Từ Plasma Sang Laser, Laser Với Vạn Watt Lật Đổ Công Nghệ Gia Công Kim Loại Như Thế Nào?

[tintuc] 

Gần đây, công nghệ cắt thép carbon nhanh chóng đã trở thành một chủ đề nóng trong ngành công nghiệp laser, và sự cải thiện hiệu quả do kỹ thuật mới mang lại càng chứng tỏ rằng laser công suất cao không chỉ là một mạng lưới quảng cáo. Đồng thời, với sự cải tiến không ngừng của công nghệ xử lý và nâng cao công suất laser, ngày càng nhiều lĩnh vực công nghiệp lớn bắt đầu chuyển sang sử dụng cắt laser thay vì cắt plasma. Để tìm hiểu kỹ hơn sự tác động của việc tăng công suất laser và cải tiến quy trình đối với ngành công nghiệp gia công kim loại mời các bạn xem tiếp mục dưới đây.

Đối với cắt plasma, dòng cắt của bộ nguồn plasma và các thông số quá trình cắt quan trọng nhất của nó quyết định trực tiếp đến độ dày và tốc độ cắt: dòng điện càng lớn thì năng lượng hồ quang plasma càng cao, khả năng cắt càng mạnh và tốc độ cắt càng cao. Tuy nhiên, dòng cắt tăng cũng sẽ làm tăng đường kính của hồ quang plasma, hồ quang sẽ dày hơn làm cho khe hở rộng ra, đồng thời dòng cắt quá lớn sẽ làm tăng tải nhiệt của vòi phun, chất lượng cắt cũng giảm sau khi vòi phun bị hỏng.

Khi gia công các tấm vừa và mỏng, cắt plasma có ưu điểm là tốc độ nhanh và mặt cuối nhẵn, nhưng vật liệu càng dày thì mặt cuối của cắt plasma càng thô và độ thẳng đứng càng kém. Ngoài ra, do đường kính của hồ quang plasma rộng, cắt plasma không thể cắt các lỗ nhỏ chính xác. Với sự phát triển của laser, để đối phó với tác động của việc cắt laser, ngành công nghiệp cắt plasma đã phát triển thiết bị cắt plasma tốt, tạo ra các vòng cung cực kỳ nén bằng cách giảm đáng kể kích thước của lỗ vòi phun, tăng mật độ dòng điện và đạt được độ chính xác cắt cao hơn và tốt hơn. Hoàn thiện, nhưng vẫn không thể đạt được hiệu quả như việc sử dụng cắt laser.

Item	Thiết bị laser	plasma	ưu điểm của laser so với Plasma
Độ chính xác định vị	0.14mm	0.4mm	Chính xác cao hơn
Độ thuôn mặt cắt	0.4mm (độ dày 40mm)	5mm(độ dày 40mm)	Không cần gia công lần thứ 2 nữa
Khe hở cắt	0.2-1.6mm	4-6.0mm	Tiết kiệm vật liệu 6-9%
Khoảng cách hình vẽ	3-4mm	10mm	Tiết kiệm vật liệu 6-9%
Vùng ảnh hưởng nhiệt	0.1-0.4	0.5-2.0mm	Ít hấp thụ nhiệt và ít biến dạng
Hiệu quả cắt	Xuất sắc, ít vai	Bình thường	Không cần mài nữa
Tốc độ cắt	Rất nhanh	Bình thường	Hiệu suất gia công cao
Thủng lỗ	Đường kính/độ dày=10%~20%	Không thể cắt lỗ nhỏ	Đã giảm bớt quá trình khoan, tiết kiệm thời gian và chi phí
Đối với môi trường làm việc	Sạch sẽ	Nhiều khói gây ô nhiễm	Tốt cho Sứ khỏe và bảo vệ môi trường

Cắt laser đang dần được thị trường công nhận nhờ tốc độ cao hơn, độ chính xác cao hơn và bảo vệ môi trường hơn. Trong những ngày đầu tiên khi công suất laser còn thấp, cắt laser chỉ có ưu điểm là gia công tấm mỏng, không thể gia công tấm dày và trung bình. Trong những năm gần đây, công suất laser không ngừng tăng lên, từ 6kW, lên 8kW, 12kW, 15kW, 20kW, rồi đến 30kW. Công suất liên tục được cải tiến, công nghệ liên tục được cải tiến,ưu điểm của cắt laser ngày càng cao.

Nâng cấp quy trình 2.0: Lặp lại quy trình cắt laser

Cho đến nay, với sự gia tăng của công suất laser, quá trình cắt thép cacbon đã tôi luyện bốn quy trình phổ biến, đó là quy trình cắt bề mặt mờ, quy trình cắt bề mặt sáng, quy trình cắt không khí / nitơ và quy trình cắt nhanh oxy mới nhất.

