Khắc laser kim loại là công nghệ không thể thiếu trong mọi ngành công nghiệp, từ sản xuất linh kiện, phụ tùng ô tô cho đến chế tác trang sức cao cấp. Tuy nhiên, việc khắc laser trên kim loại đòi hỏi sự hiểu biết chuyên sâu về công nghệ và vật liệu.
Bài viết này, VNTECH sẽ cung cấp thông tin toàn diện về công nghệ khắc Laser Fiber, các mức độ khắc, những kinh nghiệm thực chiến và 10 lưu ý bắt buộc để bạn có thể làm chủ quy trình khắc laser kim loại một cách hiệu quả, an toàn.
Nội dung bài viết
- 1 Khắc Laser kim loại là gì?
- 2 Đặc điểm của khắc laser kim loại
- 3 Tại sao Laser Fiber phù hợp để khắc kim loại?
- 4 10 lưu ý khi khắc laser trên kim loại
- 5 Ứng dụng thực tiễn của khắc Laser kim loại
- 6 Các mức độ khắc laser trên kim loại
- 7 Kinh nghiệm khi khắc laser kim loại
- 8 Cách lựa chọn máy khắc laser kim loại
- 9 Mua máy khắc laser kim loại ở đâu uy tín?
Khắc Laser kim loại là gì?
Khắc laser kim loại là quá trình sử dụng tia laser Fiber (Sợi quang) với năng lượng cực cao để tạo ra dấu ấn vĩnh viễn trên bề mặt kim loại. Đây là công nghệ chuyên dụng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nhờ khả năng tạo ra các vết khắc sắc nét, bền bỉ và tốc độ cao trên hầu hết các loại kim loại và hợp kim.
Cơ chế hoạt động:
1. Tia Laser Fiber: Phát ra bước sóng 1064nm, bước sóng được kim loại hấp thụ tối ưu.
2. Hội tụ năng lượng: Tia laser được hội tụ thành một điểm siêu nhỏ, tạo ra mật độ năng lượng và nhiệt độ cực lớn.
3. Tác động: Nhiệt độ này làm cho vật liệu kim loại tại điểm chạm bị nóng chảy và hóa hơi (bay hơi) tức thì.
=> Tạo ra vết lõm vật lý (khắc sâu) hoặc thay đổi cấu trúc bề mặt (đánh dấu màu).
Đặc điểm nổi bật:
– Vĩnh viễn: Dấu khắc không bị phai màu, chống mài mòn, chống lại các tác động của hóa chất.
– Tốc độ rất nhanh nhờ hệ thống gương Galvo, phù hợp cho sản xuất hàng loạt.
– Có thể khắc trên thép, nhôm, đồng, vàng, bạc và hợp kim.
Đặc điểm của khắc laser kim loại
Dưới đây là các đặc điểm nổi bật của khắc Laser kim loại:
1/ Công nghệ cốt lõi: Sử dụng Laser Fiber (Sợi quang) với bước sóng 1064nm.
2/ Tốc độ siêu nhanh: Nhờ hệ thống Galvanometer (Galvo), tia laser di chuyển với tốc độ hàng ngàn mm/s, tối ưu hóa cho sản xuất hàng loạt.
3/ Độ chính xác tuyệt đối: Khắc chi tiết siêu nhỏ và phức tạp với sai số lặp lại cực thấp (chỉ vài micromet).
4/ Vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ: Do tốc độ xử lý nhanh, giảm thiểu biến dạng vật liệu so với các phương pháp nhiệt khác.
5/ Độ bền vĩnh viễn: Dấu khắc là sự thay đổi vật lý hoặc hóa học, không thể bị phai mờ, bong tróc hay chịu sự tác động của hóa chất.
6/ Đa dạng mức độ Khắc: Có thể thực hiện:
– Đánh dấu Màu (Annealing): Tạo màu sắc trên kim loại (ví dụ: đen, xanh trên thép không gỉ).
– Khắc Sâu (Deep Engraving): Tạo vết lõm vật lý chịu mài mòn (công nghiệp, khuôn mẫu).
6/ Độ tương phản cao: Dễ dàng đọc mã vạch, mã QR và số seri.
