Gia công bằng máy cắt laser CNC là một quy trình đòi hỏi chi phí vận hành lớn. Mặc dù có những chi phí bạn khó có thể can thiệp, chẳng hạn như đơn giá điện năng và khí tiêu thụ, thì phần mềm xếp hình (nesting software) hoàn toàn có thể mang lại sự tiết kiệm đáng kể, tùy thuộc vào loại chi tiết mà bạn đang gia công.
Hãy hình dung một lưới tản nhiệt cho tấm lưng của thùng máy tính (PC). Nó có thể bao gồm một mảng các lỗ – giả sử là 10 x 10. Phương pháp cắt truyền thống cho mỗi lỗ sẽ là: máy cắt laser đục lỗ ở một góc, cắt đến góc tiếp theo, đổi hướng 90 độ, cắt, lại đổi hướng, cắt, và sau đó thực hiện thay đổi hướng cuối cùng để cắt xong lỗ đó. Sau đó, đầu cắt laser sẽ nhấc lên, xả khí (purge) và nén lại (tùy thuộc vào công nghệ và máy đang sử dụng), trước khi di chuyển đến lỗ tiếp theo.
Phương pháp đó có vài nhược điểm. Thứ nhất, mỗi lần laser đổi hướng, nó phải giảm tốc độ về 0. Điều đó xảy ra hơn 400 lần cho mảng lỗ nêu trên, trước cả khi bạn cắt các phần tử khác của chi tiết. Sẽ có ít nhất 100 lần nhấc đầu cắt, mỗi lần đều tiêu tốn khí. Tất cả những thao tác này làm tăng sự hao mòn máy, tiêu thụ nhiều điện và khí hơn. Bây giờ hãy cân nhắc rằng đây có thể chỉ là một chi tiết trong số hàng ngàn chi tiết cần được cắt. Bất kỳ khoản tiết kiệm nào, dù nhỏ, đều cộng dồn lại.
Nếu bạn đang cắt các vật liệu mỏng (khoảng 1.5mm trở xuống), thì fly cutting (còn gọi là grid cutting – cắt lưới) có thể giảm đáng kể thời gian chạy máy (runtime), giảm chuyển động của máy và giảm tiêu thụ điện/khí. Fly cutting là thuật ngữ dùng để mô tả quá trình tối ưu hóa đường chạy dao (cutting path) bằng cách giữ đầu cắt laser hạ thấp, bật/tắt tia laser liên tục trong khi thực hiện tất cả các đường cắt cần thiết theo phương ngang, trước khi chuyển sang thực hiện các đường cắt theo phương dọc. Phần mềm xếp hình do EMC cung cấp bao gồm tính năng fly cutting, tự động nhận diện và áp dụng logic cắt bay cho bất kỳ hình học nào phù hợp mà người dùng không cần phải chỉ định thủ công.
Quay lại với lưới 10 x 10 lỗ của chúng ta, việc áp dụng logic fly cutting sẽ giúp giảm đáng kể thời gian chạy máy. Không chỉ giảm số lần thay đổi hướng, phần mềm còn áp dụng một bán kính cung tròn cho mỗi lần chuyển hướng ngang và dọc, giúp tia laser chỉ giảm tốc độ thay vì dừng hẳn để đổi hướng. Hơn nữa, có thể chỉ cần một lần xả khí đầu cắt (purge) khi laser kết thúc việc cắt lưới.
Khi nào nên và không nên sử dụng Fly Cutting?
Lợi ích rõ ràng nhất là tốc độ – trong các thử nghiệm của EMC, thời gian chạy máy giảm từ 25% đến 52%. Nếu máy laser của bạn yêu cầu xả khí đầu cắt, thì sẽ tiết kiệm đáng kể lượng khí tiêu thụ – trong ví dụ của chúng tôi, lượng khí dùng cho việc xả khí đã giảm 99%. Các chuyển động của đầu cắt laser ít đột ngột hơn đòi hỏi ít năng lượng hơn, và sự hao mòn tổng thể có khả năng giảm xuống.
