Laser UV và laser xanh: giải bài toán gì mà fiber, CO2 không giải được?

Đây không phải hai loại máy mạnh hơn fiber hay CO2 — chúng là hai nguồn giải quyết đúng thứ mà hai nguồn phổ thông làm không tốt. Laser UV xử lý vật liệu mà gần như không sinh nhiệt; laser xanh xử lý được kim loại mặt bóng hay dội tia trở lại. Ngoài hai bài toán đó, chúng không có lợi thế nào.

Vì sao có nguồn laser xử lý vật liệu mà không đốt nóng?

Nguồn phổ thông làm đứt vật liệu bằng nhiệt: nung tới mức chảy hoặc bay hơi. Vùng quanh mạch cắt vì vậy luôn chịu một phần nhiệt thừa — chỗ đó gọi là vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ), và nó là nguyên nhân của mép ngả màu, cong vênh, nhựa chảy nhoè.

Laser UV đi đường khác. Ánh sáng bước sóng càng ngắn thì mỗi hạt photon mang càng nhiều năng lượng, và tới một ngưỡng nào đó thì photon bẻ gãy thẳng liên kết hoá học giữ vật liệu lại với nhau, thay vì đun nóng nó cho tới khi chảy. Vật liệu bị bóc đi từng lớp cực mỏng, phần xung quanh gần như không kịp nóng lên. Đó là lý do nhóm này hay được gọi là gia công "lạnh", và cũng là lý do nó được dùng cho những thứ mà một chút nhiệt cũng đủ phá hỏng — mạch điện tử, màng mỏng, nhựa kỹ thuật rất mảnh.

Nếu bạn đang tìm nguồn khắc cho nhóm vật liệu nhạy nhiệt trong dải phổ thông, phần đó đã tách riêng ở máy khắc laser UV khắc được gì; còn ranh giới giữa hai nguồn phổ thông thì ở máy laser fiber hay CO2.

Laser xanh giải bài toán gì mà nguồn phổ thông không giải được?

Kim loại mặt bóng dội tia trở lại. Đồng, đồng thau, vàng, nhôm đánh bóng phản xạ mạnh ở dải bước sóng mà nguồn cắt kim loại phổ thông dùng — nghĩa là một phần năng lượng không đi vào vật liệu mà quay ngược lại đầu cắt. Hậu quả kép: hiệu quả gia công kém, và phần dội về gây áp lực lên chính thiết bị.

Ánh sáng vùng xanh lục được nhóm kim loại này hấp thụ tốt hơn, nên cùng một việc mà phần năng lượng thực sự đi vào vật liệu nhiều hơn và phần dội về ít hơn. Đó là lý do nhóm nguồn này xuất hiện trong nhà máy điện tử — nơi đồng là vật liệu chính. Với xưởng cơ khí thông thường thì trở ngại phản xạ này vẫn xử được bằng cách khác trên máy phổ thông, mô tả ở cắt đồng và đồng thau bằng laser fiber.

Đáng chú ý là mức nhạy với phản xạ ngược cũng thay đổi theo kiến trúc chùm tia của chính nguồn phổ thông — nghĩa là trước khi tính tới nguồn chuyên dụng, còn một biến nữa cần xét, giải thích ở laser fiber single-mode và multi-mode.

Xưởng ở Việt Nam có cần tới hai nhóm nguồn này không?

Dòng cuối là dòng quan trọng nhất trong bảng: rất nhiều trường hợp "muốn cắt đẹp hơn" không cần đổi nguồn mà chỉ cần xử lại ba thứ quen thuộc — cách tách chúng nằm ở chất lượng cắt tụt dần: quang học bẩn hay sai tiêu điểm và đường cắt laser bị bavia. Đổi nguồn là quyết định đắt và không đảo ngược được, nên nó phải là bước cuối chứ không phải bước đầu.

Bảng chia theo bài toán, không kèm giá hay dải công suất vì hai thứ đó phụ thuộc từng cấu hình và không có nguồn chung để dẫn ở đây. Nếu việc thật của bạn là đánh dấu chứ không phải cắt xuyên, bảng chọn theo vật liệu nằm ở máy khắc laser: chọn theo vật liệu và nhu cầu.

Câu hỏi thường gặp

Laser UV có mạnh hơn laser fiber không?

Không so được vì hai nguồn giải hai bài toán khác nhau. UV thắng ở chỗ không sinh nhiệt, không thắng ở chỗ cắt dày hay cắt nhanh. Đem nó thay nguồn cắt kim loại tấm là dùng sai việc.

Vì sao đồng khó gia công bằng nguồn phổ thông?

Vì mặt đồng phản xạ mạnh ở dải bước sóng nguồn đó dùng, nên một phần năng lượng dội ngược trở lại thay vì đi vào vật liệu. Đây là đặc tính quang học của kim loại chứ không phải lỗi máy, và nó không sửa được bằng cách tăng công suất.

Bước sóng và công suất cụ thể của hai nhóm này là bao nhiêu?

Trị số khác nhau theo từng model và bài này không dẫn được nguồn cho từng con số, nên phần đó đang cập nhật — tra catalogue của chính hãng sản xuất nguồn. Điều dùng được ngay là hướng: bước sóng càng ngắn thì photon càng mạnh về mặt hoá học và vết gia công càng ít nhiệt.

Bài này thuộc cụm máy khắc laser vì hai nhóm nguồn trên chủ yếu dùng để đánh dấu và gia công vi mô; phần cắt kim loại tấm nằm ở cụm máy cắt laser fiber.