Ứng dụng laser trong ô tô, xe máy: nhà máy làm gì, xưởng nhỏ nhận việc gì?

Ngành ô tô và xe máy dùng laser ở hai đầu tách biệt hẳn nhau. Nhà máy cắt phôi tấm thân vỏ và đánh dấu mã truy xuất trên linh kiện; xưởng độ nhận chi tiết lẻ từ inox tấm và ống. Xưởng nhỏ sống được ở đầu thứ hai, và điều kiện để nhận việc không nằm ở công suất máy.

Chi tiết ngành ô tô, xe máy chủ yếu là thép tấm và inox mỏng tới trung bình, nên dải công suất phù hợp hẹp hơn nhiều người tưởng. Đối chiếu độ dày thường gặp của nhóm chi tiết này với máy cắt laser fiber theo công suất trước khi lập dự toán.

Nhà máy ô tô dùng laser vào những việc gì?

Ở tầng sản xuất hàng loạt, laser xuất hiện ở ba chỗ, và cả ba đều được chọn vì cùng một lý do: không có dụng cụ nào chạm vào phôi.

Cắt phôi tấm trước khi dập. Tấm thép được cắt thành phôi có biên dạng riêng cho từng chi tiết rồi mới đưa vào khuôn dập. Cắt bằng laser nghĩa là đổi biên dạng phôi chỉ cần sửa file, không phải làm khuôn cắt mới — đó là lý do khâu này chuyển sang laser khi mẫu xe thay đổi thường xuyên. Nguyên tắc chung của việc cắt tấm kim loại nằm ở cụm máy cắt laser fiber cho kim loại tấm.

Cắt lỗ và cửa sổ trên chi tiết đã dập. Sau khi dập, chi tiết cong theo ba chiều; muốn khoét lỗ trên bề mặt cong thì đầu cắt phải đi theo mặt cong đó. Đây là việc của máy nhiều trục, khác hẳn máy cắt tấm phẳng.

Đánh dấu mã truy xuất. Số khung, mã vạch, mã hai chiều trên chi tiết kim loại được tạo bằng cách laser làm đổi màu hoặc bóc lớp mỏng bề mặt — không thêm mực, không dán nhãn, nên vết đánh dấu chịu được rửa dầu, sơn phủ và va chạm trong dây chuyền. Cách vết đánh dấu hình thành trên kim loại được giải thích kỹ ở khắc logo kim loại bằng laser fiber.

Xưởng độ xe máy đặt gia công những chi tiết nào?

Nhóm việc này lặp đi lặp lại ở hầu hết xưởng nhận đơn lẻ:

• Mặt bích và tấm chắn nhiệt cho hệ thống xả — inox tấm, biên dạng tròn có lỗ bắt bu lông, yêu cầu lỗ đúng khoảng cách để lắp vừa cổ xả có sẵn.
• Tấm ốp, nẹp trang trí — inox hoặc nhôm, thường có hoa văn khoét rỗng. Đây là chi tiết nằm ở mặt ngoài xe nên tiêu chí nghiệm thu là bề mặt, không chỉ là đường cắt.
• Khung số, biển tên, logo cắt rời — chi tiết nhỏ, nhiều chi tiết trên một tấm, phụ thuộc nhiều vào cách xếp hình trên phôi.
• Miếng dán bảo vệ bình xăng, lót yên, bao tay — da, giả da, mút xốp. Nhóm vật liệu này không thuộc máy cắt kim loại mà thuộc nhóm máy phi kim, mô tả ở cụm nhóm máy laser CO2 cắt phi kim.

Hai nhóm cuối và hai nhóm đầu dùng hai loại máy khác nhau. Xưởng nào nhận cả bốn thì phải có cả hai, chứ không có một máy làm được tất cả — ranh giới giữa hai nhóm nguồn giải thích ở so sánh các nguồn dùng cho việc khắc.

Vì sao chi tiết ống xả là việc khó nhất trong nhóm này?

Vì ống không phải tấm. Ba khác biệt làm hỏng kế hoạch của xưởng quen cắt tấm:

Phôi phải quay. Đường cắt chạy vòng quanh thân ống nên phôi phải xoay đồng bộ với chuyển động của đầu cắt. Không có bộ phận xoay thì mọi đường cắt trên thân ống đều phải làm tay.

