Máy cắt ống CNC laser: Cấu tạo, công nghệ và các lưu ý khi chọn mua - Công ty TNHH Công Nghệ Tháng Sáu Việt Nam

Máy cắt ống CNC laser: Cấu tạo, công nghệ và các lưu ý khi chọn mua

Máy cắt ống CNC laser hiện không còn quá xa lạ với các doanh nghiệp gia công cơ khí nhờ các tính năng vượt trội giúp cho doanh nghiệp phát triển mạnh trong tương lai. Với tốc độ và độ chính xác máy cắt ống cnc laser luôn ở mức cực cao, hiện đã dần thay thế cho các thiết bị truyền thống không mang lại hiệu quả mà còn tiêu hao rất nhiều vật liệu cũng như nhân công.

Bài viết bên dưới sẽ đưa ra những thông tin chi tiết về máy cắt ống CNC laser, giúp doanh nghiệp có góc nhìn bao quát hơn về chiếc máy này. 

1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy cắt ống CNC laser 

1.1. Cấu tạo máy cắt ống CNC laser

Máy cắt ống CNC laser là máy sử dụng năng lượng cao từ tia laser để cắt/ khắc các ống kim loại với đa dạng hình dạng theo yêu cầu sản xuất.

Máy cắt ống CNC laser được cấu tạo bằng các thành phần sau: 

- Nguồn laser (Fiber Laser Source): bộ phận quan trọng nhất, tạo ra tia laser để tạo hình cũng như cắt kim loại. Phổ biến với các công suất máy cắt ống cnc laser 1000w, 2000w, 3000w,...

- Hệ thống dẫn tia: sử dụng cáp quang (Fiber Optic Cable) để truyền tia laser từ vị trí nguồn đến vị trí cắt mong muốn.

- Đầu cắt laser (Cutting Head): bao gồm thấu kính hội tụ là một bộ phận hội tụ chùm tia laser vào vị trí cắt.

Hình

1.2. Nguyên lý hoạt động máy cắt ống CNC laser 

Nguyên lý hoạt động của máy cắt ống CNC laser được diễn ra rõ ràng theo các trình tự như sau: 

- Nhập dữ liệu và lập trình cắt 

- Gá phôi và định vị ống

- Cắt theo chương trình CNC

- Hoàn tất cắt và thu phôi 

- Kiểm tra khí phụ trợ 

- Hoàn thành cắt và kiểm tra sản phẩm 

Hình

2. Phân loại máy cắt ống CNC laser

Máy cắt ống CNC laser hiện nay được sản xuất với đa dạng công suất cũng như công nghệ cắt. Để có thể hiểu rõ hơn về phân loại máy cắt ống CNC laser theo công suất và công nghệ cắt, dưới đây là bảng tổng hợp đầy đủ về hai nội dung trên để doanh nghiệp có thể dễ dàng so sánh và lựa chọn. 

Nhóm công suất

Độ dày ống cắt hiệu quả

Đặc điểm nổi bật

Ứng dụng tiêu biểu

Nhóm công suất thấp (dưới 1000W)

Dưới 3mm

Tốc độ cắt trung bình, thích hợp cho ống mỏng, chi tiết nhỏ.

Quảng cáo, nội thất nhẹ, khung trang trí.

Nhóm công suất trung bình (1500-3000W)

3-8mm

Cắt ổn định, tốc độ nhanh, chi phí đầu tư vừa phải.

Khung xe, kết cấu nhẹ, ống inox, ống thép tròn/ vuông.

Nhóm công suất cao (4000-6000W)

8 – 15 mm

Cắt nhanh, mép sáng, có thể cắt ống dày, vật liệu phản quang (nhôm, đồng).

Cơ khí chế tạo, thiết bị công nghiệp, ống dẫn công nghiệp.

Nhóm siêu công suất (trên 6000W)

15 – 30mm (tùy vật liệu)

Cắt kim loại dày, tốc độ cực cao, tích hợp tự động hóa, robot.

Kết cấu thép nặng, đóng tàu, dầu khí, năng lượng.

Bảng so sánh khả năng cắt và công suất của máy cắt ống CNC laser

3. Nguyên lý và so sánh các công nghệ cắt laser phổ biến của máy cắt ống CNC laser

3.1. Nguyên lý chung của các công nghệ cắt laser

Máy cắt ống CNC laser thường được sử dụng bằng nhiều loại tia laser khác nhau. Tuy nhiên, chúng đều hoạt động theo nguyên lý tia laser hội tụ vào bề mặt vật liệu, làm nóng chảy hoặc bay hơi kim loại khiến cho quá trình tạo hình trở nên dễ dàng hơn. 

3.2. So sánh các công nghệ laser cắt ống phổ biến

Tiêu chí

Laser fiber

CO2 laser

Bước sóng

Khoảng 1.064 µm (“1.06 µm”) có khả năng hấp thụ kim loại tốt hơn. 

Khoảng 10.6 µm. Dài hơn, ít hấp thụ kim loại phản xạ cao.

