Làm thế nào để cải thiện độ chính xác của quá trình cắt laser

Độ chính xác của quá trình cắt laser thường ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình cắt. Nếu độ chính xác của máy cắt laser bị sai lệch thì chất lượng sản phẩm cắt sẽ không đảm bảo chất lượng. Vì vậy, làm thế nào để cải thiện độ chính xác của máy cắt laser là vấn đề hàng đầu của những người thực hành cắt laser.

1. Cắt laser là gì?
Cắt laser là công nghệ sử dụng chùm tia laser mật độ năng lượng cao làm nguồn nhiệt và thực hiện cắt bằng chuyển động tương đối với phôi. Nguyên lý cơ bản của nó là: chùm tia laser mật độ năng lượng cao được phát ra bởi tia laser và sau khi được hệ thống đường dẫn quang tập trung, nó được chiếu xạ lên bề mặt phôi, do đó nhiệt độ của phôi ngay lập tức được nâng lên đến nhiệt độ nhiệt độ cao hơn điểm nóng chảy tới hạn hoặc điểm sôi. Đồng thời, dưới tác dụng của áp suất bức xạ laser, một phạm vi khí áp suất cao nhất định được tạo ra xung quanh phôi để thổi bay kim loại nóng chảy hoặc bốc hơi, và các xung cắt có thể được phát ra liên tục trong một khoảng thời gian nhất định. Khi vị trí tương đối của dầm và phôi di chuyển, một khe cuối cùng được hình thành để đạt được mục đích cắt.
Cắt laser không có gờ, nếp nhăn, độ chính xác cao tốt hơn cắt plasma. Đối với nhiều ngành sản xuất cơ điện, hệ thống cắt laser hiện đại với chương trình máy vi tính có thể dễ dàng cắt các phôi có hình dạng và kích cỡ khác nhau nên chúng thường được ưu tiên hơn các quy trình đột dập và ép khuôn. Mặc dù tốc độ xử lý của nó chậm hơn so với đột khuôn nhưng nó không tiêu tốn khuôn, không cần sửa chữa khuôn và tiết kiệm thời gian thay thế khuôn, từ đó tiết kiệm chi phí gia công và giảm giá thành sản phẩm. Vì vậy, nói chung là tiết kiệm hơn.

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác cắt
(1) Kích thước điểm
Trong quá trình cắt của máy cắt laser, chùm ánh sáng được thấu kính của đầu cắt tập trung vào một tiêu điểm rất nhỏ, để tiêu điểm đạt mật độ năng lượng cao. Sau khi chùm tia laser được hội tụ, một điểm được hình thành: điểm sau khi chùm tia laser được hội tụ càng nhỏ thì độ chính xác xử lý cắt laser càng cao.
(2) Độ chính xác của bàn làm việc
Độ chính xác của bàn làm việc thường quyết định độ lặp lại của quá trình cắt laser. Độ chính xác của bàn làm việc càng cao thì độ chính xác cắt càng cao.
(3) Độ dày phôi
Phôi được gia công càng dày thì độ chính xác cắt càng thấp và khe càng lớn. Vì chùm tia laser có dạng hình nón nên khe cũng có dạng hình nón. Khe của vật liệu mỏng hơn nhỏ hơn nhiều so với vật liệu dày hơn.
(4) Vật liệu phôi
Vật liệu phôi có ảnh hưởng nhất định đến độ chính xác của việc cắt laser. Trong cùng điều kiện cắt, độ chính xác cắt của phôi của các vật liệu khác nhau hơi khác nhau. Độ chính xác cắt của tấm sắt cao hơn nhiều so với vật liệu đồng và bề mặt cắt mịn hơn.

3. Công nghệ kiểm soát vị trí lấy nét
Độ sâu tiêu cự của thấu kính lấy nét càng nhỏ thì đường kính tiêu điểm càng nhỏ. Do đó, điều rất quan trọng là kiểm soát vị trí của tiêu điểm so với bề mặt vật liệu cắt, điều này có thể cải thiện độ chính xác của quá trình cắt.

4. Công nghệ cắt và đục lỗ
Bất kỳ công nghệ cắt nhiệt nào, ngoại trừ một số trường hợp có thể bắt đầu từ mép của tấm, thường yêu cầu phải đục một lỗ nhỏ trên tấm. Trước đây, trên máy composite dập laser, đầu tiên người ta dùng chày để đục lỗ, sau đó dùng tia laser để bắt đầu cắt từ lỗ nhỏ.

5. Thiết kế vòi phun và công nghệ kiểm soát luồng khí
Khi cắt thép bằng laser, oxy và chùm tia laser tập trung được bắn vào vật liệu cắt qua vòi phun, do đó tạo thành chùm tia khí. Yêu cầu cơ bản đối với luồng không khí là luồng không khí đi vào vết mổ phải lớn và tốc độ cao, sao cho quá trình oxy hóa đủ có thể tỏa nhiệt hoàn toàn vào vật liệu vết mổ; đồng thời có đủ động lượng để đẩy vật liệu nóng chảy ra ngoài.