Ưu và nhược điểm của máy cắt Laser

Ưu và nhược điểm của máy cắt Laser

     Ứng dụng cắt laser được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tìm hiểu một số ưu điểm và nhược điểm của cắt laser bằng cách đi sâu vào các quy trình kỹ thuật.

Quá trình phát triển của máy cắt laser

     Các chùm tia laser được phát minh vào năm 1960 khi nhà vật lý Theodore Maiman sử dụng một tinh thể ruby tổng hợp để chế tạo ra chùm tia laser thẳng. Nhưng mãi đến năm 1963, kỹ sư điện Kumar Patel mới phát minh ra công nghệ cắt laser khí bằng CO₂ giúp quá trình cắt laser trở nên rẻ và hiệu quả hơn.

     Những nỗ lực của Patel đã đưa ngành công nghiệp khai thác vào ứng dụng thực tế vào năm 1965: Cắt và khoan trong các mỏ kim cương. Sau này, vào năm 1967, nhờ Peter Houldcroft, người đã phát triển béc cắt laser hỗ trợ khí đầu tiên, có thể cắt một tấm thép dày 1 mm.

     Ngày nay, máy cắt laser CO2 là một công cụ phổ biến được sử dụng để cắt và khắc các vật liệu như bìa cứng, gỗ dán, gỗ MDF hoặc acrylic. Hãy cùng xem xét kỹ hơn về công nghệ này!

Cắt và khắc laser

     Cắt laser và khắc là hai phương pháp sản xuất bù trừ cho nhau; quá trình bắt đầu với một vật thể rắn và chùm tia laser loại bỏ vật liệu để tạo thành sản phẩm cuối cùng. Tuy nhiên, có một sự khác biệt giữa cắt laser và khắc laser.

     Cắt laser là một quá trình có độ chính xác cao, trong đó một chùm tia laser chiếu vào bề mặt vật liệu và làm nóng nó cho đến khi nó tan chảy hoặc bay hơi hoàn toàn và để lại vết cắt sạch.

     Khắc laser là một quá trình rất giống với cắt laser, nhưng cường độ tia laser bị giảm xuống chỉ đánh dấu trên bề mặt vật liệu thay vì cắt xuyên suốt.

Cách mà laser hoạt động?

     Laser CO2 là phổ biến nhất hiện nay, được sử dụng bởi cả các nhà sản xuất và chuyên gia. Vì vậy chúng tôi sẽ giải thích cụ thể loại laser này hoạt động như thế nào. Từ Laser là một từ viết tắt của khuếch đại ánh sáng bằng cách phát ra bức xạ bức xạ kích thích. Điều này có nghĩa là tia laser là một ánh sáng cực mạnh được khuếch đại qua gương và ống kính, tạo ra năng lượng để cắt bất kỳ vật liệu nào. Đó là một quá trình dễ nhận thấy nếu chúng ta phân tích nó theo cách sau:

     Chùm tia được tạo ra bởi một bộ cộng hưởng laser, đó là một ống thủy tinh kín khí với hai gương đối diện nhau, ống này chứa đầy CO2 và các loại khí khác như helium, nitơ và hydro. Sự pha trộn của các khí này được kích hoạt bởi phóng điện hoặc điốt phát ra năng lượng dưới dạng ánh sáng, chúng được phản chiếu qua lại bởi các gương.

     Sau khi chùm tia được tạo ra, nó đi qua máy và phân tán theo các hướng khác nhau với sự trợ giúp của các gương khác để chiếu tới đầu máy cắt laser.

     Cuối cùng khi chùm tia tới đầu cắt, nó đi qua một thấu kính cong giúp phóng đại năng lượng của tia laser và hội tụ nó vào một điểm duy nhất. Cắt hoặc khắc laser có thể thực hiện bằng cách điều chỉnh một số thông số như cường độ và tốc độ chùm tia.

Ưu và nhược điểm

Có những công nghệ khác

     Phay CNC có thể đạt được kết quả tương tự với máy cắt / khắc laser, nhưng ở đây chúng tôi xem xét về những lợi thế của việc cắt laser so với các kỹ thuật khác.

           Độ chính xác cao cho phép khắc sản phẩm chi tiết hơn và có những vết cắt sạch hơn.

           Tốc độ sản xuất cao hơn.

           Có thể gia công các vật liệu khác nhau.

           Nó tương thích với bất kỳ phần mềm nào chẳng hạn như AutoCAD (DWG) hoặc Adobe Illustrator (AI).

           Nó không có tạo ra nhiều phế liệu.

           Rất an toàn để sử dụng với các thiết bị phù hợp.

Và bởi vì không phải mọi thứ đều tốt nên đây là những gì chúng tôi coi là nhược điểm:

           Vật liệu dày khó cắt hơn hoặc yêu cầu tốc độ rất thấp.

           Không thể gia công vật liệu mật độ cao hơn như thủy tinh.

           Nó đốt cháy các cạnh của vật liệu.

           Một số vật liệu như nhựa, có thể tạo ra khí thải độc hại.

           Tốc độ sản xuất không nhất quán vì nó tùy thuộc vào độ dày và mật độ vật liệu.

           Một số máy cắt laser tiêu thụ rất nhiều năng lượng, làm tăng chi phí sản xuất.

KẾT LUẬN

     Cắt và khắc laser là một công nghệ hấp dẫn và có nhiều tiện ích. Điều tuyệt nhất là nó có thể tiếp cận được với tất cả mọi người thông qua các dịch vụ thương mại hoặc máy tính để bàn.

     Tuy nhiên có thể thấy quá trình này vẫn chưa hoàn hảo, với một số vấn đề cần được giải quyết trước khi có thể được coi là vượt trội so với các công nghệ khác như CNC. Công suất và độ chính xác được phát triển mỗi năm với khả năng cắt tốt hơn, vì vậy chúng tôi hy vọng nhiều nhược điểm trong số đó sẽ được giảm thiểu trong tương lai.