Gia công cắt laser

Trên thị trường hiện nay, lĩnh vực gia công cắt gọt đang phát triển cực kì nhanh chóng. Điều đó cũng đánh dấu một bước chuyển mình của ngành gia công cơ khí chính xác. Trong đó, gia công cắt laser đang thay dần các công nghệ truyền thống với nhiều tính năng và ưu điểm vượt trội.
 

Công nghệ cắt Laser là gì?

Laser là công nghệ tiên tiết nhất hiện nay, sử dụng các tia laser để cắt, khắc vật liệu bằng nhiều nguồn năng lượng khác nhau để biến đổi phôi trên tất cả kim loại như gia công Inox, sắt thép, đồng nhôm… 

Một số công nghệ chính của máy cắt laser là công nghệ tích hợp quang học, cơ khí và điện. Công nghệ cắt laser đã được sử dụng rộng rãi trong ô tô, máy móc, năng lượng điện, phần cứng và thiết bị điện.

So với quy trình cắt plasma và oxyacetylene truyền thống, công nghệ cắt laser có ưu điểm là tốc độ cắt nhanh, đường cắt hẹp, vùng chịu nhiệt nhỏ, đường cắt vuông góc tốt và cạnh cắt mịn.  

Cắt Laser CNC là gì?

Cắt laser CNC (Computer Numerical Control) là công nghệ cắt laser sử dụng chùm tia laser công suất cao được hướng dẫn bằng hướng dẫn máy tính để cắt hoặc khắc vật liệu. Kỹ thuật này cung cấp độ chính xác và độ chính xác cao, có khả năng tạo ra các hình dạng và thiết kế phức tạp mà hầu như không thể thực hiện được bằng tay. Nó thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ, điện tử, y tế và xây dựng.
 

Vật liệu và độ dày sử dụng trong công nghệ cắt laser

Việc lựa chọn vật liệu và độ dày của nó là những yếu tố chính quyết định yêu cầu về công suất và tốc độ cắt của tia laser. Laser có thể cắt chính xác nhiều loại vật liệu, bao gồm:
 

• Kim loại (ví dụ: thép, nhôm, đồng thau)
• Nhựa (ví dụ: acrylic, ABS, polycarbonate)
• Gỗ
• Thủy tinh
• Vải

Độ dày của các vật liệu này có thể khác nhau, thường từ dưới một milimet đến 20 mm đối với kim loại và thậm chí dày hơn đối với các vật liệu mềm hơn như gỗ và nhựa. Vật liệu dày hơn thường đòi hỏi nhiều năng lượng laser hơn hoặc tốc độ cắt chậm hơn để đạt được chất lượng mong muốn.
  

Quy trình cắt laser CNC diễn ra như thế nào?

Sau đây là tổng quát về quy trình cắt laser CNC:
 

- Thiết kế và lập trình CAD/CAM

Quá trình này bắt đầu bằng việc thiết kế hình dạng hoặc mẫu mong muốn bằng phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD). Sau khi thiết kế hoàn tất, nó được chuyển đổi thành mã có thể đọc được bằng máy bằng phần mềm sản xuất hỗ trợ máy tính (CAM). Mã này chứa các hướng dẫn sẽ hướng dẫn máy CNC trong quá trình cắt.
 

- Chuẩn bị vật liệu

Vật liệu cần cắt, chẳng hạn như tấm kim loại, gỗ, acrylic hoặc các vật liệu khác, được chuẩn bị và đặt trên bề mặt làm việc của máy cắt laser CNC.
 

- Thiết lập máy

Máy CNC được thiết lập cho vật liệu và độ dày cụ thể cần cắt. Điều này bao gồm điều chỉnh tiêu cự của tia laser, chọn các thông số cắt phù hợp (ví dụ: công suất, tốc độ và áp suất khí cho khí hỗ trợ) và đảm bảo căn chỉnh chính xác vật liệu.
 

- Thực hiện Cắt Laser

Sau khi thiết lập hoàn tất, máy CNC bắt đầu quá trình cắt. Chùm tia laser tập trung được hướng vào bề mặt vật liệu, làm nóng nhanh đến mức tan chảy hoặc bốc hơi. Tia laser năng lượng cao cắt xuyên qua vật liệu theo đường dẫn đã lập trình, được hướng dẫn bởi các hướng dẫn CNC.
 

- Loại bỏ vật liệu

Khi chùm tia laser di chuyển theo đường dẫn đã lập trình, nó sẽ làm tan chảy hoặc bốc hơi vật liệu. Vật liệu nóng chảy hoặc bốc hơi được đẩy ra khỏi đường cắt (đường cắt), để lại hình dạng hoặc hoa văn mong muốn.
 

