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

Khi CSGT bó tay....
00:00 / --:--

TIN Khoa Học NỔI BẬT

Cách phạt con gây tranh cãi của ông bố đầu bếp nổi tiếng nhất nước Anh

Gần đây, đầu bếp nổi tiếng ở Anh, được nhiều người yêu mến Jamie Oliver tiết lộ trên một chương trình tivi, anh đã phạt con gái Poppy 12 tuổi bằng cách cho ớt scotch bonnet (một loại ớt cực cay) vào quả táo của cô bé.

BĐS 2015: Nhà đầu tư ngoại vẫn dè dặt

Nhiều nhà đầu tư (NĐT) ngoại bày tỏ ý định ra mắt dự án mới trong năm Mùi, nhưng họ vẫn thận trọng trước sự hồi phục chưa vững chắc của thị trường bất động sản (BĐS).

Không có chuyện giảm phát

Chuyên gia cao cấp, nguyên Thứ trưởng thường trực Bộ Kế hoạch và Đầu tư Cao Viết Sinh khẳng định, không có chuyện nền kinh tế đang giảm phát và việc cần làm hiện nay là thúc đẩy khu vực tư nhân phát triển để tạo đà tăng trưởng cho nền kinh tế.

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


  • Su kien quoc te noi bat 222 282
    Sự kiện quốc tế nổi bật (22/2 - 28/2)

    Lãnh đạo Đảng đối lập Nga bị ám sát ngay tại Moscow; kết quả vòng đám phán thứ 2 giữa Mỹ và Cuba; Mỹ xác nhận thông tin Trung Quốc đang tiến hành xây dựng các cảng hải quân và sân bay trên các đảo trên Biển Đông... là những tin chính trong tuần qua.

  • Nghin le chuyen tuan qua 2202 2802
    Nghìn lẻ chuyện tuần qua (22/02 - 28/02)

    Hàng loạt tai nạn thảm khốc trong 9 ngày nghỉ Tết; Mùng 6 Tết, dân làng Ném Thượng vẫn chém lợn ở sân đình; Hỗn chiến tại Lễ hội Đền Gióng; Tiền lẻ, chen lấn: Nét đặc trưng “mới” của lễ hội Việt? ... là những tin tức nổi bật được dư luận quan tâm trong tuần qua. ------------

  • Toan canh Showbiz tuan 2202 2802
    Toàn cảnh Showbiz tuần (22/02 – 28/02)

    ó nên chỉ trích hình ảnh GS Vũ Khiêu 'thơm' má hoa hậu Kỳ Duyên?,Vợ Baggio tiết lộ sảy thai 2 lần, bị 'cắm vài ba chục cái sừng', Các ngôi sao tranh cãi về “Chiếc váy màu gì?”, Kim Hyun Joong sắp có con với bạn gái bị hành hung, “Thiên thần” Karlie Kloss bỏ Victoria’s Secret,...là những thông tin giải trí nổi bật trong tuần.

  • Tin An ninh Phap luat tuan qua 2202 2802
    Tin An ninh - Pháp luật tuần qua (22/02 - 28/02)

    Ly kỳ chuyện đời các tướng cướp; Bị cáo về nhà ăn tết với… người bị hại; Vụ án khó điều tra bậc nhất lịch sử phá án Công an Hải Phòng; Những lá thư xin lỗi nức nở từ trại giam; 200 bánh heroin và những người đón Tết muộn; Các tổ 141 bắt nhiều vụ vận chuyển ma túy trong dịp Tết;......là những tin đáng chú ý trong tuần. ------------ Xem thêm: Tin An ninh - Pháp luật tuần qua (22/02 - 28/02), http://vietbao.vn/An-ninh-Phap-luat/Tin-An-ninh-Phap-luat-tuan-qua-2202-2802/2147540033/218/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Tong hop Doi song tuan qua 232 292
    Tổng hợp Đời sống tuần qua (23/2 - 29/2)

    Dư âm của Tết Nguyên Đán vẫn còn đọng lại trong những câu chuyện gia đình, không khí lễ hội khắp mọi nơi. Những phong tục thờ cúng, giải hạn đầu năm trong dân gian; Những câu chuyện về ngày Thầy thuốc Việt Nam 27/2; Nhiều tấm gương sáng trong đời sống... và những tin tức an toàn thực phẩm bẩn là những thông tin nổi bật tuần vừa qua... ------------ Xem thêm: Tổng hợp Đời sống tuần qua (23/2 - 29/2), http://vietbao.vn/Doi-song-Gia-dinh/Tong-hop-Doi-song-tuan-qua-232-292/2147540036/111/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn