Laser CO2 hoạt động như thế nào: Giải thích ngắn gọn
Laser CO2 hoạt động bằng cách khai thác sức mạnh của ánh sáng để cắt hoặc khắc vật liệu một cách chính xác. Dưới đây là sơ đồ đơn giản:
Quá trình này bắt đầu bằng việc tạo ra chùm tia laser năng lượng cao. Trong laser CO2, chùm tia này được tạo ra bằng cách kích thích khí carbon dioxide bằng năng lượng điện.
Chùm tia laser sau đó được chiếu qua một loạt gương để khuếch đại và hội tụ thành ánh sáng tập trung, có công suất cao.
Chùm tia laser hội tụ được chiếu lên bề mặt vật liệu, tại đó nó tương tác với các nguyên tử hoặc phân tử. Sự tương tác này khiến vật liệu nóng lên nhanh chóng.
Khi cắt, nhiệt lượng lớn do tia laser tạo ra sẽ làm tan chảy, đốt cháy hoặc bốc hơi vật liệu, tạo ra đường cắt chính xác theo đường đã lập trình.
Để khắc, tia laser sẽ loại bỏ các lớp vật liệu, tạo ra thiết kế hoặc hoa văn có thể nhìn thấy được.
Điểm khác biệt của tia laser CO2 là khả năng thực hiện quy trình này với độ chính xác và tốc độ vượt trội, khiến chúng trở nên vô cùng hữu ích trong môi trường công nghiệp để cắt nhiều loại vật liệu khác nhau hoặc thêm các chi tiết phức tạp thông qua quá trình khắc.
Về bản chất, máy cắt laser CO2 khai thác sức mạnh của ánh sáng để tạo hình vật liệu với độ chính xác đáng kinh ngạc, mang đến giải pháp nhanh chóng và chính xác cho các ứng dụng cắt và khắc công nghiệp.
Laser CO2 hoạt động như thế nào?
Tóm tắt ngắn gọn về video này
Máy cắt laser là máy sử dụng chùm tia laser mạnh để cắt xuyên qua nhiều loại vật liệu khác nhau. Chùm tia laser được tạo ra bằng cách kích thích một môi trường, chẳng hạn như khí hoặc tinh thể, tạo ra ánh sáng tập trung. Sau đó, chùm tia được dẫn qua một loạt gương và thấu kính để hội tụ vào một điểm chính xác và mạnh mẽ.
Chùm tia laser tập trung có thể làm bay hơi hoặc làm tan chảy vật liệu mà nó tiếp xúc, cho phép cắt chính xác và sạch sẽ. Máy cắt laser thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất, kỹ thuật và mỹ thuật để cắt các vật liệu như gỗ, kim loại, nhựa và vải. Chúng mang lại những ưu điểm như độ chính xác cao, tốc độ, tính linh hoạt và khả năng tạo ra các thiết kế phức tạp.
Laser CO2 hoạt động như thế nào: Giải thích chi tiết
1. Tạo ra chùm tia laser
Trung tâm của mỗi máy cắt laser CO2 là ống laser, nơi chứa quy trình tạo ra chùm tia laser công suất cao. Bên trong buồng khí kín của ống, hỗn hợp khí carbon dioxide, nitơ và heli được cung cấp năng lượng bằng cách phóng điện. Khi hỗn hợp khí này được kích thích theo cách này, nó đạt đến trạng thái năng lượng cao hơn.
Khi các phân tử khí bị kích thích trở lại mức năng lượng thấp hơn, chúng giải phóng các photon ánh sáng hồng ngoại với bước sóng rất cụ thể. Luồng bức xạ hồng ngoại kết hợp này tạo thành chùm tia laser có khả năng cắt và khắc chính xác nhiều loại vật liệu. Thấu kính hội tụ sau đó định hình luồng laser đầu ra khổng lồ thành một điểm cắt hẹp với độ chính xác cần thiết cho các công việc phức tạp.
2. Khuếch đại chùm tia laser
Máy cắt laser CO2 có tuổi thọ bao lâu?