- Làm mát và đông đặc

Khi tia laser cắt qua vật liệu, nó tạo ra một lượng nhiệt đáng kể. Các cơ chế làm mát, chẳng hạn như tia nước hoặc khí, thường được sử dụng để ngăn vật liệu quá nóng và hỗ trợ quá trình đông đặc.
 

- Kiểm tra chất lượng

Sau khi quá trình cắt hoàn tất, các bộ phận cắt được kiểm tra về độ chính xác và chất lượng. Bất kỳ khiếm khuyết hoặc sai lệch nào so với thiết kế dự định đều được đánh giá và có thể điều chỉnh nếu cần thiết.
 

- Hậu xử lý (Tùy chọn)

Tùy thuộc vào ứng dụng, các bộ phận cắt có thể trải qua các bước xử lý bổ sung sau đó, chẳng hạn như loại bỏ bavia, xử lý bề mặt hoặc lắp ráp.
 

4 Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác trong quy trình gia công cắt Laser

Trong máy cắt laser, các thông số của chùm tia laser, hiệu suất và độ chính xác của máy và hệ thống ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và chất lượng cắt laser. Độ chính xác cắt là yếu tố đầu tiên đánh giá chất lượng của máy cắt laser. 

Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cắt của máy cắt laser bao gồm tốc độ cắt, vị trí lấy nét, khí phụ, công suất đầu ra laser và đặc tính phôi, được phân tích chi tiết dưới đây.
 

1 - Công suất đầu ra của laser

Máy cắt laser tạo ra năng lượng từ chùm tia laser đầu ra sóng liên tục. Lựa chọn công suất và chế độ laser sẽ có tác động đến chất lượng cắt. Trong hoạt động thực tế, nó thường được điều chỉnh ở công suất cao hơn để đáp ứng việc cắt các vật liệu dày hơn. Lúc này, chế độ chùm tia (sự phân bố năng lượng chùm tia trên mặt cắt ngang) quan trọng hơn.

Trong điều kiện công suất nhỏ hơn cao, tiêu điểm thu được mật độ công suất cao hơn và chất lượng cắt tốt hơn. Các chế độ không nhất quán trong suốt thời gian hoạt động hiệu quả của tia laser. Tình trạng của các phần tử quang học, sự thay đổi nhỏ của hỗn hợp khí làm việc laser và sự dao động của dòng chảy sẽ ảnh hưởng đến cơ chế chế độ.
 

2 - Điều chỉnh vị trí tiêu điểm

Vị trí tương đối giữa tiêu điểm và bề mặt phôi đặc biệt quan trọng để đảm bảo chất lượng cắt. Trong hầu hết các trường hợp, khi cắt, vị trí lấy nét chỉ nằm trên bề mặt phôi hoặc hơi thấp hơn bề mặt.

Trong toàn bộ quá trình cắt, việc đảm bảo vị trí tương đối không đổi giữa tiêu điểm và phôi là điều kiện quan trọng để có được chất lượng cắt ổn định. Khi tiêu điểm ở vị trí tốt hơn, khe nhỏ hơn, hiệu quả cao hơn và tốc độ cắt tốt hơn có thể thu được kết quả cắt tốt hơn.

Trong hầu hết các ứng dụng, tiêu điểm chùm tia được điều chỉnh ngay dưới vòi phun. Khoảng cách giữa vòi phun và bề mặt phôi thường khoảng 1,5mm. Sau khi chùm tia laser được hội tụ, kích thước điểm tỷ lệ thuận với tiêu cự của thấu kính.

Sau khi chùm tia được tập trung bởi thấu kính tiêu cự ngắn, kích thước điểm rất nhỏ và mật độ năng lượng tại tiêu điểm rất cao, điều này rất có lợi cho việc cắt vật liệu;

Nhược điểm là độ sâu tiêu cự rất ngắn và khả năng điều chỉnh nhỏ. Nó phù hợp hơn cho việc cắt vật liệu mỏng tốc độ cao. Ống kính tiêu cự dài có độ sâu tiêu cự rộng và mật độ năng lượng vừa đủ, phù hợp hơn để cắt phôi dày.
 

3 - Tốc độ cắt

Tốc độ cắt của vật liệu tỷ lệ thuận với mật độ năng lượng laser, nghĩa là tăng mật độ năng lượng có thể cải thiện tốc độ cắt. Tốc độ cắt tỷ lệ nghịch với mật độ (trọng lượng riêng) và độ dày của vật liệu được cắt. Khi các thông số khác không thay đổi thì các yếu tố để cải thiện tốc độ cắt là: tăng công suất (trong một phạm vi nhất định, chẳng hạn như 500 ~ 2000 W);

• Cải thiện chế độ chùm tia (ví dụ từ chế độ bậc cao sang chế độ bậc thấp thành TEM00); 
• Giảm kích thước điểm lấy nét (ví dụ: lấy nét bằng ống kính tiêu cự ngắn);
• Cắt vật liệu có năng lượng bay hơi ban đầu thấp (như nhựa, tấm mica, v.v.);
• Cắt vật liệu có mật độ thấp (như thông trắng, v.v.); Cắt vật liệu mỏng.

