Công nghệ cắt kim loại – các phương pháp cắt kim loại phổ biến năm 2022

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp chế tạo máy cũng như công nghiệp xây dựng, nhu cầu về cắt kim loại cũng phát triển mạnh mẽ theo.

Cắt kim loại hiện nay vô cùng đơn giản với đa dạng về vật liệu như: Inox, tôn, thép đen, đồng… Sản phẩm đầu ra gia công cắt laser trên kim loại có độ chính xác vô cùng cao. Cắt Laser kim loại hiện tại được sử dụng phổ biến vài rộng rãi.

Hãy cùng Quảng Cáo Song Phương tìm hiểu đôi nét về Cắt Laser kim loại hiện nay nhé!

4 Phương pháp cắt kim loại phổ biến hiện nay

Hiện nay, có 4 phương pháp cắt kim loại qui mô công nghiệp phổ biến nhất: Cắt kim loại bằng Oxy-gas, bằng Plasma, bằng Laser và cuối cùng bằng tia nước.

Hãy cùng Quảng Cáo Song Phương tìm hiểu về những công nghệ gia công kim loại này để lựa chọn được phương án phù hợp nhất cho nhu cầu của bạn.

1. Cắt kim loại bằng Oxy-gas

Phương pháp cắt Oxy-Gas là một trong những cách đơn giản và hiệu quả nhất với chi phí cho thiết bị và tiến hành tương đối rẻ. Mỏ cắt Oxy khí gas cắt được những tấm thép rất dày, điều này phụ thuộc vào người sử dụng điều chỉnh van khí Oxy nhiều hay ít khi cắt. Thép cho dù có độ dầy từ 1000mm, thậm chí lên đến 1500mm cũng vẫn có thể cắt được bằng phương pháp gia công kim loại rất đơn giản này.

Khi bắt đầu cắt, kim loại ở mép cắt được nung nóng đến nhiệt độ cháy nhờ nhiệt của ngọn lửa nung, sau đó cho dòng ôxy thổi qua, kim loại bị ôxy hóa mãnh liệt (bị đốt cháy tạo thành oxit. Sản phẩm cháy bị nung chảy và bị dòng oxit thổi khỏi mép cắt. Tiếp theo do phản ứng cháy của kim loại toả nhiệt mạnh, lớp kim loại tiếp theo bị nung nóng nhanh và tiếp tục bị đốt cháy tạo thành rãnh cắt.

Nhưng khi cắt thép thường có một điểm tiến hành cần chú ý đó là độ vát của vật liệu cắt, khi cắt với kích thước dày càng lớn cùng với đó góc vát sẽ càng cao. Bên cạnh đó, phương pháp Oxy-gas chỉ cắt được sắt carbon và hợp kim sắt thấp, thời gian cắt khá chậm và vùng ảnh hưởng nhiệt khá lớn, cho nên sau khi cắt các chi tiết dễ bị cong vênh và biến dạng, đặc biệt là khi cắt những tấm dài.

Điều kiện để cắt được bằng khí

• Nhiệt độ chảy của kim loại phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại đó.
• Nhiệt độ nóng chảy của oxit kim loại phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại đó.
• Nhiệt tỏa ra khi kim loại cháy phải đủ lớn để đảm bảo sự cắt được liên tục. Oxit kim loại nóng chảy phải có độ nóng chảy loãng tốt.
• Độ dẫn nhiệt của kim loại không quá cao.
• Do các yêu cầu trên nên cắt oxy gas thường được sử dụng với thép hợp thấp và trung bình, thép rèn. Các thép cacbon cao hoặc hợp kim khác thường không sử dụng phương pháp này.

Đặc điểm cắt bằng khí cháy

Ưu điểm

• Thiết bị đơn giản, dễ vận hành.
• Có thể cắt được kim loại có chiều dày lớn.
• Năng suất khá cao.

Nhược điểm

• Chỉ có thể cắt được kim loại thỏa mãn điều kiện cắt.
• Vùng ảnh hưởng nhiệt lớn nên sau khi cắt chi tiết dễ bị cong vênh,biến dạng, đặc biệt khi cắt các tấm dài.

