Máy cắt ống laser là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy cắt ống laser

Máy cắt ống laser là thiết bị sử dụng tia laser công nghệ (chủ yếu là sợi laser) để cắt các loại ống kim loại như ống tròn, ống vuông, ống chữ nhật hoặc các loại hình đặc biệt. Máy được thiết kế chuyên nghiệp để gia công chính xác các ống chi tiết, cắt ngang, cắt nghiêng, đục lỗi, tạo ra các ngành cho giải quyết văn bản theo yêu cầu.

Thiết bị này thường được tích hợp hệ thống điều khiển CNC, giúp tự động hóa quá trình cắt, giảm thiểu sai số và nâng cao năng suất, đáp ứng tốt nhu cầu sản xuất hàng loạt và chất lượng cao.

1. Giới thiệu chung về máy cắt ống laser

1.1. Cấu tạo 

Cấu hình máy cắt ống laser tương đối phức tạp, được chia ra thành nhiều bộ phận như sau: 

• Nguồn laser (Nguồn Laser): thường là loại sợi laser (sợi quang) có công suất 1kW đến trên 6kW.
• Đầu cắt laser (Đầu cắt laser): Có chức năng hội tụ chùm tia laser vào điểm cắt với độ chính xác cao.
• Hệ thống điều khiển CNC: Phần mềm CAD/CAM hỗ trợ điều khiển thường xuyên và có thể tích hợp AI nhận dạng ống để tối ưu hóa đường cắt.
• Hệ thống làm mát (Hệ thống làm mát): Hỗ trợ làm mát nguồn laser và đầu cắt để duy trì hiệu suất và tránh hư hỏng. 

1.2. Nguyên lý hoạt động 

Cụ thể, quy trình cắt bắt đầu khi nguồn phát laser (thường là loại laser sợi quang – laser sợi quang) phát ra chùm tia laser với bước sóng ngắn và năng lượng cao. Tia laser được truyền qua hệ thống hướng dẫn (thường là sợi quang) đến đầu cắt, nơi nó được hội tụ bởi kính quang học vào một điểm rất nhỏ trên bề mặt vật liệu. Tại điểm hội tụ, mật độ năng lượng rất lớn làm cho vật liệu tăng cường nhiệt độ đột ngột, quá nóng hoặc bốc hơi của vật liệu đó. Đồng thời, dụng cụ phụ trợ như oxy, hạ hoặc khí nén được phun ra từ đầu cắt với tốc độ cao, thực hiện nhiệm vụ thổi vật liệu đã được cắt khỏi khe cắt, giúp đường cắt sạch, và không bị bám cặn.

Hệ thống điều khiển CNC sẽ đảm bảo nhận được hướng dẫn hướng dẫn đầu tiên cho việc cắt chuyển chính xác theo quy trình đã được thiết lập của đạo giáo, từ đó cắt tạo hình chi tiết với độ chính xác cao. Các yếu tố như công suất laser, tốc độ cắt, các loại khí cụ phụ trợ, khoảng cách cắt đầu và đặc tính vật liệu đều ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả cắt. Với nguyên lý hoạt động thông minh, hiệu quả và linh hoạt, máy cắt laser ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí chính xác, nội thất, ô tô, điện tử và xây dựng.

1.3. Phân loại 

• Máy cắt ống laser fiber

Máy cắt sợi laser là một loại máy công nghiệp sử dụng sợi laser công nghệ để cắt các loại ống kim loại (như thép, inox, nhôm, đồng,...) với độ chính xác cao. Đây là thiết bị phổ biến trong ngành công nghiệp cơ khí, kết cấu thép, chế độ tạo khung sườn kim loại và nhiều lĩnh vực công nghiệp khác.

• Máy cắt ống laser CO2 

Máy cắt ống laser CO₂ là loại máy sử dụng tia laser CO₂ (Carbon Dioxide) để cắt, khắc hoặc gia công các loại ống (tròn, vuông, chữ nhật, hình bầu dục, vv) từ vật liệu phi kim (như nhựa, gỗ, mica, vải, giấy, cao su...) – không dùng để cắt kim loại.

1.4. Vật liệu có khả năng xử lý 

Có rất nhiều khách hàng thắc mắc rằng liệu họ gia công vật liệu với nhiều loại hình thì có phải đầu tư nhiều máy không? Ví dụ như gia công ống kim loại hình tròn thì phải mua máy cắt laser ống tròn và gia công kim loại vuông thì phải mua máy cắt laser ống vuông. 

