Sự ra đời của máy cắt kim loại bằng laser

Sự ra đời của máy cắt kim loại bằng laser

Máy cắt kim loại bằng laser ra đời như thế nào?

Tia laser được biết đến lần đầu tiên vào năm 1960 tại phòng thí nghiệm nghiên cứu California bằng cách chiếu đèn flash công suất cao trên một thỏi ruby ​​với các bề mặt tráng bạc.

Máy cắt kim loại bằng laser ra đời là bước tiến trong ngành gia công cơ khí

Từ đó, các tia laser được sử dụng ở khắp mọi nơi: từ các phòng thí nghiệm nghiên cứu để cắt vật liệu trong vật lý lượng tử cho đến các bệnh viện, siêu thị, dùng trong thanh toán và mạng điện thoại…

Năm 1965, Trung tâm Nghiên cứu Western Electric Engineering sản xuất máy cắt laser đầu tiên và được sử dụng để khoét các lỗ trên kim cương.

Năm 1967, người Anh đi tiên phong trong việc cắt kim loại bằng laser với khí hổ trợ là oxy.

Trong năm 1970, công nghệ này đã được đưa vào sản xuất để cắt titan cho các ứng dụng hàng không vũ trụ . Đồng thời laser CO2 được sử dụng để cắt phi kim loại, chẳng hạn như hàng dệt may. Bởi vì, vào thời điểm đó, laser CO2 là không đủ mạnh mẽ để làm nóng chảy kim loại.

Các ra tia laser được phát ra bằng cách kích thích một loại vật liệu phát laser bằng cách phóng điện hoặc chiếu đèn trong một buồng kín. Khi vật liệu phát laser được kích thích, các chùm tia được phản xạ trong nội bộ bằng gương phản xạ một phần, cho đến khi nó đạt đủ năng lượng để thoát ra một luồng ánh sáng kết hợp đơn sắc.

Gương hoặc sợi quang học thường được sử dụng để dẫn hướng ánh sáng kết hợp với một thấu kính hội tụ để tập trung ánh sáng vào vùng làm việc.

Công đoạn cắt kim loại bằng laser

Hầu hết các máy cắt kim loại bằng laser có bán tại các cửa hàng, đại lý hiện nay đều sử dụng tia laser C02 với nguyên lý hoạt động cơ bản giống nhau. Cụ thể như sau:

• Một chùm tia năng lượng cao được sinh ra bởi máy phát laser sẽ được tập trung lên bề mặt chi tiết gia công nhờ hệ thống thấu kính

• Chùm tia này đốt nóng vật liệu và tạo nên một vùng vật liệu nóng chảy cục bộ, thường có đường kính nhỏ hơn 0,5mm).

• Phần vật liệu nóng chảy bị đẩy ra khỏi vùng gia công bởi một dòng khí có áp lực cao, đồng trục với chùm tia laser. Đối với một số loại vật liệu thì dòng khí này làm tăng tốc quá trình cắt bởi tác động hóa học và lý học.

• Vùng vật liệu bị nóng chảy cục bộ được di chuyển dọc theo bề mặt chi tiết theo một quỹ đạo và sinh ra vết cắt.

Máy cắt laser có cấu tạo từ những lưỡi dao sắc bén để có thể cắt phôi chuẩn xác, không bị xô lệch và gây biến dạng bề mặt của kim loại được cắt, đây thật sự là công nghệ tiên tiến trong ngành gia công cơ khí.