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

Độ chính xác của cắt laser thường ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình cắt. Nếu độ chính xác của máy cắt laser bị lệch, chất lượng của sản phẩm cắt sẽ không đạt yêu cầu. Do đó, 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 công suất 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 công suất cao được phát ra bởi tia laser và sau khi được hệ thống đường dẫn quang học hội tụ, nó được chiếu xạ đến bề mặt của phôi, do đó nhiệt độ của phôi ngay lập tức tăng lên nhiệt độ cao hơn điểm nóng chảy tới hạn hoặc điểm sôi. Đồng thời, dưới tác động 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 liên tục được đưa ra trong một khoảng thời gian nhất định. Khi vị trí tương đối của chùm tia và phôi di chuyển, một khe hở cuối cùng được hình thành để đạt được mục đích cắt.
Cắt laser không có gờ, nếp nhăn và 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 thước khác nhau, vì vậy chúng thường được ưa chuộng hơn các quy trình đột dập và ép khuôn. Mặc dù tốc độ xử lý của nó chậm hơn đột dập khuôn, nhưng nó không tiêu tốn khuôn, không cần sửa chữa khuôn và tiết kiệm thời gian thay thế khuôn, do đó tiết kiệm chi phí xử lý và giảm giá thành sản phẩm. Do đó, về tổng thể, nó 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 sáng được hội tụ thành một tiêu điểm rất nhỏ bởi thấu kính của đầu cắt, do đó tiêu điểm đạt đến mật độ công suất cao. Sau khi chùm tia laser được hội tụ, một điểm được hình thành: điểm càng nhỏ sau khi chùm tia laser được hội tụ, độ chính xác gia công cắt laser càng cao.
(2) Độ chính xác của bàn làm việc
Độ chính xác của bàn làm việc thường quyết định khả năng 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 của phôi
Vật liệu gia công càng dày thì độ chính xác cắt càng thấp và khe hở càng lớn. Vì chùm tia laser có dạng hình nón nên khe hở cũng có dạng hình nón. Khe hở của vật liệu mỏng hơn nhỏ hơn nhiều so với khe hở của vật liệu dày hơn.
(4) Vật liệu phôi
Vật liệu phôi có ảnh hưởng nhất định đến độ chính xác cắt laser. Trong cùng điều kiện cắt, độ chính xác cắt của phôi vật liệu khác nhau có sự khác biệt nhỏ. Độ chính xác cắt của tấm sắt cao hơn nhiều so với vật liệu đồng, bề mặt cắt mịn hơn.

3. Công nghệ điều khiển vị trí lấy nét
Độ sâu tiêu cự của thấu kính hội tụ càng nhỏ thì đường kính điểm hội tụ càng nhỏ. Do đó, việc kiểm soát vị trí tiêu điểm so với bề mặt vật liệu cắt là rất quan trọng, 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 tấm, thường yêu cầu đục một lỗ nhỏ trên tấm. Trước đây, trên máy dập laser composite, trước tiên dùng đục để đục một lỗ, sau đó dùng 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 hội tụ được bắn vào vật liệu cắt thông qua vòi phun, do đó tạo thành chùm luồng khí. Yêu cầu cơ bản đối với luồng khí là luồng khí đi vào vết cắt phải lớn và tốc độ phải cao, để oxy hóa đủ có thể phản ứng tỏa nhiệt hoàn toàn của vật liệu cắt; đồng thời, có đủ động lượng để đẩy vật liệu nóng chảy ra ngoài.