Gia công bằng chùm tia LASER autosaved

Chúngđược ứng dụng để cắt titan trong ngành hàng không vũ trụ, các vật liệuphi kim loại như vải, da, nhựa… - Từ năm 1980 trở đi, công nghệ cắt laser bắt đầu có những bước nhảyvọt đáng ki

CẤU TẠO & NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

Việc sử dụng laser trong sản xuất bắtđầu từ ý tưởng của nhà vật lý Max Planckvào năm 1900, khi ông công bố nhữngphát hiện của mình về mối liên hệ giữatần số bức xạ và năng lượng.

Năm 1917, Albert Einstein đặt nền móng cho công nghệ laser Khi ông dự đoán về hiện tượng “phát xạ kích thích”, nhưng ông không đóng một phần quan trọng trong sự phát triển của nó

Max Planck

Albert Einstein

Vào cuối những năm 1940, lý thuyết của Einsteintrở thành hiện thực, thông qua những sáng tạo củacác kỹ sư đang tìm cách khai thác năng lượng của

“hiệu ứng quang điện”

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

1

Theodore H Maiman

- Năm 1960, Theodor Maiman đã tạo ra tia laser

đầu tiên có màu hồng ngọc (rắn)

- Năm 1963, kỹ sư điện Kumar Patel phát minh ra

công nghệ cắt laser khí bằng CO2 giúp quá trình cắt

laser trở nên rẻ và hiệu quả hơn

-Năm 1965, Trung tâm Nghiên cứu

Western Electric đã sản xuất máy cắt

laser đầu tiên và được sử dụng để khoét

các lỗ trên kim cương

- Năm 1967, nhờ Peter Houldcroft,

người đã phát triển vòi cắt laser hỗ trợ

khí đầu tiên, có thể cắt xuyên một tấm

thép dày 1 mm C Kumar N Patel phát triển laser CO 2 vào năm 1963

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

1

- Năm 1975, hệ thống laser hai trục lần đầu được phát triển Chúngđược ứng dụng để cắt titan trong ngành hàng không vũ trụ, các vật liệuphi kim loại như vải, da, nhựa…

- Từ năm 1980 trở đi, công nghệ cắt laser bắt đầu có những bước nhảyvọt đáng kinh ngạc Nhiều loại máy laser có thể cắt và gia công được kimloại dày lên đến 35mm với các chi tiết đường cong vô cùng phức tạp

- Công nghệ cắt laser ngày nay thường được tích hợp với hệ thống lậptrình dựa trên máy tính có thể tạo ra nhiều hình dạng khác nhau màkhông bị biến dạng

2 NGUYÊN LÍ TẠO RA PHƯƠNG PHÁP

- Laser (Light Amplificcation by Stimulatedd

Emission of Radiation) – sự khuếch đại ánh sáng

bằng bức xạ kích hoạt.

- Gia công chùm tia laser là quá trình xử lí nhiệt

trong đó tia laser được dùng làm nóng chảy và

bốc hơi vật liệu.

Tia laser là một nguồn ánh sáng nhân tạo thu

được nhờ vào sự khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ

phát ra trong điều kiện kích hoạt cao độ các phần

tử của môi trường vật chất.

TIA LASER CẮT VẬT LIỆU BẰNG TIA LASER

2 NGUYÊN LÍ TẠO RA PHƯƠNG PHÁP

Các loại laser

Laser bán dẫn

Laser khí

• Khi chiếu 1 chùm ánh sáng vào 01 môi trường vật chất ‘

(gọi là hệ vật lý lượng tử) thì chùm ánh sáng sẽ yếu dần do

chúng bị hấp thu bởi môi trường vật chất này

* Nguyên lí tạo ra tia laser

• Bản chất của quá trình bị hấp thu này là do: Các hạt photon (hạt ánhsáng) đã truyền năng lượng kích hoạt các phân tử vật chất nhảy từtrạng thái ổn định A lên trạng thái không ổn định B với mức nănglượng cao hơn

• Sau một thời gian nhất định, các

phân tử ở mức B sẽ tiếp tục nhảy về

mức A, đồng thời phát ra 1 photon

mang năng lượng bằng chính năng

lượng mà nó đã hấp thu Hiện

tượng này còn được gọi là Bức xạ

Nguyên lý tạo ra laser: Làm cho nguồn sáng chiếu vào môi ’ trường mà hoạt chất laser không bị yếu đi để có thể kích hoạt liên tục các phần tử vật chất cho đảm bảo số phân tử ở mức B luôn nhiều hơn mức A, như vậy số photon bức xạ được phát sinh tối đa.

