Khung Máy Khắc Laser: Cấu tạo, vật liệu và tầm quan trọng với tia Laser

Khung máy khắc Laser là một cấu trúc cơ khí chính xác được thiết kế để duy trì sự thẳng hàng tuyệt đối của tia laser và triệt tiêu mọi rung động ở cấp độ vi mô. Trong môi trường sản xuất công nghiệp, một khung máy kém chất lượng có thể dẫn đến rung lắc, làm lệch tiêu điểm laser, gây ra lỗi khắc nhòe và không đồng đều.

Vì vậy, chất lượng của khung máy khắc laser là yếu tố then chốt, quyết định tuổi thọ, độ ổn định và khả năng đạt được độ chính xác lặp lại cao nhất cho mọi sản phẩm. Bài viết này, VNTECH sẽ phân tích chi tiết cấu tạo, phân loại khung máy khắc laser trong sản xuất công nghiệp.

Nội dung bài viết

1 Khung máy khắc laser là gì?
2 Vai trò của khung máy khắc laser
3 Cấu tạo khung máy khắc laser
4 Phân loại khung máy khắc laser

Khung máy khắc laser là gì?

Khung máy khắc laser là cấu trúc cơ khí nền tảng, chịu lực chính của toàn bộ hệ thống máy khắc laser. Nó không chỉ là vỏ bọc mà là bộ phận quyết định độ ổn định, độ chính xác và tuổi thọ của thiết bị.

Khung máy khắc laser là bộ phận giữ cố định tất cả các linh kiện quan trọng, bao gồm:

– Nguồn laser (Laser source – ví dụ: nguồn Fiber hoặc ống CO2).

– Hệ thống quang học (Gương Galvo, thấu kính, gương phản xạ).

– Hệ thống điều khiển điện tử và motor.

– Bàn làm việc (Work table).

Vai trò của khung máy khắc laser

Khung máy khắc laser đóng vai trò vô cùng quan trọng quyết định đến hiệu suất, độ chính xác và an toàn của máy.

1/ Chống rung động

– Triệt tiêu rung động:

+ Khung máy là khung thép đúc nguyên khối có trọng lượng lớn và độ cứng cao.

=> Giúp hấp thụ và triệt tiêu mọi rung động từ môi trường bên ngoài hoặc từ các motor bên trong máy.

– Duy trì tiêu điểm: Đảm bảo tiêu điểm laser được giữ ổn định tại một điểm trên vật liệu.

+ Bất kỳ rung động nào cũng có thể làm lệch tiêu điểm.

=> Gây ra lỗi khắc nhòe hoặc không sắc nét.

2/ Đảm bảo độ chính xác quang học

– Duy trì sự thẳng hàng:

+ Khung máy cố định nguồn laser, gương Galvo/gương phản xạ, thấu kính ở vị trí thẳng hàng tuyệt đối.

– Chống biến dạng nhiệt:

+ Khung máy chất lượng cao chống lại sự biến dạng do nhiệt độ thay đổi trong môi trường sản xuất.

=> Ngăn chặn sự dịch chuyển vi mô của tia laser, đảm bảo độ chính xác lặp lại cao.

3/ Hỗ trợ vận hành

– Cố định bàn làm việc:

+ Khung máy giữ bàn làm việc chắc chắn và ổn định.

+ Cho phép vật liệu được đặt phẳng tuyệt đối.

+ Đảm bảo khoảng cách tiêu cự đồng nhất trên toàn bộ diện tích khắc.

– Chịu tải trọng:

+ Khung chịu được tải trọng nặng của nguồn laser và hệ thống làm mát kèm theo.

4/ Bảo vệ thiết bị

– Bảo vệ người dùng: Khung tủ đứng giúp chặn tia laser phản xạ và các bức xạ phụ, bảo vệ người vận hành.

– Bảo vệ linh kiện: Ngăn chặn bụi bẩn, hơi ẩm và va đập vật lý làm hỏng các linh kiện điện tử và quang học nhạy cảm.

=> Kéo dài tuổi thọ của máy.

Chất lượng của Khung máy khắc laser quyết định tính chuyên nghiệp và độ bền lâu dài của máy. Việc tiết kiệm chi phí cho khung máy đồng nghĩa với việc chấp nhận rủi ro về chất lượng khắc và chi phí bảo trì cao trong tương lai.

Cấu tạo khung máy khắc laser

Cấu tạo của khung máy khắc laser được thiết kế dựa trên nguyên tắc cơ khí chính xác để đảm bảo độ cứng vững, ổn định nhiệt và chống rung động. Cấu tạo chi tiết sẽ khác nhau tùy thuộc vào loại công nghệ (Fiber hay CO2), nhưng đều bao gồm các thành phần cốt lõi sau:

1/ Cấu trúc chịu lực chính: Đây là bộ phận chịu tải trọng và duy trì độ ổn định cơ khí:

– Vật liệu:

+ Máy khắc Laser Fiber (Kim loại): Thép tấm dày đúc hoặc Thép hàn nguyên khối được gia công nhiệt.

=> Vật liệu này có độ cứng và trọng lượng cao, tối ưu cho việc chống rung động.

+ Máy khắc Laser CO2 (Phi kim): Thường sử dụng Hợp kim nhôm định hình hoặc thép nhẹ hơn.

