Cắt nhôm bằng laser fiber: Thông số và lưu ý quan trọng

Nhôm là vật liệu khó cắt nhất với laser fiber do tính phản xạ cao (reflectivity >90%) và dẫn nhiệt tốt. Nhưng với thông số đúng, máy fiber từ 2kW trở lên hoàn toàn cắt được nhôm đẹp và hiệu quả.

Tại sao nhôm khó cắt hơn thép?

• Phản xạ cao: Nhôm phản xạ ~93% bước sóng 1064nm của laser fiber, so với thép ~65%. Cần công suất cao hơn để "đâm thủng" ban đầu
• Dẫn nhiệt tốt: Nhiệt tản ra nhanh, khó duy trì nhiệt độ cắt ổn định
• Điểm nóng chảy thấp: 660°C vs 1.538°C của thép – dễ bị nhôm chảy tràn và tạo slag (bavia chảy)
• Oxide nhôm (Al₂O₃): Điểm nóng chảy 2.072°C – cao hơn nhiều nhôm nguyên chất, gây khó khăn khi cắt bề mặt đã oxy hóa

Thông số cắt nhôm chuẩn theo độ dày

Tại sao phải dùng N₂ khi cắt nhôm?

Khác với thép carbon (dùng O₂ tốt), nhôm bắt buộc dùng N₂ hoặc khí nén sạch vì:

• O₂ phản ứng với nhôm tạo Al₂O₃ bám dính trên mặt cắt – không tẩy được, phế phẩm
• N₂ thổi xỉ ra khỏi vết cắt mà không phản ứng với nhôm, cho mặt cắt sáng
• Áp suất N₂ cao (14–30 bar) là cần thiết để thổi xỉ nhôm lỏng có độ nhớt cao

Vấn đề thường gặp khi cắt nhôm

• Mặt cắt bị đốm đen (burning): Focal quá nông, giảm độ sâu focal hoặc tăng tốc độ
• Slag bám dưới đáy: Áp suất N₂ không đủ. Tăng lên 2–4 bar và kiểm tra béc khí
• Máy không xuyên được (piercing fail): Dùng chế độ piercing thời gian dài (progressive piercing) thay vì blast piercing
• Đường cắt lượn sóng (wavy edge): Tốc độ quá cao hoặc gia tốc không tương thích với độ dày
• Phản xạ ngược vào đầu cắt: Dùng đầu cắt có bảo vệ back-reflection (Raytools, Precitec đều có)

Mẹo thực tế từ xưởng

Trước khi cắt nhôm lần đầu, đặc biệt là nhôm dày từ 5mm trở lên:

• Test với tốc độ thấp hơn 20% và công suất 90% rồi điều chỉnh dần
• Làm sạch bề mặt nhôm trước khi cắt – dầu và bụi bám gây lỗi nghiêm trọng
• Kiểm tra máy nén khí và đường ống N₂ không có nước/dầu trước mỗi ca cắt nhôm

Xem thêm: Thông số cắt inox | Chọn khí hỗ trợ cắt laser