7/ Khả năng xử lý các bề mặt cong hoặc không bằng phẳng với độ nét đồng đều.
8/ Khắc không tiếp xúc: Không gây biến dạng hay hỏng hóc vật lý cho vật liệu.
9/ Không cần vật tư tiêu hao: Loại bỏ chi phí mua lưỡi cắt, mũi khắc hoặc mực in.
10/ Tuổi thọ Cao: Nguồn laser Fiber có tuổi thọ vận hành rất cao (thường trên 100,000 giờ).
Tại sao Laser Fiber phù hợp để khắc kim loại?
Laser Fiber phù hợp nhất để khắc laser kim loại vì nó có những đặc tính kỹ thuật lý tưởng, cho phép tương tác mạnh mẽ và hiệu quả với các bề mặt kim loại.
1/ Bước sóng ngắn (1064nm): Bước sóng này được kim loại hấp thụ rất tốt (hấp thụ năng lượng cao hơn và phản xạ ít hơn so với các bước sóng dài hơn như CO2).
=> Việc hấp thụ tốt giúp truyền tải năng lượng hiệu quả nhất vào vật liệu.
=> Cần ít năng lượng hơn để đạt đến điểm nóng chảy và hóa hơi.
2/ Chùm tia hội tụ siêu nhỏ: Laser Fiber tạo ra chùm tia laser với chất lượng xuất sắc, có thể hội tụ thành một điểm cực kỳ nhỏ (chỉ vài micromet).
=> Tạo ra mật độ năng lượng và cường độ nhiệt cực lớn, đủ sức làm nóng chảy và hóa hơi ngay lập tức ngay cả những kim loại cứng nhất như thép hay titan.
3/ Tốc độ xử lý nhanh: Laser Fiber có thể khắc và đánh dấu kim loại siêu nhanh (hàng ngàn mm/s).
=> Giúp tăng năng suất, giảm thiểu thời gian vật liệu tiếp xúc với nhiệt, hạn chế biến dạng.
Kết luận: Laser fiber có cường độ cao, hội tụ lên bề mặt kim loại sẽ ngay lập tức làm tăng nhiệt độ vật liệu đến mức nóng chảy và hóa hơi (bay hơi) một cách có kiểm soát. Quá trình loại bỏ vật liệu này tạo ra vết khắc sâu vĩnh viễn.
10 lưu ý khi khắc laser trên kim loại
Dưới đây là 10 lưu ý đặc biệt quan trọng khi khắc laser trên kim loại, giúp bạn đảm bảo an toàn, tối ưu hóa chất lượng khắc và bảo vệ thiết bị:
1/ Phân biệt khắc màu và khắc sâu:
– Khắc Màu (Annealing): Sử dụng tần số cao và công suất thấp/tốc độ nhanh để tạo phản ứng oxy hóa bề mặt.
=> Chỉ áp dụng hiệu quả trên thép không gỉ (Inox) và Titanium.
– Khắc Sâu (Deep Engraving): Sử dụng tần số thấp và công suất cao/tốc độ chậm để loại bỏ vật liệu.
=> Áp dụng cho thép khuôn, nhôm, đồng.
2/ Chuẩn bị bề mặt sạch tuyệt đối:
– Kim loại phải được làm sạch hoàn toàn dầu mỡ, lớp phủ bảo vệ hoặc bụi bẩn.
– Dầu mỡ sẽ cháy, tạo ra vết khắc lem nhem và không đồng đều.
3/ Tinh chỉnh tần số, độ rộng xung:
– Tần số thấp: Tạo ra xung năng lượng mạnh hơn, tốt cho khắc sâu và khắc lên kim loại có độ cứng cao.
– Tần số cao: Tạo ra xung yếu hơn, tốt cho khắc màu và tạo bề mặt khắc mịn/bóng.
4/ Xử lý kim loại phản chiếu:
– Đối với các kim loại phản chiếu cao như Đồng và Bạc, cần sử dụng công suất cao hơn hoặc tốc độ chậm hơn để phá vỡ khả năng phản xạ ban đầu và hấp thụ tia laser hiệu quả.
