Vai trò của máy nén khí khi tích hợp máy cắt laser

Phương pháp cắt laser

Cắt laser bao gồm việc sử dụng chùm tia laser mật độ năng lượng cao để tập trung ánh sáng vào một điểm nhỏ, làm nóng nhanh vật liệu cho đến khi đạt đến điểm sôi và bốc hơi tạo thành khoang. Sau đó, chùm tia laser di chuyển dọc theo bề mặt vật liệu, tạo ra vết cắt và hoàn tất quá trình xử lý vật thể. Đây là một phương pháp được ưa chuộng vì sở hữu những lợi ích sau:

• Chất lượng cắt tuyệt vời: Điểm laser nhỏ, mật độ năng lượng cao và tốc độ cắt nhanh mang lại chất lượng cắt tốt hơn.
• Vết cắt mỏng và hẹp: Các vết cắt được thực hiện bằng phương pháp cắt khí laser mỏng và hẹp, các cạnh song song và vuông góc tốt với bề mặt.
• Bề mặt mịn và hấp dẫn: Các bề mặt cắt mịn và hấp dẫn về mặt thị giác, và trong một số trường hợp, chúng có thể được sử dụng làm bước xử lý cuối cùng mà không cần gia công thêm.
• Tác động tối thiểu đến tính chất vật liệu: Chiều rộng của vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ sau khi cắt bằng laser, điều đó có nghĩa là tính chất vật liệu gần vết cắt hầu như không bị ảnh hưởng. Ngoài ra, độ biến dạng phôi ở mức tối thiểu, đảm bảo độ chính xác cắt cao.

Vai trò của khí nén trong máy cắt laser

Khi cắt khắc kim loại bằng tia laser, chùm tia laser sẽ làm nóng chảy vật liệu. Còn để tạo thành mạch cắt, cần có một luồng khí thổi bay phần kim loại này ra khỏi vị trí cắt. Khí này là khí phụ trợ, hay còn được gọi là khí cắt. Có 3 loại khí cắt chủ yếu được ứng dụng trong cắt laser: Oxy, Nitơ và Khí nén. Để chọn loại khí phù hợp cần dựa trên loại vật liệu và nhu cầu về đường cắt.

• Oxy thường sử dụng để cắt sắt và thép cacbon. Nhiệt sinh ra từ phản ứng hóa học giữa oxy và sắt giúp tăng cường quá trình nóng chảy thu nhiệt của kim loại, từ đó cải thiện hiệu quả cắt và cho phép cắt các vật liệu dày hơn. Điều này làm tăng đáng kể khả năng xử lý của máy cắt laser. Oxy cũng dùng để cắt Inox tuy nhiên đường cắt sẽ bị đen do quá trình oxy hóa vì vậy các đơn vị gia công ít khi dùng Oxy để cắt Inox. 
• Nitơ thường được dùng để cắt Inox vì khi sử dụng Nitơ cạnh cắt sẽ sáng bóng, sắc nét, không bị đen cạnh, bavia, đáp ứng ngành công nghiệp đòi hỏi chất lượng và độ chính xác cao. Khi nitơ được sử dụng làm khí phụ trợ cho quá trình cắt, nó sẽ tạo ra bầu không khí bảo vệ xung quanh kim loại nóng chảy, ngăn chặn quá trình oxy hóa và tránh hình thành màng oxit. Điều này dẫn đến việc cắt không bị oxy hóa. Tuy nhiên, nitơ không phản ứng với kim loại dẫn đến thiếu nhiệt phản ứng và khả năng cắt yếu hơn so với oxy. Ngoài ra, mức tiêu thụ nitơ trong quá trình cắt nitơ cao hơn nhiều lần so với oxy, dẫn đến chi phí cắt cao hơn.
• Khi cắt Oxy và Nitơ đều có nhưng ưu nhược điểm, thực tế chứng minh khí nén là một giải pháp thay thế hiệu quả và giảm chi phí vì khí được cung cấp trực tiếp bằng máy nén khí. Mặc dù không khí chỉ chứa khoảng 20% ​​oxy, dẫn đến hiệu quả cắt thấp hơn so với cắt bằng oxy, nhưng khả năng cắt của nó tương tự như cắt Nitơ và cao hơn một chút so với cắt Nitơ. Bề mặt cắt của máy cắt không khí có màu vàng. Khi không có yêu cầu khắt khe về màu sắc bề mặt vật liệu cắt thì sử dụng khí nén để cắt là phương án tiết kiệm và thiết thực nhất so với sử dụng Nitơ.