Phạm vi ứng dụng

• Được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp đóng tàu, xây dựng
• Cắt thép tấm ,phôi tròn và các dạng phôi khác.
• Ngày này được tự động hóa, từ máy cắt tự động kiểu con rùa đến máy cắt điều khiển số CNC với nhiều mỏ cắt cùng một lúc, mang lại năng suất và hiệu quả cao.

2. Cắt kim loại bằng Plasma

Công nghệ gia công kim loại bằng tia Plasma là dùng chất khí để cắt những kim loại có khả năng dẫn điện. Các chất khí thường được sử dụng trong quá trình cắt Plasma là: không khí, oxy, nitơ… những loại khí này không dẫn điện ở trạng thái bình thường. Tuy nhiên, khi cung cấp cho chúng một năng lượng lớn đủ để ion hóa các nguyên tử khí thì chúng trở nên dẫn điện.

Qúa trình oxy hóa xẩy ra cực mạnh và dòng khí được cung cấp năng lượng liên tục sẽ tạo ra dòng Plasma, hay còn gọi là tia Plasma.

Tia Plasma được dẫn đến đầu cắt và có khả năng đánh thủng kim loại có độ dày khác nhau tùy thuộc vào nguồn cung cấp cũng như cấu tạo của máy cắt Plasma CNC.

Về ưu điểm, máy cắt Plasma CNC có tốc độ rất nhanh nên khả năng cắt vật liệu rất tốt, cho năng suất cao. Công nghệ Plasma khá đa năng, cung cấp khả năng cắt được đa số loại vật liệu ở những độ dày khác nhau, có thể lên tới 50mm. Bên cạnh đó phương pháp cắt này rất dễ thực hiện, máy cắt lại dễ vận hành.

Tuy vậy, khi sử dụng phương pháp chỉ cắt được vật liệu kim loại và phải thường xuyên thay thế điện cực cắt, vòi phun thường xuyên làm tăng giá thành sản xuất. Ngoài ra khi cắt Inox, vết cắt dễ bị nám đen gây mất thẩm mỹ.

Ưu điểm của phương pháp cắt Plasma

• Tốc độ cắt nhanh: nhanh hơn cắt oxy-gas khi thực hiện với các tấm dày dưới 50mm. Tốc độ cắt plasma nhanh hơn cắt laser khi thực hiện với các tấm dày hơn 3mm. Tốc độ cắt nhanh giúp tăng năng suất, giảm giá thành chung sản xuất.
• Có thể cắt nhiều loại vật liệu kim loại, cũng như độ dày khác nhau.
• Dễ dàng vận hành, thao tác cắt đơn giản, không cần phải điều chỉnh nhiều khi thao tác.
• Kết hợp máy cắt plasma với phầm mềm lập trình có thể cắt gần như tất cả các hình, khuôn mẫu.
• Cắt plasma có tính kinh tế hơn so với cắt oxy-gas khi cắt với các tấm dày dưới 25mm.

Nhược điểm của phương pháp cắt Plasma

• Điện cực, bép cắt, vòi phun thường xuyên phải thay thế làm tăng giá thành sản xuất.
• Cắt Plasma không thể cắt với vật cắt không phải kim loại (nhựa, gỗ…).
• Chi phí đầu tư ban đầu cao.
• Cần tay nghề người thợ kỹ thuật cao.

3. Cắt kim loại bằng Laser

Cắt laser là gì ?

“LASER“ viết tắt của “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”, laser là sự khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích. Bức xạ laser được tạo ra từ một bộ nguồn laser. Hiện nay hai loại laser nguồn thông dụng là laser tinh thể bán dẫn và laser khí.

Nguồn laser có thể được kích hoạt bằng ánh sáng (đèn chớp hoặc diot) hoặc điện thế. Tinh thể laser hoặc khí được đặt giữa hai gương cho phép cộng hưởng và định hướng chùm tia laser. Một tỉ lệ xác định của chùm tia laser được truyền qua gương phản xạ bán toàn phần và nó có thể dùng để gia công vật liệu kim loại, tia laser ở cường độ cao có thể dùng để đốt cháy hay làm đứt vật liệu kim loại có độ cứng cáp cao.

