Máy cắt laser công nghiệp là hệ thống CNC dùng chùm tia laser để gia công vật liệu theo bản vẽ số. Thiết bị đáp ứng nhu cầu cắt kim loại nhanh, chính xác và ổn định trong sản xuất quy mô lớn.
Máy phù hợp với nhà máy cơ khí, kết cấu thép, đóng tàu và sản xuất thiết bị công nghiệp. Bài viết giải thích cấu tạo, nguyên lý, ứng dụng, cách chọn công suất và giá máy tham khảo.
Máy cắt laser công nghiệp là gì?
Máy cắt laser công nghiệp kết hợp nguồn laser, đầu cắt và hệ điều khiển CNC để xử lý vật liệu.
Xem thêm: Báo giá máy cắt Laser Fiber CNC
Khái niệm máy cắt laser công nghiệp là gì?
Máy cắt laser công nghiệp là thiết bị dùng năng lượng laser tập trung để cắt hoặc khắc kim loại. Tia laser làm nóng chảy hoặc bốc hơi vật liệu. Hệ thống CNC điều khiển đầu cắt di chuyển theo bản vẽ đã lập trình tạo ra các rãnh cắt. Hệ thống máy cắt laser được ứng dụng cho các ngành công nghiệp như: kết cấu thép, cơ khí, oto, tủ điện….
Máy cắt laser công nghiệp dùng để làm gì?
Máy cắt laser công nghiệp dùng để cắt tấm kim loại, ống, thép hình và chi tiết cơ khí. Các vật liệu phổ biến gồm thép carbon, inox, nhôm, đồng và nhiều hợp kim công nghiệp. Máy có thể gia công bản mã, mặt bích, khung máy, vỏ thiết bị và linh kiện lắp ráp.
- Máy bàn đơn phù hợp với sản phẩm khổ cắt lớn.
- Máy bàn chuyển đổi giảm thời gian chờ giữa bước cắt và bước thay vật liệu.
- Máy cắt laser ống xử lý ống tròn, ống vuông, ống hộp và thép định hình.
- Đầu cắt Bevel tạo mép vát phục vụ chuẩn bị mối hàn và lắp ráp kết cấu.
Cấu tạo máy cắt laser công nghiệp gồm những bộ phận nào?
Máy cắt laser công nghiệp gồm nguồn laser, đầu cắt, hệ thống CNC, khung máy và thiết bị phụ trợ.
Nguồn laser có chức năng gì?
Nguồn laser tạo ra chùm tia mang năng lượng cao làm nóng chảy vật liệu. Công suất nguồn ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ cắt, độ dày vật liệu và chi phí vận hành.
Các hãng nguồn phổ biến cho máy cắt laser công nghiệp như: MAX, Raycus hoặc IPG. Hiện nay EMC sử dụng nhiều nguồn Max có dải công suất từ 12 kW đến 80 kW.
Lưu ý: khi chọn công suất nguồn cần quan tâm đến vật liệu cắt thường xuyên và độ dày vật liệu.
Đầu cắt laser ảnh hưởng thế nào đến chất lượng?
Đầu cắt laser là thiết bị dẫn và hội tụ tia laser tại bề mặt kim loại. Bộ phận này duy trì tiêu cự và khoảng cách giữa đầu cắt với bề mặt vật liệu. Đầu cắt tự động lấy nét hỗ trợ chuyển đổi giữa nhiều độ dày vật liệu.
Đầu cắt Bevel còn cho phép tạo đường cắt nghiêng hoặc mép vát. Chất lượng đầu cắt ảnh hưởng đến độ ổn định, khả năng chịu nhiệt và chất lượng mép cắt. Công suất càng cao, yêu cầu về quang học và làm mát đầu cắt càng lớn.
Hệ thống điều khiển CNC hoạt động như thế nào?
