Laser là tên gọi tắt của cụm từ “Light Amplificcation by Stimulatedd Emission of Radiation” – Được hiểu là sự khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ kích hoạt. Trong nền công nghiệp 4.0 hiện đại thì Laser được sử dụng rất nhiều như cắt vật liệu... Hiện nay tia laser sử dụng khí nito rất được ưa chuộng.
Khí nito được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, y tế như là chất làm lạnh để bảo quản thực phẩm hoặc công nghệ cắt laser. Hôm nay Máy nén khí Hợp Nhất sẽ nói về việc sử dụng khí nén nito trong việc cắt laser vật liệu. Những ưu điểm của việc dùng laser trong việc hàn cắt. Và vai trò của khí nito trong việc hàn cắt và một vài ứng dụng khác.
1. Vài nét về laser trong công nghiệp cắt hàn
Như đã nói, Laser (hay còn gọi là la-de) là sự khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ kích hoạt. Cấu tạo của máy laser gồm 3 phần chính là:
- Nguồn bơm: cung cấp năng lượng cho máy laser
- Môi trường kích thích: nơi tạo ra bước sóng cho laser phù hợp
- Hệ thống gương tạo sự khuếch đại.
Với máy hàn cắt laser thì laser được sử dụng là máy laser khí như Argon, Cac-bo-nic, Heli-neon hay Nito. Những tính chất của khí laser là chùm sáng đơn sắc, cùng hướng, bước sóng tương đương, độ tập trung cao.
Khi cắt trên bề mặt vật liệu, công nghệ cắt Laser hội tụ chùm Laser với mật độ năng lượng cao truyền năng lượng vào vùng cắt nhanh hơn so với lượng nhiệt truyền ra ngoài. Song song đó, dòng khí hỗ trợ sẽ đẩy kim loại nóng chảy ra khỏi vùng cắt. Vì vậy, công nghệ Laser có thể cắt các chi tiết phức tạo với năng suất cao, giúp giá thành giảm cũng như chi phí và thời gian được tiết kiệm rất nhiều.
2. Ứng dụng của laser trong công nghệ hàn cắt.
Kỹ thuật cắt khắc kim loại trong lĩnh vực gia công cơ khí, gia công CNC với tia Laser có tính ứng dụng cao và nhanh chóng phổ biến rộng rãi trong những năm qua. Có thể nói, các sản phẩm gia công bằng công nghệ cắt Laser gần như hiện hữu khắp mọi nơi và không thể thiếu trong đời sống hiện nay.
a. Kim loại: Công nghệ cắt sắt, thép, inox… bằng Laser rất phổ biến trong lĩnh vực cơ khí, xây dựng, trang trí nội thất… Sản phẩm gia công tinh xảo, đẹp và chất lượng vật liệu không ảnh hưởng. Ngoài ra, công nghệ này còn đem lại hiệu quả làm việc nhanh, chính xác mà giá thành lại không cao. Đặc biệt, gia công kim loại tấm bằng Laser cũng có thể xử lý những chi tiết nhỏ với độ chính xác gần như tuyệt đối, phục vụ đa dạng nhu cầu của người dùng.
b. Gỗ: Với ưu điểm gia công nhanh chóng, tinh xảo tiết kiệm thời gian và tiền bạc, công nghệ cắt Laser trên gỗ đang dần thay thế các phương pháp thủ công truyền thống. Với vật liệu gỗ, máy cắt Laser CO2 được lựa chọn hàng đầu để tạo nên những sản phẩm gỗ độc đáo, đẹp mắt và bền màu.
c. Vải, da: ngành may mặc thời trang cũng không bỏ qua công nghệ này để có được những sản phẩm da– giày – túi xách thời thượng, tinh tế; phù hợp với mọi thị hiếu cho khách hàng.