– Nguồn: https://en.wikipedia.org/wiki/Laser

Cách cắt laser như thế nào?

Cắt laser kim loại bằng cách dùng tia laser công suất lớn cắt lên bề mặt kim loại với độ chính xác cao, đảm bảo độ bền theo thời gian. Cắt laser được điều khiển bằng máy tính và cắt theo bản vẽ được lập trình sẳn.

Với công nghệ cắt laser có thể cắt khắc logo, thư pháp, họa tiết, chữ, hình ảnh theo yêu cầu về sản phẩm lên vật liệu.

Ưu điểm của cắt kim loại bằng Laser.

Cắt kim loại bằng Laser cho tốc dộ cắt cao và độ chính xác lên đến 99%, gần như là tuyệt đối. Mạch cắt kim loại sáng không bám xỉ, không phải gia công lại. Từ đó giúp gia tăng năng suất, chất lượng lại được nâng cao rõ rệt.

• Cắt kim loại bằng Laser CNC sẽ hiệu quả vật liệu mỏng, đặc biệt là kim loại phản quang như inox.
• Việc tự động hóa với máy cnc Laser giúp giảm chi phí nhân công rất nhiều.
• Cắt được đa dạng về vật liệu bằng kim loại và hợp kim và được ứng dụng trong nhiều ngành như:
• Cắt kim loại tấm: cắt sắt tấm, cắt tấm tôn, gia công inox.
• Cắt các bộ phận, chi tiết máy.
• Cắt vách ngăn, tấm trang trí kim loại.
• Cắt inox: cắt chữ inox, sản phẩm, hay các chi tiết bằng inox.

Ứng dụng của công nghệ cắt laser kim loại.

Công nghệ cắt Laser hầu hết được ứng dụng trong công nghiệp và sản xuất sử dụng mức công suất từ trung bình (vài chục W) tới mức công suất cao (vài kW) nhằm gia công những loại vật liệu bằng kim loại hay phi kim.

Ứng dụng trong cắt gia công kim loại

Ứng dụng công nghệ cắt Laser trong việc cắt khắc CNC kim loại đặc biệt có ý nghĩa với ngành cơ khí chế tạo.

Bởi nó có công suất hoạt động cao thậm chí có thể cắt được thép tấm dày đến vài chục milimet với đường cắt chỉ bằng sợi tóc, sản phẩm tạo ra có độ chính xác cao, không có bavia hay bị cháy xém…. Nhờ có phương pháp Laser mà thời gian chế tạo mẫu cơ khí được rút ngắn đi đáng kể.

Ứng dụng trong công nghiệp phụ trợ

Được biết đến qua khả năng in Logo hay việc khắc tem mác, ngày sản xuất, hạn sử dụng, in thông tin sản xuất hay soi rãnh Inox, khắc khuôn mẫu kim loại, khắc chữ Laser,…

Nhược điểm:

Giá thành của máy cắt laser kim loại rất cao, ngoài ra cần phải có một đội ngũ kỹ thuật vận hành và bảo trì thường xuyên. Cũng như có một phòng thiết kế chuyên biệt, thiết kế những bản vẽ phù hợp để đưa vào hệ thống phần mềm. Do vậy chi phí vận hành luôn cao.

4. Cắt kim loại bằng tia nước

Cắt bằng tia nước là gì?

Máy cắt bằng tia nước là một công cụ có khả năng gia công kim loại, cắt gọt kim loại,hay các vật liệu khác bằng cách sử dụng một tia nước có áp suất rất cao và tốc độ lớn, hoặc bằng một hỗn hợp của nước và hạt mài (loại vật chất dùng để mài mòn như các hạt đá mài).

Nguyên lý của quá trình này tương tự như sự xói mòn bởi nước ở trong tự nhiên nhưng nhanh hơn và tập trung hơn. Nó thường được sử dụng cho việc chế tạo các vật mẫu hoặc sản xuất các bộ phận máy móc, thiết bị.

