Home Gia công Những gì cần biết về cắt khắc laser và các ứng dụng

Những gì cần biết về cắt khắc laser và các ứng dụng

468
0

Công nghệ khắc laser ngày càng phổ biến và với chi phí máy khá thấp thì bạn hoàn toàn có thể tự sử dụng máy khắc laser phục vụ công việc của mình mà không cần qua dịch vụ, giúp tiết kiệm thời gian cũng như chi phí. Đồng thời từ những công việc này có thể mở rộng công việc kinh doanh, tận dụng máy laser vào nhiều mục đích khác. Chưa kể nó cũng giúp thỏa mãn các kỹ năng công nghệ mà bạn quan tâm.
Giá cả các loại máy laser không theo chuẩn chung nên chúng tôi có danh sách và giá các loại máy laser cũng như chức năng của chúng cho bạn tham khảo, khi có nhu cầu mua máy khắc laser bạn cũng tự mình so sánh giá, hiểu công năng và lựa chọn máy laser cho phù hợp.

Máy khắc laser 20x30cm Portable nhỏ gọn, công suất 1000mW

Khắc laser phi kim 3040 công suất 2500mW

Máy cắt khắc Laser Co2 3020

Máy khắc laser fiber 

Và các loại máy Laser khác:

Danh sách các loại máy khắc laser từ thấp tới cao. Ứng dụng của từng máy có thể xem trong link để có nội dung chính xác. Để không mất thời gian của bạn, chúng tôi sẽ cập nhật những kinh nghiệm liên quan tới sử dụng máy khắc laser bên dưới.

Công nghệ khắc laser ?
Hiện nay có 3 công nghệ cắt khắc laser thông dụng.
Laser diode: Đây là công nghệ phổ thông, dùng để khắc là chính, với giá thành rẻ, tốc độ khắc chậm, chủ yếu sử dụng cho vật liệu phi kim. Dòng máy khắc dịch vụ được nhiều người sử dụng nhất là khổ 3040 hoặc 6550, tương đương với khổ A3 và 65cm x 50cm. Công suất từ 250mW tới 10W. Thông thường chỉ cần 2.5W là phục vụ được các công việc như khắc lên ví da, khắc lên gỗ.


Laser CO2: Dòng máy chuyên nghiệp, phục vụ cho các công ty quảng cáo, dịch vụ chuyên nghiệp với tốc độ khắc cao hơn, công suất lớn từ 20W tới 100W. Do công suất lớn nên máy này có thể khắc trên nhiều vật liệu và khắc với tốc độ cao hơn nhiều so với laser diode, đồng thời tuổi thọ cũng cao hơn laser diode. Đặc biệt đây là máy thường dùng ở các cửa hàng quảng cáo dùng cắt decal, vải, da và mica, gỗ.

Related image
Dòng máy laser Co2 cũng có thể khắc trên lớp sơn, chứ không khắc được kim loại. Máy này cũng khắc được trái cây tươi.
Công nghệ laser Fiber: Đây là công nghệ cao và chi phí đầu tư cũng cao hơn nhiều so với các dòng máy diode hoặc Co2, hiện nay chủ yếu là các dòng từ 10w đến 30w và khổ khắc trong khoảng 20x30cm, có giá thành từ trên 70 triệu. Cũng giảm khá nhiều so với trước đây ( 120 tr trở lên).

Image result for fiber laser engraver

Dòng máy này dùng chủ yếu để khắc trên nhiều vật liệu với tốc độ cực cao, như khắc date cho nắp chai, khắc thông tin trên sản phẩm, khắc trái cây,..
Những dòng máy fiber to hơn, dùng cho cắt thép, công suất từ 500W, có giá thành từ 1 tỷ trở lên ( máy Trung Quốc).
Phần mềm tạo file cắt laser?
File cắt nghĩa là file mà khi nhập vào phần mềm chạy máy nó sẽ đọc được, kiểu như phần mềm pdf lại không được được file word, ngược lại file word có thể đọc được các định dạng txt, doc, docx và cả rtf,..Vì vậy việc thiết kế và lưu lại định dạng file để máy có thể đọc được . Những phần mềm thông dụng dùng cho máy khắc laser bao gồm
Autocad
Corel
Inkscape
File hình ( jpg, png)

