Công nghệ cắt laser hoạt động bằng cách hướng tia laser công suất cao để làm bay hơi vật liệu và tạo ra cạnh cắt. Có một số loại máy cắt laser khác nhau, nhưng về cơ bản, máy cắt laser là bất kỳ loại máy nào sử dụng tia laser để cắt hoặc khắc vật liệu mong muốn.
Máy cắt laser ngày càng phổ biến vì tốc độ và độ chính xác của chúng so với các phương pháp cắt cơ học hơn. Nhưng với tất cả các mẫu máy khác nhau có sẵn trên thị trường hiện nay, có thể khó biết nên mua máy cắt laser nào và máy nào phù hợp với bạn. Để giúp bạn chọn được mẫu máy tốt nhất, bài viết này sẽ cung cấp hướng dẫn toàn diện về cách tìm nguồn cung ứng máy cắt laser bên phải.
Mục lục
Dự báo tăng trưởng của thị trường cắt laser
Những điều cần cân nhắc khi lựa chọn máy cắt laser
Những cân nhắc mua thêm
Thị trường mục tiêu cho máy cắt laser
Suy nghĩ cuối cùng về việc nên mua máy cắt laser nào
Dự báo tăng trưởng của thị trường cắt laser
Năm 2015, thị trường máy cắt laser toàn cầu được định giá ở mức 3.02 tỷ USD vào năm 2015 và tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm lành mạnh (CAGR) là 9.3% đến một giá trị toàn cầu của $ 5.7 tỷ bởi 2022. Laser CO₂ thúc đẩy sự tăng trưởng này do nhu cầu về thiết bị gia công cải tiến trong ngành ô tô và thiết bị điện tử tiêu dùng.
Bất chấp tác động của đại dịch COVID-19, thị trường máy cắt laser toàn cầu vẫn mạnh mẽ và dự kiến sẽ đạt 7.3 tỷ USD của 2027, đang phát triển ở một CAGR 8% giữa 2020-2027.
Tuy nhiên, phân khúc laser sợi quang được dự đoán sẽ vượt quá mức tăng trưởng đó ở mức CAGR 9.2%, đạt tới giá trị 2 tỷ USD của 2027, trong khi sự tăng trưởng trong phân khúc laser CO₂ đã được điều chỉnh giảm xuống CAGR 8.3% trong cùng kỳ. Vì vậy, mặc dù thị trường laser CO₂ tiếp tục tăng trưởng tốt, laser sợi quang đang bắt đầu thống trị thị trường trong thời gian tới.
Những điều cần cân nhắc khi lựa chọn máy cắt laser
Tổng quan về công nghệ cắt laser
Máy cắt laser sử dụng tia laser quang học công suất cao, hướng vào bề mặt cắt. Tia laser tập trung hẹp sẽ làm nóng chảy, bốc hơi hoặc phá hủy bề mặt cắt và phần còn lại sẽ bị thổi bay để lại vết cắt hoặc vết khắc.
Vật liệu hữu cơ như bìa cứng, da và gỗ dễ cháy và hấp thụ ánh sáng, và có thể cắt dễ dàng bằng tia laser công suất thấp. Tuy nhiên, kim loại có tính phản xạ và dẫn nhiệt, do đó cần có máy cắt laser kim loại vì nó có tia laser mạnh hơn.
Có ba loại máy cắt laser chính, mỗi loại phù hợp hơn với các vật liệu và ứng dụng cụ thể. Đó là laser CO₂ (khí), laser tinh thể (Nd:YAG) và laser sợi quang. Phần này sẽ giải thích chi tiết hơn về các công nghệ khác nhau, cũng như ưu điểm và nhược điểm tương ứng của chúng.
Máy cắt laser CO₂ (khí)
Đây là những loại laser phổ biến nhất, là những máy cắt laser đầu tiên được đưa ra thị trường cách đây hơn 20 năm. Chúng phù hợp để cắt và khắc thủy tinh, nhựa và bọt, da, gỗ, giấy/bìa cứng và acrylic.
