Máy cắt laser công suất cao: Giải pháp cho ngành công nghiệp nặng

Với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp nặng, những yêu cầu về độ chính xác, tốc độ và độ dày cắt kim loại tấm càng được chú trọng. Từ góc độ phát triển công nghiệp, máy cắt laser công suất cao là sản phẩm tất yếu để nâng cao hiệu suất, chất lượng cũng như xu hướng phát triển chung của ngành.

Với độ chính xác cao, tốc độ nhanh và chất lượng tốt nên máy cắt laser ILM đã dần thay thế các phương pháp gia công truyền thống: cắt plasma, oxy gas,… và dần khẳng định vị thế trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất, nâng cao năng lực cạnh tranh và hiện thực hóa những thiết kế phức tạp nhất.

Nội dung bài viết

1 Máy cắt laser công suất cao là gì?
2 Thông số máy cắt laser công suất cao
3 Ưu điểm của máy cắt laser công suất cao

Máy cắt laser công suất cao là gì?

Máy cắt laser công suất cao là hệ thống tạo ra chùm tia laser với năng lượng lớn, đủ để cắt xuyên qua các vật liệu dày với tốc độ nhanh hơn và hiệu quả hơn so với các máy laser có công suất thấp hoặc trung bình.

Các ngưỡng công suất laser:

– Máy cắt laser fiber 1000W: Thuộc phân khúc công suất cao, đặc biệt là đối với các ứng dụng cắt kim loại tấm dày hơn.

– Máy cắt laser 3000W trở lên: Đây là mức công suất phổ biến được xem là cao, đủ khả năng xử lý đa dạng các loại kim loại và độ dày trung bình đến dày.

– Từ 6kW trở lên: Các máy có công suất từ 6kW trở lên thường được phân loại rõ ràng là công suất cao.

+ Cho phép cắt thép carbon dày trên 20mm và các vật liệu khác với tốc độ rất nhanh.

– Từ 10kW trở lên: Đây là phân khúc công suất rất cao.

+ Được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp nặng như: đóng tàu, hàng không vũ trụ và gia công các tấm kim loại cực dày.

+ Thậm chí đã có những hệ thống lên đến 20kW, 30kW và cao hơn nữa.

Máy cắt laser công suất cao thường có khả năng cắt các vật liệu sau:

– Kim loại dày: Thép carbon dày trên 10-20mm, thép không gỉ dày trên 6-10mm, nhôm dày trên 8-15mm và các kim loại khác với độ dày tương ứng.

– Kim loại có độ phản xạ cao: Đồng và thau dày hơn so với máy công suất thấp.

Với cùng một độ dày vật liệu, máy cắt laser công suất cao có tốc độ cắt nhanh hơn đáng kể so với máy công suất thấp hơn, giúp tăng năng suất và giảm thời gian sản xuất. Máy cắt laser công suất cao thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp:

– Chế tạo kết cấu thép

– Đóng tàu

– Sản xuất ô tô (các chi tiết khung gầm, thân vỏ dày)

– Hàng không vũ trụ

– Gia công kim loại tấm khổ lớn

– Sản xuất thiết bị năng lượng (ví dụ: tuabin gió).

>>> Xem thêm các máy cắt laser công suất cao:

Máy cắt cnc sắt bằng tia laser
Máy cắt ống laser tự động
Máy cắt nhôm cnc công suất cao
Máy cắt laser khổ lớn

Thông số máy cắt laser công suất cao

Thông số kỹ thuật của máy cắt laser công suất cao rất đa dạng. Dưới đây là một số thông số chính với dòng máy này:

1/ Công suất Laser: Quyết định khả năng cắt vật liệu dày, tốc độ cắt và loại vật liệu có thể gia công hiệu quả. Công suất càng cao, máy càng có khả năng cắt vật liệu dày hơn và nhanh hơn.

– Đơn vị: Watt (W) hoặc Kilowatt (kW).

– Phạm vi công suất cao: Thường từ 1kW (1000W) trở lên.

+ Phổ biến ở các mức 2kW, 3kW, 4kW, 6kW, 8kW, 10kW, 12kW, 15kW, 20kW.

2/ Loại Nguồn Laser:

– Fiber Laser: Phổ biến nhất cho cắt kim loại công suất cao nhờ hiệu suất cao, tốc độ cắt nhanh, chất lượng chùm tia tốt và ít bảo trì.

– CO2 Laser: Vẫn được sử dụng cho một số ứng dụng cắt kim loại dày hoặc vật liệu phi kim loại, nhưng hiệu quả và tốc độ thường không bằng Fiber Laser ở cùng mức công suất đối với kim loại.

– Nd:YAG Laser: Ít phổ biến hơn cho cắt tấm kim loại công suất cao so với Fiber và CO2.

3/ Bước sóng Laser:

– Fiber Laser: Khoảng 1070 nm. Bước sóng này được hấp thụ tốt bởi nhiều kim loại, đặc biệt là thép và nhôm.

– CO2 Laser: Khoảng 10600 nm. Thích hợp cho nhiều loại vật liệu, bao gồm cả phi kim loại.

– Nd:YAG Laser: Khoảng 1064 nm hoặc 532 nm (bước sóng nhân đôi).

4/ Kích thước Vùng Làm Việc:

– Đơn vị: Thường là milimet (mm) hoặc mét (m).

– Phạm vi phổ biến: 1500mm x 3000mm, 2000mm x 4000mm.

5/ Độ dày cắt tối đa:

– Đơn vị: milimet (mm).

– Phụ thuộc vào công suất laser và loại vật liệu:

+ Thép Carbon: Có thể cắt đến 20-30mm hoặc hơn với máy công suất rất cao (10kW+).