3. Ứng dụng của khí nito trong công nghiệp hàn - cắt:
a. Máy laser khí dùng nito:
Nito thông thường sẽ được sử dụng máy tăng áp lên dải áp suất làm việc khoảng 20~40 bars. Áp lực khí vào thường khoảng 7 bars. Lưu lượng khí yêu cầu phụ thuộc vào hệ thống cắt Laser khác nhau. Khi cắt thép không gỉ hoặc nhôm thì chùm tia laser đơn giản là làm chảy vật liệu và khí Nito nén sẽ được dùng để thổi kim loại nóng chảy ra khỏi vết cắt.
Trong laser công nghiệp (mức năng lượng trung bình - cao) thì khí thường được trộn gồm: CO2 , He2 , N2. Các phân tử Nito trong hỗn hợp khí sẽ nhận các kích thích của điện trường dao động và chuyền các dao động này sang các phân tử CO2 khi chúng va chạm với nhau. Các phân tử CO2 khi nhận được năng lượng dao động tích luỹ đến một mức nào đó sẽ phát ra các bức xạ.
Khi được kích thích bởi một dòng điện, các phân tử nitơ trong hỗn hợp khí trở nên kích hoạt, nghĩa là chúng thu được năng lượng. Nitơ được sử dụng vì nó có thể giữ trạng thái kích thích này trong thời gian dài mà không thải năng lượng dưới dạng photon, hoặc ánh sáng. Các rung động năng lượng cao của nitơ lần lượt kích thích các phân tử carbon dioxide. Tại thời điểm này, tia laser đạt được trạng thái gọi là đảo ngược dân số, điểm mà tại đó một hệ thống có nhiều hạt kích thích hơn so với trạng thái không kích thích. Để tia laser tạo ra chùm tia sáng, các nguyên tử nitơ phải mất trạng thái kích thích bằng cách giải phóng năng lượng dưới dạng photon. Điều này xảy ra khi các nguyên tử nitơ bị kích thích tiếp xúc với các nguyên tử helium rất lạnh, khiến nitơ giải phóng ánh sáng.
Ngoài ra, khí nito còn được sử dụng để hàn cắt vật liệu yêu cầu độ sáng bóng cao. Bề mặt hàn cắt được yêu cầu không được oxy hóa.
Thế nên việc chuẩn bị một hệ thống tạo khí nito là điều cần thiết với những xưởng sản xuất lớn. Hiện nay hệ thống tạo khí ni tơ trong công nghiệp thường được sử dụng việc lọc không khí bằng công nghệ PSA. Máy tạo khí nito loại này sử dụng hạt CMS để làm sàng lọc.
2. Ứng dụng khác của nito trong hàn cắt:
- Thổi vệ sinh, xì khô các vật dụng sau khi hàn cắt mà cần độ sạch sẽ như thiết bị y tế, vi mạch.
- Làm sáng bề mặt yêu cầu độ mỹ thuật cao, không để lại vết hàn cắt, xỉ than.
- Bảo vệ mối hàn cắt, chống oxy hóa gây giảm tuổi thọ mối hàn.
- Sử dụng sản xuất thép không gỉ.
Qua những phần trên đây, hi vọng rằng Máy nén khí Hợp Nhất đã mang đến cho các bạn chút thông tin về ứng dụng nito trong hàn cắt công nghiệp, đặc biệt là hàn cắt laser. Như đã nói trong bài viết thì nếu bạn có xưởng sản xuất công nghiệp lớn thì nên đầu tư một hệ thống tạo khí nito với nhiều ứng dụng. Hiện nay thì độ tinh khiết của máy tạo khí nito PSA là đến 99,999%. Hoặc bạn có thể sử dụng bình khí nén chứa nito được mua ở những cơ sở sản xuất khí nito.
Nếu quý vị có bất cứ thắc mắc nào về hệ thống khí nén xin liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ MIỄN PHÍ. Hãy nhấn vào nút gọi bên phải màn hình hoặc thông tin liên hệ bên dưới.
🍀🍀🍀🍀🍀🍀🍀🍀🍀🍀🍀🍀
Nguồn: Máy nén khí Hợp Nhất
