Hướng dẫn cài đặt máy cắt laser năm 2024

Máy cắt laser là những thiết bị hữu ích có khả năng tạo ra các cắt và mẫu họa phức tạp bằng một tia laser mạnh có thể làm nóng chảy vật liệu đang được cắt. Từ gỗ, kim loại, và nhựa đến kính và đá quý, gần như bất kỳ vật liệu nào cũng có thể được cắt bằng máy cắt laser nếu được cài đặt đúng cách, ngoại trừ các vật liệu có độ phản chiếu cao.

Cài đặt máy cắt laser đúng cách phụ thuộc vào năm yếu tố chính: công suất laser, tốc độ cắt, số xung trên mỗi inch (PPI), số lần cắt và độ dày của vật liệu hoặc độ sâu khắc. Bài viết này sẽ thảo luận về cài đặt máy cắt laser cho các loại vật liệu khác nhau và những loại máy được sử dụng để cắt laser, cũng như các biện pháp an toàn cần tuân theo khi thực hiện hoạt động cắt laser.

Cài đặt máy cắt laser được đề xuất cho các vật liệu khác nhau là các giá trị công suất, tốc độ và độ sâu được khuyến nghị để cắt hoặc khắc các vật liệu cụ thể. Các giá trị này có thể khác nhau tùy thuộc vào loại máy cắt laser, vật liệu được cắt, độ dày của vật liệu và mục đích của việc cắt hoặc khắc.

Các vật liệu khác nhau có khả năng dẫn nhiệt và bốc hơi khác nhau. Do đó, các cài đặt cắt laser cần được điều chỉnh để phù hợp với tính chất của từng loại vật liệu. Ví dụ, các vật liệu dẫn nhiệt tốt như gỗ và acrylic cần sử dụng công suất laser thấp hơn và tốc độ cắt cao hơn để tránh bị cháy. Ngược lại, các vật liệu dẫn nhiệt kém như kim loại cần sử dụng công suất laser cao hơn và tốc độ cắt thấp hơn để có thể cắt xuyên qua vật liệu.

Thông thường, các cài đặt máy cắt laser được đề xuất được cung cấp bởi nhà sản xuất máy cắt laser. Các nhà sản xuất cũng có thể cung cấp các tài nguyên khác, chẳng hạn như bảng thông số kỹ thuật hoặc hướng dẫn sử dụng, có thể giúp người dùng chọn các cài đặt phù hợp.

Vật liệu

Công suất (% trên tổng công suất)

Tốc độ (mm/s)

Xung trên mỗi inch (PPI)

Số lần đi

Độ sâu (in)

Acrylic (cắt vector)

100

2

1000

1+

0.25

Acrylic (khắc vector)

2

4

1000

1

5

Nhựa khác (khắc raster)

15

100

500

1

1

Nhựa khác (cắt vector)

25

1.2

500

1

60

Kính (khắc raster)

100

30

300

1

1

Kính (khắc vector)

10

7.9

300

1

1

Gỗ (khắc raster)

100

596

500

1

20

Gỗ (khắc vector)

80

10.1

500

1

30

Gỗ (cắt vector)

50

3.1

500

1

125

Nhôm Anodized (khắc raster)

30

100

500

1

1

Nhôm Anodized (khắc vector)

4

4

1000

1

1

Nhôm (cắt)

100

500

1000

1+

0.25

Thép cacbon (cắt)

100

33.3

1000

1+

0.25

Bảng cài đặt máy cắt Laser được đề xuất cho các vật liệu khác nhau

2. Các máy cắt laser sử dụng loại máy gì?

Có nhiều loại máy cắt laser khác nhau, từ những mẫu máy theo sở thích đến những máy được chế tạo riêng để sử dụng trong sản xuất hàng loạt trong công nghiệp. Có ba loại laser chính được sử dụng để cắt. Cài đặt máy cho một vật liệu nhất định sẽ khác nhau tùy theo loại tia laser được sử dụng trong máy cắt. Ba loại máy cắt laser được liệt kê dưới đây:

2.1. Máy Cắt Laser CO2

Máy cắt laser CO2 hoạt động bằng cách truyền dòng điện qua ống chứa hỗn hợp khí, tạo ra tia laser. Hỗn hợp khí này bao gồm khí carbon dioxide, hydro, nitơ và helium. Các ống có gương ở cả hai đầu - một đầu phản xạ hoàn toàn, trong khi đầu kia chỉ phản xạ một phần, cho phép một số ánh sáng đi qua.

Sau khi phản chiếu gương, ánh sáng truyền qua gương phản xạ một phần này sẽ được tăng cường và cuối cùng được sử dụng để cắt và khắc các bộ phận. Máy sử dụng tia laser CO2 có thể cắt rất nhiều loại vật liệu khác nhau nhưng thường được sử dụng nhiều nhất để cắt gỗ, giấy, các sản phẩm từ giấy và acrylic. Những tia laser này phù hợp nhất với các vật liệu phi kim loại.

.jpg)

Máy Cắt Laser CO2

2.2. Máy Cắt Laser Sợi Quang

Khác với máy cắt laser CO2, sử dụng dòng điện, hỗn hợp khí và một loạt gương để tạo ra chùm tia laser, laser sợi quang tạo ra chùm tia laser bằng cách sử dụng các sợi thủy tinh đặc biệt lấy năng lượng từ điốt bơm.

Laser sợi quang là loại đắt nhất trong ba loại laser. Chúng đòi hỏi ít bảo trì và có thể được sử dụng tới 25.000 giờ hoạt động. Những tia laser này phù hợp nhất để khắc kim loại và nhựa nhiệt dẻo nhưng có thể hoạt động trên mọi vật liệu - kim loại hoặc phi kim loại.