 

4 - Áp suất khí phụ

Khí phụ trợ là cần thiết để cắt vật liệu bằng máy cắt laser và áp suất khí là một yếu tố rất quan trọng. Khí phụ được đẩy ra đồng trục với chùm tia laze để bảo vệ thấu kính khỏi bị ô nhiễm và thổi bay xỉ ở đáy khu vực cắt. Đối với vật liệu phi kim loại và một số vật liệu kim loại, sử dụng khí nén hoặc khí trơ để xử lý vật liệu nóng chảy và bay hơi, đồng thời ức chế quá trình đốt cháy quá mức ở khu vực cắt.
  

Ưu điểm công nghệ cắt laser

Dưới đây là khám phá sâu rộng về những lợi ích đa dạng mà việc cắt laser mang lại, khiến nó trở nên khác biệt trong lĩnh vực chế tạo kim loại và hơn thế nữa.
 

- Độ chính xác

Điểm hấp dẫn của việc cắt laser là độ chính xác chính xác của nó. Không giống như các phương pháp cắt khác, tia laser mang lại độ chính xác cao, đảm bảo các bộ phận và sản phẩm tuân thủ dung sai nghiêm ngặt. Độ chính xác này đặc biệt có lợi cho các ngành mà ngay cả một sai lệch nhỏ cũng có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng về chất lượng. So với cắt plasma hoặc cắt tia nước, quy trình cắt laser nổi bật hơn nhờ sự chú ý tỉ mỉ đến từng chi tiết.

Lợi ích của việc cắt Laser chính xác:

• Tuân thủ tốt hơn các thông số kỹ thuật thiết kế.
• Giảm lãng phí do sai sót.
• Chất lượng sản phẩm ngày càng tốt hơn mang lại sự hài lòng cho khách hàng.
• Ít phải làm lại hơn, dẫn đến quy trình sản xuất hợp lý hơn.

 

- Tính linh hoạt trong xử lý vật liệu

Cho dù bạn đang xử lý các kim loại như thép không gỉ, nhôm hoặc titan hay làm việc với các phi kim loại như gỗ, nhựa và giấy, máy cắt laser đều thể hiện khả năng xử lý nhiều loại vật liệu đáng khen ngợi.

Vật liệu thường được quản lý bởi máy cắt Laser:

• Kim loại: Thép không gỉ, nhôm, titan, đồng, v.v.
• Phi kim loại: Tấm acrylic, gỗ, nhựa, giấy và thậm chí một số loại vải.
• Vật liệu phản chiếu: Trong khi một số quy trình cắt gặp khó khăn với những vấn đề này thì máy cắt laser có thể xử lý chúng một cách hiệu quả.

 

- Tăng tốc độ và hiệu quả

Trong ngành sản xuất được thúc đẩy bởi tốc độ giao hàng và sản lượng, việc cắt bằng laser mang lại cho nhà sản xuất một lợi thế đáng kể. Ngoài tốc độ cắt thực tế, ưu điểm còn đến từ thời gian thiết lập giảm, thời gian chuyển đổi công cụ giảm và sự vắng mặt hoàn toàn của công cụ vật lý. Tất cả những hiệu quả này có nghĩa là sản phẩm có thể tiếp cận thị trường trong thời gian kỷ lục, đây là một lợi ích đáng kể cho các doanh nghiệp cần đáp ứng lịch trình giao hàng chặt chẽ.

Hiệu quả đạt được thông qua cắt Laser:

• Lãng phí vật liệu tối thiểu, dẫn đến tiết kiệm chi phí.
• Hoạt động hợp lý với độ chính xác được điều khiển bằng máy tính.
• Năng suất cao hơn với thiết lập nhanh hơn và ít thời gian ngừng hoạt động hơn.

 

- Hiệu quả chi phí

Ngoài việc tiết kiệm trực tiếp từ việc giảm lãng phí, mức tiêu thụ năng lượng của máy cắt laser, đặc biệt là khi so sánh với một số phương pháp truyền thống, còn thấp hơn đáng kể. Ngoài ra, do nhu cầu sửa chữa và bảo trì rộng rãi ít hơn nên chi phí dài hạn liên quan đến những máy này dễ dự đoán hơn.