Sau khi các photon hồng ngoại ban đầu được tạo ra bên trong ống laser, chùm tia tiếp tục trải qua quá trình khuếch đại để tăng công suất lên mức cắt hữu ích. Quá trình này diễn ra khi chùm tia đi qua nhiều lần giữa các gương phản xạ cao được gắn ở mỗi đầu buồng khí. Với mỗi lần đi qua, nhiều phân tử khí bị kích thích hơn sẽ góp phần vào chùm tia bằng cách phát ra các photon đồng bộ. Điều này làm cho cường độ ánh sáng laser tăng lên, tạo ra công suất lớn hơn hàng triệu lần so với phát xạ kích thích ban đầu.
Sau khi được khuếch đại đủ mạnh sau hàng chục lần phản xạ gương, chùm tia hồng ngoại tập trung sẽ thoát ra khỏi ống, sẵn sàng cắt hoặc khắc chính xác nhiều loại vật liệu khác nhau. Quá trình khuếch đại đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường chùm tia từ mức phát xạ thấp lên công suất cao cần thiết cho các ứng dụng chế tạo công nghiệp.
3. Hệ thống gương
Cách vệ sinh và lắp đặt ống kính lấy nét laser
Sau khi được khuếch đại bên trong ống laser, chùm tia hồng ngoại cường độ cao phải được định hướng và kiểm soát cẩn thận để đạt được mục đích. Đây chính là lúc hệ thống gương đóng vai trò then chốt. Bên trong máy cắt laser, một loạt gương được căn chỉnh chính xác hoạt động để truyền chùm tia laser được khuếch đại dọc theo đường truyền quang học. Những gương này được thiết kế để duy trì tính nhất quán bằng cách đảm bảo tất cả các sóng cùng pha, do đó duy trì độ chuẩn trực và hội tụ của chùm tia khi nó di chuyển.
Cho dù là dẫn chùm tia đến vật liệu mục tiêu hay phản xạ trở lại ống cộng hưởng để khuếch đại thêm, hệ thống gương đóng vai trò quan trọng trong việc truyền ánh sáng laser đến đúng nơi cần đến. Bề mặt nhẵn mịn và định hướng chính xác so với các gương khác cho phép điều khiển và định hình chùm tia laser cho các tác vụ cắt.
4. Ống kính hội tụ
Tìm tiêu cự laser dưới 2 phút
Thành phần quan trọng cuối cùng trong đường dẫn quang học của máy cắt laser là thấu kính hội tụ. Thấu kính được thiết kế đặc biệt này định hướng chính xác chùm tia laser khuếch đại đã đi qua hệ thống gương bên trong. Được chế tạo từ vật liệu chuyên dụng như germani, thấu kính này có khả năng hội tụ sóng hồng ngoại, để lại ống cộng hưởng với một điểm cực kỳ hẹp. Độ hội tụ chặt chẽ này cho phép chùm tia đạt đến cường độ nhiệt độ hàn cần thiết cho nhiều quy trình chế tạo khác nhau.
Cho dù là cắt gọt, khắc hay cắt xuyên qua các vật liệu dày đặc, khả năng tập trung năng lượng laser ở độ chính xác đến từng micron chính là yếu tố mang lại chức năng đa dạng. Do đó, thấu kính hội tụ đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi năng lượng khổng lồ của nguồn laser thành một dụng cụ cắt công nghiệp hữu ích. Thiết kế và chất lượng cao của thấu kính là yếu tố then chốt cho đầu ra chính xác và đáng tin cậy.
5-1. Tương tác vật liệu: Cắt laser
Acrylic dày 20mm cắt bằng laser
Đối với ứng dụng cắt, chùm tia laser hội tụ chặt chẽ được chiếu vào vật liệu mục tiêu, thường là các tấm kim loại. Bức xạ hồng ngoại mạnh được kim loại hấp thụ, gây ra sự gia nhiệt nhanh chóng trên bề mặt. Khi bề mặt đạt đến nhiệt độ vượt quá điểm sôi của kim loại, diện tích tương tác nhỏ sẽ nhanh chóng bốc hơi, loại bỏ vật liệu tập trung. Bằng cách di chuyển tia laser theo các đường nét được điều khiển bằng máy tính, toàn bộ hình dạng sẽ dần dần được cắt ra khỏi các tấm kim loại. Việc cắt chính xác cho phép chế tạo các chi tiết phức tạp cho các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ và sản xuất.