Máy cắt laser CO₂ sử dụng khí CO₂ cùng với các khí khác như heli và nitơ. Hỗn hợp khí được kích thích bằng điện tạo ra chùm tia laser. Tia laser phản xạ từ các gương bên trong máy cắt laser trước khi được hội tụ và hướng bởi một thấu kính lên bề mặt làm việc.
Máy cắt laser CO₂ cấp đầu vào thường được tìm thấy trong 30w đến 150w Phạm vi công suất, đủ cho hầu hết các loại máy cắt và khắc da và gỗ. Các phiên bản công suất cao hơn để cắt kim loại có thể nằm trong phạm vi 1000-3000w.
Ưu điểm của máy cắt laser CO₂
- tốt để cắt các vật liệu hữu cơ như gỗ, da, bìa cứng và cao su
- tia laser công suất thấp khoảng 30-150w là đủ cho hầu hết các chất hữu cơ
- Tia laser CO₂ để lại đường cắt sắc nét trên kim loại hoặc vật liệu chuyên dụng
- chi phí đầu tư ban đầu thấp
Nhược điểm của máy cắt laser CO₂
- không phù hợp với kim loại có độ phản xạ cao vì chúng không thể xử lý được tia laser bị phản xạ trở lại bộ phát laser
- mất gấp đôi thời gian cắt so với máy cắt sợi
- nhạy cảm và dễ vỡ do có gương bên trong và ống thủy tinh
- cần chức năng căn chỉnh lại định kỳ ở mức tốt nhất
- Yêu cầu bảo trì và bảo dưỡng thường xuyên
Máy cắt laser tinh thể (Nd:YAG)
Máy cắt laser tinh thể có những ứng dụng cụ thể cần công suất cao và cường độ tập trung cao. Các ứng dụng thường dùng để cắt nhựa, kim loại và gốm sứ công nghiệp nặng. Hiện nay, chúng có xu hướng phổ biến hơn vì là máy được lựa chọn cho ngành công nghiệp làm đẹp loại bỏ lông và vết thâm.
Máy cắt laser tinh thể sử dụng neodymium (Nd) và neodymium yttrium-aluminum-garnet (Nd:YAG) để tạo ra chùm tia laser. Laser Nd thường được sử dụng khi cần năng lượng cao, độ lặp lại thấp. Laser Nd:YAG được sử dụng ở những nơi cần công suất rất cao.
Laser Nd:YAG được sử dụng trong sản xuất và ô tô để cắt và hàn thép, chất bán dẫn và nhiều hợp kim khác nhau. Trong những trường hợp này, phạm vi công suất thường nằm trong khoảng 1000–5000w.
Ưu điểm của laser Nd:YAG
- các tia laser này có cường độ cao, do đó phù hợp hơn để cắt qua các vật liệu dày hơn, cứng hơn
- thích hợp cho cắt kim loại công nghiệp nặng
- chi phí trả trước rẻ cho máy laser
Nhược điểm của laser Nd:YAG
- chi phí vận hành cao do tiêu thụ điện năng
- công suất cao hơn dẫn đến các bộ phận nhanh hỏng và thay thế hơn, và bảo trì tốn kém
Máy cắt laser sợi quang
Máy cắt laser sợi quang lần đầu tiên xuất hiện trên thị trường vào khoảng năm 2008 và đã chứng minh được lợi ích so với laser CO₂. Các ứng dụng bao gồm kim loại, vật liệu hữu cơ và nhựa.
Máy cắt laser sợi quang là laser trạng thái rắn sử dụng laser hạt giống, được khuếch đại và phóng đại bằng sợi quang. Chúng hiệu quả hơn laser CO₂ và laser tinh thể, và không có bộ phận chuyển động làm giảm nhu cầu bảo trì.
Phạm vi công suất bắt đầu ở khoảng 20-30w cho ứng dụng máy tính để bàn chẳng hạn như đồ trang sức hoặc vải khắc và cắt, và đi lên đến 4000w trở lên cho máy cắt kim loại đứngvà thậm chí còn cao hơn đối với các máy công nghiệp quy mô lớn.
