Những khó khăn khi cắt “vật liệu phản quang” bằng máy cắt laser ?
- Tất cả các vật liệu kim loại đều phản xạ với chùm tia laser CO2 cho đến khi đạt được một ngưỡng giá trị mật độ công suất nhất định.
- Nhôm có tính phản xạ cao hơn thép và inox, có khả năng gây thiệt hại cho chính tia laser.
- Hầu hết các máy cắt laser sử dụng một chùm tia laser được căn chỉnh bình thường với một tấm vật liệu phẳng. Điều này có nghĩa là nếu chùm tia laser bị phản xạ bởi tấm phẳng, nó có thể được truyền ngược lại qua hệ quang học phân phối chùm tia đó, gây thiệt hại nghiêm trọng.
- Sự phản xạ này không hoàn toàn đến từ bề mặt tấm mà là do sự hình thành của một vũng nóng chảy có thể phản xạ rất cao. Do vậy, nếu chỉ phun lên bề mặt tấm một lớp không phản quang thì không thể loại bỏ vấn đề này.
- Theo nguyên tắc chung, việc bổ sung các nguyên tố hợp kim làm giảm độ phản xạ của nhôm đối với tia laser. Có nghĩa là nhôm nguyên chất khó gia công hơn so với hợp kim nhôm.
- Với các thông số cắt tốt, khả năng phản xạ có thể giảm xuống tùy thuộc vào vật liệu được sử dụng. Tuy nhiên, vẫn rất cần thiết để ngăn chặn thiệt hại do tính phản xạ.
- Trong hệ thống cắt nhôm, hầu hết các thiết bị hiện đại sử dụng, thực sự là một cách bảo vệ tia laser chứ không phải một kỹ thuật cắt sáng tạo. Hệ thống này thường có dạng một hệ thống phản xạ ngược, có thể phát hiện xem có quá nhiều bức xạ laser bị phản xạ trở lại hệ quang học hay không?
- Điều này sẽ tự động dừng tia laser trước khi xảy ra các hư hại nghiêm trọng. Nếu không có hệ thống này sẽ có những rủi ro cho máy cắt laser trong quá trình cắt nhôm. Không có cách nào để phát hiện nếu các phản xạ nguy hiểm tiềm ẩn đang xảy ra.
Tại sao cắt đồng và đồng thau với máy cắt laser lại là một thách thức?
- Khả năng hấp thụ ánh sáng laser hồng ngoại thấp nên những kim loại này khó bị cắt.
- Đồng và đồng thau là những vật phản xạ tốt ánh sáng laser hồng ngoại, đặc biệt ở trạng thái rắn của chúng.
- Đồng nguyên chất phản xạ lớn hơn 95% bức xạ gần (bước sóng ~ 1µm) ở trạng thái rắn.
- Hệ số phản xạ của vật liệu giảm khi kim loại nóng lên và giảm mạnh khi vật liệu nóng chảy (ví dụ: với đồng giảm < 70% ở trạng thái nóng chảy) theo biểu đồ bên dưới thì những kim loại này hấp thụ năng lượng laser nhiều hơn đáng kể khi chúng ở trạng thái nóng chảy.
> Xem thêm: Tìm hiểu nguyên lý cắt laser là gì?
> Xem thêm: Ứng dụng máy cắt laser trong cơ khí chế tạo
