Địa chỉ: i18a, Khu phố 15, P. Tam Hiệp, (Khu phố 5, P. Tân Hiệp) TP. Biên Hòa, Tỉnh Đồng Nai

So sánh sự khác biệt giữa khí oxy và khí áp cao trong gia công thép đen

Trong công nghệ cắt CNC Laser Fiber, việc lựa chọn loại khí bổ trợ là một bước cực kỳ quan trọng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mặt cắt, tốc độ cắt và chi phí sản xuất.

Đối với vật liệu thép đen, tại Thép Kim Đồng, chúng tôi thường sử dụng hai loại khí chính là khí Oxykhí áp cao. Mỗi loại khí có những ưu điểm và ứng dụng riêng, bởi vậy ở bài viết dưới đây chúng tôi sẽ phân tích chi tiết hơn về loại khí gia công này.

1. Cắt thép đen bằng khí Oxy (Oxygen)

Khí oxy đóng vai trò là chất xúc tác tạo phản ứng tỏa nhiệt cực mạnh, giúp đốt cháy vật liệu tạo thành rãnh cắt (kerf width). Đây cũng là phương pháp gia công truyền thống và phổ biến nhất đối với thép dày.

1.1 khi sử dụng khí oxy.

Khi sử dụng khí oxy để cắt, bạn sẽ nhận thấy mặt cắt của vật liệu có độ bóng mịn ấn tượng, nếu lựa chọn đúng thông số cho từng độ dày. Tuy nhiên, một điểm cần lưu ý là bề mặt sẽ có lớp oxit đen sau khi cắt.

Hình ảnh thức tế mặt cắt khí oxy
Hình ảnh thức tế mặt cắt khí oxy

Với tiêu lớn, phương pháp cắt thép tấm thường để lại mặt cắt bị vát. Độ vát này có thể thay đổi tùy thuộc vào từng độ dày vật liệu, điều này sẽ ảnh hưởng đến thẩm mỹ của sản phẩm cuối cùng.

Hình ảnh khi gia công chi tiết nhỏ.
Hình ảnh khi gia công chi tiết nhỏ.

Một hạn chế của phương pháp này là khi cắt những chi tiết nhỏ, do tiêu cự lớn, độ chính xác và tính thẩm mỹ đôi khi không được như mong đợi.

​​Hình ảnh la bị cong vênh.
Hình ảnh la bị cong vênh.

2. Cắt thép đen bằng khí áp cao

Phương pháp này sử dụng Khí được nén ở áp suất rất lớn (thường từ 13 đến 16 bar) và phun qua vòi cắt (nozzle). Khi tia laser làm nóng chảy kim loại, luồng khí này tạo ra một lực xung kích cực mạnh, trực tiếp thổi bay các giọt kim loại lỏng ra khỏi rãnh cắt trước khi chúng kịp đông đặc lại. Tại thép kim đồng chúng tôi sử dụng ba loại chính : khí Nitơ 20 bar, khí nén 16 bar và khí nén giàu Nitơ.

2.1 Khí Nitơ 20 bar

Mặc dù khí Nitơ là "ông vua" trong cắt Inox, nhưng đối với thép đen (thép carbon), nó lại ít được ưu tiên hơn Oxy. Lý do không phải vì Nitơ cắt không được, mà nằm ở hiệu quả kinh tế và đặc tính vật lý của quá trình cắt. Nên Kim Đồng và sẽ gửi tới các bạn trong bài viết sau.

2.2 khí nén 16 bar

Khi sử dụng khí nén 16 bar, mặt cắt sẽ thường xuất hiện các đường vân (vết sọc) nhẹ và độ bóng tương đối, mang lại một vẻ ngoài khác biệt. Với tiêu điểm nhỏ, phương pháp này đặc biệt phù hợp để gia công các chi tiết nhỏ, giúp đạt được độ chính xác và thẩm mỹ cao.

Hình ảnh mặt cắt khí nén tole 25mm
Hình ảnh mặt cắt khí nén tole 25mm

Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là tốc độ và tiêu cự không khớp có thể dẫn đến hiện tượng vỡ cạnh, tức là đường cắt sẽ bị răng cưa hoặc sần sùi, không mịn màng như mong đợi.

Hình ảnh sản phẩm  khi gia công  chi tiết nhỏ.
Hình ảnh sản phẩm  khi gia công  chi tiết nhỏ.