Ưu điểm của laser sợi quang
- laser sợi quang là Nhanh hơn 4-5 lần hơn laser Nd:YAG và 2 lần nhanh hơn hơn laser CO₂ có cùng công suất
- xung quanh Hiệu quả hơn 30% sử dụng năng lượng laser và Tiêu thụ 20-30% so với laser CO₂
- đối với vật liệu phản chiếu, laser sợi quang hoạt động tốt hơn laser CO₂
- các bộ phận cố định (trạng thái rắn) cần ít bảo trì hơn so với laser CO₂.
Nhược điểm của laser sợi quang
- laser sợi quang có xu hướng có giá cao hơn laser CO₂
Những cân nhắc mua thêm
Loại máy: Đối với hầu hết người dùng, sự lựa chọn là giữa CO₂ và laser sợi quang. Laser sợi quang có chi phí ban đầu cao hơn, nhưng chi phí bảo trì liên tục thấp.
Vật liệu: Laser CO₂ là lựa chọn thông thường cho các chất hữu cơ và kim loại cần cạnh cắt sạch hơn. Laser sợi quang hiệu quả hơn ở các kim loại dày hơn và phản chiếu. Đối với việc cắt kim loại rất dày, laser Nd:YAG có thể là lựa chọn tốt hơn.
Quyền lực: thường thì công suất cao hơn có nghĩa là cắt nhanh hơn và đáng tin cậy hơn. Tất cả các loại laser đều có công suất cao hơn, nhưng laser sợi quang hiệu quả hơn.
Kích thước giường: Kích thước của bàn cắt quyết định kích thước của vật liệu. Máy cắt để bàn có thể có kích thước bàn cắt nhỏ tới 300mm x 300mm, trong khi máy công nghiệp lớn có thể có kích thước lên tới 6000mm x 3000mm.
Hỗ trợ: Laser CO₂ và Nd:YAG bị mài mòn nhiều hơn laser sợi quang và có thể cần bảo trì liên tục và điều chỉnh quang học nhiều hơn.
Thị trường mục tiêu cho máy cắt laser
Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc sẽ thống trị thị trường laser CO₂ tăng trưởng do nhu cầu về máy cắt laser có độ chính xác cao trong ngành điện tử, bán dẫn và sản xuất. Thị trường laser CO₂ của Châu Âu dự kiến sẽ tăng trưởng với tốc độ ổn định do thị trường đã trưởng thành. Bắc Mỹ dự kiến sẽ có mức tăng trưởng tương tự.
Trung Quốc cũng dự kiến sẽ cho thấy sự tăng trưởng cao trong thị trường laser sợi quang, do nhu cầu về các giải pháp cắt công suất cao trong các sản phẩm kim loại chế tạo. Châu Âu, và đặc biệt là Đức, được dự đoán sẽ cho thấy sự tăng trưởng cao trong thị trường laser sợi quang từ ngành công nghiệp bán dẫn và mạch tích hợp của họ. Tại Hoa Kỳ, ngành công nghiệp ô tô và điện tử tiêu dùng vẫn mạnh mẽ và sẽ thúc đẩy thị trường laser sợi quang lành mạnh.
Suy nghĩ cuối cùng về việc nên mua máy cắt laser nào
Nhu cầu về thiết bị cắt và khắc laser chính xác ngày càng tăng trong nhiều ngành công nghiệp. Máy cắt laser để bàn giá rẻ cấp nhập cảnh có sẵn rộng rãi và là máy được lựa chọn để cắt và khắc gỗ, da và nhựa. Máy laser công suất cao kích thước lớn cũng có sẵn để cắt kim loại tấm và các bộ phận máy.
Mỗi công nghệ đều có ưu điểm và ứng dụng riêng, và có rất nhiều loại máy để lựa chọn. Chúng tôi hy vọng rằng hướng dẫn này đã giúp bạn quyết định nên mua máy cắt laser nào. Hãy xem AliExpress để tìm hiểu thêm và khám phá những loại máy phổ biến nhất hiện có trên thị trường.
