Giống như các laser phân tử khác, nguyên lý hoạt động của laser CO2 cũng phức tạp ở quá trình phát xạ kích thích. Trong ống phóng điện, dòng điện một chiều hàng chục mA hoặc hàng trăm mA thường được đưa vào. Trong quá trình phóng điện, các phân tử nitơ trong hỗn hợp khí trong bình phóng điện bị kích thích bởi tác động của các electron. Lúc này, các phân tử nitơ bị kích thích va chạm với các phân tử CO2. Phân tử N2 truyền năng lượng của chính nó cho phân tử CO2. Phân tử CO2 thay đổi từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao, tạo thành sự đảo ngược quần thể để tạo ra ánh sáng laser. Máy cắt laser CO2 sử dụng thấu kính hội tụ để hội tụ chùm tia laser trên bề mặt vật liệu để làm nóng chảy vật liệu. Đồng thời, khí cắt laser đồng trục thổi bay vật liệu nóng chảy, để chùm tia laser và vật liệu di chuyển tương đối dọc theo một đường nhất định. Tạo thành vết cắt có hình dạng nhất định để đạt được mục đích cắt.
Trong sản xuất công nghiệp, cắt laser chiếm hơn 70% gia công laser, và công nghệ laser đã trở thành công nghệ cắt chủ đạo. Máy cắt laser CO2 có thể cắt gỗ, acrylic, PP, plexiglass và các vật liệu phi kim loại chất lượng cao khác. CO2máy cắt laser tấmKhông ngừng cải tiến. Theo các lĩnh vực ứng dụng sản phẩm khác nhau, chúng có thể được chia thành cấp thấp, cấp trung và cấp cao, hình thành nên các cấp độ cấu trúc bậc thang sản phẩm khác nhau, nhiều công ty trong và ngoài nước đã tham gia sản xuất các loại máy cắt laser CO2 khác nhau để đáp ứng nhu cầu thị trường.
Tiếp theo là vấn đề không bao gồm máy cắt laser thể rắn và máy cắt laser sợi quang. Việc lựa chọn máy cắt laser CO2 phù hợp vẫn còn gây bối rối cho nhiều người tiêu dùng. Là người tiêu dùng, làm thế nào để chọn được máy phù hợp với mình, bởi vì dù là từ công việc đã làm trước khi mua hay việc lựa chọn máy tại chỗ, vẫn có một số vấn đề cần tránh.
Chúng ta cần so sánh các loại máy cắt khác nhau này, chẳng hạn như độ chính xác cắt, hiệu quả cắt, chi phí bảo trì, tuổi thọ, v.v.
a. Độ chính xác cắt
Độ chính xác cắt là cơ sở để lựa chọn máy công cụ. Sự khác biệt giữa máy công cụ và máy công cụ kém nằm ở việc độ chính xác của các chi tiết cắt tốc độ cao có thay đổi đáng kể hay không, và tính đồng nhất của phôi có thay đổi đáng kể khi cắt ở các vị trí khác nhau hay không.
b. Hiệu suất cắt
Hiệu suất cắt là chỉ số lợi nhuận cốt lõi để đánh giá máy móc. Hiệu suất cắt đề cập đến thời gian cắt phôi.
c. Cấu trúc chính của thiết bị
Laser CO2 bao gồm các bộ phận cơ khí, bộ phận điện, bộ phận quang học, bộ phận ngoại vi và bộ phận tấm kim loại. Chi phí bảo trì lớn nhất của máy cắt laser chủ yếu đến từ chi phí bảo trì laser; tủ điện cung cấp điện cho bộ phận điều khiển và động cơ. Trong tủ điện có bộ nguồn chuyển mạch, bộ điều khiển, bộ lọc, rơle và bảng điều khiển; các thành phần quang học chủ yếu bao gồm bộ nguồn laser, ống laser, ba gương, gương hội tụ, hai khung gương, một đầu laser và hai giá đỡ ống laser.
