Cắt kim loại bằng tia laser

Sau ba năm nghiên cứu, các chuyên gia tại Viện máy và dụng cụ công nghiệp (IMI) đã chế tạo thành công máy cắt laser CO2 dùng trong công nghiệp, mở ra một hướng đi mới trong lĩnh vực gia công vật liệu ở Việt Nam.

Cat kim loai bang tia laser

Máy cắt laser CO2 do Viện IMI (Hà Nội) chế tạo.

Nằm trong khu xưởng rộng chừng 200m2 tại trụ sở IMI, chiếc máy này vẫn đang lặng lẽ cắt những chi tiết cuối cùng để kịp giao cho khách hàng mặc dù trời đã nhá nhem tối (18 giờ 30 ngày 5/5).

  • Cắt kim loại bằng tia sáng laser

Kỹ sư Bùi Tiến Đạt, nhân viên trực máy duy nhất, cho biết máy đang cắt những tấm thép chịu mài mòn 65Ge, có độ dày 3mm, thành các tấm lót đáy cối trộn cho trạm trộn bê tông tự động. Từ trước tới nay, để cắt những tấm lót này, các doanh nghiệp gia công cơ khí ở Việt Nam thường dùng máy phay và sửa nguội. Tuy nhiên, tốc độ cắt của máy phay chậm hơn rất nhiều, chỉ khoảng 0,15m/phút so với 2,5m/phút của máy laser. Một ưu điểm nữa của máy laser là giúp tiết kiệm vật liệu bởi phần mềm sẽ tự động tính toán sao cho thu được nhiều tấm lót nhất từ một tấm phôi rộng 2m2.

Khi máy hoạt động, lúc thì bàn máy (màu xanh) và đầu cắt cùng chuyển động, lúc thì bàn máy đứng im trong khi đầu cắt chuyển động hoặc ngược lại. Ở nhiệt độ cực cao lên tới hàng triệu độ C, tia laser làm vật liệu nóng chảy tức thời (đối với thép carbon hoặc vật liệu siêu cứng) hoặc bốc hơi (đối với vật liệu mỏng). Đứng cạnh máy, mắt thường không thể nhìn thấy tia laser bởi bước sóng của nó chỉ là 10,6 micromet. Thoáng một cái là máy đã cắt xong một tấm lót và sau đó bàn máy và đầu cắt lại dịch chuyển để cắt tiếp tấm lót thứ hai. Khi toàn bộ tấm phôi được cắt song, nhân viên trực máy mới nhấc các tấm lót ra khỏi bàn máy.

  • Trên đường chế tạo máy cắt bằng tia laser

Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) là một chùm tia sáng có bước sóng xác định đối với mỗi loại hoạt chất phát tia và có tính định hướng rất cao. Có thể dùng hệ thống quang học để điều khiển hướng đi của laser, tập trung năng lượng tia tại một vùng diện tích nhỏ. Ở đó, với mức độ tập trung năng lượng rất cao, laser có thể gia công vật liệu như hàn, cắt, khắc, khoan...

Ở các nước công nghiệp tiên tiến, cắt bằng tia laser trong công nghiệp tương đối phổ thông bởi kỹ thuật này có thể gia công nhiều loại vật liệu, đặc biệt là những loại khó gia công bằng các phương pháp truyền thống (phay, dập) như vật liệu siêu cứng, chi tiết siêu mỏng, chi tiết có mạch cắt cực nhỏ (<0,2mm), vv… Chất lượng gia công (không cần sửa nguội do độ chính xác cao), năng suất cao do tốc độ gia công nhanh, giá thành hợp lý đã tạo cho phương pháp có những lợi thế cạnh tranh cao so với gia công truyền thống vật liệu. Tuy nhiên, tại Việt Nam, cắt bằng tia laser còn rất mới lạ, chưa được ứng dụng trong công nghiệp.