Câu trả lời là không cần thiết phải rẻ như vậy, vì máy cắt ống laser có thể gia công đa dạng kiểu dáng của các loại ống kim loại

Máy cắt ống laser là thiết bị công nghệ cao được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực công cụ chính xác, đặc biệt là trong việc cắt các loại ống kim loại như ống tròn, ống vuông, ống chữ nhật, ống elip,... Trong đó, ống vuông và ống tròn là hai loại phổ biến nhất được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như kết cấu, nội thất, ô tô, chế độ tạo máy và hệ thống dẫn. Điểm đặc biệt là chỉ cần một máy cắt ống laser, doanh nghiệp có thể cắt cả ống tròn và ống vuông mà không cần phải thay đổi thiết bị. Nhờ hệ thống kẹp tự động thông minh và đầu cắt linh hoạt, máy có thể nhận dạng các dạng ống và điều chỉnh đường cắt phù hợp, đảm bảo độ chính xác và chất lượng đồng đều.

Máy cắt ống laser có khả năng xử lý nhiều loại vật liệu khác nhau như thép cacbon, thép không gỉ, nhôm, đồng, giúp mở rộng phạm vi ứng dụng và tiết kiệm chi phí đầu tư. Công nghệ cắt bằng laser sợi quang (laser sợi quang) cho phép cắt nhanh, không gây biến dạng nhiệt và cho đường cắt đẹp. Việc cắt chi tiết phức tạp trên ống vuông như, ngành, khớp nối,… cũng dễ dàng như cắt tiết hoặc trang trí trên ống tròn. Máy vẫn có thể kết hợp với phần mềm CAD/CAM, giúp cài đặt chương trình nhanh chóng và tạo sản phẩm với độ chính xác cao.

2. Máy cắt ống laser CO2

2.1. Cấu tạo 

• Nguồn laser CO2
• Tia hệ thống (gương + thước đo)
• Mâm Kẹp/giá xoay
• Bàn máy/khung máy
• Hệ thống điều khiển CNC hoặc phần mềm máy tính
• Bộ phận làm mát & hệ thống Hút khói bụi

2.2. Ưu điểm của máy

• Cắt nhanh, sắc nét
• Không cần tiếp xúc
• Khả năng cắt nhiều dạng ống rỗng
• Dễ dàng khắc chữ, họa tiết, logo
• Phù hợp với vật liệu phi kim

2.3. Nhược điểm của máy

• Không thể cắt loại kim
• Dễ cháy
• Cần bảo trì thường xuyên
• Không phù hợp với yêu cầu sản xuất công nghiệp nặng 

3. Máy cắt ống laser Fiber 

 3.1. Cấu tạo 

• Nguồn laser fiber
• Đầu cắt laser
• Máy & ống nối hệ thống
• CNC control system
• Bộ phận làm mát & hệ thống Hút khói bụi

3.2. Ưu điểm của máy

• Cắt chính xác để xác định độ cao của mỹ phẩm
• Đường cắt, chưa cần gia công lại 
• Tốc độ nhanh
• Tự động hóa cao
• Ít tiêu hao vật liệu

3.3. Nhược điểm của máy

• Chi phí đầu tư cao
• Yêu cầu kỹ thuật có kinh nghiệm 
• Tiêu hao năng lượng và phụ kiện hỗ trợ
• Giới hạn về dữ liệu dày 
• Bảo trì phức tạp hơn so với hệ thống truyền thông máy móc

4. Đơn vị cung cấp máy cắt ống laser uy tín tại Việt Nam  

Hiện tại thị trường Việt Nam hiện đang có rất nhiều đơn vị cung cấp thiết bị cơ khí nói riêng và máy cắt ống laser nói chung với đa dạng các mã mẫu cũng như nguồn gốc xuất xứ như Trung Quốc, Đức, Nhật Bản. 

Tuy nhiên, để có thể nói về chế độ hậu mãi tốt cùng với đó là giá thành phù hợp thì các doanh nghiệp thường tìm đến những nhà cung cấp máy cắt ống laser tại Việt Nam như: Letao , Automech, Amada,....

Bên dưới đây là bảng so sánh giữa các đơn vị để doanh nghiệp có thêm thông tin để cân nhắc trước khi quyết định đầu tư vào máy móc cơ khí.

Bảng 1. So sánh giữa các đơn vị cung cấp máy cơ khí