Cả hai phương pháp cắt laser và cắt plasma đều cho kết quả tuyệt vời trong việc cắt và có thể được sử dụng cho nhiều loại vật liệu. Mặc dù cả hai đều được sử dụng để thực hiện các chức năng tương tự, nhưng chúng có các nguyên tắc hoạt động và ứng dụng khác nhau.

Bài viết này sẽ tìm hiểu các khía cạnh quan trọng của cả hai kỹ thuật để giải thích sự khác biệt giữa chúng và giúp bạn hiểu nên chọn kỹ thuật nào cho ứng dụng của mình.
 

Cắt Laser là gì?

Cắt laser là kỹ thuật gia công không tiếp xúc sử dụng chùm ánh sáng khuếch đại để cắt qua vật liệu. Chùm ánh sáng laze này được truyền qua một hệ thống quang học để tập trung nó vào vật liệu. Chùm sáng hội tụ cao làm tăng nhiệt độ tại điểm lấy nét và làm nóng chảy, đốt cháy hoặc bốc hơi vật liệu.

Để cắt các vật liệu dày, chùm tia laser đi kèm với khí điều áp sẽ thổi bay xỉ ra khỏi rãnh cắt và tạo ra các vết cắt với các cạnh mịn hơn và bề mặt hoàn thiện tốt.
 

Các ứng dụng của cắt laser

Cắt laser cung cấp tính linh hoạt cao về vật liệu mà nó có thể làm việc. Nó chủ yếu được sử dụng để cắt vật liệu tấm mỏng với độ chính xác cao và tốc độ cao. Công suất của máy cắt laser có thể được kiểm soát và ở mức công suất thấp, nó có thể được sử dụng để thực hiện khắc laser.

Với sự tiến bộ trong công nghệ, giờ đây bạn thậm chí có thể tìm thấy những chiếc  máy cắt laser để bàn nhỏ có thể cắt qua những tấm kim loại rất mỏng.

 

Cắt Plasma là gì?

Cắ Plasma là một kỹ thuật tương đối cũ hơn để cắt vật liệu bằng cách sử dụng tia plasma nóng. Plasma nóng được tạo ra bằng cách cho một tia khí (nitơ, oxy, argon, v.v.) đi qua vòi phun và tạo ra hồ quang điện giữa phôi và điện cực của máy cắt plasma. Hồ quang điện này làm tăng nhiệt độ của chất khí và biến nó thành trạng thái thứ tư của vật chất gọi là plasma.

Nhiệt độ cao của plasma làm nóng chảy kim loại, và vận tốc cao của nó sẽ thổi kim loại nóng chảy đi để tạo ra vết cắt theo yêu cầu. Máy cắt plasma ban đầu được giới thiệu là thiết bị cầm tay, nhưng hiện nay nó đã có sẵn ở dạng CNC cũng như thiết bị cầm tay.
 

Các ứng dụng của cắt Plasma

Cắt plasma là một quá trình gia công tương đối rẻ hơn được sử dụng để cắt các phôi kim loại. Khi làm việc với phôi dày, có thể phải mài thêm để làm nhẵn mép cắt và cải thiện độ hoàn thiện bề mặt của phôi.

Các vết cắt được tạo ra bằng cắt plasma có góc xiên khoảng 0,5 ° đến 3 ° với mặt cắt dọc, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các hoạt động cần cắt vát, do đó loại bỏ sự cần thiết của một thao tác thứ cấp.

 

So sánh phương pháp Cắt Laser và Cắt Plasma

Dưới đây là tóm tắt nhanh về sự khác biệt giữa hai kỹ thuật cắt.
 