Lợi ích chi phí của việc cắt Laser:

• Hóa đơn năng lượng thấp hơn do tiêu thụ năng lượng hiệu quả.
• Ít trường hợp phải làm lại hơn, giúp tiết kiệm chi phí.
• Giảm chi phí bảo trì, đặc biệt khi so sánh với các quy trình cắt cũ.
• Năng suất sản phẩm lớn hơn do lãng phí tối thiểu.

 

- Tính linh hoạt trong thiết kế và chi tiết

Các kỹ sư, nghệ sĩ và nhà sản xuất có sẵn một công cụ có thể biến những thiết kế, hoa văn và ý tưởng phức tạp nhất thành hiện thực. Ưu điểm của việc cắt laser trong lĩnh vực này là vô song, vì ngay cả những mẫu tinh tế và phức tạp nhất cũng có thể đạt được với độ chính xác chính xác. Sự kết hợp giữa các chương trình máy tính và khả năng của chùm tia laser có nghĩa là có thể đạt được mức độ chi tiết mà trước đây được cho là không thể

Ưu điểm thiết kế với cắt Laser:

• Khả năng xử lý cả các dự án quy mô lớn và nhỏ với độ chính xác như nhau.
• Có khả năng xử lý các mẫu và thiết kế phức tạp mà không ảnh hưởng đến chất lượng.
• Giảm nhu cầu hoàn thiện sau cắt do đường cắt sạch và chính xác.

 

- Xử lý không tiếp xúc

Vì chùm tia laze không chạm vào vật liệu mà nó đang cắt nên độ hao mòn trên máy móc giảm đáng kể. Điều này không chỉ kéo dài tuổi thọ của dụng cụ cắt mà còn giảm khả năng hư hỏng vật liệu, đảm bảo độ chính xác được nâng cao trong thành phẩm.

• Ít hư hỏng vật liệu hơn: Không giống như các phương pháp cắt truyền thống như cắt plasma, việc không tiếp xúc vật lý trong quy trình cắt laser có nghĩa là vật liệu hầu như không bị xáo trộn.
• Tuổi thọ của dụng cụ được kéo dài: Máy móc liên quan phải đối mặt với sự căng thẳng giảm, dẫn đến giảm nhu cầu bảo trì và sửa chữa.

 

- Giảm nhu cầu hoàn thiện

Cắt laser đã trở thành đồng nghĩa với các cạnh sắc nét và độ hoàn thiện cao nhất của chúng. Những kết quả tỉ mỉ như vậy có nghĩa là các bộ phận thường xuyên chuyển sang giai đoạn sản xuất tiếp theo mà không có yêu cầu xử lý hậu kỳ toàn diện, điều này mang lại lợi ích cho các công ty sản xuất muốn tiết kiệm thời gian và chi phí.

• Các cạnh vượt trội: Máy cắt laser mang lại các cạnh mịn, giảm nhu cầu tinh chỉnh thêm.
• Hiệu quả về chi phí và thời gian: Nhu cầu xử lý sau cắt giảm dần có thể giúp tiết kiệm đáng kể cả thời gian và tiền bạc.

 

- Độ tin cậy và tính nhất quán

Ngành công nghiệp sản xuất thường đánh giá tính nhất quán, một tiêu chí mà máy cắt laser tỏa sáng rực rỡ. Khả năng vốn có của họ là lặp đi lặp lại cùng một đường cắt không chỉ đảm bảo chất lượng sản phẩm mà còn đảm bảo cho nhà sản xuất kết quả nhất quán trong suốt quá trình sản xuất.

• Kết quả có thể dự đoán được: Cắt laser mang lại kết quả đầu ra ổn định, thậm chí trong thời gian dài.
• Nâng cao chất lượng sản phẩm: Các đường cắt nhất quán tạo ra các sản phẩm đồng nhất, đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của ngành.

 

- Tự động hóa và tùy chỉnh

Sự kết hợp giữa công nghệ laser và các chương trình máy tính đã mở ra một kỷ nguyên sản xuất mới. Các quy trình cắt phù hợp dành riêng cho từng dự án trở nên khả thi, mang lại cho nhà sản xuất cả hiệu quả nâng cao và chất lượng sản phẩm được nâng cao.

• Thiết kế linh hoạt: Với các thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính, dịch vụ cắt laser có thể tạo ra nhiều hình dạng và hoa văn đa dạng.
• Giảm sự can thiệp của con người: Khía cạnh tự động hóa giảm thiểu việc xử lý thủ công, hợp lý hóa toàn bộ quy trình.

 

- An toàn trong vận hành

Cắt laser, khi đặt cạnh các phương pháp cắt laser khác, sẽ trở nên an toàn hơn. Bản chất gói gọn của thiết lập cắt laser giúp hạn chế các mối nguy hiểm tiềm ẩn, tạo ra một môi trường làm việc an toàn hơn.