Chính vì vậy, từ năm 2002, các chuyên gia tại IMI do TS Đỗ Văn Vũ, Phó Viện trưởng, đã bắt tay vào nghiên cứu với mục tiêu làm chủ công nghệ và chế tạo thiết bị cắt bằng laser. Theo quan điểm của nhóm nghiên cứu, mặc dù trong công nghiệp có thể ứng dụng các loại laser khác nhau để gia công vật liệu như laser rắn (laser rubi, thuỷ tinh), laser khí (CO, CO2) và laser lỏng (laser chelate hữu cơ - đất hiếm) nhưng nhóm đã quyết định chọn laser CO2. Nguyên nhân là chi phí đầu tư cho laser CO2 và laser rắn (Nd-YAG) tương đương song chi phí gia công của laser CO2 thấp hơn đáng kể so với Nd-YAG. Ngoài nguồn laser CO2, các bộ phận khác của hệ thiết bị còn gồm hệ thống dẫn tia laser từ nguồn tới đầu cắt, máy cơ sở (bàn máy, thân máy) và hệ điều khiển.

Với thiết bị cắt laser CO2 đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã nhập nguồn laser và bộ điều khiển CNC của CHLB Đức, tự thiết kế và chế tạo đa phần máy cơ sở và hệ thống dẫn tia. Thêm vào đó, họ còn thực hiện tích hợp điều khiển công suất với định vị chùm tia gia công. Cũng trong khuôn khổ của đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước này, một phần mềm CAD/CAM Ver1.0 đã được nhóm xây dựng để gia công vật liệu dạng tấm. Một loạt các thí nghiệm được tiến hành nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu gia công thích hợp cho các loại vật liệu khác nhau. Theo kỹ sư Đạt, để cắt một vật liệu nào đó dưới dạng phôi tấm, ban đầu họ phải thiết kế hình dạng chi tiết gia công với sự trợ giúp của máy tính và tạo mã nguồn. Sau đó, mã nguồn được nhập vào bộ điều khiển và vật liệu gia công được đưa lên bàn máy. Cuối cùng, máy sẽ tự động gia công chi tiết.

Cat kim loai bang tia laser
Một số sản phẩm được cắt từ thép tấm cacbon bằng máy laser.

Các thành viên trong nhóm cho biết con đường làm chủ một thiết bị sản xuất cần tiến hành từng bước, trước tiên làm chủ công nghệ và tiếp theo là thiết bị. Mục tiêu trong thời gian tới của IMI là chế tạo toàn bộ máy cắt laser CO2. Hiện nay các chuyên gia của Viện IMI đang lập kế hoạch hợp tác với Viện nghiên cứu ứng dụng công nghệ, nơi đã nghiên cứu chế tạo được nhiều loại nguồn laser, để phát triển nguồn laser công nghiệp. Các nguồn laser do Viện ứng dụng công nghệ sản xuất hiện nay thường là công suất nhỏ (< 500W), sử dụng rất hiệu quả trong y tế. Việc nghiên cứu chế tạo nguồn laser công suất lớn cũng là một thách thức và là mục tiêu của Viện nghiên cứu và ứng dụng công nghệ. Sự hợp tác của hai Viện sẽ tạo nên những thiết bị gia công laser mang thương hiệu Việt Nam trong tương lai gần.

Thiết bị cắt laser CO2 của Viện Máy và Dụng cụ Công nghiệp hiện chủ yếu được dùng cho công tác nghiên cứu thí nghiệm và tập trung chủ yếu vào cắt các loại vật liệu mà phương pháp truyền thống không thể cắt được. Ngoài ra, IMI cũng đã và sẽ phục vụ các cá nhân, cơ sở trong nước nếu có nhu cầu cắt bằng laser. Theo TS Võ Thị Ry, Giám đốc Trung tâm nghiên cứu các công nghệ đặc biệt của IMI, trong tương lai, giá thành cắt bằng tia laser ở Việt Nam sẽ hạ hơn rất nhiều nếu trong nước tự sản xuất được khí sạch cho nguồn laser. Hiện giá thành cắt các vật liệu như thép dụng cụ hay inox là 3,5 triệu đồng/ca máy. Trong khi đó, giá thành cắt đối với máy phay là 800.000 đồng/ca máy. Tính tương đối thì giá thành cắt bằng tia laser không cao hơn là mấy bởi năng suất cao hơn, tốc độ cắt nhanh hơn, chính xác hơn và lại tiết kiệm được vật liệu.