Ngoài ra, nếu áp suất khí không ổn định (tụt áp), xỉ sẽ bám lại ở cạnh dưới, làm giảm chất lượng sản phẩm. Để khắc phục những nhược điểm này và đảm bảo chất lượng cao, Thép Kim Đồng đã đầu tư hệ thống nén khí hiện đại, mang lại những sản phẩm chính xác và hoàn thiện cho quý khách hàng.

Hình ảnh hệ thống khí nén
Hình ảnh hệ thống khí nén

2.3 khí nén giàu Nitơ

Việc nâng cấp lên khí nén giàu Nitơ là một bước đi chiến lược của Thép Kim Đồng, mang lại nhiều lợi ích vượt trội. Không chỉ giúp duy trì giá thành cạnh tranh (rẻ hơn so với việc sử dụng Nitơ bình), mà còn nâng cao thẩm mỹ của đường cắt, gần tương đương với cắt bằng Nitơ tinh khiết. Điều này đồng thời giải quyết triệt để hiện tượng "vỡ cạnh" (đường cắt bị răng cưa, sần sùi, không mịn).

Hình ảnh hệ thống khí nén giàu Nitơ
Hình ảnh hệ thống khí nén giàu Nitơ

Bằng việc sử dụng khí nén giàu Nitơ, đường cắt sẽ thoát xỉ sạch hơn, giảm đáng kể hiện tượng "răng cưa" ở mép dưới của tấm thép, giúp sản phẩm cuối cùng đạt được chất lượng và độ hoàn thiện cao hơn.

Hình ảnh mặt cắt khí nén giàu Nitơ
Hình ảnh mặt cắt khí nén giàu Nitơ

2.4 Bảng so sánh tóm tắt

Tiêu chí

Khí Oxy

Khí Nén 16 Bar

Khí Nén Giàu Nitơ

Bản chất hóa học

Hỗ trợ phản ứng cháy

Hỗn hợp 21% Oxy​ + 78% Nitơ

Tách lọc Nitơ ​ đạt 95% - 99%

Ứng dụng chính

Thép đen dày (6mm - 25mm)

Thép mỏng, Nhôm, Đồng

Inox, Thép đen, Nhôm cao cấp

Chất lượng đường cắt

Có vảy oxit đen, nhám. Cần mài trước khi sơn.

Hơi xám, hay bị vỡ cạnh, răng cưa nhẹ.

Sáng, mịn, không oxit. Có thể sơn/hàn ngay.

Tốc độ cắt

Chậm (phụ thuộc tốc độ cháy)

Nhanh hơn Oxy trên thép mỏng

Tối ưu nhất trên thép mỏng và vừa

Áp suất sử dụng

Rất thấp (0.5 - 2 bar)

Cao (13 - 16 bar)

Cao (13 - 16 bar)

Độ bền bép cắt

Nhanh mòn do nhiệt độ cao

Trung bình

Bền nhất (khí sạch, làm mát tốt)

An toàn thấu kính

Cao (khí bình khô sạch)

Rủi ro cao (dễ lẫn dầu/nước)

Rất an toàn (qua hệ thống lọc kép)

Chi phí mỗi mét cắt

Cao (chi phí mua khí bình)

Rẻ nhất

Thấp (chỉ tốn điện + bảo trì lọc)

3. Phương Pháp nào là lựa chọn phù hợp?

  • Chọn khí Oxy: Đây là lựa chọn lý tưởng khi bạn ưu tiên cắt thép dày, các chi tiết bản mã, kết cấu máy mà không yêu cầu quá khắt khe về độ chính xác hay xử lý sau cắt. Phương pháp này giúp tiết kiệm chi phí và vẫn đảm bảo hiệu suất cắt tốt cho các ứng dụng cơ bản.
  • Chọn khí nén 16 bar và khí nén giàu Nitơ: Nếu yêu cầu của bạn là cắt nhanh, đáp ứng tiến độ công việc và cần giải quyết triệt để hiện tượng "vỡ cạnh" để có đường cắt mịn màng, đẹp mắt, đây là lựa chọn tối ưu. Phương pháp này đặc biệt phù hợp với các chi tiết cần độ chính xác cao và thẩm mỹ hoàn hảo.

Vậy trên đây là thông tin chi tiết về 2 phương pháp cắt laser bằng khí Oxycắt laser khí áp đen trong gia công thép đen mà chúng tôi chia sẻ tới các bạn. Kết thúc, mong rằng bài viết này của Thép Kim Đồng sẽ hữu ích và giúp bạn tìm được một giải pháp gia công phù hợp.

Tin tức khác