• Thiết lập kèm theo: Nhiều máy cắt laser hoạt động trong các hệ thống kèm theo, giảm thiểu rủi ro.
• Rủi ro vật lý được giảm thiểu: Không cần thay đổi công cụ thủ công, người vận hành sẽ gặp ít rủi ro vật lý hơn.

 

- Giảm tiêu thụ điện năng và hiệu quả năng lượng

Vượt qua một thời đại bị nhấn chìm bởi những lo ngại về năng lượng, việc cắt laser có một vị trí vững chắc một cách rõ ràng. Khi so sánh với các công nghệ cắt như cắt plasma và cắt tia nước, tia laser tiết kiệm năng lượng hơn đáng kể. Sự liên kết với các sáng kiến ​​xanh này ngày càng trở thành thỏi nam châm thu hút các doanh nghiệp hiện đại.

• Giảm hóa đơn năng lượng: Sử dụng máy cắt laser có thể giúp giảm đáng kể chi phí năng lượng.
• Thân thiện với môi trường: Bằng cách tiêu thụ ít năng lượng hơn, cắt laser gián tiếp hỗ trợ các nỗ lực bền vững môi trường.

  

Những nhược điểm của việc cắt laser

Cắt laser là một quá trình chính xác và hiệu quả được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất. Nhưng giống như bất kỳ công nghệ nào, nó đều có những hạn chế và việc hiểu những hạn chế này là điều cần thiết đối với những người làm trong lĩnh vực chế tạo và sản xuất kim loại.
 

- Một số sản phẩm bay hơi

Ví dụ, khi gia công các vật liệu cụ thể như nhựa, nhiệt độ cực cao từ máy cắt laser có thể khiến các vật liệu này bay hơi thay vì cắt sạch. Đây là mối quan tâm đặc biệt của các nhà sản xuất, đặc biệt khi độ chính xác là rất quan trọng. Cần lưu ý rằng:

• Việc thực hiện điều chỉnh thiết bị cụ thể có thể giảm thiểu vấn đề này.
• Tuy nhiên, những thay đổi này đối với máy cắt laser thường có chi phí đáng kể, khiến nó trở thành giải pháp kém hấp dẫn hơn đối với một số người.

 

- Cần người có chuyên môn cao

Khai thác toàn bộ tiềm năng của máy cắt laser không phải là chuyện dễ dàng, chuyên môn là rất quan trọng. Dịch vụ cắt laser thường nhấn mạnh tầm quan trọng của các chuyên gia lành nghề. Nếu không có những người vận hành máy này, việc xác định các vấn đề và đảm bảo độ chính xác cũng như chất lượng của vết cắt có thể trở nên khó khăn. Với sự thiếu hụt của các chuyên gia lành nghề như vậy trên thị trường, việc tuyển dụng không chỉ là một nhu cầu mà còn là một vấn đề tốn nhiều chi phí.
 

- Khí và khói nguy hiểm

An toàn là điều tối quan trọng trong ngành sản xuất. Với việc cắt laser, đặc biệt là khi gia công trên các vật liệu như nhựa, sẽ thải ra khói và khí độc hại. Những điều này gây ra rủi ro cho sức khỏe và cần được xử lý hiệu quả:  Các nhà sản xuất cần đầu tư vào hệ thống thông gió và thoát khí. Phải có các quy trình an toàn phù hợp để bảo vệ người lao động khỏi hít phải các loại khí độc hại này.
 

- Giới hạn về độ dày vật liệu

Cắt laser mang lại sự linh hoạt cao nhưng không phải không có những hạn chế:

• Quá trình này có giới hạn về độ dày của vật liệu mà nó có thể cắt một cách hiệu quả.
• Trong khi máy cắt laser tự hào về tính linh hoạt, khi nói đến vật liệu cực dày, các phương pháp cắt khác như cắt plasma hoặc thậm chí cắt bằng tia nước có thể là lựa chọn hiệu quả hơn.
• Đối với các dự án liên quan đến tấm dày hơn hoặc vật liệu vượt quá phạm vi cụ thể, các công ty sản xuất có thể cần phải sử dụng các giải pháp thay thế cho việc cắt laser.

 

- Chi phí trả trước

Khoản đầu tư ban đầu liên quan đến công nghệ cắt laser có thể rất đáng kể. Đối với các doanh nghiệp, đặc biệt là các doanh nghiệp nhỏ, đây là yếu tố quan trọng cần xem xét:

• Bản thân máy móc khai thác công nghệ laser đã là một tài sản đắt giá.
• Phí lắp đặt thường bị bỏ qua, làm tăng thêm chi phí ban đầu.
• Việc đào tạo là không thể thiếu. Để vận hành các máy này một cách hiệu quả và an toàn, các công ty cần đầu tư vào việc đào tạo nhân viên của mình, điều này làm tăng thêm chi phí chung.