Tham số căt	Cắt bằng tia Laser	Cắt bằng tia Plasma
Vật liệu cắt	Có thể được sử dụng để cắt gỗ, nhựa, da, thủy tinh, gốm sứ, kim loại, v.v.	Chỉ dùng để cắt kim loại có tính dẫn điện tốt.
Độ dày cắt	Có thể cắt các tấm mỏng	Có thể cắt các tấm tương đối dày hơn (khoảng 7,5 cm thép nhẹ)
Chất lượng cắt	Sản phẩm được cắt có cạnh mịn, bề mặt hoàn thiện tốt và rất ít tạo xỉ.	Cắt đã sản xuất có thể cần gia công thêm để cải thiện độ hoàn thiện bề mặt.
Cắt nhanh	Cắt laser tương đối nhanh hơn khi cắt kim loại mỏng.	Cắt plasma có tốc độ cắt chậm hơn nhưng tương đối nhanh hơn khi cắt các kim loại dày hơn.
Độ chính xác	Nó tạo ra các vết cắt với chiều rộng rãnh rất hẹp và độ chính xác cao khoảng ± 0,15mm.	Chiều rộng rãnh tương đối nhiều hơn và có độ chính xác khoảng 0,5 – 1mm.
Hiệu quả về chi phí	Có chi phí hoạt động cao	Có chi phí hoạt động thấp hơn so với cắt laser

 

 

Ưu điểm và nhược điểm phương pháp cắt laser

Cắt laser có thể được sử dụng để cắt nhiều loại vật liệu, bao gồm cả kim loại và phi kim loại.

Tuy nhiên, việc cắt kim loại phản chiếu có thể là một thách thức vì chúng phản xạ chùm tia laser, làm mất năng lượng laser và chùm tia laser phản xạ có thể gây nguy hiểm.

Cắt laser tương đối nhanh hơn, chính xác hơn và tạo ra các vết cắt với bề mặt hoàn thiện tốt hơn so với cắt plasma.

Nó có thể tạo ra các vết cắt với chiều rộng khe hẹp dưới 0,015 ”và thực hiện các hoạt động chi tiết khác như tạo lỗ nhỏ và khắc vật liệu.

Bản chất tập trung cao độ của chùm tia laze cho phép nó có một vùng nhiệt tối thiểu và tạo ra các vết cắt với các cạnh nhẵn và sự biến dạng nhiệt tối thiểu trên vật liệu được cắt.

Trong khi cắt kim loại mỏng, nó có thể đạt được tốc độ cắt nhanh khoảng 1000 inch / phút, nhưng với sự gia tăng độ dày của kim loại được cắt, tốc độ cắt có thể giảm xuống còn 20 inch / phút.

Tốc độ cắt chậm này đối với các kim loại dày hơn có thể làm tăng biến dạng nhiệt, do đó không thích hợp để cắt các phôi quá dày.
 

Ưu điểm và nhược điểm phương pháp Cắt Plasma 

Cắt plasma có thể được sử dụng để cắt qua bất kỳ kim loại nào có độ dẫn điện tốt và có thể thực hiện tương đối tốt hơn so với cắt laser khi độ dày của kim loại vượt quá ¼ ”.

Không giống như cắt laser, cắt plasma có thể được sử dụng để cắt các kim loại có độ phản chiếu cao một cách dễ dàng.

Cắt plasma có thể cắt xuyên kim loại với độ chính xác chi tiết lớn hơn 0,008 ” ngay cả ở tốc độ cắt cao. Các vết cắt do cắt plasma tương đối kém chính xác hơn và có chiều rộng rãnh (kerf) lớn hơn so với cắt bằng laser. Khi cắt qua một máy cắt plasma thép nhẹ dày 2.5 cm có thể đạt được khoảng 100 cm mỗi phút.

Khả năng cắt xuyên qua kim loại dày mang lại lợi thế cắt plasma so với cắt laser, làm cho nó trở thành một quá trình gia công lý tưởng cho các ứng dụng liên quan đến cắt kim loại.

Là một kỹ thuật cũ hơn, cắt plasma đã trải qua nhiều bước phát triển và mang lại một hoạt động hiệu quả về chi phí. Cắt plasma có chi phí vận hành trung bình thấp hơn so với máy cắt laser. Ngoài ra, mua máy cắt plasma công nghiệp, rẻ hơn nhiều so với máy cắt laser có cùng cỡ cỡ.
 