CẤU TẠO & NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

* Cấu tạo máy cắt laser có các bộ phận như sau:

+ Khung máy và bàn làm việc

+ Máy tính điều khiển

+ Nguồn cấp cho máy

+ Nguồn phát laser

+ Đầu cắt Laser

M áy cắt laser 3 trục

M áy cắt laser 5 trục

Các bộ phận máy cắt bằng tia laser

Các bộ phận máy cắt bằng tia laser

Các bộ phận máy cắt bằng tia laser

5 Tay cố định (các dạng vật tròn xoay)

Các bộ phận máy cắt bằng tia laser

6 Đầu cắt laser (cấu tạo và phương cách hoạt động của đầu cắt laser )

Các bộ phận máy cắt bằng tia laser

7 Bộ phận điều khiển đầu cắt laser và khung chuyển động.

Các bộ phận máy cắt bằng tia laser

7 Bộ phận điều khiển đầu cắt laser và khung chuyển động.

CẤU TẠO & NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

3

* Nguyên lí hoạt động của tia laser trong máy cắt laser

độ rất cao, có bước sóng đơn hoặc màu Chùm

tia chỉ có đường kính khoảng 3/4 inch khi nó

truyền từ bộ cộng hưởng laser, nơi tạo ra

chùm tia, qua đường dẫn chùm tia của máy.

Chùm tia laser hội tụ đi qua lỗ của vòi phun

ngay trước khi nó chạm vào tấm.

bằng các thấu kính đặc biệt, hoặc các gương

cong, và quá trình này xảy ra ở phần đầu máy

cắt laser Bằng cách tập trung một chùm tia

lớn xuống một điểm chính xác, mật độ nhiệt

tại điểm đó là cực lớn.

CẤU TẠO & NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

3

* Nguyên lí hoạt động của tia laser trong máy cắt laser

một phần hoặc toàn bộ chỗ cắt vật liệu đó Còn khi cắt thép không gỉ hoặc nhôm thì chùm tia laser đơn giản là làm chảy vật liệu và khí Nitơ áp suất cao sẽ được

sử dụng để thổi kim loại nóng chảy ra khỏi vết cắt.

được di chuyển trên tấm kim loại theo

hình dạng của phần mong muốn, do đó

cắt phần đó ra khỏi tấm Chất lượng cắt

có thể bị ảnh hưởng bởi việc nâng cao

hoặc hạ thấp tiêu điểm từ ngay trên bề

mặt của tấm, ở bề mặt hoặc ngay dưới bề

mặt.

KHẢ NĂNG CÔNG NGHỆ

4

• Tốc độ cắt nhanh

VD: Sử dụng công suất laser 2kW

+ tốc độ cắt của thép carbon có độ dày 8 mm là 1,6m / phút,+ tốc độ cắt của thép không gỉ có độ dày 2 mm là 3,5m / phút,+ vùng chịu ảnh hưởng nhiệt nhỏ và biến dạng cực kỳ nhỏ

KHẢ NĂNG CÔNG NGHỆ

4

• Gia công được các vật liệu đa dạng

+ Thép, tôn, thép không gỉ và tấm kim loại màu,…

+ Các vật liệu phi kim như vật liệu nhân tạo, thủy tinh, gỗ hoặc gốm sứ,…

đó độ méo của các chi tiết gia công được giảm thiểu và lượng haomòn giảm

Cắt laser trong trang trí nội thất

Đồng hồ gia công từ inox vàng

Gia công cổng sắt

Công nghệ cắt laser CNC trong mô hình kỹ

thuật trang trí

Phần khung xe sử dụng công

nghệ Laser cho những đường

nét tinh xảo và chuẩn xác nhất

Bánh xe được cắt gọt tinh tế

Một bên cửa xe hoàn chỉnh sau khi tiến hành cắt Laser

Các ký hiệu chức năng trên chìa khóa được khắc Laser cẩn thận

SẢN PHẨM TIÊU BIỂU

5

Máy cắt Laser 5 trục - KOMATSU TLM 610

SẢN PHẨM TIÊU BIỂU

5

Máy cắt Laser 5 trục KOMATSU TLM 610