Hệ thống CNC giúp điều khiển và lập trình quỹ đạo di chuyển của đầu cắt. Thợ vận hành tạo bản vẽ qua phần mềm Cad hoặc trực tiếp trên máy cắt laser công nghiệp. Bản vẽ được thiết lập thông số cắt, phần mềm sẽ tự động tính toán đường cắt. Các hệ thống chất lượng cao sẽ tự động sắp xếp phôi để tiết kiệm phôi thừa.
Người vận hành nhập bản vẽ, thiết lập thông số và kiểm tra trình tự gia công. Phần mềm điều khiển phối hợp chuyển động, công suất laser, tiêu cự và khí hỗ trợ.
Bàn máy có vai trò gì?
Bàn máy giữ phôi, giúp duy trì độ ổn định trong suốt quá trình vận hành. Khung bàn máy chịu tải trọng từ phôi, cụm chuyển động và gia tốc khi đầu cắt di chuyển.
Kích thước cũng có thể được thiết kế theo yêu cầu của từng nhà máy. Thông số thực tế phụ thuộc kích thước bàn, kết cấu máy và hệ truyền động.
Hệ thống làm mát có tác dụng gì?
Hệ thống làm mát kiểm soát nhiệt độ của nguồn laser và các bộ phận quang học.
Máy cắt laser công nghiệp hoạt động sẽ sinh ra một lượng nhiệt lớn, nếu không được kiểm soát kịp thời, nhiệt độ cao sẽ dẫn đến những vấn đề nghiêm trọng như:
- Rủi ro hỏng hóc.
- Hao mòn linh kiện.
- Giảm hiệu suất hoạt động.
Nguyên lý hoạt động của máy cắt laser công nghiệp là gì?
Máy cắt laser công nghiệp hoạt động dựa trên nguyên lý sau: Nguồn tạo tia laser – Tia laser được khuếch đại và hội tụ tại bề mặt vật liệu – Khí phụ trợ sẽ thổi bay xỉ – Hệ thống CNC sẽ điều khiển đầu cắt tạo ra các đường cắt chính xác.
Nguồn laser tạo chùm tia như thế nào?
Nguồn laser tạo chùm sáng có mật độ năng lượng cao và truyền đến đầu cắt. Với laser fiber, chùm tia được tạo và truyền qua hệ thống sợi quang.
Công suất nguồn được điều chỉnh theo vật liệu, độ dày và yêu cầu đường cắt. Nguồn laser cần hoạt động ổn định khi nhà máy sản xuất liên tục nhiều ca.
Tia laser được hội tụ vào vật liệu như thế nào?
Thấu kính trong đầu cắt gom chùm tia vào một điểm nhỏ trên bề mặt phôi. Năng lượng tập trung làm nhiệt độ tại vùng cắt tăng nhanh.
Đường kính vùng hội tụ nhỏ giúp máy xử lý góc, lỗ và biên dạng phức tạp. Chất lượng hội tụ phụ thuộc thấu kính, tiêu cự, béc cắt và khoảng cách đầu cắt.
Khí hỗ trợ loại bỏ vật liệu thừa thế nào?
Năng lượng laser làm vật liệu nóng chảy tại đường gia công. Khí hỗ trợ đi qua béc cắt và thổi vật liệu nóng chảy khỏi khe cắt.
Dòng khí phù hợp giúp hạn chế xỉ bám ở mặt dưới chi tiết.
- Oxy hỗ trợ tốc độ khi cắt thép carbon nhưng tạo mép có lớp oxy hóa.
- Nitơ tạo mép ít oxy hóa nhưng cần lưu lượng và áp suất phù hợp.
Đầu cắt di chuyển theo lập trình CNC thế nào?
Đầu cắt di chuyển theo tọa độ được tạo từ bản vẽ CAD hoặc chương trình CAM. Bộ điều khiển đồng bộ tốc độ, công suất, khí cắt và chuyển động các trục.
Máy có thể lặp lại cùng một chương trình cho nhiều tấm vật liệu. Đặc điểm này phù hợp với sản xuất hàng loạt và chi tiết có hình dạng phức tạp.
Nguồn: https://hancatemc.com/tong-quan-may-cat-laser-cong-nghiep.html
No comments:
Post a Comment