Tiêu chuẩn khi chọn máy nén khí cho máy cắt laser

1. Lựa chọn áp suất và thể tích máy nén khí

Độ dày tấm có thể cắt được phụ thuộc chủ yếu vào công suất laser và ít bị ảnh hưởng bởi áp suất của khí nén. Nếu công suất laser đủ, áp suất của khí nén sẽ không ảnh hưởng đến khả năng cắt. Ngược lại, nếu công suất laser không đủ mạnh thì việc tăng áp suất của khí nén sẽ không cải thiện được khả năng cắt. Tuy nhiên, nếu công suất laser đủ, áp suất khí nén cao hơn sẽ dẫn đến chất lượng cắt laser tốt hơn và tăng hiệu quả cắt. 

Yêu cầu về áp suất của máy nén khí hỗ trợ máy cắt laser đã phát triển theo thời gian, bắt đầu từ 8 bar, tăng lên 13 bar hai năm trước và hiện ở mức 16 bar với kế hoạch đạt 20-30 bar trong tương lai.

Khí nén sau khi được sấy khô và làm sạch được chia thành ba kênh cho máy cắt laser sử dụng làm khí phụ: khí cắt, nguồn điện xi lanh và khí loại bỏ bụi áp suất dương đường quang để đảm bảo hoạt động tốt.

Khí cắt chiếm khoảng 80-90% tổng lượng khí nén tiêu thụ. Các máy không sử dụng khí nén làm khí phụ trợ mà thay vào đó sử dụng nitơ hoặc oxy, vẫn cần một máy nén khí nhỏ để cung cấp nguồn năng lượng xi lanh với nguồn không khí khí quyển 6-7 bar.

2. Lựa chọn loại và hệ thống máy nén khí

Chất lượng khí nén ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cắt laser, và do máy cắt laser thường hoạt động liên tục nên máy nén khí thường được đặt gần nó. Máy nén khí phải được trang bị máy sấy hiệu quả để loại bỏ càng nhiều độ ẩm khỏi khí nén càng tốt, tiếp theo là nhóm bộ lọc có độ chính xác cao với độ chính xác vừa đủ để lọc hết dầu và các hạt bụi.

Sau khi quá trình xử lý sau hoàn tất, điểm sương áp suất của khí nén đạt 2-5°C, với hàm lượng dầu dư dưới 0,001 ppm và hàm lượng hạt nhỏ hơn 0,01 μM. Sau khi không khí được sấy khô, nhiệt độ của nó được đưa về mức gần với mức bình thường, giúp ngăn chặn hiệu quả hiện tượng ngưng tụ xảy ra trở lại. Khí nén chất lượng cao như vậy có thể duy trì hoạt động ổn định lâu dài của máy cắt laser và loại bỏ nhu cầu vệ sinh ống kính bảo vệ thường xuyên.

Máy nén khí piston có khả năng tạo ra áp suất cao, nhưng nó nổi tiếng vì tiếng ồn, nhiều bộ phận dễ bị tổn thương và khả năng xử lý dầu thải kém. Trong khí đó máy nén khí kiểu trục vít có máy sấy lạnh là lựa chọn đảm bảo chất lượng cắt, không ồn và có bộ lọc chính xác thích hợp cho áp suất dưới 1,6 Mpa.

Toàn bộ hệ thống máy nén khí dòng cao áp do AEMG cung cấp bao gồm: Máy nén khí, Bình chứa khí, Máy sấy khí, Máy sấy hấp thụ và bộ cốc lọc đường ống. Lựa chọn hệ thống trọn bộ cùng thương hiệu không chỉ giúp khách hàng tiết kiệm thời gian lắp đặt mà còn đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng khí nén cao nhất. Ngoài ra, máy nén khí AEMG còn được trang bị động cơ biến tần nam châm vĩnh cửu, giúp duy trì sự ổn định về áp suất cấp khí và đảm bảo kết quả cắt tối ưu. 

Lời kết 

Khí nén được sử dụng rộng rãi làm khí hỗ trợ trong máy cắt laser. Nó có thể được sử dụng thay cho oxy để cắt các tấm thép cacbon và thay thế nitơ để cắt thép không gỉ, tấm mạ kẽm, hợp kim nhôm và hợp kim đồng. Việc lựa chọn và sử dụng máy nén khí phù hợp không chỉ đảm bảo chất lượng cắt laser mà còn mang lại hiệu quả cắt tốt và tiết kiệm chi phí đáng kể.

Liên hệ: 0966599669

Hotline Kinh doanh: 0328586655 (Mr.Nam)

Hotline Kĩ thuật: 0373535600 (Mr. Minh Cường)