  • Minh Sơn
Việt Báo

Video nổi bật

Đứng tim vì màn dọa ma ghê rợn nhất thế giới
00:00 / --:--

TIN Khoa Học NỔI BẬT

Nhận xét tin Cắt kim loại bằng tia laser

Ý kiến bạn đọc

Viết phản hồi

Bạn có thể gửi nhận xét, góp ý hay liên hệ về bài viết Cắt kim loại bằng tia laser bằng cách gửi thư điện tử tới Lien He Bao Viet Nam. Xin bao gồm tên bài viết Cat kim loai bang tia laser ở dạng tiếng Việt không dấu. Hoặc Cắt kim loại bằng tia laser ở dạng có dấu. Bài viết trong chuyên đề Việt Nam của chuyên mục Khoa Học.

Laser Cutting
Vietnam, Applied Technology, for industrial use, metal cutting, cutting equipment, process, materials, Laser, research, ray, manufacturing, CO2, hospital, power, high

TS-After three years of research, experts at the Institute of Industrial machinery and equipment (IMI) have been successfully fabricated using CO2 laser cutting machine in the industry, opening up a new direction in the field of materials in Vietnam ..

Xem tiếp: Khoa Học


  • Thoi su 24h225 Thuc hu vu Hoc sinh HN len nui de sex
    Thời sự 24h(22/5): Thực hư vụ "Học sinh HN lên núi để sex"

     Phó Thủ tướng: ‘Tạo mọi điều kiện tốt nhất cho thí sinh’; Đại biểu xấu hổ, xin lỗi vì điều 60 luật BHXH; Đại gia “khóa môi” Hồ Ngọc Hà là tình cũ của Maya?; "Học sinh HN lên núi để... sex" được thêu dệt thế nào?; 

  • Thoi su 24h215 An mang chan dong trong quan bia
    Thời sự 24h(21/5): Án mạng chấn động trong quán bia

     Chính phủ đề xuất hưởng BHXH một lần; Án mạng chấn động Hưng Yên trong quán bia hơi; K +: Độc quyền vẫn lỗ ngàn tỷ; Thông tin ‘giật mình’ sau vụ chi 18 tỷ chăm cây xanh; Sự thật vụ "học sinh Hà Nội lên núi để... sex"?; 

  • Thoi su 24h205 Dam chet 2 me con di the duc
    Thời sự 24h(20/5): Đâm chết 2 mẹ con đi thể dục

    Giật mình với hình ảnh BTV Hoài Anh thời "hai lúa"; Đâm chết 2 mẹ con đi thể dục, tài xế phóng xe bỏ chạy; CSGT ra quân xử lý "hình ảnh lạ" trên cầu Nhật Tân; Xe đi xuyên Việt đâm xe tải, 9 người thương vong; Ngư dân chưa đồng ý bàn giao vật thể nghi là đuôi máy bay...là những thông tin thời sự nổi bật ngày 20/5.

  • Thoi su tuan qua Su that chiec truc thang tren noc nha dai gia
    Thời sự tuần qua: Sự thật chiếc trực thăng trên nóc nhà đại gia

     VN sẵn sàng ứng phó với tình huống xảy ra trên biển; Hà Nội: Sập cần cẩu dự án đường sắt đô thị; Sự thật về chiếc trực thăng trên nóc nhà của đại gia Hải Dương; Sơn Đoòng thực sự đẹp và quyến rũ như thế nào?; 

  • Thoi su 24h195 Cong bo ket luan thanh tra vu cay xanh
    Thời sự 24h(19/5): Công bố kết luận thanh tra vụ cây xanh

    HN công bố kết luận thanh tra vụ cây xanh; Phó Ban Tổ chức Quận ủy Cầu Giấy ra tòa về tội giết người; Công an sẽ giao trả 5 triệu yên cho chị ve chai!; Hương Tràm trần tình về ồn ào đại gia và siêu xe; Sự thật kinh hoàng trong hàng ngàn nhà nghỉ ở Hà Nội ...là những thông tin thời sự nổi bật trong ngày 19/5.

  • Thuc hu chat luong ao chong nang tien trieu
    Thực hư chất lượng áo chống nắng tiền triệu

    cáo

  • Mong manh hang Viet
    Mong manh hàng Việt!

    Doanh nghiệp Việt cần năng động, sáng tạo hơn để đương đầu với những thách thức, để tiếp tục phát huy trên nền tảng đã gây dựng được

  • Con xem phim sex cha me lam gi
    Con xem phim sex, cha mẹ làm gì?