Phần mềm chạy máy khắc laser?
Phần mềm Grbl Laser
Được giới DIY, chủ yếu là những người ráp máy sử dụng nhiều, vì có thể can thiệp vào code và thiết lập sâu cho máy khắc laser cũng như các tính năng khắc. Dĩ nhiên cần phải am hiểu và giỏi về công nghệ CNC
Lite Fire Laser
Hiện nay phần mềm này được các khách hàng châu Âu sử dụng, đây là phần mềm còn ít người biết đến vì nó mới, nhưng nó có rất nhiều tính năng và có thể tùy chỉnh máy khắc laser một cách nhanh chóng, sẽ giúp bạn làm chủ máy khắc laser cũng như các sản phẩm khắc đạt chất lượng cao, phần mềm này có phí, nhưng bạn có thể sử dụng phiên bản craak.
Phần mềm EleskCam
Phần mềm chuyên dùng của hãng laser cá nhân nổi tiếng, nó cũng tương tự như các phần mềm khác, nhưng hoạt động ổn định hơn, tính năng cũng không có gì nổi bật, nhưng sử dụng đơn giản, và bạn cũng nên sử dụng phần mềm này
Inkscape và Extension mở rộng
Cách này được những người dùng chuyên nghiệp sử dụng, vì có thể thiết kế và chỉnh sửa file khắc trước khi khắc ngay trên phần mềm inkscape mà không phải qua nhiều bước. Bạn có thể thay đổi và tạo nhiều hiệu ứng, nên bỏ ra thời gian để tìm hiểu nếu file khắc của bạn chưa tối ưu hoặc bạn muốn có nhiều điều thú vị hơn về công nghệ khắc laser
Phần mềm Benbox
Đây là phần mềm phổ biến nhưng không phải là phần mềm chuyên nghiệp nhất, phổ biến vì nó đơn giản, ít thiết lập. Bù lại nếu ít thiết lập thì bạn lại không thể tùy biến được các thông số cũng như phần mềm không đủ thông minh để điều chỉnh và tối ưu quá trình khắc
Phần mềm chạy máy khắc laser của hãng.
Khi mua máy sẽ có phần mềm đi kèm, những phần mềm này được sử dụng cho máy nhập, nhưng phải có khóa cứng Dongle đi kèm, do đó chỉ sử dụng được trên máy đã mua mà không sử dụng cho các máy khác.