Mặc dù với một số vật liệu, việc sử dụng fly cutting là lựa chọn hiển nhiên, nhưng các vật liệu khác có thể ít phù hợp hơn. Các vật liệu có tính phản xạ cao như nhôm không thích hợp lắm với fly cutting do vật liệu kháng lại sự hấp thụ tia laser.
Tùy thuộc vào chi tiết và vật liệu, chất lượng có thể được cải thiện hoặc giảm đi khi dùng fly cutting. Với vật liệu lý tưởng, fly cutting thường tạo ra các góc trong sắc nét hơn, trong khi các phương pháp cắt truyền thống sẽ tạo ra một bán kính nhỏ (bo góc). Tuy nhiên, với các thiết lập sai hoặc trên vật liệu dày, chất lượng mép cắt có thể bị ảnh hưởng.
Do đầu cắt giữ ở vị trí thấp trong thời gian dài hơn, rủi ro va chạm cũng cao hơn. Tuy nhiên, điều này có thể được giảm thiểu nhờ trí tuệ trong phần mềm xếp hình. Máy cắt laser CN của EMC sẽ tối ưu hóa đường cắt và bao gồm logic tránh va chạm, cho phép nhấc đầu cắt dựa trên các quy tắc định sẵn nhằm giảm thiểu chuyển động của máy trong khi cố gắng tránh việc di chuyển qua các lỗ đã cắt.
Các vấn đề về máy cnc laser
Điều quan trọng cần lưu ý là không phải máy laser nào cũng có thể thực hiện fly cutting. Điều này phụ thuộc rất nhiều vào bộ điều khiển (controller) và liệu nó có thể chấp nhận mã NC (G-code) yêu cầu hay không. Bạn nên kiểm tra hướng dẫn sử dụng bộ điều khiển để xem nó có được hỗ trợ hay không. Các bộ xử lý hậu kỳ (postprocessor) của EMC thường có thể được nâng cấp để hỗ trợ fly cutting nếu chưa được thực hiện. Nếu bạn đang tìm kiếm thiết bị tương thích, hãy tham khảo các dòng máy cắt laser CNC với tốc độ xử lý nhanh và độ chính xác vượt trội tại EMC.
Công ty Phú Lợi – Thạch Thất.
Fly cutting cũng có thể ít phù hợp hơn với một số máy laser CO2 do chất lượng tia và bước sóng, dẫn đến hiệu suất thấp và chất lượng cắt kém hơn. Laser sợi quang (Fiber laser) có thể cắt nhanh hơn CO2 và có mật độ công suất cao hơn, dẫn đến điểm hội tụ hẹp hơn và do đó vết cắt chính xác hơn. Ngoài ra còn có một vấn đề an toàn tiềm ẩn, vì laser CO2 có nguy cơ phản xạ ngược khi cắt các vật liệu phản xạ, làm hỏng nguồn laser.
Hãy cùng tìm hiểu về các dự án máy cắt laser đã bàn giao của chúng tôi để có thêm kinh nghiệm và lựa chọn cấu hình máy phù hợp nhất cho xưởng của bạn.
Với áp lực cạnh tranh ngày càng cao, các công nghệ như fly cutting cho phép bạn tăng năng suất với máy cắt laser CNC, đồng thời sử dụng ít vật tư tiêu hao hơn và kéo dài tuổi thọ máy. Đây là những khoản tiết kiệm hữu hình có thể cộng dồn nhanh chóng. Phần mềm phù hợp có thể mang lại sự xếp hình tốt hơn và mã NC tối ưu, không chỉ giảm thời gian chạy và hao mòn máy, mà còn giảm đáng kể phế liệu, các vấn đề trong sản xuất như biến dạng nhiệt (thông qua logic tránh nhiệt) và thậm chí hỗ trợ quá trình dỡ phôi.
