Cắt các chất liệu phi kim bằng tia laser

Được phát minh từ năm 1960 và trải qua hàng chục năm phát triển, tia laser đã được ứng dụng khá phổ biến vào các ngành trong đời sống nhằm phục vụ lợi ích cho con người, trong đó có cắt kim loại, phi kim. Nhằm giúp quý bạn đọc hiểu thêm về công nghệ laser, trong chuyên mục ngày hôm nay, chúng tôi xin cung cấp các thông tin liên quan đến vấn đề cắt phi kim bằng laser.

Nếu đem ra so sánh sẽ dễ dàng nhận ra sự khác biệt giữa cắt kim loại bằng laser với phi kim do tính chất của chúng không hoàn toàn tương đồng. Hầu hết vật liệu vô cơ phi kim loại có áp suất bay hơi thấp và tính dẫn nhiệt kém. Ngoài ra, chúng còn có tính chất hấp thu ánh sáng mạnh giúp cho việc cắt bằng laser dễ dàng hơn. Tuy nhiên, cũng có một số vật liệu vô cơ như gốm, thủy tinh lại có điểm nóng chảy rất cao và tính kháng nhiệt kém nên cắt chúng bằng laser lại khó hơn so với kim loại thông thường.
Tác động của tia laser lên các vật liệu phi kim
Đối với giấy, gỗ và các vật liệu xenlulô
Khi chịu tác động nhiệt của tia laser, vật liệu phi kim này phải trải qua một quá trình bốc hơi được gây ra bởi sự cháy. Tốc độ cắt phụ thuộc vào năng lượng laser, bề dày vật liệu, các thành phần khí, nước chứa trong vật liệu. Công việc cắt laser cho vật liệu xenlulo thường dễ dàng, nhanh chóng.
Vật liệu polymer
Vật liệu polyme nhiệt dẻo được cắt bởi sự nóng chảy và áp lực đẩy các vật liệu nóng chảy ra khỏi vùng cắt. Tốc độ cắt cũng phụ thuộc vào năng lượng laser, bề dày vật liệu, áp suất khí được dùng để thổi. Còn các polyme có thể được cắt bằng sự đốt cháy hay phân rã hoá học bao gồm các chất nhiệt dẻo chịu nhiệt, êpoxi, phenol,… Có thể thấy rằng, tốc độ cắt được quyết định bởi năng lượng laser.

Phi kim là composit
Quá trình cắt phi kim bằng tia laser diễn ra dễ dàng, tuy nhiên vết cắt tạo ra có chất lượng cao hay không còn phụ thuộc vào tính nhạy về nhiệt của loại vật liệu kết hợp với chúng. Khi cắt phi kim bằng laser chỉ đòi hỏi một năng lượng vừa phải. Do đó, giới hạn duy nhất đến chiều sâu cắt là yêu cầu chất lượng của vết cắt. Hầu hết các ứng dụng cắt bằng laser dùng cho vật liệu có bề dày bé hơn 12 mm mà thôi.
Đối với phi kim là gốm
Gốm được cắt bằng phương pháp thông thường bằng cưa kim cương. Mặc dù chất lượng bề mặt vết cắt cao nhưng tốc độ cắt rất thấp, điển hình khoảng 20mm/ph so vơi các phi kim cũng như cắt kim loại bằng laser.

Nguồn http://sonatech.vn/vn/cat-phi-kim-bang-tia-laser-co-kho-khong-.html