Ứng dụng chính của máy khắc laser
Cắt laser:
Cắt laser là công nghệ sử dụng tia laser để cắt vật liệu và thường được sử dụng cho các ứng dụng sản xuất công nghiệp, nhưng cũng bắt đầu được sử dụng bởi các trường học, doanh nghiệp nhỏ và người có sở thích. Cắt laser điều khiển đầu laser công suất cao thông qua quang học. Hệ thống quang học laser và CNC (điều khiển số máy tính) được sử dụng để định hướng vật liệu hoặc chùm tia laser được tạo ra. Một laser thương mại điển hình để cắt các vật liệu liên quan đến một hệ thống điều khiển chuyển động để tuân theo mã CNC hoặc mã G của mẫu được cắt trên vật liệu. Các chùm tia laser tập trung hướng vào vật liệu, sau đó sẽ nóng chảy, cháy, bay hơi hoặc bị thổi bay bởi một luồng khí, [1] để lại một cạnh với bề mặt chất lượng cao. Máy cắt laser công nghiệp được sử dụng để cắt vật liệu tấm phẳng cũng như vật liệu kết cấu và đường ống.
Các công nghệ cắt laser:
Có ba loại laser chính được sử dụng trong cắt laser. Laser CO2 thích hợp để cắt, đánh dấu và khắc. Các laser neodymium (Nd) và neodymium yttri-aluminium-garnet (Nd: YAG) giống hệt nhau về kiểu dáng và chỉ khác nhau về ứng dụng. Nd được sử dụng cho việc doa các lỗ và yêu cầu năng lượng cao nhưng độ lặp lại thấp. Laser Nd: YAG được sử dụng ở những nơi cần công suất rất cao và khắc. Cả laser CO2 và Nd / Nd: YAG đều có thể được sử dụng để hàn.
Laser CO2 thường được “bơm” bằng cách truyền dòng điện qua hỗn hợp khí (kích thích DC) hoặc sử dụng năng lượng tần số vô tuyến (kích thích RF). Phương pháp RF mới hơn và đã trở nên phổ biến hơn. Vì các thiết kế DC yêu cầu các điện cực bên trong khoang, chúng có thể gặp phải sự ăn mòn điện cực và mạ vật liệu điện cực trên đồ thủy tinh và quang học. Vì các bộ cộng hưởng RF có các điện cực bên ngoài nên chúng không dễ bị các vấn đề đó. Laser CO2 được sử dụng để cắt công nghiệp nhiều vật liệu bao gồm titan, thép không gỉ, thép nhẹ, nhôm, nhựa, gỗ, gỗ kỹ thuật, sáp, vải và giấy. Laser YAG chủ yếu được sử dụng để cắt và khắc kim loại và gốm sứ.
Ngoài nguồn năng lượng, loại lưu lượng khí cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất. Các biến thể phổ biến của laser CO2 bao gồm dòng trục nhanh, dòng trục chậm, dòng chảy ngang và tấm. Trong một bộ cộng hưởng dòng chảy trục nhanh, hỗn hợp carbon dioxide, helium và nitơ được lưu thông ở tốc độ cao bởi một tuabin hoặc quạt gió. Laser dòng chảy ngang lưu thông hỗn hợp khí ở tốc độ thấp hơn, đòi hỏi một máy thổi đơn giản hơn. Bộ cộng hưởng làm mát bằng tấm hoặc khuếch tán có trường khí tĩnh không yêu cầu áp suất hoặc dụng cụ thủy tinh, dẫn đến tiết kiệm cho tuabin thay thế và dụng cụ thủy tinh.
Máy phát laser và quang học bên ngoài (bao gồm cả ống kính tiêu cự) yêu cầu làm mát. Tùy thuộc vào kích thước và cấu hình hệ thống, nhiệt thải có thể được truyền bằng chất làm mát hoặc trực tiếp vào không khí. Nước là chất làm mát thường được sử dụng, thường được lưu thông qua hệ thống làm lạnh hoặc truyền nhiệt.
Một microjet laser là một laser dẫn hướng tia nước, trong đó một chùm laser xung được ghép thành một tia nước áp suất thấp. Phương pháp này được sử dụng để thực hiện các chức năng cắt laser trong khi sử dụng tia nước để dẫn hướng chùm tia laser, giống như sợi quang, thông qua sự phản xạ toàn phần. Ưu điểm của việc này là nước cũng loại bỏ các mảnh vụn và làm mát vật liệu. Các ưu điểm khác so với cắt laser “khô” truyền thống là tốc độ cắt cao, cắt song song và cắt đa hướng.
