Giống như các loại 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 vào 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 theo một đường đi 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 chính thống. 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 các cấp độ khác nhau của cấu trúc bậc thang sản phẩm, nhiều công ty trong và ngoài nước đã tham gia vào việc sản xuất các loại máy cắt laser CO2 khác nhau để đáp ứng nhu cầu thị trường.
Sau đó 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 làm nhiều người tiêu dùng bối rối. Là người tiêu dùng, làm thế nào để chọn được máy phù hợp với mình, vì dù là từ công việc đã làm trước khi mua hay lựa chọn máy tại chỗ, đều có một số bãi mìn có thể tránh được.
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 là độ chính xác của các bộ phận cắt tốc độ cao có thay đổi đáng kể hay không và tính đồng nhất của phôi có thay đổi lớn 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 nguồn điện chuyển mạch, trình điều khiển, bộ lọc, rơle và bảng điều khiển; các thành phần quang học chủ yếu là nguồn điện laser, ống laser, ba gương, gương hội tụ, hai khung gương, một đầu laser và hai giá đỡ ống laser. .
d. Tuổi thọ sử dụng
Tuổi thọ sử dụng là chỉ số tiết kiệm chi phí cốt lõi để đánh giá máy móc. Các yếu tố chính quyết định tuổi thọ sử dụng của máy móc như sau. Đầu tiên là độ cứng của máy, tức là trọng tải càng nặng thì độ cứng càng tốt. Thứ hai là phụ kiện của máy móc, 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 nhiều loại vật liệu lồng nhau được sử dụng trong laser. Nhiều nền tảng lồng nhau được lồng nhau riêng biệt, dẫn đến biên lợi nhuận thấp và việc sử dụng tổng thể thấp. Phần mềm lồng nhau thống nhất được áp dụng và nền tảng lồng nhau riêng của máy cắt laser được tích hợp, do đó các thiết bị cắt CNC khác nhau có thể trở thành một phần mềm lồng nhau 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 hoàn chỉnh các chi tiết phức tạp với tốc độ rất nhanh mà không gây ứng suất và biến dạng phôi. Máy rất tốt 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 khuôn, hầu hết các mô hình đều sử dụng tấm acrylic, rất hiệu quả để cắt bằng thiết bị cắt laser CO2. Cắt laser cũng phổ biến trong các công ty hiệu ứng đặc biệt trong phim và các 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 bảo vệ môi trường đã thu hút sự chú ý của mọi người. Cắt laser vỏ kim loại bên ngoài pin điện thoại di động có thể được sử dụng để tái chế để 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 để 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 áp dụng chế độ đầu ra xung. Tần số xung chủ yếu ảnh hưởng đến tốc độ cắt và độ nhám khía.
Góc phân kỳ chùm tia: Ảnh hưởng của góc phân kỳ chùm tia đến chất lượng cắt được thể hiện ở độ rộng và độ dốc của đường cắt. Góc phân kỳ càng hẹp, độ 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. Phải cắt tốt thì mới có chất lượng cắt tuyệt vời. Sản xuất lâu dài cũng là một thử nghiệm rất quan trọng đối với laser.