+ Thép Không Gỉ: Thường mỏng hơn thép carbon ở cùng mức công suất (ví dụ: 12-25mm với 10kW+).

+ Nhôm: Khả năng cắt dày tốt, có thể tương đương hoặc hơn thép không gỉ ở một số mức công suất.

+ Đồng và Thau: Khó cắt hơn do độ phản xạ cao, đòi hỏi công suất cao hơn và kỹ thuật đặc biệt.

>>> Xem thêm: Làm thế nào để cắt laser đồng hiệu quả?

6/ Tốc độ cắt tối đa:

– Đơn vị: mét/phút (m/min) hoặc mm/giây (mm/s).

– Máy công suất cao cho phép tốc độ cắt nhanh hơn đáng kể, đặc biệt khi cắt vật liệu mỏng.

7/ Độ chính xác:

– Đơn vị: ± milimet (mm).

– Máy cắt laser CNC công suất cao thường có độ chính xác cao, ví dụ: ±0.05 mm hoặc tốt hơn.

8/ Độ lặp lại:

– Đơn vị: ± milimet (mm).

– Khả năng quay trở lại vị trí cắt ban đầu một cách chính xác, thường rất cao ở các máy CNC chất lượng.

9/ Hệ thống điều khiển CNC:

– Các thương hiệu phổ biến: CypCut, Beckhoff, Siemens, Fanuc,…

– Tính năng: Điều khiển chuyển động, quản lý chương trình cắt, giám sát quá trình, tích hợp các chức năng an toàn.

10/ Hệ thống làm mát:

– Thường sử dụng hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn để duy trì nhiệt độ ổn định cho nguồn laser và các bộ phận quan trọng khác.

– Công suất làm mát (kW) phải phù hợp với công suất laser.

11/ Hệ thống khí hỗ trợ:

– Các loại khí thường dùng:

+ Oxy (cho cắt thép carbon)

+ Nitơ (cho cắt thép không gỉ và nhôm)

+ Argon hoặc Helium (cho một số kim loại đặc biệt).

– Áp suất khí: Điều chỉnh áp suất khí để tối ưu hóa quá trình cắt và chất lượng bề mặt.

>>> Xem thêm: Thông số cắt laser fiber và những lưu ý khi cài đặt máy

Ưu điểm của máy cắt laser công suất cao

Máy cắt laser công suất cao mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các phương pháp cắt truyền thống, đặc biệt trong gia công kim loại tấm dày và các ứng dụng công nghiệp nặng.

1/ Khả năng Cắt Vật Liệu Dày:

– Công suất lớn cho phép chùm tia laser dễ dàng cắt xuyên qua các tấm kim loại dày.

– Có thể cắt thép carbon dày trên 20mm, thép không gỉ trên 12mm, nhôm trên 15mm và các vật liệu khác.

2/ Tốc Độ Cắt Nhanh:

– Với công suất cao, máy có thể cắt vật liệu ở tốc độ nhanh hơn đáng kể so với máy công suất thấp.

=> Giúp rút ngắn thời gian sản xuất và tăng sản lượng.

– Đặc biệt hiệu quả khi cắt các chi tiết lớn hoặc số lượng lớn, giúp giảm đáng kể thời gian hoàn thành đơn hàng.

3/ Chất Lượng Cắt Vượt Trội:

– Đường cắt mịn, chính xác, ít ba via (bavia) hơn so với các phương pháp cắt cơ học hoặc plasma.

– Vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) nhỏ giúp giảm thiểu biến dạng nhiệt, cong vênh.

– Dễ dàng tạo ra các đường cong, góc cạnh và hình dạng phức tạp theo thiết kế CAD một cách chính xác.

4/ Tính Linh Hoạt và Đa Dạng Ứng Dụng:

– Hiệu quả với thép carbon, thép không gỉ, nhôm, đồng, thau, titan và nhiều hợp kim khác.

– Khả năng cắt các biên dạng 2D và 3D (với đầu cắt 3D)

+ Mở rộng khả năng gia công các chi tiết có hình dạng không gian phức tạp, cắt vát mép hoặc cắt ống.

– Ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp: chế tạo kết cấu thép, đóng tàu, sản xuất ô tô, hàng không vũ trụ, gia công kim loại tấm khổ lớn, sản xuất thiết bị năng lượng, v.v.

>>> Xem thêm: Ứng dụng máy cắt laser trong sản xuất công nghiệp hiện đại

5/ Hiệu Quả Kinh Tế:

– Giảm chi phí gia công lại (mài, vát mép), giúp tiết kiệm thời gian và chi phí nhân công.

– Tối ưu hóa sử dụng vật liệu và tối ưu hóa việc lồng ghép các chi tiết trên tấm kim loại.

– Giảm chi phí vận hành (điện năng, khí hỗ trợ).

6/ Tự Động Hóa Cao:

– Kết hợp với robot hoặc hệ thống cấp phôi tự động để tạo thành dây chuyền sản xuất tự động, tăng hiệu quả và giảm sự phụ thuộc vào lao động thủ công.

– Hệ thống điều khiển số (CNC) đảm bảo độ chính xác và khả năng lặp lại cao trong quá trình cắt.

7/ An Toàn và Thân Thiện với Môi Trường:

– Ít tiếng ồn và rung động hơn so với các phương pháp cắt cơ học.

– Có thể tích hợp hệ thống hút bụi và khí thải hiệu quả.

Máy laser công suất cao là một công cụ mạnh mẽ, hiệu quả cho việc gia công kim loại tấm dày cũng như các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi năng suất, độ chính xác và chất lượng cao. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu có thể lớn, nhưng những lợi ích về hiệu suất, chất lượng và khả năng ứng dụng đa dạng thường mang lại lợi tức đầu tư đáng kể trong dài hạn.

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.