Nó cũng được sử dụng để cắt, tạo hình dáng, tạo lỗ, khoan, chạm khắc trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau từ khai thác mỏ đến hàng không vũ trụ. Nó có thể cắt được kim loại, bê tông, đá, hay các vật cứng khác.( Theo https://vi.wikipedia.org)

Công nghệ cắt bằng tia nước là phương pháp có khả năng cắt kim loại và bất kỳ vật liệu khác bằng cách sử dụng một tia nước có áp suất rất cao và với tốc độ lớn bằng một hỗn hợp của nước và hạt mài ( loại vật liệu dùng để mài mòn như các hạt đá mài).

Lợi ích của cắt bằng tia nước

Một lợi ích quan trọng của máy cắt tia nước CNC là khả năng cắt mọi vật liệu mà không làm thay đổi cấu trúc và tính chất vốn có của vật liệu, do quá trình cắt bằng tia nước là không sinh nhiệt.

Chiều dày cắt kim loại có thể lên tới 150mm, vết cắt đẹp và chính xác hơn nhiều so với cắt bằng plasma hay cắt gas-oxy.Máy cắt tia nước cũng có khả năng tạo ra các vết cắt có biên dạng phức tạp trên vật liệu. Với phần mềm chuyên dụng và đầu gia công 3 trục, 5 trục, các chi tiết có biên dạng và hình dáng phức tạp hoàn toàn có thể được tạo ra một cách nhanh chóng và chính xác.

Công nghệ này có thể cắt được trên nhiều vật liệu không thể gia công bằng phương pháp thường. Ngoài ra, tia nước còn cắt được bề dày lớn với dung sai hợp lý, không sinh nhiệt, vùng gia công không chịu tác động nhiệt, cho phép gia công những bề mặt khó và phức tạp như góc V, kiến trúc nghệ thuật chạm khắc tinh xảo,… với độ chính xác cao. Công nghệ này cũng đem đến khả năng tự động hóa cao, việc sữa chữa và bảo trì cũng dễ dàng và đơn giản.

Cắt tia nước có thể làm giảm lượng vật liệu phế liệu được sản xuất. Cắt bằng tia nước cũng tạo ra ít bụi, khói trong không khí, ít ảnh hưởng tới môi trường và sức khỏe con người. Cắt tia nước không chỉ được sử dụng cho ứng dụng cắt kim loại, vật liệu thường được cắt bằng tia nước còn bao gồm các sản phẩm dệt, cao su, bọt, nhựa, da, vật liệu tổng hợp, đá, ngói, thủy tinh, kim loại, thực phẩm, giấy và nhiều hơn nữa.

Nhược điểm

Tuy vậy, phương pháp gia công này cũng tồn tại nhiều nhược điểm như khó kiểm soát độ chính xác về kích thước gia công và đặc biệt giá thành thiết bị rất cao, do phải nhập từ nước ngoài.

Ngoài ra do công nghệ này vẫn còn khá mới mẻ nên còn nhiều vấn đề giữa lý thuyết và thực tiễn chưa được giải quyết triệt để.

Có thể thấy, nếu so sánh và đánh giá giữa 4 công nghệ cắt kim loại trên góc độ công nghiệp thì cắt kim loại laser luôn nhận được sự tin tưởng, ưu tiên hàng đầu bởi sự phù hợp, hài hòa trên nhiều yếu tố, nhiều phương diện khác nhau về chất lượng cắt cũng như sự đa dạng vật liệu và tính kinh tế mà phương pháp này đem lại.

Cắt laser kim loại ở đâu?

Tại Song Phương chúng tôi đảm bảo

• Sản phẩm đầu ra hoàn toàn chính xác khi sử dụng công nghệ cắt laser kim loại.
• Cắt laser được các sản phẩm khó và đa dạng về mẫu mã.
• Đội ngũ kỹ thuật kinh nghiệm, nhân viên tư vấn, báo giá nhanh chóng
• Có kinh nghiệm tham gia nhiều công trình lớn và hợp tác với khách hàng trong và ngoài nước
• Đáp ứng được tiến độ kịp thời với các đơn hàng có số lượng lớn.

Quý khách có nhu cầu cắt laser kim loại cần tư vấn, báo giá vui lòng gọi hoặc nhắn tin qua Zalo 091.39.666.79 (A. Phương)