 

Quá trình cắt bề mặt phủ sương ban đầu sử dụng phương pháp cắt oxy vòi phun lớn, sử dụng công suất thấp hơn, tốc độ cắt chậm hơn và độ côn của phôi lớn hơn. Trong thử nghiệm, tia laser Chuangxin phát ra công suất 2,1kW, tốc độ cắt 0,65m / phút và độ côn đơn phương của mẫu là 0,5mm.

Cắt bề mặt mờ bằng thép carbon 20mm  

Quá trình cắt bề mặt sáng sử dụng vòi phun nhỏ hơn, giúp tăng tốc độ cắt, nhưng cũng cải thiện độ hoàn thiện bề mặt cuối và giảm độ côn của phôi. Trong thử nghiệm, tia laser Chuangxin phát ra công suất 20kW, tốc độ cắt là 1,7m / phút và độ côn một bên của mẫu là 0,1mm. Hiện nay, quá trình cắt bề mặt sáng vẫn cần thiết đối với các phôi có yêu cầu chất lượng cao.

 

Cắt bề mặt sáng bằng thép carbon 20mm

                                                  

Điểm nổi bật của quá trình cắt không khí / nitơ là tốc độ được tăng lên rất nhiều, nâng tốc độ cắt thép cacbon lên ngang với cắt thép không gỉ, đồng thời chi phí cắt bằng khí thấp hơn, chỉ cần chi phí máy nén khí và hệ thống lọc khí. Tuy nhiên, mặt cuối của cắt không khí tương đối thô và có rỉ khó loại bỏ ở đáy, và cần phải có thêm dụng cụ mài. Trong thử nghiệm, tia laser Chuangxin phát ra công suất 20kW, tốc độ cắt 3m / phút và độ côn đơn phương của mẫu là 0,15mm.

 Mặt cắt thép carbon 20mm với không khí     

                                       

Quy trình cắt nhanh bằng oxy mới nhất đã được áp dụng trên thị trường, và được thị trường hưởng ứng vì tốc độ cao (hơn 13% so với cắt bằng không khí và hơn 100% so với cắt bề mặt sáng) và không có gờ ở vật đúc. Mặc dù mặt cuối của quá trình này không tốt bằng quá trình cắt bề mặt sáng, nhưng nó tốt hơn quá trình cắt bằng không khí / nitơ. Trong thử nghiệm, tia laser Chuangxin phát ra công suất 20kW, tốc độ cắt là 3,4m / phút và độ côn đơn phương của mẫu là 0,15mm.

Mặt cắt của 20mm thép được cắt nhanh chống                                         

So sánh quy trình thép carbon 20mm
	Mặt cắt mờ	Mặt cắt sáng	Cắt bằng không khí	Cắt nhanh chống
Công suất	2.1kw	20kw	20kw	20kw
Tốc độ cắt(m/min)	0.65	1.7	3	3.4
Độ thuôn	0.5	0.1	0.15	0.15

Ngoài các thử nghiệm cắt trên, các kỹ sư của Chuangxin Laser còn sử dụng công nghệ mới nhất để cắt thép carbon 30mm. Sau khi thử nghiệm, tốc độ cắt của thép cacbon 30mm sử dụng công nghệ cắt nhanh oxy có thể đạt 2m / phút, độ côn một mặt là 0,2mm.

                                 

 Mặt cắt của 30mm thép được cắt nhanh chống

 Tích hợp công nghệ: 10.000 watt, một máy có nhiều mục đích sử dụng, quy trình tối ưu hóa

 Cắt laser công suất thấp ban đầu hầu hết được sử dụng để gia công phôi, với sự cải tiến liên tục của công suất laser và cải tiến liên tục các quy trình mới, không gian tích hợp công nghệ của các nhà sản xuất thiết bị, cắt laser thời đại 10.000 watt đã bắt đầu phát triển theo hướng một máy có nhiều công dụng. Ví dụ, khi gia công các bánh răng trong hình dưới đây, máy cắt laser 20kW có thể thay thế máy cắt plasma 300A, máy mài mòn và máy phay nhờ ưu điểm cắt các góc sắc nét và các mặt cuối nhẵn cùng một lúc. Nó có thể đáp ứng nhu cầu của hàng không vũ trụ, thiết bị điện, thiết bị dầu khí và ô tô. Các yêu cầu chính xác cao của sản xuất và các ngành công nghiệp khác đã giảm thời gian xử lý từ 27 phút5 giây xuống 58 giây (thời gian xử lý máy cắt laser 12kW là 1 phút 30 giây).

Bánh răng có đường kính 500mm, dày 12mm, chất liệu thép carbon, góc sắc bén R1mm, 42 góc sắc nét

Xem thêm : máy khắc laser, may khac laser, máy cắt laser, may cat laser, máy hàn laser, may han laser, thiết bị laser, thiet bi laser, laser marking machine, laser welding machine, laser cutting machine[/tintuc]