d. Tuổi thọ
Tuổi thọ là chỉ số tiết kiệm chi phí cốt lõi để đánh giá máy móc. Các yếu tố chính quyết định tuổi thọ của máy móc như sau. Thứ nhất là độ cứng của máy, tức là tải trọng càng nặng thì độ cứng càng tốt. Thứ hai là phụ tùng của máy, đặc biệt là thương hiệu và chất lượng truyền động. Thứ ba là trình độ sản xuất, tích lũy công nghệ và kế thừa kinh nghiệm kỹ thuật.
e. Phần mềm lồng nhau
Việc sử dụng vật liệu có tác động rất lớn đến chi phí cắt giảm. Cải thiện việc sử dụng vật liệu và giảm chi phí vật liệu là những khía cạnh quan trọng nhất của việc kiểm soát. Có rất nhiều loại vật liệu lồng ghép được sử dụng trong laser. Nhiều bệ lồng ghép được đặt riêng biệt, dẫn đến biên lợi nhuận thấp và hiệu suất sử dụng tổng thể thấp. Phần mềm lồng ghép thống nhất được áp dụng và bệ lồng ghép riêng của máy cắt laser được tích hợp, giúp các thiết bị cắt CNC khác nhau có thể trở thành một phần mềm lồng ghép chung, có thể cải thiện đáng kể việc sử dụng vật liệu và hiệu quả lập trình, đồng thời tối ưu hóa việc quản lý.
Ưu điểm của máy cắt laser CO2 trong ứng dụng công nghiệp:
Trong lĩnh vực cắt nhựa, một trong những ưu điểm chính của máy cắt laser CO2 nhựa là khả năng cắt các chi tiết phức tạp với tốc độ cực nhanh mà không gây ứng suất và biến dạng phôi. Máy rất hiệu quả trong việc cắt vật liệu polyester và polycarbonate.
Trong cắt kính, gia công bằng laser có chất lượng xử lý tuyệt vời đối với các bộ lọc màu, tinh thể lỏng và kính dẫn điện ITO, độ bền cạnh xử lý cao và ứng dụng rộng rãi, có thể hoàn thành tất cả các nhiệm vụ xử lý chỉ trong một bước.
Trong lĩnh vực cắt bế, hầu hết các mô hình đều sử dụng tấm acrylic, rất hiệu quả khi cắt bằng máy cắt laser CO2. Cắt laser cũng phổ biến trong các công ty hiệu ứng đặc biệt trong phim ảnh và công ty thiết kế công viên giải trí.
Về mặt cắt vỏ kim loại của pin điện thoại di động, do điện thoại di động được sử dụng rộng rãi, việc tái chế pin điện thoại di động vì mục đích bảo vệ môi trường đã thu hút sự chú ý của mọi người. Việc cắt laser vỏ kim loại bên ngoài pin điện thoại di động có thể được sử dụng để tái chế, đáp ứng hiệu quả nhu cầu thị trường.
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cắt của máy cắt laser CO2
Mô hình kích thích: Laser CO2 sử dụng điện cực để kích thích khí carbon dioxide tạo ra ánh sáng laser. Theo vị trí lắp đặt điện cực kim loại, chúng có thể được chia thành kích thích DC và kích thích RF.
Tần số laser: Đầu ra laser được chia thành đầu ra xung và đầu ra liên tục. Laser dùng để cắt và hàn chủ yếu sử dụng chế độ đầu ra xung. Tần số xung chủ yếu ảnh hưởng đến tốc độ cắt và độ nhám rãnh.
Góc phân kỳ chùm tia: Ảnh hưởng của góc phân kỳ chùm tia đến chất lượng cắt được thể hiện qua chiều rộng và độ dốc của đường cắt. Góc phân kỳ càng hẹp thì chiều rộng khe càng hẹp, độ nghiêng càng nhỏ và chất lượng càng cao.
Công suất laser: Một chỉ số công suất khác là độ ổn định của công suất. Độ cắt phải tốt thì mới có chất lượng cắt tuyệt vời. Khả năng sản xuất lâu dài cũng là một tiêu chí rất quan trọng đối với laser.