✓ Trên thực tế có rất nhiều phương pháp cắt các tấm kim loại như dùng kéo, máy cắt mi ni, máy cắt cầm tay… Tuy nhiên đây là những phương pháp thủ công, hầu như chỉ còn tồn tại trong các gia đình hoặc các xưởng cơ khí nhỏ lẻ. Còn đối với các đơn vị gia công chuyên nghiệp hoặc các đơn vị có yêu cầu cao, họ thường dùng các phương pháp gia công hiện đại hơn. Có 4 phương pháp cắt kim loại tấm chủ yếu hiện nay như: cắt bằng oxy-gas, cắt bằng laser, cắt tia nước và phương pháp cắt plasma.
1. Cắt kim loại tấm bằng phương pháp oxy-gas
Đây là phương pháp gia công thép đầu tiên khi ngành thép ra đời, thời điểm này người ta thường dùng phương pháp này để cắt các tấm thép thường ( Thép có thành phần chính là sắt Fe và một lượng Cacbon (C), từ 0,02% đến 2,14% tính theo trọng lượng). Đây là một phương pháp cắt sắt thép truyền thống đơn giản và hiệu quả với chi phí rẻ. Không cần đầu tư nhiều, mọi người có thể dễ dàng sở hữu những máy móc cần thiết cho việc cắt kim loại theo cách này.
Các phương pháp cắt kim loại tấm trong ngành cơ khí hiện nay
➤ Mỏ cắt chuyên dụng bằng oxy-gas có khả năng cắt những tấm kim loại rất dày. Tùy theo độ dày của tấm kim loại mà ta cần điều chỉnh van khí Oxy nhiều hay ít. Thép dày từ 1000mm, thậm chí lên đến 1500mm đều có thể cắt bằng phương pháp này.
➤ Với phôi có độ dày thích hợp, khi cắt bằng Oxy – gas, sản phẩm cắt cho bề mặt cắt đẹp, nhẵn, cạnh vuông, xỉ ít. Nhưng khi cắt các kim loại dày hơn thì bề mặt sẽ bị vát chéo. Kích thước càng lớn góc vát sẽ càng cao. Hiện tại, phương pháp cắt này thường được áp dụng với hợp kim sắt thấp và hợp kim carbon.
2. Cắt kim loại tấm bằng phương pháp Plasma
➤ Cắt thép tấm bằng phương pháp Plasma là một bước phát triển vượt bậc về công nghệ cắt kim loại, đây là công nghệ cắt vượt trội dành cho tấm thép thường với tốc độ cắt rất cao, cao hơn rất nhiều so với một số phương pháp khác.
Các phương pháp cắt kim loại tấm trong ngành cơ khí hiện nay
➤ Công nghệ cắt kim loại bằng tia Plasma là dùng chất khí để cắt những kim loại có khả năng dẫn điện. Các chất khí thường được sử dụng trong quá trình cắt Plasma là: không khí, oxy, nitơ… những loại khí này không dẫn điện ở trạng thái bình thường. Tuy nhiên, khi cung cấp cho chúng một năng lượng lớn đủ để ion hóa các nguyên tử khí thì chúng trở nên dẫn điện. Qúa trình oxy hóa xẩy ra cực mạnh và dòng khí được cung cấp năng lượng liên tục sẽ tạo ra dòng Plasma, hay còn gọi là tia Plasma. Tia Plasma được dẫn đến đầu cắt và có khả năng đánh thủng kim loại có độ dày khác nhau tùy thuộc vào nguồn cung cấp cũng như cấu tạo của máy cắt Plasma CNC.
➤ Ưu điểm của công nghệ này là có thể dễ dàng cắt trên bề mặt kim loại đa dạng. Việc vận hành máy cắt cũng đơn giản, không cần nhiều công nghệ. Đặc biệt phương pháp cắt này rất tiết kiệm. Tiết kiệm hơn rất nhiều khi cần cắt các tấm kim loại với độ đày không quá 30mm.