Khoảng cách đầu cắt tới bề mặt luôn thay đổi. Trên tấm phẳng, khoảng cách đó gần như cố định; trên mặt trụ, nó đổi liên tục theo góc quay. Đây là lý do một máy cắt tấm rất tốt vẫn cho mép cắt xấu khi ép cắt ống — bản chất và cách xử lý nằm ở cắt laser ống, hộp, tuýp khác gì cắt tấm.

Chỗ hai ống gặp nhau là một đường cong trong không gian. Muốn hai ống ghép khít thì đường cắt ở đầu ống phải đúng hình giao tuyến của hai mặt trụ — vẽ tay gần đúng thì mối ghép hở, thợ phải bù bằng cách mài, và chi tiết mất đúng phần lợi thế mà laser mang lại.

Đơn hàng xe độ khác đơn hàng cơ khí ở chỗ nào?

Khác ở bốn điểm, và cả bốn đều là chuyện tổ chức chứ không phải chuyện máy móc:

Điểm cuối là chỗ nhiều xưởng tính sai: thời gian dựng file cho một chi tiết đơn chiếc thường dài hơn thời gian máy chạy. Cách xuất file sao cho máy đọc đúng ngay từ đầu nằm ở xuất file DXF, AI cho máy cắt laser, còn việc xếp nhiều chi tiết nhỏ trên một tấm thì xem cách xếp nhiều chi tiết trên một tấm.

Chi tiết nằm ở mặt ngoài xe cần lưu ý gì thêm?

Trên xe độ, phần lớn chi tiết gia công nằm ở chỗ người ta nhìn thấy. Điều đó thêm hai yêu cầu mà đơn cơ khí thường không có:

Mặt trên tấm phải sạch. Xỉ bám và vết ố quanh mạch cắt phải xử lý sau khi cắt, và cách xử lý phụ thuộc việc chi tiết sẽ được đánh bóng, xước xi hay để nguyên — các phương án nằm ở xử lý bề mặt sau khi cắt laser.

Vùng kim loại sát mạch cắt bị nhiệt tác động. Với chi tiết mỏng, dải kim loại này là nơi tấm dễ vênh nhất và cũng là nơi màu sắc khác phần còn lại sau khi đánh bóng. Bản chất của dải đó xem vùng ảnh hưởng nhiệt của mạch cắt; đặc tính riêng của vật liệu hay dùng nhất trong nhóm này xem inox.

Nên chọn máy theo tiêu chí nào cho nhóm việc này?

Chọn theo vật liệu và hình dạng phôi, không phải theo con số công suất:

Nếu bạn còn đang cân giữa mua máy và thuê gia công cho giai đoạn đầu, phần so bài toán đó nằm ở nên mua máy hay thuê dịch vụ gia công.

Câu hỏi thường gặp

Một máy có làm được cả chi tiết inox lẫn miếng da lót yên không? Không. Hai nhóm vật liệu này hấp thụ ánh sáng laser khác nhau nên thuộc hai nhóm nguồn khác nhau. Xưởng nhận cả hai loại đơn thì cần cả hai máy.

Chưa có bộ phận xoay phôi thì có nhận đơn ống xả được không? Nhận được phần chi tiết tấm đi kèm — mặt bích, tấm chắn nhiệt, kẹp treo. Phần cắt trên thân ống và đầu ống ghép thì không, vì đó là việc bắt buộc phải xoay phôi.

Khách đưa ảnh chụp chi tiết mẫu thì có gia công được không? Được, nhưng phải dựng lại file từ chi tiết thật, và đó mới là phần tốn thời gian nhất của đơn hàng. Nên thống nhất trước với khách rằng dựng file là một hạng mục riêng.

Vì sao chi tiết cắt xong bị vênh dù kích thước đúng? Vì dải kim loại sát mạch cắt chịu nhiệt rồi nguội lại không đều với phần còn lại. Chi tiết càng mỏng và đường cắt càng dài thì hiện tượng càng rõ.