Chi phí cắt laser là bao nhiêu?

- Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí cắt laser:

1 - Chi phí vật liệu

• Các loại vật liệu: Các vật liệu khác nhau có giá thành khác nhau, trong đó kim loại thường đắt hơn nhựa.
• Độ dày vật liệu: Vật liệu dày hơn thường dẫn đến chi phí tăng lên do yêu cầu công suất laser cao hơn và tốc độ cắt chậm hơn.

 

2 - Chi phí vận hành máy

• Công suất máy: Máy laser công suất cao hơn có thể tốn nhiều chi phí vận hành hơn do mức tiêu thụ năng lượng tăng.
• Bảo trì Cần phải bảo trì thường xuyên để giữ cho máy cắt laser ở tình trạng tối ưu, điều này kéo theo chi phí bổ sung.

 

3 - Chi phí nhân công

• Thời gian thiết lập: Thời gian cần thiết để thiết lập máy cho các công việc cụ thể góp phần làm tăng chi phí nhân công.
• Kỹ năng của người vận hành: Người vận hành có tay nghề cao có thể tăng hiệu quả nhưng có thể yêu cầu mức lương cao hơn.

 

4 - Độ phức tạp của thiết kế

• Cắt phức tạp: Các thiết kế phức tạp hơn đòi hỏi nhiều thời gian và độ chính xác hơn, làm tăng chi phí.
• Chuẩn bị hồ sơ: Nhu cầu thực hiện công việc thiết kế quan trọng trước khi cắt cũng có thể ảnh hưởng đến chi phí chung.

 

5 - Khối lượng sản xuất

• Đơn đặt hàng đơn lẻ so với đơn đặt hàng số lượng lớn: Số lượng đặt hàng lớn hơn có thể giảm chi phí trên mỗi đơn vị do tính kinh tế theo quy mô.
• Đơn đặt hàng định kỳ: Các đơn đặt hàng thường xuyên, lặp lại có thể dẫn đến chi phí thấp hơn do quá trình thiết lập và thiết kế trở nên hợp lý hơn theo thời gian.

 

- Tính toán chi phí cắt laser

 

Khi đánh giá chi phí cắt laser, điều cần thiết là phải hiểu cả chi phí trên mỗi đơn vị và các công cụ phần mềm có sẵn để ước tính chính xác.

Tính toán chi phí mỗi đơn vị:

Để tính  chi phí cho mỗi đơn vị  cắt laser, người ta phải xem xét nhiều yếu tố:
 

• Loại vật liệu: Vật liệu cứng hơn có thể làm tăng độ mài mòn của thiết bị cắt.
• Độ dày vật liệu: Vật liệu dày hơn đòi hỏi nhiều năng lượng và thời gian hơn để cắt.
• Độ phức tạp: Thiết kế phức tạp đòi hỏi tốc độ chậm hơn và công việc chi tiết hơn, làm tăng chi phí.
• Tốc độ cắt: Tốc độ cắt nhanh hơn có thể giảm chi phí nhưng có thể ảnh hưởng đến chất lượng.
• Số lượng: Khối lượng cao hơn thường làm giảm chi phí trên mỗi đơn vị do tính kinh tế theo quy mô.

 

Công thức tính chi phí trên mỗi đơn vị điển hình sẽ giống như sau:

Chi phí trên mỗi đơn vị = (Chi phí nguyên vật liệu + Chi phí nhân công + Chi phí chung + Tỷ suất lợi nhuận) / Số lượng đơn vị
 

- Cách giảm chi phí gia công cắt laser

Hiệu quả chi phí có thể đạt được khi cắt laser bằng cách sử dụng sự kết hợp giữa thiết kế chu đáo, lựa chọn vật liệu phù hợp và quy trình sản xuất hợp lý. Những chiến lược nhắm mục tiêu này rất cần thiết trong việc giảm thiểu chi phí mà không ảnh hưởng đến chất lượng.
 

1 - Tối ưu hóa thiết kế

Thiết kế hiệu quả đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm chi phí. Bố cục đơn giản  với ít vết cắt hơn có thể dẫn đến thời gian sử dụng máy ít hơn và do đó, chi phí thấp hơn. Nhà thiết kế có thể giảm chi phí của một sản phẩm bằng cách phân tích các yếu tố thiết kế như  đường cắt  và  mô hình lồng nhau , đảm bảo vật liệu được sử dụng hiệu quả. Bằng cách áp dụng các giải pháp phần mềm cải thiện hiệu quả thiết kế, người ta có thể giảm nhu cầu về các chương trình độc quyền tốn kém.
 