=> Tập trung vào việc tạo ra diện tích làm việc lớn.

– Chức năng: Là nền tảng để gắn nguồn laser, hệ thống điều khiển và duy trì sự thẳng hàng của trục quang học.

2/ Bàn làm việc: Đây là khu vực đặt vật liệu cần khắc:

– Độ Phẳng: Bàn làm việc phải có độ phẳng tuyệt đối, thường được gia công chính xác bằng CNC.

– Trục Z (Nâng Hạ): Khung máy Fiber thường tích hợp trục Z có motor hoặc thủ công để nâng hạ bàn làm việc.

=> Giúp điều chỉnh khoảng cách tiêu cự cho các vật liệu có độ dày khác nhau.

– Vật liệu bàn:

+ Laser Fiber: Thường là bàn làm việc bằng nhôm hoặc thép, có các lỗ ren để cố định chi tiết.

+ Laser CO2: Thường là bàn Honeycomb (Tổ ong) (tối ưu cho cắt) hoặc bàn Blade (Lưỡi dao).

3/ Hệ thống an Toàn:

– Vỏ bọc ngoài: Đối với máy khắc Laser fiber công nghiệp, vỏ máy là một tủ đứng khép kín.

– Vỏ này được thiết kế để:

+ An toàn: Chặn tia laser phản xạ và bức xạ UV (nếu là Laser UV).

+ Bảo vệ: Ngăn bụi bẩn, độ ẩm xâm nhập vào các linh kiện quang học và điện tử.

– Cửa sổ quan sát: Thường là cửa sổ làm bằng kính bảo hộ chuyên dụng để người vận hành có thể quan sát quá trình khắc mà vẫn được bảo vệ.

4/ Hệ thống gắn kết linh kiện:

– Khung gắn quang học:

+ Các giá đỡ cho gương Galvo, thấu kính và nguồn laser được gắn chặt vào khung chính.

+ Các giá đỡ này cần có khả năng điều chỉnh vi mô để hiệu chỉnh tia laser.

+ Không bị dịch chuyển sau khi hiệu chỉnh.

– Hệ thống dẫn động:

+ Khung máy khắc laser CO2 tích hợp các ray trượt, đai truyền động và motor servo/stepper để di chuyển đầu khắc theo trục X và Y.

Phân loại khung máy khắc laser

Dưới đây là các loại khung máy khắc laser phổ biến:

1/ Khung tủ đứng công nghiệp

– Cấu tạo: Khung thép nặng, kín hoàn toàn, có cửa quan sát và hệ thống bảo vệ an toàn tích hợp.

– Ưu điểm: Độ ổn định cao nhất, chống rung tuyệt đối, an toàn vận hành tối đa (chặn tia phản xạ).

– Ứng dụng:

+ Thường dùng cho Laser Fiber công suất cao (50W) và Laser UV.

+ Phù hợp cho sản xuất hàng loạt và môi trường công nghiệp yêu cầu tiêu chuẩn an toàn cao.

2/ Khung đặt bàn

– Cấu tạo: Khung thép hoặc nhôm nhỏ gọn, thiết kế để đặt trên bàn làm việc, có vỏ bọc bảo vệ nhưng kích thước nhỏ hơn tủ đứng.

– Ưu điểm: Tiết kiệm không gian, giá thành phải chăng hơn.

– Ứng dụng: Thường dùng cho máy khắc Laser Fiber 20W, máy khắc Laser Fiber 30W và máy khắc Laser CO2 mini khổ nhỏ.

3/ Khung mở, khổ lớn

– Cấu tạo: Khung đơn giản, không có vỏ bọc bảo vệ hoàn toàn (hoặc chỉ có nắp đậy).

+ Dùng ray trượt và dây đai để di chuyển đầu khắc.

– Ưu điểm: Giá thành rẻ, dễ dàng xử lý vật liệu có kích thước lớn, cồng kềnh (vì không bị giới hạn bởi vỏ máy).

– Ứng dụng: Chủ yếu dùng cho máy khắc Laser CO2 công nghiệp khổ lớn (cắt ván, Acrylic tấm lớn) và các máy khắc DIY.

4/ Khung cầm tay mini

– Cấu tạo: Khung rất nhẹ và nhỏ gọn, thường có tay xách hoặc giá đỡ đơn giản.

– Ưu điểm: Tính di động cao, dễ dàng mang đến khắc tại chỗ trên các chi tiết máy lớn hoặc đã lắp ráp.

– Ứng dụng: Phổ biến trong các dòng máy khắc laser mini công suất thấp (20W) để khắc mã hóa và logo.

Khung máy khắc laser là thành phần không thể thỏa hiệp về chất lượng. Nó là nền tảng cơ khí duy nhất đảm bảo sự ổn định, chống rung động và duy trì độ chính xác quang học. Việc tiết kiệm chi phí bằng cách mua một chiếc máy có khung mỏng, nhẹ, kém chất lượng sẽ dẫn đến rủi ro lớn về lỗi khắc, downtime và chi phí sửa chữa trong tương lai.

Liên hệ ngay tới VNTECH để được tư vấn về các dòng máy khắc laser đảm bảo độ cứng vững và độ chính xác tuyệt đối phù hợp cho sản xuất lâu dài.

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.