Hướng dẫn từng bước về Cắt Laser Nhôm

Cắt laser nhôm là một khả năng sản xuất mạnh mẽ, nhưng nó đòi hỏi các kỹ thuật chuyên biệt cao do tính phản xạ cao và khả năng dẫn nhiệt đặc biệt của vật liệu. Những đặc tính này đòi hỏi phải kiểm soát thông số chính xác và thiết lập phần cứng chính xác để đạt được các vết cắt sạch, không có xỉ.

Hướng dẫn chi tiết này phác thảo bảy bước quan trọng để tối đa hóa chất lượng và hiệu quả cắt khi làm việc với nhôm.

Nền tảng của một vết cắt thành công nằm ở giai đoạn CAD (Thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính). Việc chuẩn bị cẩn thận sẽ giảm thiểu lãng phí vật liệu và đảm bảo độ chính xác của bộ phận cuối cùng.

Các đặc tính của nhôm quy định việc sử dụng bắt buộc công nghệ laser chuyên dụng.

• Máy cắt laser sợi quang: Công nghệ này là bắt buộc đối với nhôm. Máy laser sợi quang cung cấp chùm tia có bước sóng ngắn hơn (thường là 1,06 µm) mà nhôm hấp thụ hiệu quả hơn nhiều so với bước sóng dài hơn của laser CO2 (10,6 µm). Điều này làm giảm thách thức chính về độ phản xạ.

• Hợp kim phổ biến: 6061 (mục đích chung, độ bền cao, khả năng hàn tốt) và 5052 (khả năng chống ăn mòn và khả năng tạo hình vượt trội).

• Độ dày: Nhôm mỏng hơn (tối đa 3-4 mm) rất dễ quản lý. Tấm dày hơn đòi hỏi công suất cao hơn đáng kể và tốc độ chậm hơn.

Thiết lập cơ học chính xác là tối quan trọng để quản lý quá trình nhiệt cường độ cao.

• Ống kính lấy nét: Chọn ống kính có tiêu cự thích hợp để tập trung năng lượng tối đa lên bề mặt vật liệu.

• Vị trí vòi phun: Khoảng cách đặt (khoảng cách giữa đầu vòi phun và vật liệu) phải được đặt chính xác (thường là 0,5–1 mm) để đảm bảo việc đẩy vật liệu nóng chảy ra hiệu quả.

• Hệ thống khí hỗ trợ (Nitơ): Nitơ là khí hỗ trợ được ưa chuộng trên toàn cầu đối với nhôm, được sử dụng ở áp suất cao. Nó có hai chức năng quan trọng:

1. Đẩy ra: Nó thổi nhôm nóng chảy ra khỏi kerf ngay lập tức, ngăn không cho vũng nóng chảy phản xạ làm gián đoạn chùm tia.
2. Không oxy hóa: Nó cung cấp một bầu không khí trơ, tạo ra một cạnh cắt sạch, sáng và không bị oxy hóa.

Cắt nhôm thành công đạt được bằng cách tối ưu hóa lượng năng lượng đầu vào để khắc phục độ phản xạ và tốc độ để quản lý sự tích tụ nhiệt.

Không bao giờ tiến hành chạy đầy đủ mà không xác nhận các thông số trên một mảnh phế liệu của cùng một lô vật liệu.

1. Chạy mẫu: Thực hiện một hình dạng hoặc hoa văn hình học nhỏ, phức tạp trên một mảnh phế liệu.

2. Kiểm tra chất lượng: Kiểm tra vết cắt để biết các chỉ số chất lượng chính:

3. Điều chỉnh: Dựa trên các quan sát, điều chỉnh lặp đi lặp lại các thông số. Nếu xỉ xảy ra, hãy tăng nhẹ áp suất hoặc tốc độ khí. Nếu vết cắt không hoàn chỉnh, hãy giảm tốc độ hoặc tăng nhẹ công suất.

Khi các thông số được xác nhận, hãy cố định vật liệu và thực hiện chương trình.

• Giám sát liên tục: Đừng rời đi. Theo dõi đầu cắt và lỗ kerf liên tục. Tìm kiếm sự bắt lửa không nhất quán, bắn tung tóe hoặc cong vênh vật liệu do tích tụ nhiệt.

• Giảm thiểu cong vênh: Đối với các bộ phận lớn, mỏng, nhiệt từ các vết cắt dài có thể gây ra cong vênh. Nếu có thể, hãy sử dụng các mối nối hoặc tab nhỏ trong thiết kế để ổn định bộ phận cho đến khi xử lý sau.

Ngay cả vết cắt laser tốt nhất thường đòi hỏi phải hoàn thiện nhỏ để đạt được một bộ phận hoàn hảo.

• Loại bỏ gờ: Cẩn thận loại bỏ mọi xỉ hoặc gờ nhỏ còn sót lại trên các cạnh bằng các công cụ quay, hoàn thiện rung hoặc tệp thủ công.

• Làm sạch: Sử dụng các dung môi thích hợp để loại bỏ cặn quy trình, dầu hoặc bất kỳ quá trình oxy hóa bề mặt nào do quá trình nhiệt gây ra.

• Kiểm tra cuối cùng: Xác minh rằng tất cả các kích thước đáp ứng các dung sai cần thiết bằng các công cụ đo lường chính xác như thước cặp và micromet.

• Hoàn thiện: Áp dụng các lớp hoàn thiện thẩm mỹ hoặc bảo vệ mong muốn, chẳng hạn như anodizing (phổ biến nhất cho nhôm) hoặc sơn tĩnh điện.

Quy trình tối ưu hóa này nhấn mạnh sự cần thiết của laser sợi quang, vai trò quan trọng của nitơ áp suất cao và sự lặp lại thông số cẩn thận—những yếu tố khác biệt thực sự khi cắt nhôm thành công.