5-2. Tương tác vật liệu: Khắc laser
Hướng dẫn sử dụng LightBurn để khắc ảnh
Khi thực hiện các tác vụ khắc, máy khắc laser đặt điểm hội tụ lên vật liệu, thường là gỗ, nhựa hoặc acrylic. Thay vì cắt xuyên hoàn toàn, máy khắc laser sử dụng cường độ thấp hơn để điều chỉnh nhiệt độ các lớp bề mặt trên cùng. Bức xạ hồng ngoại làm tăng nhiệt độ xuống dưới điểm bốc hơi nhưng đủ cao để làm cháy hoặc làm mất màu các sắc tố. Bằng cách bật/tắt chùm tia laser liên tục trong khi tạo hoa văn, các hình ảnh bề mặt được kiểm soát như logo hoặc thiết kế sẽ được khắc vào vật liệu. Khắc đa năng cho phép đánh dấu và trang trí vĩnh viễn trên nhiều loại vật liệu khác nhau.
6. Điều khiển máy tính
Để thực hiện các thao tác laser chính xác, máy cắt dựa vào hệ thống điều khiển số bằng máy tính (CNC). Một máy tính hiệu suất cao được cài đặt phần mềm CAD/CAM cho phép người dùng thiết kế các khuôn mẫu, chương trình và quy trình sản xuất phức tạp cho quá trình gia công laser. Với đèn khò axetilen, điện kế và cụm thấu kính hội tụ được kết nối - máy tính có thể điều phối chuyển động của chùm tia laser trên các chi tiết gia công với độ chính xác đến từng micromet.
Cho dù theo đường dẫn vector do người dùng thiết kế để cắt hay quét ảnh bitmap để khắc, phản hồi định vị thời gian thực đảm bảo tia laser tương tác với vật liệu chính xác như được chỉ định kỹ thuật số. Điều khiển bằng máy tính tự động hóa các mẫu phức tạp mà không thể sao chép thủ công. Điều này mở rộng đáng kể chức năng và tính linh hoạt của tia laser cho các ứng dụng sản xuất quy mô nhỏ đòi hỏi chế tạo dung sai cao.
Công nghệ tiên tiến nhất: Máy cắt laser CO2 có thể giải quyết được những vấn đề gì?
Trong bối cảnh sản xuất và thủ công mỹ nghệ hiện đại không ngừng phát triển, máy cắt laser CO2 nổi lên như một công cụ đa năng và không thể thiếu. Độ chính xác, tốc độ và khả năng thích ứng của nó đã cách mạng hóa cách thức định hình và thiết kế vật liệu. Một trong những câu hỏi quan trọng mà những người đam mê, nhà sáng tạo và chuyên gia trong ngành thường trăn trở là: Máy cắt laser CO2 thực sự có thể cắt được những gì?
Trong hành trình khám phá này, chúng tôi sẽ khám phá những vật liệu đa dạng chịu được độ chính xác của tia laser, vượt qua mọi giới hạn trong lĩnh vực cắt và khắc. Hãy cùng chúng tôi khám phá dải vật liệu chịu được sức mạnh của máy cắt laser CO2, từ những vật liệu thông thường đến những lựa chọn độc đáo hơn, đồng thời hé lộ những khả năng tiên tiến định hình nên công nghệ đột phá này.
>> Xem danh sách đầy đủ các tài liệu
Sau đây là một số ví dụ:
(Nhấp vào Phụ đề để biết thêm thông tin)
Là một món đồ kinh điển trường tồn, denim không thể được coi là một xu hướng, nó sẽ không bao giờ lỗi mốt. Các yếu tố denim luôn là chủ đề thiết kế kinh điển của ngành công nghiệp thời trang, được các nhà thiết kế vô cùng yêu thích. Trang phục denim là loại trang phục phổ biến duy nhất bên cạnh suit. Đối với quần jeans, việc xé rách, làm cũ, nhuộm màu, đục lỗ và các hình thức trang trí khác là dấu hiệu của phong trào punk và hippie. Với những hàm ý văn hóa độc đáo, denim dần trở nên phổ biến qua nhiều thế kỷ và dần phát triển thành một nền văn hóa toàn cầu.