Khả năng hấp thụ và vật liệu phù hợp 

Rất tốt với kim loại, đặc biệt kim loại phản xạ cao như nhôm, đồng, inox. 

Mạnh hơn với vật liệu không kim loại (gỗ, nhựa, acrylic) và kim loại dày hơn trong một số trường hợp.

Tốc độ cắt và hiệu suất cho vật liệu mỏng

- Công nghệ cắt laser fiber cho ống kim loại có tốc độ cắt cực nhanh

- Tốc độ rất cao khi cắt kim loại mỏng

Tốc độ thấp hơn với vật liệu mỏng so với fiber.

Chi phí vận hành và tiêu thụ năng lượng

Hiệu suất điện cao hơn .Tiết kiệm năng lượng hơn.

Hiệu suất chuyển đổi điện quang thấp hơn. Chi phí vận hành cao hơn.

Bảo trì và độ phức tạp

Bảo trì thấp hơn: ít bộ phận cần thay, dẫn truyền qua cáp quang, không nhiều gương phản xạ như CO₂.

Bảo trì cao hơn: cần gương, ống CO₂, bộ phận dẫn tia phức tạp hơn.

Chi phí đầu tư ban đầu

Thường cao hơn vì công nghệ mới hơn, nguồn fiber chi phí cao.

Chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn so với fiber ở cùng công suất.

Kích thước máy và bố trí 

Máy có thể nhỏ gọn hơn vì dẫn tia qua cáp quang, ít gương/đường dẫn.

Máy thường lớn hơn vì cần hệ thống dẫn tia/gương dài hơn.

Hạn chế chính

Với ống/thành ống rất dày, hoặc khi cắt vật liệu phi kim lớn, có thể bị hạn chế.

Với kim loại phản xạ cao hoặc vật liệu mỏng, hiệu suất và chất lượng có thể không tốt bằng fiber.

Bảng so sánh các công nghệ laser phổ biến của máy cắt ống CNC laser 

4. Các lưu ý quan trọng khi chọn máy cắt ống CNC laser 

Khi chọn một máy cắt ống CNC laser sẽ có nhiều yếu tố quan trọng cần lưu ý để đảm bảo máy luôn luôn đạt hiệu suất và cho ra sản phẩm một cách tốt nhất. Bên dưới đây là các lưu ý được tổng hợp để các doanh nghiệp có thể cân nhắc xem qua trước khi quyết định chọn mua máy cắt ống CNC laser

4.1. Vật liệu và hình dạng ống cần cắt  

- Nên xác định rõ dạng ống dự định cắt: Kim loại (thép, nhôm, sắt, inox). Có độ dày ít hay nhiều. 

- Hình dạng ống đặc biệt: Oval, chữ C hoặc U, cần kiểm tra xem máy có khả năng kẹp/chuck xoay tích hợp hay không. 

4.2. Kích thước và thành ống

- Máy cắt ống CNC laser nên đáp ứng được đường kính tối thiểu cũng như tối đa của ống máy sẽ xử lý. Tiếp theo nên kiểm tra về chiều dài và kích thước tối đa của ống 

- Thành ống càng lớn thì máy cắt cần công suất laser càng cao.

- Nếu ống quá lớn hoặc quá dài mà máy không thể gia công được sẽ dẫn tới móp vênh, không đúng vị trí cắt và nguy hiểm hơn là ảnh hưởng đến người vận hành.

4.3. Công suất nguồn laser và khả năng cắt thực tế 

- Công suất laser phải phù hợp với vật liệu và độ dày ống bạn cần cắt. 

- Không nên sử dụng quá công suất máy, dễ làm giảm tuổi thọ thực tế của nguồn laser.

4.4. Chất lượng cắt và độ chính xác

- Việc cắt ống luôn đòi hỏi độ chính xác luôn nằm ở mức cao nhất. Đặc biệt máy cắt ống CNC laser chuyên dụng được dùng trong sản xuất kết cấu, khung ô tô…

Hình

- Luôn ưu tiên việc sử dụng phần mềm CNC để đạt được độ chính xác cao và độ sai số gần như là bằng không. 

4.5. Chi phí đầu tư và chi phí vận hành lâu dài (TCO – Total Cost of Ownership)

- Không chỉ nên tính lợi nhuận ban đầu mà nên tính nhiều vào các chi phí lâu dài như: điện năng, khí phụ trợ, chi phí vận hành, chi phí nhân công,...

- Ước tính ROI (Return on Investment) dựa trên khối lượng sản xuất, chi phí vật liệu, chi phí phụ trợ. Máy mạnh hơn nhưng chi phí vận hành cao hơn có thể không hợp nếu sản lượng thấp.

4.6. Hỗ trợ từ nhà cung cấp, độ tin cậy và khả năng nâng cấp

- Chọn nhà cung cấp uy tín, dịch vụ bảo hành rõ ràng và có trụ sở đặt tại Việt Nam để tránh mất thời gian quá lâu của đôi bên.

- Kiểm tra xem máy có khả năng nâng cấp hay không. Để có thể phát triển mạnh trong tương lai.

Quay lại blog