5/ Khắc Nhôm Anodized và Kim loại phủ:
– Quá trình khắc trên kim loại anodized (như nhôm) là loại bỏ lớp phủ màu để lộ ra lớp nhôm trắng/bạc bên dưới.
– Thường yêu cầu công suất thấp và tốc độ cao để tránh làm nóng chảy luôn lớp nhôm nền.
6/ Kiểm soát độ sâu bằng nhiều lượt khắc:
– Thay vì khắc một lần với công suất tối đa, nên chia thành nhiều lượt khắc với công suất vừa phải.
=> Điều này giúp kiểm soát chính xác độ sâu, giảm biến dạng nhiệt và tạo ra đáy vết khắc đồng đều hơn.
7/ Tối ưu hóa cho khắc sâu và Khắc 3D:
– Khi khắc sâu, nên sử dụng ống thổi khí mạnh mẽ để loại bỏ vật liệu và bụi kim loại ra khỏi vết khắc, giúp tia laser tiếp cận lớp kim loại bên dưới tốt hơn.
8/ Lựa chọn Góc Hash:
– Góc đi của tia laser ảnh hưởng đến độ tương phản và cảm giác của bề mặt.
– Thử nghiệm các góc khác nhau (ví dụ: 0 độ, 90 độ, hoặc 45 độ) để đạt hiệu ứng thị giác mong muốn.
9/ Khắc các chi tiết siêu nhỏ:
– Khi khắc mã QR hoặc ký tự siêu nhỏ, hãy giảm tốc độ và giảm Tần số để đảm bảo tia laser truyền tải đủ năng lượng và tạo độ tương phản cao, dễ dàng cho máy quét.
10/ Luôn đảm bảo tỷ lệ độ nét:
– Sau khi điều chỉnh tiêu cự, luôn chạy thử một đường thẳng hoặc một ô vuông để kiểm tra độ nét.
– Vết khắc sắc nét nhất khi mật độ năng lượng cao nhất tại điểm chạm.
Ứng dụng thực tiễn của khắc Laser kim loại
Khắc laser kim loại là một công cụ không thể thiếu để tạo dấu ấn vĩnh viễn trong nhiều ngành:
– Khắc vĩnh viễn mã QR code, mã Data Matrix, mã vạch lên mọi linh kiện kim loại (thép, nhôm, đồng) để theo dõi lịch sử sản xuất và bảo hành.
– Khắc logo, số hiệu, hoặc thông tin chi tiết vào thép khuôn đúc, khuôn dập để chống mài mòn và đảm bảo nhận dạng lâu dài.
– Khắc mã số, tên thương hiệu lên cờ lê, kìm, mũi khoan, hoặc lưỡi cắt để nhận dạng và quản lý tài sản.
– Khắc mã số lên các bộ phận chịu nhiệt, chịu mài mòn như piston, van, vỏ hộp số (thường dùng thép hoặc hợp kim đặc biệt).
– Khắc chữ, logo, hoặc hoa văn phức tạp lên nhẫn, vòng tay, mặt dây chuyền bằng vàng, bạc, và bạch kim.
– Khắc thông số kỹ thuật (ví dụ: tuổi vàng, trọng lượng) vào các vị trí khuất.
– Khắc logo công ty, tên người nhận lên bút kim loại, USB, hộp đựng danh thiếp hoặc bật lửa Zippo.
– Khắc thẻ tên, thẻ hành lý, thẻ tag thú cưng và nhãn mác kim loại cho sản phẩm thủ công.
– Khắc số IMEI, logo lên vỏ kim loại (nhôm anodized) của điện thoại thông minh, máy tính bảng, hoặc laptop.
– Khắc mã hiệu lên các chân kết nối, vỏ cảm biến, hoặc các linh kiện kim loại siêu nhỏ.
>>> Xem thêm: Máy khắc laser UV-3C (3W, 5W, 10W)
Các mức độ khắc laser trên kim loại
Tùy thuộc vào mục đích và độ sâu mong muốn, có 3 mức độ khắc laser chính trên kim loại:
1/ Laser Marking (Đánh Dấu Màu/Bề mặt): Thay đổi màu sắc bề mặt để tạo độ tương phản, không tạo vết lõm sâu.
