Làm thế nào để cải thiện độ chính xác của quá trình cắt laser?

Máy cắt laser là gì?

Máy cắt laser là máy lấy ánh sáng laser phát ra từ tia laser và tập trung nó thành chùm tia laser mật độ năng lượng cao thông qua hệ thống mạch quang. Chùm tia laser chiếu xạ bề mặt phôi, khiến phôi đạt đến điểm nóng chảy hoặc sôi, đồng thời khí áp suất cao đồng trục với chùm tia sẽ thổi bay kim loại nóng chảy hoặc bay hơi. Khi chùm tia di chuyển so với vị trí của phôi, cuối cùng nó sẽ tạo ra một khe trên vật liệu, dẫn đến việc cắt.

Quá trình cắt laser là chùm tia vô hình thay vì dao cơ học truyền thống, có độ chính xác cao, cắt nhanh, không giới hạn các hạn chế về kiểu cắt, bố trí tự động để tiết kiệm vật liệu, cắt mịn, chi phí xử lý thấp và các đặc tính khác, sẽ dần được cải thiện hoặc thay thế thiết bị xử lý cắt kim loại truyền thống. Bộ phận cơ khí của đầu cắt laser không tiếp xúc với phôi và sẽ không gây trầy xước trên bề mặt phôi trong quá trình gia công; tốc độ cắt laser nhanh, đường cắt mịn và phẳng, thường không cần xử lý tiếp theo; vùng chịu ảnh hưởng nhiệt cắt nhỏ và biến dạng của tấm nhỏ, có đường cắt hẹp; rãnh cắt không chịu ứng suất cơ học và không có gờ cắt; độ chính xác xử lý cao, độ lặp lại tốt và không làm hỏng bề mặt vật liệu; điều khiển số có thể lập trình và có thể được xử lý bằng bất kỳ sơ đồ phẳng nào và toàn bộ tấm có kích thước lớn có thể được cắt mà không cần mở khuôn. Cắt toàn bộ tấm, không cần mở khuôn, tiết kiệm thời gian và kinh tế.

Độ chính xác cắt là yếu tố đầu tiên đánh giá chất lượng của máy cắt laser CNC. Bốn yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác cắt của máy cắt laser CNC:

1, kích thước gắn kết của máy phát laser. Sau khi thu thập nếu vết rất nhỏ thì độ chính xác cắt rất cao, nếu khe hở sau khi cắt cũng rất nhỏ. Điều này có nghĩa là độ chính xác của máy cắt laser rất cao, chất lượng rất cao. Tuy nhiên, chùm tia phát ra từ tia laser bị giảm dần nên khoảng cách bị cắt ra cũng giảm dần. Trong những điều kiện này, độ dày của phôi càng lớn thì độ chính xác sẽ càng thấp, do đó khe càng lớn.

2, độ chính xác của bàn làm việc. Nếu độ chính xác của bàn làm việc rất cao thì độ chính xác của quá trình cắt cũng được cải thiện. Vì vậy, độ chính xác của bàn làm việc cũng là một yếu tố rất quan trọng trong việc đo lường độ chính xác của máy phát laser.

3, sự gắn kết chùm tia laser thành một hình nón. Khi cắt, chùm tia laser bị giảm dần, khi đó nếu độ dày của phôi cắt rất lớn thì độ chính xác khi cắt sẽ giảm đi, khi đó khe hở cắt ra sẽ rất lớn.

4, việc cắt các vật liệu khác nhau cũng sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của máy cắt laser. Trong trường hợp tương tự, độ chính xác cắt thép không gỉ và nhôm sẽ rất khác nhau, độ chính xác cắt thép không gỉ sẽ cao hơn và bề mặt cắt sẽ mịn.

Nói chung, chất lượng cắt laser có thể được đo bằng sáu tiêu chuẩn sau.

1. Độ nhám bề mặt cắt

2. Kích thước xỉ cắt

3. Độ vuông góc và độ xiên của lưỡi cắt

4. Kích thước phi lê cắt cạnh

5. Kéo lùi

6. Độ phẳng

Vật liệu của phôi có tác động nhất định đến độ chính xác của việc cắt laser. Trong cùng một trường hợp, độ chính xác cắt của các vật liệu khác nhau hơi khác nhau, thậm chí cùng một vật liệu, nếu thành phần của vật liệu khác nhau thì độ chính xác cắt cũng sẽ khác nhau. Vậy làm thế nào để quá trình cắt laser có thể đạt được độ chính xác cao?

Đầu tiên là công nghệ kiểm soát vị trí lấy nét

Độ sâu tiêu cự của thấu kính hội tụ càng nhỏ thì đường kính của tiêu điểm càng nhỏ, do đó việc kiểm soát vị trí của tiêu điểm so với bề mặt vật liệu bị cắt là rất quan trọng.

Thứ hai, công nghệ cắt thủng
Bất kỳ loại công nghệ cắt nhiệt nào, ngoại trừ một số trường hợp có thể bắt đầu từ mép bảng, nói chung phải xuyên qua một lỗ nhỏ trong bảng. Trước đây, máy tổng hợp dập laser phải sử dụng máy đục lỗ trước tiên để đục một lỗ, sau đó sử dụng tia laser để bắt đầu cắt từ lỗ nhỏ.

 

Thép cắt laser, oxy và chùm tia laser tập trung được bắn qua vòi phun tới vật liệu cắt, do đó tạo thành chùm tia khí. Yêu cầu cơ bản của luồng không khí là dòng khí đi vào miệng phải lớn, tốc độ cao, sao cho đủ oxy hóa để làm cho vật liệu cắt có phản ứng tỏa nhiệt hoàn toàn; đồng thời có đủ động lượng thì vật liệu nóng chảy sẽ phun ra ngoài.

Cắt laser không có gờ, nhăn, độ chính xác cao, vượt trội so với cắt plasma. Đối với nhiều ngành sản xuất cơ điện, do chương trình máy vi tính của hệ thống cắt laser hiện đại có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc cắt các phôi có hình dạng và kích thước khác nhau (bản vẽ phôi cũng có thể được sửa đổi), nên thường hơn là quá trình đục lỗ, quá trình đúc được ưa thích hơn; tuy chậm hơn tốc độ xử lý của chày cối nhưng không tốn khuôn, không cần sửa chữa khuôn mà còn tiết kiệm thời gian thay khuôn, từ đó tiết kiệm chi phí gia công và giảm giá thành sản phẩm, do đó, trong nói chung là tiết kiệm chi phí hơn.

Ứng dụng công nghiệp

Ứng dụng máy cắt laser kim loại rất rộng, bao gồm nhiều ngành công nghiệp và là một trong những thiết bị cần thiết cho nhiều doanh nghiệp, bao gồm kết cấu thép, gia công, bình áp lực, cầu và các ngành công nghiệp khác, những ngành này, cắt là một trong những quy trình quan trọng nhất. Cũng áp dụng cho các ngành công nghiệp khác, chẳng hạn như: gia công kim loại tấm, sản xuất bảng hiệu quảng cáo, sản xuất tủ điện cao thế và hạ thế, phụ tùng cơ khí, đồ dùng nhà bếp, ô tô, máy móc, thủ công kim loại và các ngành công nghiệp khác.