2 - Lựa chọn vật liệu

Việc lựa chọn vật liệu phù hợp có thể ảnh hưởng đáng kể đến chi phí tổng thể. Sẽ có lợi khi xem xét việc sử dụng  vật liệu tái chế  có thể mang lại lợi thế về chi phí. Chi phí vật liệu rất khác nhau, vì vậy việc lựa chọn loại phù hợp với mức giá tối ưu là điều cần thiết. Việc đánh giá kỹ lưỡng các đặc tính vật liệu liên quan đến sự phù hợp của chúng đối với dự án cho phép người ta cân bằng chi phí với hiệu suất.
 

3 - Thực hành sản xuất hiệu quả

Việc áp dụng  các phương pháp sản xuất hiệu quả  góp phần giảm chi phí cắt laser. Các nhà sản xuất có thể tiết kiệm chi phí hơn bằng cách tối ưu hóa việc thiết lập máy móc, tận dụng quy mô kinh tế với các đơn đặt hàng số lượng lớn hơn và quản lý giờ hoạt động. Các chiến lược như giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và bảo trì thiết bị đúng cách sẽ đảm bảo rằng chi phí trên mỗi đơn vị được giữ ở mức thấp nhất có thể. Tư cách thành viên với các nhà cung cấp có thể giảm giá khi cắt giảm phí, chuyển thành tiết kiệm theo thời gian.

 

Gia công Cắt laser CNC thường mất bao lâu?

Thời gian của một hoạt động cắt laser CNC thay đổi rất nhiều và phụ thuộc vào một số yếu tố. Những yếu tố này có thể bao gồm công suất của tia laser, độ phức tạp của thiết kế, độ dày và loại vật liệu, và độ chính xác cần thiết.

Để có hướng dẫn sơ bộ:

• Đối với tấm kim loại mỏng (1mm), máy cắt laser CNC có thể chỉ mất vài phút để cắt một hình dạng đơn giản, nhưng các hoa văn phức tạp có thể mất tới 15-20 phút.
• Đối với vật liệu dày hơn (10mm), thời gian cắt có thể dao động từ 20 phút cho các thiết kế đơn giản đến hơn một giờ cho các mẫu phức tạp hơn.
• Nếu có quá trình khắc, thời gian thực hiện có thể kéo dài hơn nữa, tùy thuộc vào độ phức tạp và kích thước của bản khắc.

 

Hãy nhớ rằng đây chỉ là ước tính sơ bộ và thời gian cắt thực tế có thể ngắn hơn hoặc dài hơn, tùy thuộc vào các yếu tố được đề cập ở trên.
 

Các loại máy cắt laser CNC phổ biến

Có nhiều loại máy cắt laser CNC khác nhau, được phân biệt theo loại laser chúng sử dụng và số lượng trục chúng hoạt động. Sau đây là cái nhìn sâu hơn về các loại này:
 

- Cacbon đioxit (CO₂)

Máy cắt laser CO2 là một số loại máy cắt laser phổ biến và đa năng nhất. Chúng sử dụng hỗn hợp khí có nồng độ carbon dioxide cao, được kích thích bằng điện để tạo ra chùm tia laser mạnh. Những máy này rất phù hợp để cắt, khắc và khoan nhiều loại vật liệu, bao gồm hầu hết các kim loại và phi kim loại.
 

- Cắt laser sợi quang

Máy cắt laser sợi quang sử dụng laser thể rắn với sợi quang được truyền các nguyên tố đất hiếm làm môi trường laser. Cắt laser sợi quang được biết đến với hiệu quả, độ chính xác và chất lượng chùm tia tuyệt vời. Laser sợi quang đặc biệt hiệu quả để cắt kim loại và thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp.
 

- Yttrium nhôm Garnet pha tạp Neodymium (Nd:YAG hoặc YAG)

Máy cắt laser YAG sử dụng tinh thể làm môi trường laser, được pha tạp với neodymium (Nd). Các loại laser này có hiệu quả trong việc khắc và cắt kim loại và gốm sứ, và cũng có thể được sử dụng để hàn. Laser YAG có thể tạo ra các chùm tia công suất cao và có thể hoạt động ở cả chế độ xung và liên tục.
 

- Dựa trên trục

Trục của máy CNC đề cập đến số hướng mà dụng cụ cắt có thể di chuyển. Nhiều trục hơn cho phép tạo ra nhiều hình dạng phức tạp hơn và các đường cắt tinh xảo.

+ Cắt Laser CNC 2 Trục:

Máy cắt laser CNC 2 trục hoạt động trên mặt phẳng 2D. Máy này có thể di chuyển đầu laser theo chiều ngang (trục X) và chiều dọc (trục Y), tối ưu để cắt các vật liệu dạng tấm phẳng như kim loại và gỗ.

