Bài toán cắt Laser thép dày
Xưởng em đang cắt thép tấm dày 10mm bằng máy Laser Fiber 3kW. Gặp vấn đề dross nhiều ở mặt dưới.
Thông tin máy móc
- Máy: Laser Fiber IPG 3000W
- Đầu cắt: Precitec ProCutter
- Vật liệu: Thép SS400 dày 10mm
- Khí hỗ trợ: Oxy tinh khiết 99.5%
Thông số hiện tại
- Công suất: 2,800W (93%)
- Tốc độ cắt: 800 mm/phút
- Áp suất oxy: 0.8 bar
- Tiêu cự (Focus): +2mm
- Khe nozzle: 1.5mm
Vấn đề gặp phải
- Dross dính nhiều: Phải mài thủ công → tốn thời gian
- Cạnh không vuông góc: Nghiêng ~2°
- Vùng HAZ lớn: Ảnh hưởng đến độ cứng
- Tiêu thụ oxy cao: Chi phí vận hành tăng
Giải pháp đang thử nghiệm
Thử nghiệm 1: Tăng áp suất oxy
- Áp suất: 0.8 → 1.2 bar
- Kết quả: Dross giảm 40%, nhưng HAZ tăng
Thử nghiệm 2: Điều chỉnh focus
- Focus: +2mm → +1mm
- Kết quả: Cạnh vuông góc hơn, dross giảm 30%
Thử nghiệm 3: Giảm tốc độ
- Tốc độ: 800 → 650 mm/phút
- Kết quả: Dross giảm 70% ✅, nhưng năng suất giảm 19%
Thông số tối ưu tìm được
| Thông số | Giá trị |
| Công suất | 2,900W |
| Tốc độ | 720 mm/phút |
| Áp suất O₂ | 1.0 bar |
| Focus | +1.5mm |
| Nozzle | 1.8mm |
Kết quả: Dross giảm 85%, cạnh vuông góc, năng suất chỉ giảm 10%
Câu hỏi
- Có cách nào loại bỏ hoàn toàn dross không?
- Nozzle 1.8mm có phù hợp với thép 10mm không?
- Nên dùng Nitrogen thay Oxy có tốt hơn không?
- Làm sao giảm HAZ mà vẫn giữ tốc độ cao?
Mong các bác chia sẻ kinh nghiệm laser cutting!
- Thép 3-6mm: Nozzle 1.5mm
- Thép 8-12mm: Nozzle 1.8-2.0mm
- Thép 15-20mm: Nozzle 2.5mm
Nozzle lớn hơn = khí nhiều hơn = thổi dross tốt hơn
- Thép 10mm: 750 mm/phút, 95% power, O2 1.0 bar, focus +1.5mm
- Dross < 10%
- Cần làm sạch bàn cắt thường xuyên
- Kiểm tra lens/nozzle mỗi 4 giờ
- Pierce time: 0.8s
1. Tốc độ cắt nhanh hơn (ít nhiệt tích tụ)
2. Công suất cao, multi-pass (nhiều lượt)
3. Pulse mode thay vì CW (continuous wave)
4. Shield gas cooling phụ
Nhưng trade-off với chất lượng cạnh
1. Positive focus (+1 đến +2mm)
2. Áp suất oxy vừa phải (0.8-1.2 bar)
3. Tốc độ cắt tối ưu (không quá nhanh)
4. Nozzle sạch, không bị trầy
5. Khoảng cách nozzle-workpiece đúng (0.6-1.0mm)
- Oxy: Cắt nhanh, exothermic reaction (phản ứng tỏa nhiệt)
- N2: Cắt sạch, không HAZ, nhưng tốc độ chậm hơn 30%
Thép 10mm nên dùng O2