– Phương pháp: Annealing (Ủ nhiệt). Tia laser sinh nhiệt vừa đủ để kim loại bị oxy hóa có kiểm soát, tạo ra các màu sắc như đen, nâu, xanh, hoặc vàng trên thép không gỉ, Titanium.
– Ứng dụng: Thẻ tên, trang sức màu, logo trên vật liệu thép.
2/ Laser Engraving (Khắc Sâu Vừa): Loại bỏ một phần vật liệu để tạo ra vết lõm rõ ràng, có thể sờ thấy.
– Độ sâu: Thường từ 0.05mm đến 0.5mm.
– Ứng dụng: Khắc logo lên vỏ điện thoại, khắc thông tin sản phẩm lên dụng cụ.
3/ Deep Engraving (Khắc Sâu Công nghiệp): Tạo ra độ sâu lớn để đảm bảo dấu khắc chịu được mài mòn hoặc để tạo hình 3D.
– Độ sâu: Thường từ 0.5mm đến 1.2mm (hoặc hơn).
– Cơ chế: Sử dụng công suất lớn (50W+) và nhiều lượt khắc với tốc độ chậm để đào sâu vật liệu một cách từ từ.
– Ứng dụng: Khắc chi tiết máy chịu lực, khắc khuôn đúc.
Kinh nghiệm khi khắc laser kim loại
Để đạt được chất lượng khắc tối ưu trên kim loại, việc điều chỉnh các thông số kỹ thuật là vô cùng quan trọng:
1/ Lấy nét (Focusing):
– Khoảng cách chính xác từ thấu kính đến vật liệu quyết định độ nét của tia laser.
=> Nếu lấy nét sai, tia laser sẽ bị khuếch tán, làm giảm mật độ năng lượng và làm mờ vết khắc.
– Thực hành: Luôn sử dụng đèn lấy nét kép (Dual Red Light) hoặc thước đo đi kèm máy để xác định chính xác khoảng cách tiêu cự.
2/ Thiết lập tần số: Tần số quyết định số lượng xung laser được bắn ra trong mỗi giây:
– Tần số Thấp (20KHz – 80KHz): Tạo ra năng lượng xung cao hơn.
=> Phù hợp cho khắc sâu và tạo bề mặt khắc thô.
– Tần số Cao (100KHz – 300KHz+): Tạo ra các xung yếu hơn, gần nhau hơn.
=> Phù hợp cho đánh dấu màu và tạo bề mặt khắc mịn, bóng.
3/ Tỷ lệ tốc độ và công suất: Đây là sự cân bằng then chốt để kiểm soát chất lượng vết khắc:
– Khắc Sâu: Cần Công suất cao và Tốc độ chậm (để có đủ thời gian loại bỏ vật liệu).
– Khắc Màu: Cần Công suất thấp và Tốc độ nhanh (để tránh tạo ra quá nhiều nhiệt, chỉ đủ để oxy hóa).
Cách lựa chọn máy khắc laser kim loại
Máy khắc laser kim loại chủ yếu là dòng máy sử dụng công nghệ Laser Fiber (Sợi quang). Bên cạnh đó, để đưa ra quyết định đầu tư đúng đắn, bạn cần xem xét kỹ 4 yếu tố cốt lõi sau:
1/ Công Suất Laser: Đây là yếu tố quan trọng nhất. Công suất ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng xử lý vật liệu:
| Công suất | Ứng dụng | Đối tượng |
| Máy khắc laser fiber 20W | – Khắc bề mặt, đánh dấu logo, mã vạch nông.
– Khắc trang sức mỏng, nhôm anodized. |
– Cá nhân, DIY, Kinh doanh nhỏ. |
| Máy khắc laser fiber 50W | – Khắc sâu vừa, sản xuất tốc độ cao, khắc khuôn mẫu vừa. | – Xưởng cơ khí chính xác, Sản xuất quy mô vừa. |
| Máy khắc laser 70 – 100W+ | – Khắc rất sâu (trên 1mm), cắt kim loại tấm mỏng, sản xuất công nghiệp hạng nặng. | – Nhà máy lớn, yêu cầu chu trình làm việc liên tục. |
2/ Loại nguồn Laser:
– Pulsed Laser (Laser Xung): Phổ biến nhất (ví dụ: Q-switched).