Máy khắc laser Galvo nhanh nhất dành cho khắc laser trên nhựa vinyl chuyển nhiệt sẽ mang lại cho bạn một bước tiến vượt bậc về năng suất! Cắt nhựa vinyl bằng máy khắc laser đang là xu hướng trong sản xuất phụ kiện thời trang và logo thể thao. Tốc độ cao, độ chính xác cắt hoàn hảo và khả năng tương thích đa dạng với các loại vật liệu, giúp bạn cắt laser màng chuyển nhiệt, decal cắt laser tùy chỉnh, vật liệu nhãn dán cắt laser, phim phản quang cắt laser, v.v. Để có được hiệu ứng cắt vinyl tuyệt vời, máy khắc laser CO2 Galvo là lựa chọn hoàn hảo! Thật khó tin khi toàn bộ quá trình cắt laser chỉ mất 45 giây với máy khắc laser Galvo. Chúng tôi đã nâng cấp máy và cải thiện đáng kể hiệu suất cắt và khắc.
Cho dù bạn đang tìm kiếm dịch vụ cắt xốp bằng laser hay đang cân nhắc đầu tư vào máy cắt xốp bằng laser, việc tìm hiểu thêm về công nghệ laser CO2 là điều cần thiết. Ứng dụng xốp trong công nghiệp liên tục được cập nhật. Thị trường xốp ngày nay bao gồm nhiều loại vật liệu khác nhau, được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Để cắt xốp mật độ cao, ngành công nghiệp ngày càng nhận thấy máy cắt laser rất phù hợp để cắt và khắc xốp làm từ polyester (PES), polyethylene (PE) hoặc polyurethane (PUR). Trong một số ứng dụng, laser có thể là một giải pháp thay thế ấn tượng cho các phương pháp gia công truyền thống. Ngoài ra, xốp cắt laser theo yêu cầu cũng được sử dụng trong các ứng dụng nghệ thuật, chẳng hạn như đồ lưu niệm hoặc khung ảnh.
Bạn có thể cắt laser gỗ dán không? Tất nhiên là có. Gỗ dán rất phù hợp để cắt và khắc bằng máy cắt laser gỗ dán. Đặc biệt, về mặt chi tiết hoa văn, đặc điểm của nó là xử lý laser không tiếp xúc. Các tấm gỗ dán nên được cố định trên bàn cắt và không cần phải dọn dẹp mảnh vụn và bụi bẩn trong khu vực làm việc sau khi cắt. Trong số tất cả các vật liệu gỗ, gỗ dán là một lựa chọn lý tưởng vì nó có đặc tính bền nhưng nhẹ và là một lựa chọn hợp lý hơn so với gỗ nguyên khối. Với công suất laser tương đối nhỏ hơn, nó có thể được cắt với cùng độ dày như gỗ nguyên khối.
Máy cắt laser CO2 hoạt động như thế nào: Kết luận
Tóm lại, hệ thống cắt laser CO2 sử dụng kỹ thuật điều khiển và kỹ thuật chính xác để khai thác sức mạnh khổng lồ của ánh sáng laser hồng ngoại cho chế tạo công nghiệp. Về cơ bản, một hỗn hợp khí được cung cấp năng lượng bên trong một ống cộng hưởng, tạo ra một luồng photon được khuếch đại thông qua vô số phản xạ gương. Sau đó, một thấu kính hội tụ sẽ dẫn chùm tia mạnh này vào một điểm cực kỳ hẹp có khả năng tương tác với vật liệu ở cấp độ phân tử. Kết hợp với chuyển động do máy tính điều khiển thông qua điện kế, logo, hình dạng và thậm chí toàn bộ các bộ phận có thể được khắc, khắc hoặc cắt ra khỏi hàng hóa dạng tấm với độ chính xác đến từng micron. Việc căn chỉnh và hiệu chuẩn chính xác các thành phần như gương, ống và quang học đảm bảo chức năng laser tối ưu. Nhìn chung, những thành tựu kỹ thuật trong việc quản lý chùm tia laser năng lượng cao cho phép hệ thống CO2 hoạt động như những công cụ công nghiệp cực kỳ linh hoạt trong nhiều ngành sản xuất.
Phòng thí nghiệm máy laser MimoWork
Đừng bằng lòng với bất cứ điều gì kém hơn sự đặc biệt
Đầu tư vào điều tốt nhất
Thời gian đăng: 21-11-2023