Cắt laser fiber là gì?

Cắt Laser Fiber Là Gì? Khác Gì Laser CO2 Và Khi Nào Nên Dùng

Cắt laser fiber là phương pháp cắt kim loại bằng chùm tia laser phát ra từ nguồn sợi quang, có bước sóng khoảng 1070 nm. Bước sóng ngắn này được kim loại hấp thụ tốt hơn nhiều so với laser CO2, nên laser fiber cắt kim loại nhanh hơn, tiêu hao điện thấp hơn và ổn định hơn.

Bài viết giải thích nguyên lý hoạt động của laser fiber, khác biệt so với laser CO2, và những vật liệu mà công nghệ này phù hợp hoặc không phù hợp.

Laser fiber được kim loại hấp thụ tốt hơn laser CO2, đó là lý do gần như toàn bộ ngành cắt kim loại tấm hiện nay dùng công nghệ fiber.
— Laser CNC Kim Phát

Đặc điểm chính của công nghệ laser fiber

Những điểm cần biết khi đánh giá laser fiber cho nhu cầu gia công kim loại:

• Bước sóng khoảng 1070 nm, kim loại hấp thụ tốt
• Nguồn laser tạo trong sợi quang, dẫn chùm tia bằng cáp quang
• Cắt tốt thép carbon, inox, nhôm, đồng, tôn mạ kẽm
• Không phù hợp cho gỗ, mica, vải, da
• Hiệu suất chuyển hóa điện năng cao hơn laser CO2
• Ít bộ phận quang học cần căn chỉnh nên vận hành ổn định hơn

1. Nguyên lý hoạt động của laser fiber

Nguồn laser fiber tạo chùm tia bên trong lõi sợi quang được pha tạp nguyên tố đất hiếm. Chùm tia sau đó được dẫn qua cáp quang đến đầu cắt, hội tụ qua thấu kính thành một điểm rất nhỏ trên bề mặt vật liệu. Mật độ năng lượng tại điểm hội tụ đủ lớn để làm nóng chảy kim loại, sau đó dòng khí hỗ trợ thổi phần kim loại nóng chảy ra khỏi mạch cắt, tạo thành đường cắt.

2. Khác biệt cốt lõi so với laser CO2

Laser CO2 có bước sóng khoảng 10.600 nm, dài gấp khoảng mười lần laser fiber. Kim loại phản xạ mạnh ở bước sóng dài này nên hấp thụ năng lượng kém hơn, khiến laser CO2 cắt kim loại chậm hơn và tốn điện hơn. Đổi lại, laser CO2 cắt tốt các vật liệu phi kim như gỗ, mica và vải. Nói cách khác, hai công nghệ phục vụ hai nhóm vật liệu khác nhau chứ không thay thế nhau hoàn toàn.

3. Vì sao laser fiber vận hành ổn định hơn

Chùm tia laser fiber được dẫn bằng cáp quang thay vì hệ gương phản xạ như laser CO2. Hệ gương cần căn chỉnh định kỳ và nhạy cảm với bụi, rung động. Việc bỏ được khâu này giúp laser fiber ít phải bảo trì quang học hơn và giữ chất lượng chùm tia ổn định hơn theo thời gian, điều quan trọng với xưởng chạy sản xuất liên tục.

4. Laser fiber không cắt được gì

Laser fiber không phù hợp cho vật liệu phi kim. Gỗ, mica, vải, da và giấy hấp thụ kém ở bước sóng 1070 nm hoặc phản ứng không kiểm soát được với chùm tia này. Nếu bạn cần cắt các vật liệu đó, công nghệ phù hợp là laser CO2. Với kim loại phản xạ mạnh như đồng và nhôm bóng, laser fiber vẫn cắt được nhưng cần thông số riêng và có giới hạn về độ dày.

5. Thiết bị laser fiber tại xưởng Kim Phát

Xưởng vận hành 02 máy cắt laser fiber 3000W với khổ bàn 3000 x 1500 mm và 01 máy 6000W với khổ bàn 6000 x 1500 mm, đều dùng nguồn laser bước sóng 1070 nm. Ngoài ra còn có máy cắt ống laser 3D công suất 1500 đến 6000W, xử lý ống tròn và ống hộp đường kính Ø10 đến Ø120 mm, chiều dài phôi đến 6250 mm. Thông số chi tiết của từng máy được liệt kê trên trang thiết bị.

Tóm lại

Laser fiber là công nghệ cắt kim loại bằng chùm tia bước sóng 1070 nm từ nguồn sợi quang, phù hợp cho thép carbon, inox, nhôm và tôn mạ kẽm nhưng không dùng cho gỗ hay mica. Nếu bạn đang chọn phương pháp gia công cho chi tiết kim loại tấm, hãy gửi bản vẽ để xưởng tư vấn công nghệ và độ dày phù hợp.