Nhờ các đặc tính vật lý và hóa học tốt, cùng với các đặc tính cơ học tuyệt vời, hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp bán dẫn, vi điện tử và các lĩnh vực khác. Với sự phát triển của các sản phẩm công nghiệp hiện đại theo hướng độ bền cao, trọng lượng nhẹ và hiệu suất cao, phương pháp cắt laser hợp kim nhôm cũng đang phát triển theo hướng độ chính xác, hiệu quả cao và tính linh hoạt. Cắt laser có ưu điểm là khe hẹp, vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, hiệu quả cao và không gây ứng suất cơ học, do đó nó đã trở thành một phương pháp quan trọng để gia công chính xác hợp kim nhôm.
Phương pháp cắt laser hợp kim nhôm hiện nay thường sử dụng đầu cắt và khí phụ trợ. Cơ chế hoạt động là laser tập trung vào mặt trong của hợp kim nhôm, quá trình hóa khí năng lượng cao làm nóng chảy hợp kim nhôm, và thân khí phụ trợ áp suất cao thổi bay vật liệu nóng chảy. Phương pháp cắt này chủ yếu sử dụng hai loại laser có bước sóng khoảng 10640nm và 1064nm, cả hai đều thuộc dải bước sóng hồng ngoại. Trong quá trình cắt chính xác tấm hợp kim nhôm với độ chính xác kích thước cắt ở mức micromet, do điểm cắt lớn và vùng ảnh hưởng nhiệt lớn, dễ tạo ra xỉ treo và các vết nứt nhỏ ở mép cắt, cuối cùng ảnh hưởng đến độ chính xác và hiệu quả cắt.
Hệ thống và phương pháp cắt hợp kim nhôm bằng laser trong ví dụ này có thể thực hiện việc cắt phôi theo phương pháp không tiếp xúc bằng cách sử dụng độ rộng xung nhỏ hơn và bước sóng ngắn hơn của chùm tia laser, tránh được sự hao hụt ứng suất tiếp xúc của phôi được gia công bằng phương pháp cơ khí, cũng như các vấn đề như nứt vi mô và xỉ treo do cơ cấu gia công nóng gây ra trong quá trình cắt. Phôi cần cắt được cố định theo chiều ngang bằng cách sử dụng một đồ gá chuyên dụng, và vùng cắt của phôi được đỡ từ phía sau trong khi vị trí của khe cắt được giữ lơ lửng trong không khí, để ngăn ngừa hiệu ứng cạnh cắt bị hư hại do ứng suất gây ra bởi sự rơi xuống trong quá trình cắt. Nước làm mát tuần hoàn trong thiết bị bể nước được sử dụng để làm mát các bộ phận cắt nhằm giảm ảnh hưởng của nhiệt lên các vật liệu xung quanh và nâng cao hơn nữa chất lượng cắt; Nhiều đường cắt được kết hợp để mở rộng chiều rộng khe cắt và cải thiện hiệu quả cắt.
Các phương án thực hiện nêu trên là những phương án tối ưu hơn, nhưng phạm vi áp dụng không bị giới hạn bởi các phương án trên. Bất kỳ thay đổi, sửa đổi, thay thế, kết hợp và đơn giản hóa nào khác được thực hiện theo tinh thần và nguyên tắc cốt lõi mà không đi lệch khỏi các phương án trên đều được coi là các phương thức thay thế tương đương và nằm trong phạm vi bảo hộ của phương pháp cắt laser hợp kim nhôm.
Thời gian đăng bài: 25 tháng 3 năm 2023