Cắt Laser và Cắt Plasma: Cách lựa chọn phương pháp cắt phù hợp nhất

Câu trả lời cho điều này phụ thuộc vào vật liệu gia công, độ dày của vật liệu gia công và độ chính xác cần thiết cho ứng dụng.
 

– Dựa trên loại vật liệu

Đối với một ứng dụng mà mục tiêu chính là cắt kim loại, cắt plasma luôn chiếm ưu thế hơn so với cắt laser vì khả năng cắt qua hầu hết mọi kim loại với nhiều độ dày phôi. Mặt khác, cắt laser được ưu tiên cho các ứng dụng cần cắt nhiều loại vật liệu, bao gồm cả kim loại và phi kim loại.
 

– Dựa trên độ dày của kim loại

Mặc dù cắt laser có thể được sử dụng để cắt tấm kim loại (lên đến 1 ”đối với thép nhẹ), nhưng cắt plasma sẽ hiệu quả hơn khi độ dày của phôi kim loại vượt quá ¼”. Do đó, cắt plasma thích hợp hơn cho các ứng dụng cần cắt các tấm kim loại dày (lên đến 3 “đối với thép nhẹ).
 

– Dựa trên bề mặt hoàn thiện 

Nếu phôi bao gồm kim loại mỏng có thể được cắt bằng cả cắt laser và cắt plasma, thì cắt laser là lựa chọn tốt hơn vì nó cung cấp độ chính xác cao hơn với thời gian gia công ít hơn.

Các vết cắt được thực hiện bằng laser có các cạnh mịn hơn với độ hoàn thiện bề mặt tốt hơn và tối thiểu hình thành xỉ. Tuy nhiên, khi cắt các kim loại dày, chất lượng cắt của máy cắt plasma tốt hơn nhiều so với máy cắt laser.

Nếu hoàn thiện bề mặt chất lượng cao là ưu tiên chính trong ứng dụng của bạn, thì gia công cắt bằng tia nước và cắt EDM có thể cung cấp chất lượng vượt trội hơn nhiều với chi phí là tốc độ cắt.
 

– Dựa trên độ chính xác

Nếu chiều rộng khe hẹp và đường cắt chính xác là yêu cầu chính của bạn, thì nên cắt bằng laser. Cắt laser có thể tạo ra các vết cắt rất chính xác với chiều rộng rãnh khoảng 0,6mm, trong khi cắt plasma tạo ra các vết cắt có chiều rộng rãnh tối thiểu khoảng 1mm.
 

– Dựa trên chi phí hoạt động

Chi phí ban đầu và chi phí vận hành của máy cắt laser cao hơn máy cắt plasma có khả năng tương đương. Mặc dù cắt plasma có chi phí vận hành trung bình thấp hơn cắt laser, tốc độ cắt cũng là một yếu tố.

Do đó, đối với các kim loại mỏng (dưới ¼ “), cắt laser kết thúc quá trình nhanh hơn, do đó giảm chi phí gia công tổng thể. Tuy nhiên, đối với kim loại dày hơn (trên ¼ “), cắt plasma cho hiệu suất tốt hơn với chi phí vận hành thấp hơn.
 

Lời kết

Cả cắt laser và cắt plasma đều tốt hơn hầu hết các kỹ thuật cắt thông thường và có thể tạo ra các vết cắt với độ chính xác cao và bề mặt hoàn thiện tốt. Cả hai phương pháp cắt này đều có các trường hợp sử dụng lý tưởng. Lựa chọn kỹ thuật cắt phù hợp, dựa trên ứng dụng của bạn.

Bài viết liên quan:
 

• Cắt Laser CO2 là gì và nó hoạt động như thế nào?
• Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ cắt Laser bạn nên biết
• Cắt laser sợi quang là gì? Ưu điểm và nhược điểm công nghệ cắt laser sợi quang
• Giá cắt Laser là bao nhiêu? 6 yếu tố hàng đầu ảnh hưởng đến chi phí cắt Laser