=> Phù hợp cho khắc sâu, khắc thường.
– MOPA Laser: Công nghệ tiên tiến hơn, cho phép điều chỉnh độ rộng xung độc lập với tần số.
=> Khắc màu trên thép không gỉ hoặc khắc trên các vật liệu nhạy cảm hơn.
3/ Tốc độ và Hệ thống Galvo
– Tốc độ: Máy khắc kim loại chất lượng cao cần có tốc độ cao (trên 7000mm/s).
=> Tốc độ này được quyết định bởi chất lượng của hệ thống Galvanometer (Galvo).
– Khu vực khắc: Diện tích khu vực làm việc (ví dụ: 110x110mm hay 300x300mm) để đảm bảo phù hợp với kích thước sản phẩm của bạn.
4/ Tính linh hoạt:
– Máy Để Bàn (Desktop): Phù hợp cho sản xuất tại chỗ, cần độ ổn định cao.
– Máy Mini/Cầm Tay: Phù hợp cho khắc các vật liệu lớn, cồng kềnh, hoặc cần tính di động cao.
– Khả năng Khắc 3D: Nếu bạn cần khắc trên các bề mặt cong hoặc không bằng phẳng (khuôn mẫu, vỏ đồng hồ), bạn cần máy có khả năng khắc 3D.
Mua máy khắc laser kim loại ở đâu uy tín?
VNTECH – đơn vị cung cấp giải pháp trong lĩnh vực cơ khí và thiết bị tự động hóa.VNTECH thường cung cấp nhiều dòng máy laser khác nhau để đáp ứng mọi nhu cầu:
– Máy Khắc Laser Fiber Mini/Cầm tay: Dùng cho khắc kim loại tốc độ cao, lý tưởng cho các xưởng nhỏ và cá nhân hóa.
– Máy Khắc Laser CNC/Khổ lớn: Dùng cho sản xuất công nghiệp, khắc trên diện tích lớn hoặc tích hợp tự động hóa vào dây chuyền.
– Máy Khắc Laser Tự động: Các hệ thống tích hợp băng tải, robot để xử lý hàng loạt, nâng cao năng suất.
Máy khắc laser kim loại cần tinh chỉnh thông số kỹ thuật phức tạp (tần số, độ rộng xung, tốc độ) cho từng loại kim loại (thép không gỉ, nhôm, đồng). Đội ngũ kỹ thuật của VNTECH có thể hỗ trợ cài đặt thông số ban đầu và đào tạo vận hành chuyên sâu.
Khắc laser kim loại là sự kết hợp giữa công nghệ Fiber tiên tiến và kỹ thuật tinh chỉnh thông số. Nắm vững mối quan hệ giữa công suất, tốc độ, và tần số là chìa khóa để đạt được các mức độ khắc khác nhau, từ đánh dấu màu đến khắc sâu công nghiệp.
Hãy liên hệ ngay tới VNTECH để được tư vấn chi tiết về giải pháp khắc laser phù hợp nhất với sản phẩm của bạn.
VNTECH - Đơn vị cung cấp máy móc gia công cơ khí chính hãng, uy tín, đa dạng về chủng loại, đáp ứng mọi nhu cầu sản xuất. Để được tư vấn chi tiết và nhận báo giá tốt nhất, quý khách vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới.
________________
THÔNG TIN LIÊN HỆ
- Địa chỉ văn phòng:
- Địa chỉ Hà Nội: NO-05A23 Khu TĐC Giang Biên, Ngõ 1 Nguyễn Khắc Viện, Phường Việt Hưng, Hà Nội
- Chi Nhánh Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, Nguyễn Sinh Sắc, Hoà Minh, Liên Chiểu, Đà Nẵng
- Chi Nhánh HCM: 43 Đường N2, KP Thống Nhất, Dĩ An, Bình Dương
- SĐT: 0984.537.333
- Email: sale@vntechcnc.vn
- Facebook: https://www.facebook.com/vntechcnc
- Website: https://thietbivntech.vn