+ Cắt Laser CNC 3 Trục:

Ngoài khả năng của máy 2 trục, máy cắt laser CNC 3 trục có thể di chuyển đầu laser lên xuống (trục Z), cung cấp độ sâu cắt lớn hơn. Điều này đặc biệt hữu ích cho các ứng dụng khắc.

+ Cắt Laser CNC 4 Trục:

Máy cắt laser CNC 4 trục có thể thực hiện mọi chuyển động của máy 3 trục, nhưng cũng có thể xoay phôi quanh một trục, thường là trục X hoặc Y. Sự xoay bổ sung này cho phép tạo ra các hình dạng và hình học phức tạp.

+ Cắt Laser CNC 5 Trục:

Máy cắt laser CNC 5 trục cung cấp tính linh hoạt hơn nữa, với khả năng xoay phôi xung quanh hai trục riêng biệt cùng lúc. Điều này mang lại khả năng kiểm soát và độ chính xác cao trong việc tạo ra các hình dạng phức tạp, đa chiều.

+ Cắt Laser CNC 6 Trục:

Máy cắt laser CNC 6 trục là loại tiên tiến nhất, có tất cả các khả năng của máy 5 trục cộng thêm một trục quay khác. Điều này cho phép máy cắt từ hầu như mọi góc độ, tạo ra các đường cắt cực kỳ phức tạp và chính xác.
 

 

Một số ứng dụng phổ biến của công nghệ cắt laser

Công nghệ cắt laser điều khiển bằng máy tính (CNC) được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau nhờ độ chính xác và khả năng định hình nhiều loại vật liệu khác nhau.

Sau đây là một số lĩnh vực thường xuyên sử dụng công nghệ này:

- Ngành công nghiệp ô tô:

Cắt laser CNC đóng vai trò quan trọng trong sản xuất xe cộ, được sử dụng để định hình chính xác các bộ phận kim loại tấm, cắt tấm thân xe và tạo ra các thành phần nhỏ có thiết kế phức tạp.

- Ngành hàng không vũ trụ:

Trong ngành hàng không vũ trụ, độ chính xác là tối quan trọng. Máy cắt laser CNC được sử dụng để sản xuất các bộ phận chính xác với dung sai hẹp, tận dụng tối đa khả năng cắt kim loại và vật liệu composite lạ thường được sử dụng trong ngành.

- Ngành công nghiệp điện tử:

Từ việc khắc bảng mạch đến sản xuất linh kiện điện thoại thông minh, máy cắt laser CNC là công cụ đa năng trong sản xuất thiết bị điện tử.

- Sản xuất thiết bị y tế:

Máy cắt laser CNC hỗ trợ sản xuất dụng cụ phẫu thuật, thiết bị y tế và cấy ghép chỉnh hình, nơi mà độ chi tiết và độ chính xác là vô cùng quan trọng.

- Ngành công nghiệp trang sức:

Để tạo ra những thiết kế phức tạp với độ chính xác cao, công nghệ cắt laser CNC được sử dụng rộng rãi trong chế tác trang sức với mục đích cắt và khắc.

- Ngành xây dựng:

Máy cắt laser CNC quy mô lớn hỗ trợ cắt các thành phần kết cấu cho các tòa nhà, cầu và các dự án xây dựng khác.

 

Dịch vụ cắt laser chính xác theo yêu cầu tại Intech

Công ty Intech là một trong những đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực gia công cắt laser tại Việt Nam. Với hệ thống máy móc hiện đại, đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm và quy trình sản xuất chuyên nghiệp, Intech cam kết mang đến cho khách hàng những sản phẩm cắt laser chất lượng cao, đáp ứng mọi yêu cầu về độ chính xác và thẩm mỹ.
 

Tại sao nên chọn dịch vụ cắt laser tại Intech?

 

• Sản phẩm được sản xuất trên dây chuyền công nghệ hiện đại, đảm bảo chất lượng và độ chính xác.
• Intech luôn đưa ra mức giá hợp lý, phù hợp với từng đơn hàng.
• Intech luôn đảm bảo giao hàng đúng tiến độ theo yêu cầu của khách hàng.
• Đội ngũ nhân viên của Intech luôn sẵn sàng tư vấn và hỗ trợ khách hàng.

 

Nếu bạn đang có nhu cầu về dịch vụ cắt laser, hãy liên hệ ngay với Intech để được tư vấn và báo giá tốt nhất!

Thông tin liên hệ:

• Hotline: 0966 966 205
• Email: sales.cokhiintech@intech-group.vn
• Địa chỉ: Lô 5+6 KCN Lai Xá, Kim Chung, Hoài Đức, Hà Nội