    Chúng ta cần trang bị kỹ năng, kiến thức về sex, có như vậy mới tạo được 'vắc-xin kháng sex' đủ mạnh cho các em. Chị Đào Lan, có con gái học lớp 5 tại Hà Nội đã thực sự sốc nặng khi cô con gái nhỏ đóng cửa xem phim sex một..

  • Cap doi khach Tay bi cuop gay xon xao
    Cặp đôi khách Tây bị cướp gây xôn xao

    Cặp đôi khách Tây bị cướp ở Hà Nội đang là câu chuyện được nhều bạn trẻ quan tâm. Mới đây, thông tin về cặp đôi khách Tây bị cướp đã có những tình tiết mới. ------------ Xem thêm: Cặp đôi khách Tây bị cướp gây xôn xao, http://vietbao.vn/tp/Cap-doi-khach-Tay-bi-cuop-gay-xon-xao/11384861/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Cho xe mo to vao duong cao toc
    Cho xe mô tô vào đường cao tốc

    Đa số lo ngại xoay quanh chuyện, nếu những tay đua "kiệt xuất" lái mô tô được “thả” vào môi trường phù hợp nhưng chưa đủ “chất” sẽ dễ gây họa.

  • Nghin le chuyen tuan qua 1705 2305
    Nghìn lẻ chuyện tuần qua (17/05 - 23/05)

    Cô gái thừa nhận dựng chuyện nhận nuôi con tử tù; Vụ giấu vàng qua sân bay: Vĩnh viễn không được làm việc trong ngành hàng không; Bé 6 tháng tuổi tử vong bất thường: Mũi tiêm hạ sốt oan nghiệt?; Chỉ rõ những bất thường vụ chi 18 tỷ chăm cây xanh... là những tin tức nổi bật được dư luận quan tâm trong tuần qua.

  • Tong hop Doi song tuan qua 185 235
    Tổng hợp Đời sống tuần qua (18/5 - 23/5)

    Con hẻm miễn phí ở Sài Gòn, những SV làm tình nguyện vùng cao, cậu bé mua đồ ăn cho người vô gia cư là những câu chuyện về tình người thật đẹp. Nhiều chủ đề giáo dục con, những chuyện tình cảm động, nhiều bài viết đáng suy ngẫm và các thông tin an toàn thực phẩm bẩn, mỹ phẩm giả...là những vấn đề nổi bật tuần vừa qua...

  • Diem lai tin suc khoe nong trong tuan 185 245
    Điểm lại tin sức khỏe nóng trong tuần (18/5 - 24/5)

    Bộ Y tế xác minh thông tin gạo giả ở Việt Nam, Phát hiện vịt nuôi bị nhiễm virus H5N1 ở Ninh Thuận, Trẻ mắc tay chân miệng nhập viện tăng đột biến, Đã có câu trả lời vụ khăn ướt nhiễm khuẩn, Giữ sức khỏe ngày nắng nóng cho bé yêu,.... là các thông tin sức khỏe được quan tâm nhất tuần qua.

  • Su kien quoc te noi bat 175 235
    Sự kiện quốc tế nổi bật (17/5 -23/5)

    Tình báo Đức cung cấp thông tin quyết định để Mỹ tiêu diệt Bin Laden; Chính phủ Mỹ khẳng định không thay đổi chiến lược tại Iraq; Cựu Thủ tướng Yingluck ra hầu tòa; Mỹ và Cuba kết thúc vòng đàm phán thứ 4... là những tin đáng chú ý trong tuần qua. ------------ Xem thêm: Sự kiện quốc tế nổi bật (17/5 -23/5), http://vietbao.vn/The-gioi/Su-kien-quoc-te-noi-bat-175-235/2147562992/433/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Tin An ninh Phap luat tuan qua 1705 2305
    Tin An ninh - Pháp luật tuần qua (17/05 - 23/05)

    Cặp đôi khách Tây bị cướp gây xôn xao; Người mẹ trẻ nhẫn tâm sát hại đứa con hai tuổi; Cả trăm người thân bị hại gây náo loạn tòa; Mua ma túy về "ăn mừng ra tù", gặp ngay 141; Kế hoạch tiêu 5 triệu yên của 'tỷ phú ve chai'; Trung tướng rởm và chiêu bài lừa đảo chiếm đoạt 12 tỷ đồng;......là những tin đáng chú ý trong tuần.