Cắt laser nhôm, đồng, tôn mạ kẽm

Cắt Laser Nhôm, Đồng, Tôn Mạ Kẽm: Khác Biệt So Với Thép Và Inox

Laser fiber cắt được nhôm, đồng và tôn mạ kẽm, nhưng mỗi vật liệu có đặc thù riêng. Nhôm và đồng phản xạ ánh sáng mạnh và dẫn nhiệt nhanh nên khó cắt dày hơn thép; tôn mạ kẽm cắt gần như thép carbon nhưng lớp mạ ở vùng mép cắt bị ảnh hưởng bởi nhiệt.

Bài viết giải thích vì sao mỗi vật liệu ứng xử khác nhau dưới chùm laser và cần lưu ý gì khi thiết kế chi tiết cho từng loại.

Cùng một công suất laser, độ dày cắt được thay đổi rất nhiều theo vật liệu, vì mỗi kim loại hấp thụ và dẫn nhiệt khác nhau.
— Laser CNC Kim Phát

Đặc điểm cắt laser theo từng vật liệu

Tóm tắt những điểm cần biết khi chọn vật liệu cho chi tiết cắt laser:

• Thép carbon: cắt bằng oxy, dày nhất trong các vật liệu, mép có lớp oxit
• Inox: cắt bằng nitơ, mép sáng, độ dày tối đa thấp hơn thép carbon
• Nhôm: phản xạ mạnh và dẫn nhiệt nhanh, cần nitơ, giới hạn độ dày thấp hơn
• Đồng: phản xạ mạnh nhất, khó cắt nhất, giới hạn độ dày thấp
• Tôn mạ kẽm: cắt gần như thép carbon, lớp mạ ở mép cắt bị ảnh hưởng
• Mọi vật liệu đều cần nêu rõ mác và độ dày khi gửi bản vẽ

1. Vì sao nhôm và đồng khó cắt hơn thép

Hai yếu tố cùng tác động. Thứ nhất là độ phản xạ: nhôm và đồng phản xạ mạnh ánh sáng ở bước sóng 1070 nm của laser fiber, nên phần năng lượng thực sự được hấp thụ vào vật liệu thấp hơn so với thép. Thứ hai là độ dẫn nhiệt cao: nhiệt truyền đi khỏi vùng cắt rất nhanh, khiến khó duy trì nhiệt độ nóng chảy tại điểm cắt. Kết quả là ở cùng công suất, độ dày cắt được của nhôm và đồng thấp hơn thép.

2. Lưu ý riêng khi cắt nhôm

Nhôm cắt bằng nitơ để tránh oxy hóa mép. Chi tiết nhôm mỏng dễ biến dạng nhiệt hơn thép cùng độ dày do hệ số giãn nở nhiệt của nhôm lớn hơn, nên khi thiết kế chi tiết nhôm mỏng khổ lớn cần tính trước khả năng cong vênh. Ngoài ra, mép cắt nhôm thường có ba via ở mặt dưới nhiều hơn thép, cần công đoạn làm sạch nếu chi tiết yêu cầu mép hoàn thiện.

3. Tôn mạ kẽm và vùng ảnh hưởng nhiệt ở mép

Tôn mạ kẽm cắt tương tự thép carbon về thông số, nhưng có một điểm cần biết: lớp mạ kẽm ở ngay vùng mép cắt bị nhiệt tác động và không còn nguyên vẹn như phần còn lại của tấm. Với chi tiết dùng ngoài trời, đây là vị trí có thể bắt đầu gỉ trước. Cách xử lý phổ biến là sơn phủ mép hoặc chọn phương án mạ lại sau gia công nếu yêu cầu chống ăn mòn cao.

4. Đồng và các hợp kim đồng

Đồng là vật liệu khó cắt nhất trong nhóm này do độ phản xạ và độ dẫn nhiệt đều rất cao. Giới hạn độ dày cắt được thấp hơn đáng kể so với thép ở cùng công suất máy. Nếu chi tiết của bạn bằng đồng hoặc hợp kim đồng, nên gửi bản vẽ kèm độ dày cụ thể để xưởng xác nhận khả năng gia công trước khi lên kế hoạch sản xuất.

5. Thông tin cần nêu khi gửi bản vẽ

Ghi vật liệu chung chung như nhôm hoặc inox là chưa đủ. Mỗi nhóm vật liệu có nhiều mác khác nhau với đặc tính cắt khác nhau. Hãy nêu mác cụ thể nếu biết, kèm độ dày tính bằng milimet và mục đích sử dụng của chi tiết. Có đủ ba thông tin này, xưởng chọn được thông số cắt phù hợp ngay từ lần đầu, không phải cắt thử nhiều lần.

Tóm lại

Nhôm, đồng và tôn mạ kẽm đều cắt được bằng laser fiber, nhưng giới hạn độ dày và cách xử lý mép khác với thép carbon và inox. Gửi bản vẽ kèm mác vật liệu, độ dày và mục đích sử dụng để xưởng xác nhận khả năng gia công. Xem thêm dịch vụ cắt laser thép tấm và cắt laser inox.