Trong ngành gia công kim loại, công nghệ cắt laser được sử dụng rộng rãi vì hiệu quả, độ chính xác và tính linh hoạt của nó. Vòi cắt laser đóng một vai trò quan trọng trong toàn bộ quá trình cắt. Việc thiết kế và lựa chọn vòi phun ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cắt, bao gồm tốc độ cắt, độ chính xác cắt, chất lượng lưỡi cắt và mức tiêu thụ vật liệu. Bài viết này sẽ thảo luận chi tiết về tác động của đầu phun cắt laser đến chất lượng cắt và việc lựa chọn khẩu độ đầu phun.

1. Ảnh hưởng của đầu phun cắt laser đến chất lượng cắt

Cắt nhanh:

Tốc độ cắt là một chỉ số quan trọng về hiệu quả cắt laser. Thiết kế vòi phun có tác động đáng kể đến tốc độ cắt. Thiết kế vòi phun thích hợp giúp tối ưu hóa dòng khí và tăng tốc độ cắt. Khẩu độ, hình dạng và khoảng cách từ vòi phun đến phôi đều ảnh hưởng đến dòng khí. Dòng khí tốt có thể nhanh chóng loại bỏ xỉ và ngăn không cho xỉ bám vào bề mặt cắt, từ đó tăng tốc độ cắt.

Độ chính xác cắt:

Độ chính xác cắt quyết định chất lượng cuối cùng của mảnh cắt. Độ chính xác và căn chỉnh của vòi phun ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác lấy nét và cắt của chùm tia laser. Nếu đường kính lỗ vòi phun không đồng đều hoặc căn chỉnh vòi phun kém, chùm tia laser sẽ bị lệch, dẫn đến đường cắt không chính xác và ảnh hưởng đến chất lượng cắt cuối cùng.

Chất lượng cạnh:

Chất lượng cạnh là một trong những tiêu chí quan trọng để đánh giá chất lượng cắt. Thiết kế vòi phun ảnh hưởng đến tính đồng nhất của dòng khí và do đó ảnh hưởng đến hiệu quả loại bỏ xỉ. Một vòi phun phù hợp có thể tạo ra luồng không khí đồng đều và tập trung, làm giảm độ bám dính của xỉ và có được lưỡi cắt mịn. Chất lượng của cạnh liên quan trực tiếp đến sự dễ dàng của các bước xử lý tiếp theo.

Vật tư tiêu hao:

Thiết kế vòi phun kém có thể dẫn đến lãng phí vật liệu nhiều hơn. Ví dụ, nếu dòng khí không đủ tập trung, nó sẽ làm tăng vùng ảnh hưởng nhiệt khi cắt, gây quá nhiệt, biến dạng hoặc cháy các cạnh vật liệu và tăng lãng phí vật liệu. Vì vậy, thiết kế vòi phun đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tiêu hao nguyên liệu và nâng cao lợi ích kinh tế.

2. Lựa chọn khẩu độ đầu phun

Khẩu độ đầu phun là một thông số quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng cắt laser. Các vật liệu và nhu cầu cắt khác nhau đòi hỏi đường kính lỗ vòi phun khác nhau. Dưới đây là một số yếu tố cần xem xét khi chọn khẩu độ vòi phun:

Loại vật liệu và độ dày:

Vật liệu tấm mỏng: Vật liệu tấm mỏng thường sử dụng vòi phun có đường kính lỗ nhỏ hơn (chẳng hạn như 1,0 mm đến 1,5 mm) để đạt được độ chính xác cắt và chất lượng cạnh cao hơn. Khẩu độ nhỏ hơn tạo ra luồng không khí tập trung và mạnh mẽ hơn, giúp loại bỏ xỉ nóng chảy nhanh chóng.

Vật liệu tấm dày: Vật liệu tấm dày thường yêu cầu một vòi có đường kính lỗ lớn hơn (chẳng hạn như 2,0mm đến 3,0mm) để cung cấp đủ luồng không khí để đảm bảo có thể loại bỏ xỉ kịp thời và ngăn ngừa biến dạng vật liệu trong quá trình cắt.

Loại khí cắt:

Oxy: Oxy thường được sử dụng để cắt thép carbon. Khi sử dụng phương pháp cắt oxy, cần có đường kính lỗ lớn hơn (chẳng hạn như 1,5 mm đến 2,5 mm) để cung cấp đủ luồng không khí và hiệu ứng đốt cháy phản ứng, đồng thời cải thiện tốc độ và chất lượng cắt.

Nitơ: Nitơ thường được sử dụng để cắt thép không gỉ và nhôm. Vì nitơ không hỗ trợ quá trình đốt cháy nên việc sử dụng vòi phun có đường kính lỗ nhỏ hơn (chẳng hạn như 1,0 mm đến 1,5 mm) có thể cung cấp áp suất dòng khí cao hơn và cải thiện chất lượng cắt.

Công suất laze:

Laser công suất cao thường yêu cầu vòi phun có khẩu độ lớn hơn để cho phép luồng không khí lớn hơn làm mát vùng cắt và loại bỏ xỉ. Laser công suất thấp có thể sử dụng vòi phun có khẩu độ nhỏ hơn để đạt được độ chính xác cắt cao hơn.

Yêu cầu về tốc độ và chất lượng cắt:

Để cắt tốc độ cao, việc chọn vòi phun có đường kính lỗ lớn hơn có thể làm tăng tốc độ dòng khí, từ đó đẩy nhanh quá trình cắt.

Để có vết cắt chất lượng cao, việc chọn vòi phun có lỗ nhỏ hơn có thể giúp kiểm soát lưu lượng khí chính xác hơn, đảm bảo chất lượng của lưỡi cắt.