Cắt bằng Laser và Cắt bằng Plasma 2

Tương thích vật liệu và phạm vi độ dày

Một trong những yếu tố quan trọng nhất khi lựa chọn giữa cắt laser và cắt plasma là khả năng xử lý các loại vật liệu và độ dày khác nhau của từng phương pháp. Mặc dù cả hai đều có thể cắt được nhiều loại kim loại, hiệu suất của chúng thay đổi đáng kể tùy thuộc vào loại vật liệu, độ dày và bề mặt hoàn thiện mong muốn. Việc hiểu rõ những khác biệt này là cần thiết để lựa chọn quy trình cắt hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất cho một ứng dụng cụ thể.

Cắt Laser

Cắt laser vượt trội trong việc cắt các vật liệu có độ dày từ mỏng đến trung bình với độ chính xác cao. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả với:

Thép cacbon thấp (lên đến ~25 mm với laser công suất cao)

Thép không gỉ

Nhôm

Đồng thau và đồng (với laser sợi quang, vốn phù hợp hơn với các kim loại phản quang)

Các tia laser cũng có thể cắt các vật liệu phi kim loại như gỗ, acrylic và nhựa, mang lại khả năng ứng dụng rộng rãi hơn trong các ngành công nghiệp như làm biển hiệu, điện tử và sản xuất chính xác. Tuy nhiên, khi độ dày vật liệu tăng lên—đặc biệt là vượt quá 20–25 mm—tốc độ và hiệu suất cắt bằng laser giảm xuống, đồng thời chi phí cho các laser công suất cao tăng đáng kể.

Cắt plasma

Cắt plasma được thiết kế để mạnh mẽ và xử lý độ dày lớn. Nó hoạt động tốt nhất trên:

Thép mềm

Thép không gỉ

Nhôm

Plasma có thể dễ dàng xử lý độ dày vật liệu lên đến 50 mm hoặc hơn, tùy thuộc vào hệ thống. Mặc dù không đạt được độ chính xác hay chất lượng bề mặt như cắt laser, nhưng nó vượt trội hơn về tốc độ cắt và tính hiệu quả về chi phí khi làm việc với các tấm kim loại dày hoặc lớn. Tuy nhiên, plasma chỉ giới hạn ở các vật liệu dẫn điện và không phù hợp với vật liệu phi kim loại hoặc các công việc đòi hỏi độ tinh xảo cao.

Cắt laser là lựa chọn hàng đầu cho các vật liệu mỏng đến trung bình khi độ chính xác, chi tiết tinh tế và chất lượng cạnh là yếu tố quan trọng. Cắt plasma thống trị trong các tình huống nặng, mang lại tốc độ và giá thành phải chăng cho các kim loại dày hơn. Việc lựa chọn quy trình phù hợp phụ thuộc vào việc hiểu rõ loại vật liệu, phạm vi độ dày mong muốn và mức độ chi tiết cần thiết. Phù hợp phương pháp cắt với vật liệu đảm bảo cả kết quả chất lượng và hiệu quả sản xuất.

Chất lượng và độ chính xác khi cắt

Khi đánh giá các công nghệ cắt, chất lượng và độ chính xác quan trọng không kém tốc độ và chi phí. Đường cắt cuối cùng ảnh hưởng đến các quá trình tiếp theo như hàn, lắp ráp và hoàn thiện, do đó các yếu tố như độ chính xác kích thước, bề rộng rãnh cắt (kerf), vùng ảnh hưởng bởi nhiệt (HAZ) và chất lượng cạnh trở nên then chốt khi lựa chọn giữa cắt laser và cắt plasma. Mỗi phương pháp tạo ra kết quả khác biệt rõ rệt, và những khác biệt này có thể ảnh hưởng đáng kể đến tính nhất quán của sản phẩm và yêu cầu gia công sau.

Độ chính xác kích thước

Cắt laser mang lại độ chính xác kích thước cao, thường trong khoảng ±0,1 mm hoặc tốt hơn, nhờ vào tia cắt mịn, tập trung và điều khiển CNC chính xác. Điều này làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu dung sai hẹp và khả năng lặp lại cao, chẳng hạn như các bộ phận hàng không vũ trụ, điện tử và các chi tiết cơ khí tinh vi. Cắt plasma, mặc dù chính xác, thường duy trì dung sai khoảng ±0,5 mm tùy thuộc vào thiết bị và tay nghề người vận hành. Phương pháp này phù hợp với các bộ phận kết cấu hoặc công nghiệp nơi độ chính xác cực cao không cần thiết.

Chiều rộng của vòm

Khe cắt—chiều rộng của đường cắt—khác nhau giữa hai phương pháp. Cắt laser tạo ra khe cắt hẹp, thường từ 0,1 mm đến 0,5 mm, cho phép sắp xếp các chi tiết sát nhau và giảm thiểu lượng vật liệu phế thải. Trong khi đó, cắt plasma có khe cắt rộng hơn, thường dao động từ 1 mm đến 3 mm, làm hạn chế mật độ chi tiết trên một tấm vật liệu và có thể dẫn đến hao phí vật liệu nhiều hơn.

Vùng ảnh hưởng bởi nhiệt (HAZ)

Cắt laser tạo ra một vùng ảnh hưởng nhiệt tương đối nhỏ do độ chính xác và năng lượng được kiểm soát của chùm tia. Điều này làm giảm thiểu nguy cơ biến dạng hoặc thay đổi tính chất cơ học của vật liệu xung quanh. Ngược lại, cắt plasma tạo ra HAZ lớn hơn do đầu vào nhiệt cao hơn và cung rộng hơn. Trong khi các hệ thống plasma hiện đại đã giảm hiệu ứng này, nhiệt vẫn có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của kim loại và yêu cầu xử lý bổ sung trong các ứng dụng nhạy cảm.

Độ vuông và độ thô (Ra)

Mời cắt laser thường cung cấp các cạnh vuông sạch sẽ với ít rác thải và độ thô bề mặt thấp (Ra), thường dưới 3,2 μm. Nó phù hợp với các bộ phận đòi hỏi tối thiểu sau chế biến. Cắt plasma, mặc dù được cải thiện so với các hệ thống trước đó, thường tạo ra các cạnh hơi nhọn hoặc thô hơn, với giá trị Ra dao động từ 6,3 μm đến 25 μm tùy thuộc vào độ dày và tốc độ. Điều này có thể đòi hỏi phải hoàn thiện thứ cấp trong các dự án quan trọng về độ chính xác.

Cắt laser dẫn đầu về chất lượng và độ chính xác, mang lại đường cắt sắc nét hơn, dung sai nhỏ hơn và biến dạng nhiệt tối thiểu. Cắt plasma, mặc dù kém tinh tế hơn, vẫn hiệu quả trong gia công thông thường khi tốc độ và chi phí được ưu tiên hơn chi tiết tinh xảo. Cuối cùng, lựa chọn phụ thuộc vào yêu cầu về chất lượng bề mặt, cấp độ dung sai và độ phức tạp của chi tiết. Đối với các công việc đòi hỏi độ chính xác cao, cắt laser là lựa chọn rõ ràng; đối với các dự án dày hơn và ít yêu cầu chi tiết, cắt plasma vẫn là một phương án đáng tin cậy.