➤ Nhược điểm của phương pháp này là nó không thể cắt các vật cắt không phải là kim loại. So với công nghệ cắt laser, thì độ chính xác của phương pháp này cũng không cao bằng. Nó hay để lại vệt cắt, vết xỉ và độ vát cạnh đối với kim loại dày. Máy cắt plasma thì phải thường xuyên thay thế vòi phun, điện cực, bép cắt sau một thời gian ngắn. Chính vì vậy mà chi phí cắt plasma cũng cao hơn so với thông thường.
3. Cắt kim loại tấm bằng phương pháp Laser
Các phương pháp cắt kim loại tấm trong ngành cơ khí hiện nay
➤ Dịch vụ cắt kim loại bằng laser dù xuất hiện chưa lâu. Nhưng nhanh chóng được đánh giá là phương pháp cắt kim loại tiên tiến bậc nhất hiện nay. Cơ chế cắt của máy là sử dụng tia laser để cắt, khắc lên bề mặt vật liệu. Khi hoạt động, máy cắt laser sẽ tạo ra chùm tia laser rất hẹp với sức cắt mãnh liệt. Chùm tia laser này tạo ra nguồn năng lượng lớn để cắt kim loại và những vật liệu khác theo đúng nhu cầu.
➤ Phương pháp cắt kim loại này tạo ra chùm tia rất hẹp, mãnh liệt của ánh sáng gần vùng hồng ngoại theo một định hướng duy nhất để tạo ra năng lượng rất lớn để cắt kim loại và các vật liệu khác như nhựa, gỗ, kính…
➤ Bức xạ laser được tạo ra từ bộ nguồn laser. Bộ nguồn laser được tạo ra từ tinh thể laser hoặc khí đặt giữa hai gương cho phép cộng hưởng và định hướng chùm tia laser. Tia laser có tính đồng nhất và đẳng hướng cao với năng lượng rất cao có thể làm nóng chảy hoặc bay hơi vật liệu. Có 3 loại laser thường được sử dụng là khí CO2, tinh thể và Fiber. Mỗi loại laser đều có những điểm nổi bật và ứng dụng cho từng loại vật liệu khác nhau. Laser khí CO2 thích hợp để cắt phi kim, còn laser tinh thể và Laser Fiber dùng để đánh dấu và cắt kim loại.
➤ Công nghệ gia công cơ khí theo yêu cầu bằng Laser mang tới khả năng tự động hóa cao, đạt độ chính xác tuyệt đối, cắt được các bề mặt dày mỏng khác nhau, chi tiết cầu kỳ phức tạp, vết cắt gần như láng mịn, rất nhẵn, không bị răng cưa và rất sắt nét. Đặc biệt Laser Fiber có thể cắt được các kim loại màu như đồng nhôm… và Inox dễ dàng và đạt độ thẩm mỹ gần như tuyệt đối, điều mà cắt Plasma và cắt Oxy-Gas không làm được.
➤ Với những ưu điểm trên, dễ hiểu khi máy CNC Laser, đặc biệt là Laser Fiber có giá thành rất cao, dẫn tới chi phí đầu tư trang thiết bị khá lớn so với các công nghệ gia công kim loại còn lại. Bên cạnh đó, công nghệ tiên tiến này đòi hỏi bảo trì khá phức tạp, và khi cắt, tia laser khá nguy hiểm, gây khó khăn trong quá trình gia công.
4. Cắt kim loại bằng phương pháp tia nước
Các phương pháp cắt kim loại tấm trong ngành cơ khí hiện nay
➤ Cắt bằng tia nước là một quá trình sử dụng áp lực tia nước ở áp xuất cực lớn để cắt các tấm kim loại. Phương pháp này còn được gọi là phương pháp gia công kim loại bằng thuỷ động lực học. Ưu điểm mạnh nhất của cắt bằng tia nước là không cần quá quan tâm đến chất liệu cắt. Do công nghệ này có thể cắt được mọi vật liệu. Đặc biệt, công nghệ cắt bằng tia nước sử dụng nước và hạt mài để cắt kim loại nên quá trình cắt sẽ không sản sinh ra nhiệt làm biến dạng vật liệu cắt. Điều mà cắt bằng phương pháp Oxy – Gas, Plasma CNC hay kể cả phương pháp Laser không thể làm.
