Máy cắt laser hay còn được gọi là máy cắt laser công nghiệp, thiết bị sử dụng tia laser có công suất cao để nung chảy, đốt cháy hoặc bay hơi vật liệu tại vị trí cắt, từ đó tạo ra đường cắt chính xác và sắc nét. Máy thường được điều khiển bằng hệ thống CNC (Computer Numerical Control), cho phép lập trình và gia công theo bản vẽ kỹ thuật số.
1.Khái quát chung về máy cắt laser
1.1. Cấu tạo
Máy cắt laser được cấu tạo bởi các thành phần sau đây:
- Nguồn phát laser
- Đầu cắt laser
- Hệ thống dẫn tia
- Bàn máy
- Bộ điều khiển CNC
- Hệ thống làm mát
- Hệ thống hút khói và bụi
1.2. Nguyên lý
Nguyên lý hoạt động của máy cắt laser dựa trên việc sử dụng tia laser có năng lượng cao để làm nóng chảy, đốt cháy hoặc bay hơi vật liệu tại điểm cắt. Đầu tiên, nguồn laser (thường là laser fiber hoặc CO₂) phát ra tia laser với bước sóng phù hợp, sau đó được hội tụ thông qua thấu kính trong đầu cắt thành một chùm tia cực nhỏ, có mật độ năng lượng rất cao. Khi chùm tia này chiếu vào bề mặt vật liệu, năng lượng của nó làm nóng chảy hoặc làm bay hơi vật liệu tại vùng tác động.
1.3. Ưu điểm và nhược điểm
Ưu điểm:
- Độ chính xác cực cao, đường cắt mịn, sai số thấp.
- Tốc độ cắt nhanh, đặc biệt với máy fiber.
- Tự động hóa và tích hợp phần mềm mạnh, giảm nhân công và tối ưu sản phẩm.
- Tiết kiệm vật liệu, giảm hao hụt nhờ đường cắt nhỏ.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư và bảo trì cao, đặc biệt với máy CO₂ và fiber.
- Giới hạn về độ dày vật liệu: với vật liệu dày, cần công suất cao hoặc phải lựa chọn loại laser phù hợp.
- Yêu cầu vận hành kỹ thuật cao, cần đào tạo chuyên môn để sử dụng và bảo trì thiết bị hiệu quả.
2. Ứng dụng nổi bật theo vật liệu
Máy cắt laser thường gia công rất nhiều vật liệu kim loại, tiêu biểu là một số loại sau đây:
2.1. Máy cắt laser thép
Thông thường sẽ sử dụng thép carbon (thép đen, thép cán nguội…) dễ cắt cùng với đó là tốc độ cắt ổn định cho ra sản phẩm đẹp. Với độ bền cao, thường được sử dụng trong gia công kết cấu thép.
2.2. Máy cắt laser sắt
Loại vật liệu này sẽ chứa nhiều tạp chất hơn thép. Tuy nhiên, dễ cắt là như thế nhưng cũng dễ bị cháy cạnh nếu sắt có nhiều tạp chất. Thường được sử dụng trong gia công dân dụng hoặc thiết kế đơn giản.
2.3. Máy cắt laser nhôm
Sử dụng nhôm nguyên chất hoặc có thể là hợp kim nhôm. Vật liệu này sẽ dễ cháy hơn nếu không tối ưu khí và tốc độ. Được ứng dụng nhiều trong nội thất nhôm, quảng cáo, thiết bị nhẹ.
2.4. Máy cắt laser inox
Dùng thép không gỉ (inox 201, 304, 316…) và cũng không khác so với các vật liệu khác, tương đối dễ cắt. Sản phẩm cho ra đẹp nếu sử dụng khí nitơ và không bị cháy cạnh. Được ứng dụng trong thiết bị y tế, thực phẩm, trang trí cao cấp.
3. Kinh nghiệm chọn mua máy cắt laser
Tiêu chí | Máy cắt laser công nghiệp cao cấp | Máy cắt laser công nghiệp giá rẻ |
Chi phí đầu tư | Cao, nhưng bền và ổn định. | Thấp hơn đáng kể |
Chất lượng linh kiện và hiệu suất | Sử dụng linh kiện từ thương hiệu uy tín (IPG, Raytools, GWeike…) với khung thép tấm, điều khiển CNC chất lượng cao | Rủi ro linh kiện kém, nguồn không rõ xuất xứ, khung sắt hộp dễ sai số |
Chi phí vận hành, bảo trì | Thấp hơn dài hạn, đặc biệt với máy Fiber — ít tiêu hao điện, bảo trì; tuổi thọ cao | Máy CO₂ chi phí vận hành (thay ống, cân chỉnh gương) rất cao |
Chính sách bảo hành và hậu mãi | Rõ ràng, kèm hỗ trợ kỹ thuật/bảo trì từ nhà cung cấp uy tín | Thường không có hoặc rất hạn chế, đặc biệt với máy cũ hoặc nhà cung cấp không rõ ràng |
Rủi ro kỹ thuật và sử dụng | Hiếm khi gặp trục trặc lớn nếu bảo trì đúng; hiệu năng ổn định và liên tục. | Rủi ro cao nhất: máy có thể xuống cấp nhanh, sai số, dễ hỏng hóc, khó sửa |
Phù hợp với | Các doanh nghiệp sản xuất quy mô, đòi hỏi độ chính xác, năng suất và ổn định lâu dài. | Startup, xưởng nhỏ, ngân sách hạn chế |
Chất lượng cắt | - Cắt mịn, chính xác, ổn định - Tốc độ cao, ít sai số | - Có thể cắt tốt với vật liệu mỏng - Đáp ứng cơ bản cho gia công đơn giản |
Công nghệ | Tích hợp công nghệ mới (đầu cắt thông minh, tự động lấy nét, camera quan sát...) | Một số mẫu có thể dùng công nghệ cũ nhưng vẫn hoạt động được |
Độ bền | - Hoạt động ổn định 24/7 - Tuổi thọ thiết bị dài (10–15 năm) | Giá đầu tư thấp, có rủi ro |
Chi phí thay thế linh kiện | Linh kiện chính hãng có thể đắt nhưng chất lượng cao | Linh kiện chính hãng có thể đắt nhưng chất lượng cao |
Yêu cầu kỹ thuật vận hành | Đòi hỏi nhân sự có chuyên môn kỹ thuật cơ khí, CNC, CAD/CAM | Cần kiểm tra kỹ khi mua vì rủi ro hàng cũ, hàng trôi nổi |
Tính đồng bộ | Hệ thống đồng bộ từ nguồn laser, đầu cắt đến tủ điện, phần mềm | Thường ghép linh kiện từ nhiều nơi, dễ xung đột hoặc lỗi vặt |