Chắc hẳn bạn đã biết, công nghệ cắt laser đã phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây. Đặc biệt, cắt laser CNC đã được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực gia công cơ khí, chế tạo máy móc và gia công kim loại như sắt, thép, inox,...
Các công nghệ cắt laser CNC ngày càng được cải tiến và trang bị những tính năng tiên tiến. Bài viết này của Thép Kim Đồng sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn chi tiết hơn về công nghệ gia công cơ khí CNC này, cũng như có nên cách áp dụng vào cuộc sống hay không?
Công nghệ gia công cắt laser CNC là một phương pháp gia công tiên tiến, kết hợp giữa chùm tia laser và hệ thống điều khiển số CNC (Computer Numerical Control).
Chùm tia laser có đường kính khoảng 0,01 mm, phát ra trong khoảng thời gian một phần triệu giây, tạo ra nhiệt lượng cực lớn để cắt, hàn, và xử lý bề mặt vật liệu.
Kết hợp cùng với hệ thống CNC điều khiển chính xác tia laser, giúp nâng cao độ chính xác và chất lượng sản phẩm, đồng thời tăng năng suất gia công.
Gia công laser CNC sử dụng nhiệt lượng để loại bỏ vật liệu, tạo hình sản phẩm với độ tinh xảo cao. Phương pháp này áp dụng cho cả vật liệu kim loại và phi kim, và được coi là một bước tiến lớn trong ngành gia công cơ khí.
Ngày nay, công nghệ này được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không, điện tử, và y tế, mang lại nhiều lợi ích vượt trội về chất lượng và hiệu quả.
Để tạo ra một chùm tia laser có năng lượng rất cao, các máy laser sử dụng một quy trình nhất định. Dưới đây là mô tả về cách tạo tia laser:
Nguồn điện công nghiệp, sau khi qua biến thế và nắn dòng, được nạp vào hệ thống tụ điện. Tụ điện có điện áp tối đa lên đến 2kV, và nó điều khiển sự phóng điện tới đèn phát xung trong buồng phản xạ ánh sáng. Buồng phản xạ có hình trụ với mặt cắt ngang hình elip.
Khi đèn phát xung sáng lên, toàn bộ năng lượng được tập trung vào thanh hồng ngọc, làm cho các ion Cr+3 trong thanh hồng ngọc đạt mức năng lượng cao. Khi các ion này trở về trạng thái năng lượng thấp hơn, chúng phát ra các photon.
Nhờ vào hệ thống gương phản xạ, các photon này di chuyển qua lại nhiều lần trong thanh hồng ngọc, kích thích các ion Cr+3 khác và tạo ra chùm tia lượng tử.
Gương phản xạ toàn phần (5) có khả năng phản xạ ánh sáng lên đến 99%, trong khi gương phản xạ (6) có khả năng khoảng 50%. Do đó, một phần chùm tia laser được phát sinh từ phía dưới, trong khi khoảng 1% lượng tia phát ra qua gương phản xạ toàn phần (5) được thu lại bởi tế bào quang điện và hệ thống chuyển đổi để đo lường năng lượng của chùm tia.
Chùm tia qua gương (6) sẽ được tập trung bằng hệ thống thấu kính hội tụ (7) và tác dụng lên chi tiết gia công đặt trên bàn máy có thể di chuyển theo ba hướng X, Y, Z.
Khi tia laser tập trung vào vị trí gia công, việc lựa chọn hệ thống quang học và chế độ gia công như năng lượng chùm tia, thời gian xung, tiêu cự của hệ thống quang học và số lượng xung laser là rất quan trọng.
Quá trình gia công cắt CNC bằng tia laser diễn ra qua các bước sau:
Nhìn chung, gia công tia laser CNC là một công nghệ mạnh mẽ và linh hoạt với nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp, nhưng việc đánh giá các yếu tố chi phí và yêu cầu kỹ thuật là cần thiết để xác định tính khả thi và lợi ích của nó cho các ứng dụng cụ thể.
Đây là một phương pháp tiên tiến trong công nghiệp chế tạo với nhiều ưu điểm nổi bật, nhưng cũng có một số nhược điểm cần lưu ý. Dưới đây là tổng quan về ưu và nhược điểm của phương pháp này:
Công nghệ gia công cắt laser CNC ngày càng trở nên phổ biến nhờ vào độ chính xác cao và khả năng linh hoạt trong việc chế tạo các sản phẩm từ nhiều loại vật liệu khác nhau.
Việc sử dụng công nghệ này mang lại nhiều lợi ích, như giảm thiểu lỗi gia công và tiết kiệm thời gian so với phương pháp cắt truyền thống.
Đồng thời, công nghệ laser CNC có thể tạo ra các chi tiết phức tạp với chất lượng bề mặt tốt, điều này rất quan trọng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi độ chính xác cao.
Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu cho máy móc và duy trì hệ thống có thể khá lớn, và yêu cầu về kỹ thuật cũng cao hơn. Do đó, việc quyết định sử dụng công nghệ gia công cơ khí cắt laser CNC cần cân nhắc kỹ lưỡng dựa trên nhu cầu sản xuất cụ thể và khả năng tài chính của doanh nghiệp.
Hiện nay, công nghệ cắt laser CNC ngày càng trở nên phổ biến nhờ vào khả năng tiết kiệm thời gian, giảm chi phí sản xuất và tạo ra sản phẩm chất lượng cao.
Công nghệ gia công cơ khí cắt laser CNC đã trở thành một phần quan trọng trong nhiều lĩnh vực đời sống nhờ vào độ chính xác cao và khả năng tạo ra các sản phẩm phức tạp. Dưới đây là một số ứng dụng nổi bật của công nghệ này:
Vậy trên đây là kiến thức tổng quan về gia công cơ khí cắt laser CNC mà chúng tôi chia sẻ tới các bạn đọc. Nếu bạn đang cần tìm hiểu thêm những thông tin và kiến thức hữu ích khác, hãy tham khảo ngay bài viết này của Thép Kim Đồng nhé.
