By 
Ngày nay, hầu hết việc cắt laser kim loại tấm được thực hiện bằng cách sử dụng hai loại laser: CO2 và sợi quang.
1 – Laser CO 2
Laser CO 2 (laser carbon dioxide) được tạo ra trong một hỗn hợp khí, chủ yếu bao gồm carbon dioxide (CO 2 ), heli và nitơ. Một tia laser như vậy được bơm điện bằng cách sử dụng phóng điện.
Laser CO 2 thường phát ra ở bước sóng 10,6μm. Những thứ được sử dụng để xử lý vật liệu có thể tạo ra chùm công suất nhiều kilowatt. Hiệu suất cắm tường của laser CO2 là khoảng 10%, cao hơn so với hầu hết các laser trạng thái rắn, nhưng thấp hơn so với nhiều laser bơm đi-ốt.
Laser CO 2 có thể cắt vật liệu dày hơn (> 5mm) nhanh hơn so với laser sợi quang có cùng công suất. Nó cũng tạo ra bề mặt mịn hơn khi cắt các vật liệu dày hơn.
Quá trình cắt kim loại tấm bằng laser trong lịch sử bắt đầu bằng laser CO 2. Hầu hết các máy cắt laser CO 2 là hệ thống ba trục (XY, điều khiển định vị hai chiều với điều khiển chiều cao trục Z).
Tuy nhiên, có một số cách để đạt được chuyển động XY: di chuyển đầu laser, di chuyển phôi hoặc kết hợp cả hai.
Cách tiếp cận phổ biến nhất được gọi là hệ thống ‘quang học bay’, trong đó phôi vẫn đứng yên và gương được di chuyển theo cả hai trục X và Y. Ưu điểm của phương pháp này là các động cơ luôn chuyển động một khối lượng cố định, đã biết trước. Điều này thường có thể nặng hơn nhiều so với phôi, nhưng nó dễ dàng dự đoán và kiểm soát hơn.
Khi phôi không được di chuyển, điều này cũng có nghĩa là không có giới hạn thực sự đối với trọng lượng tấm. Nhược điểm của quang học bay là sự thay đổi kích thước chùm tia, vì một chùm tia laze không bao giờ song song hoàn hảo mà thực sự phân kỳ một chút khi nó rời khỏi tia laze.
Điều này có nghĩa là nếu không kiểm soát sự phân kỳ, có thể có một số thay đổi về hiệu suất cắt giữa các phần khác nhau của bảng, do sự thay đổi về kích thước chùm thô. Hiệu ứng này có thể được giảm bớt bằng cách thêm một quang chuẩn trực lại hoặc một số hệ thống thậm chí sử dụng điều khiển gương thích ứng.
Giải pháp thay thế là một hệ thống ‘quang cố định’ trong đó đầu laser vẫn đứng yên và phôi được di chuyển theo cả hai trục X và Y. Đây là tình huống lý tưởng về mặt quang học, nhưng tình huống tồi tệ hơn về mặt cơ học, đặc biệt là đối với các tấm nặng hơn.
Đối với trọng lượng tấm tương đối nhẹ, hệ thống quang cố định có thể là một lựa chọn khả thi, nhưng khi trọng lượng tấm tăng lên, việc định vị chính xác vật liệu ở tốc độ cao có thể là một vấn đề.
Tùy chọn thứ ba được gọi là hệ thống ‘lai’, trong đó đầu laser được di chuyển theo một trục và vật liệu di chuyển theo trục khác. Đây thường là một cải tiến so với quang học cố định, nhưng vẫn gặp khó khăn với trọng lượng tấm nặng hơn.
2 – Laser sợi quang
Laser sợi quang là một thành viên của họ được gọi là ‘laser trạng thái rắn’. Trong laser trạng thái rắn, chùm tia được tạo ra bởi môi trường rắn.
Một chùm tia laze sợi quang được tạo ra bởi một loạt các điốt laze. Sau đó, chùm tia laser được truyền qua một sợi quang học, nơi nó được khuếch đại (tương tự như một khoang laser thông thường trong laser CO 2 ). Chùm tia khuếch đại, khi đi ra khỏi sợi quang học, được chuẩn trực và sau đó được hội tụ bởi một thấu kính hoặc một phần lõm vào vật liệu cần cắt. Nguồn laser sợi quang có những ưu điểm sau:
Không giống như bộ cộng hưởng CO 2 thông thường , nguồn laser sợi quang không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào (ví dụ: quạt để lưu thông khí) hoặc gương trong nguồn tạo ánh sáng. Đây là một lợi thế lớn về mặt giảm yêu cầu bảo trì và chi phí vận hành.
Laser sợi quang thường tiết kiệm năng lượng hơn hai đến ba lần so với laser CO 2 có cùng công suất.
Laser sợi quang có thể cắt các tấm mỏng nhanh hơn laser CO 2 có cùng công suất. Điều này là do sự hấp thụ tốt hơn của bước sóng laser sợi quang ở mặt trước cắt.
Laser sợi có khả năng cắt các vật liệu phản xạ mà không sợ phản xạ ngược làm hỏng máy. Điều này cho phép cắt đồng, đồng thau và nhôm mà không gặp vấn đề gì.
Xem thêm:
Một tấm pin năng lượng mặt trời giá bao nhiêu
Ưu điểm của năng lượng mặt trời
Comments