Laser fiber là một loại laser trạng thái rắn đang phát triển nhanh chóng trong ngành công nghiệp cắt kim loại. Không giống như CO2, công nghệ Fiber sử dụng môi trường khuếch đại rắn, trái ngược với chất khí hoặc chất lỏng. Tia laser ban đầu sau đó được khuếch đại trong một sợi thủy tinh. Với bước sóng chỉ 1.064 micromet, laser sợi quang tạo ra kích thước điểm cực kỳ nhỏ (nhỏ hơn tới 100 lần so với CO2) khiến nó trở nên lý tưởng để cắt vật liệu kim loại phản quang. Đây là một trong những lợi thế chính của Fiber với CO2
Khắc laser:
Khắc laser sử dụng tia laser để khắc một vật thể. Mặt khác, đánh dấu bằng laser là một loại phương pháp rộng hơn để lại dấu vết trên một vật thể, bao gồm cả sự thay đổi màu sắc do sự thay đổi hóa học / phân tử, tạo bọt, tạo bọt, nóng chảy, cắt bỏ, v.v. Kỹ thuật này không liên quan đến việc sử dụng mực, cũng không liên quan đến các công cụ gia công tiếp xúc với bề mặt khắc và làm tiêu hao vật liệu, mang lại lợi thế cho các công nghệ khắc hoặc đánh dấu thay thế mà mực hoặc đầu dao phải được thay thế thường xuyên.
Tác động của việc đánh dấu laser đã được thể hiện rõ hơn đối với các vật liệu “laserable” được thiết kế đặc biệt và cả đối với một số loại sơn. Chúng bao gồm các polyme nhạy laser và hợp kim kim loại mới.
Thuật ngữ đánh dấu laser cũng được sử dụng như một thuật ngữ chung bao trùm một phổ rộng các kỹ thuật bề mặt bao gồm in , gia công nóng và liên kết laser. Các máy khắc laser và đánh dấu laser là như nhau, do đó hai thuật ngữ đôi khi bị nhầm lẫn bởi những người không có kiến ​​thức hoặc kinh nghiệm trong thực tế.
Các loại khắc laser:
Một máy khắc laser có thể được coi là ba phần chính: laser, bộ điều khiển và bề mặt. Tia laser giống như một cây bút chì – chùm tia phát ra từ nó cho phép bộ điều khiển theo dõi các mẫu trên bề mặt. Hướng điều khiển, cường độ, tốc độ di chuyển và sự lan rộng của chùm tia laser nhắm vào bề mặt. Bề mặt được chọn để phù hợp với những gì laser có thể hoạt động.
Có ba thể loại máy khắc chính: Phổ biến nhất là bảng X-Y, thông thường, phôi (bề mặt) đứng yên và quang học laser di chuyển xung quanh theo hướng X và Y, hướng chùm tia laser để vẽ vectơ. Đôi khi tia laser đứng yên và phôi di chuyển. Đôi khi phôi di chuyển theo trục Y và laser trong trục X. Thể loại thứ hai dành cho các phôi gia công hình trụ (hoặc các phôi phẳng được gắn xung quanh một hình trụ) trong đó tia laser đi qua một chuỗi xoắn tốt và xung bật / tắt laser tạo ra hình ảnh mong muốn trên cơ sở raster. Trong phương pháp thứ ba, cả laser và phôi đều đứng yên và gương galvo di chuyển chùm tia laser trên bề mặt phôi. Máy khắc laser sử dụng công nghệ này có thể hoạt động ở chế độ raster hoặc vector.
Điểm mà tia laser (thuật ngữ “laser” và “tia laser” có thể được sử dụng thay thế cho nhau) chạm vào bề mặt phải nằm trên mặt phẳng tiêu cự của hệ thống quang học của laser và thường đồng nghĩa với tiêu điểm của nó. Điểm này thường nhỏ, có lẽ nhỏ hơn một phần milimét (tùy thuộc vào bước sóng quang). Chỉ có khu vực bên trong tiêu điểm này bị ảnh hưởng đáng kể khi tia laser đi qua bề mặt. Năng lượng được cung cấp bởi laser làm thay đổi bề mặt của vật liệu tại tiêu điểm. Nó có thể làm nóng bề mặt và sau đó làm bay hơi vật liệu, hoặc có thể vật liệu có thể bị gãy (được gọi là “thủy tinh” hoặc “thủy tinh lên”) và bong ra khỏi bề mặt. Cắt xuyên qua lớp sơn của một bộ phận kim loại nói chung là cách vật liệu được khắc bằng laser.
Nếu vật liệu bề mặt bị bay hơi trong quá trình khắc laser, thông gió thông qua việc sử dụng máy thổi hoặc bơm chân không hầu như luôn được yêu cầu để loại bỏ khói và khói độc hại phát sinh từ quá trình này và để loại bỏ các mảnh vụn trên bề mặt để cho phép laser tiếp tục khắc.