Máy Cắt Laser Sợi Quang

2.3. Máy Cắt Laser Nd:YAG/Nd:YVO

Các ký hiệu mô tả Nd:YAG (garnet nhôm yttrium pha tạp neodymium) và Nd:YVO (yttrium ortho-vanadate pha tạp neodymium) đề cập đến tinh thể được sử dụng để tạo ra chùm tia laser.

Máy cắt laser này khá đắt tiền nhưng cho phép khả năng cắt vô song và có thể xử lý các kim loại phản chiếu. Chúng có thể được sử dụng cho cả kim loại có phủ và không phủ, cũng như các phi kim loại như nhựa và thậm chí cả gốm sứ.

.jpg)

Máy Cắt Laser Nd:YAG/Nd:YVO

Đặc điểm

Laser CO2

Laser sợi quang

Laser Nd:YAG/Nd

Nguồn laser

CO2

Sợi quang

Nd:YAG/Nd:YVO4

Nguyên lý hoạt động

Cộng hưởng tia laser trong môi trường khí CO2

Phát xạ laser trong môi trường sợi quang

Phát xạ laser trong môi trường tinh thể

Ưu điểm

Giá thành rẻ, công suất lớn, phù hợp với nhiều loại vật liệu

Độ chính xác cao, hiệu suất cao, tuổi thọ lâu dài, phù hợp với việc cắt kim loại với độ dày lớn

Độ chính xác cao, hiệu suất cao, phù hợp với việc cắt vật liệu có độ dày lớn và bề mặt nhẵn bóng

Nhược điểm

Độ chính xác thấp hơn laser sợi quang, hiệu suất thấp hơn laser Nd:YAG/Nd

Giá thành cao

Giá thành cao hơn laser CO2

Ứng dụng

Cắt gỗ, nhựa, kim loại,...

Cắt kim loại với độ dày lớn

Cắt vật liệu có độ dày lớn và bề mặt nhẵn bóng

Bảng so sánh các loại máy cắt laser

3. Nên sử dụng thiết bị an toàn nào khi cắt laser?

Nên sử dụng thiết bị an toàn để bảo vệ người lao động khỏi bị bỏng, tổn thương thị lực và khói khi sử dụng máy cắt laser. Laser là chùm ánh sáng có độ tập trung cao, đủ mạnh để khắc và thậm chí cắt xuyên qua các vật liệu rắn. Vì vậy, điều quan trọng là phải đeo kính bảo vệ mắt bằng tia laser thích hợp để tránh tổn thương thị lực. Kính an toàn laser hoạt động bằng cách chặn bước sóng của chùm tia laser.

Ngoài ra, điều quan trọng là phải cung cấp hệ thống thông gió thích hợp cho máy cắt laser. Tùy thuộc vào vật liệu được cắt, khói có hại được gọi là “chất gây ô nhiễm không khí do tia laser tạo ra” hoặc LGAC có thể được tạo ra. Các khí độc như benzen, axit clohydric và toluene là một số sản phẩm phụ, tiềm ẩn trong quá trình cắt laser cần được thoát ra khỏi hệ thống cắt laser.

Cuối cùng, bình chữa cháy luôn được chuẩn bị và đặt ở nơi dễ dàng tiếp cận, do trong quá trình cắt laser có nguy cơ xảy ra cháy. Để ngăn chặn khả năng xảy ra hỏa hoạn, hãy sử dụng các cài đặt được khuyến nghị. Không bao giờ vận hành hệ thống laser mà không có người giám sát và luôn giữ không gian làm việc xung quanh máy laser sạch sẽ.

.jpg)

Nên sử dụng thiết bị an toàn nào khi cắt laser?

4. Hậu quả của việc không tuân theo cài đặt máy cắt laser được đề xuất

Việc không tuân theo các cài đặt được khuyến nghị cho máy cắt laser có thể gây ra hậu quả bất lợi. Ảnh hưởng xấu tới vật liệu bị cắt, sức khỏe và sự an toàn của người lao động, thậm chí cả chính hệ thống laser.

Nếu cắt vật liệu ở mức năng lượng quá cao hoặc cắt quá sâu trong một lần sẽ làm hỏng thấu kính của máy cắt laser, tăng nguy cơ khói, hơi và hỏa hoạn. Ngoài ra, việc cố tình cắt một vật liệu mà hệ thống laser không được thiết kế để cắt có khả năng cao làm hỏng hệ thống laser.

Tuyệt đối không được cắt PVC hoặc các vật liệu vinyl khác, vì việc cắt những vật liệu này sẽ giải phóng khí clo có thể làm hỏng hệ thống quang học và hệ thống điều khiển của tia laser. Các vật liệu khác, như ABS và HDPE, cũng nên tránh vì chúng có khả năng tan chảy và bắt lửa trên máy - gây ra tình trạng mất vệ sinh khi dọn dẹp và làm hỏng tia laser.

.jpg)

Hậu quả của việc không tuân theo cài đặt máy cắt laser được đề xuất

5. Các cài đặt để cắt Laser có giống như khắc Laser không?

Câu trả lời là: Không, cài đặt để cắt laser không giống như khắc laser. Cắt laser được hiểu là chùm tia laser phải đi qua toàn bộ các bộ phận và tạo ra vết cắt rõ ràng. Còn, khắc laser chỉ thực hiện các vết cắt bề ngoài trên bề mặt của một bộ phận để tạo ra logo, hình minh họa hoặc từ ngữ.

Do đó, mức sử dụng năng lượng, tốc độ và PPI sẽ khác nhau rất nhiều giữa quá trình cắt và khắc. Bạn nên tham khảo hướng dẫn sử dụng máy cắt laser để xác định cài đặt máy cắt laser chính xác khi thực hiện cắt và khắc các vật liệu khác nhau.