Sợi carbon còn được gọi là polymer gia cố sợi carbon (CFRP). Chất liệu này mềm, nhẹ nhưng độ bền cao. Nó có ứng dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô, sản xuất năng lượng gió và thể thao. Và nói về cắt sợi carbon, có nhiều phương pháp để cắt nó trong khi mỗi phương pháp đều có một số nhược điểm. Cắt laser sợi carbon là một phương pháp cắt lý tưởng và nó rất hiệu quả trong việc cắt sợi carbon. Với tốc độ cắt nhanh và độ chính xác cắt tốt, cắt laser sợi carbon có tiềm năng rất lớn trong các ngành công nghiệp khác nhau. Đối với các doanh nghiệp chế biến sợi carbon, cắt laser có thể là một giải pháp lâu dài để phát triển doanh nghiệp.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu lý do tại sao cắt laser sợi carbon lại quan trọng như vậy. Và hy vọng bạn có thể học được điều gì đó hữu ích từ nó.
Giới thiệu sợi carbon
Về lý thuyết, sợi carbon được dệt từ sợi vô cơ sau đó liên kết với nhau bằng vật liệu ma trận polymer. Vật liệu này chứa hơn 90% nguyên tố carbon và cho thấy độ bền cao, khả năng chịu nhiệt độ cao và khả năng chống ăn mòn. Vật liệu sợi carbon là thành phần quan trọng của vật liệu nhẹ và đang dần thay thế vật liệu kim loại truyền thống trong nhiều ngành công nghiệp.
Sợi carbon có ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp sản xuất như hàng không vũ trụ, sản xuất năng lượng gió, ô tô, v.v. Nó là một vật liệu lý tưởng để chế tạo các bộ phận chính xác cho máy bay, vệ tinh, ô tô và thiết bị y tế. Ngoài ra, vật liệu composite sợi carbon rất phổ biến cho những trường hợp có yêu cầu cao hơn về trọng lượng và tính chất cơ học. Một số ví dụ là linh kiện hàng không, thuyền, cánh quạt gió, đồ thể thao, thiết bị y tế, phụ tùng ô tô, v.v. Sợi carbon không phải là kim loại, trong khi đặc tính của nó tốt hơn kim loại và giá thành thấp hơn nhiều. Nhiều chuyên gia dự đoán rằng sợi carbon sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn trong tương lai gần.
Làm thế nào để cắt sợi carbon?
Trước khi sử dụng vật liệu sợi carbon để tạo ra bất kỳ sản phẩm nào, chúng ta cần cắt nó thành một kích thước phù hợp hoặc khắc theo các yêu cầu khác nhau. Có hai phương pháp chủ yếu để xử lý sợi carbon: Xử lý cơ học và xử lý đặc biệt.
Gia công cơ khí truyền thống là sử dụng dao cơ học để cắt trực tiếp sợi carbon. Tuy nhiên, phương pháp này có nhiều vấn đề trong quá trình gia công, chẳng hạn như nhiệt độ cắt của dụng cụ cao, hao mòn vật liệu nghiêm trọng, chi phí bảo trì cao, v.v.
Các phương pháp xử lý đặc biệt bao gồm cắt laser, cắt rung siêu âm và cắt tia lửa điện đang đóng vai trò ngày càng tăng trong nhiều dịp khác nhau. Những phương pháp xử lý này có ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Trong số các phương pháp xử lý đặc biệt này, cắt laser sợi carbon là phương pháp cắt được sử dụng rộng rãi nhất. Máy cắt laser cắt sợi carbon bằng cách tạo ra chùm tia laser công suất cao và làm nóng chảy cũng như làm bay hơi vật liệu. Cắt laser có các đặc tính cắt không tiếp xúc, tốc độ cắt nhanh, độ chính xác cắt cao và vận hành tự động. Tấm sợi carbon cắt bằng laser có cạnh cắt mịn. Cắt laser sợi carbon là giải pháp cắt sợi carbon cao cấp.
Cắt Laser Carbon Fiber là gì?
Cắt laser sợi carbon sử dụng máy cắt laser CO2 để cắt sợi carbon. Nguyên lý cắt laser CO2 là: máy phát laser tạo ra chùm tia laser và chùm tia laser chiếu vào sợi carbon. Và sau đó, một phần sợi carbon tan chảy và bốc hơi ngay lập tức và tạo thành một khe hẹp.
Cắt sợi carbon bằng laser có nhiều ưu điểm rõ ràng so với cắt cơ học truyền thống:
Thứ nhất, máy cắt laser sử dụng hệ thống điều khiển cắt thông minh. Và hệ thống điều khiển có thể tự động tối ưu hóa việc sắp chữ và giảm lãng phí vật liệu.
Thứ hai, tấm sợi carbon cắt bằng laser có cạnh cắt mịn và có rất ít hoặc không có gờ.
Thứ ba, cắt laser không gây hao mòn cho đầu cắt và vật liệu. Và điều này làm giảm đáng kể chi phí xử lý và cải thiện chất lượng sản phẩm.
Hơn nữa, cắt laser cho thấy độ chính xác cắt cao và ít lỗi. Và nó có thể đáp ứng tiêu chuẩn xử lý nghiêm ngặt của các bộ phận chính xác.
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, cắt laser chạy tự động. Thật dễ dàng để tìm hiểu và vận hành cho người mới bắt đầu. Và nó mang đến cho người dùng trải nghiệm xử lý tốt.
Triển vọng ứng dụng của cắt laser sợi carbon
Trong nhiều ngành công nghiệp trên thế giới, sợi carbon ngày càng đóng vai trò quan trọng hơn. Là một phương pháp cắt sợi carbon hiệu quả, cắt laser sợi carbon có nhiều triển vọng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, ô tô, thể thao, y tế và các lĩnh vực khác.
Cắt Laser sợi carbon trong ngành hàng không vũ trụ
So với thép hoặc nhôm, sợi carbon có trọng lượng nhẹ hơn và giúp giảm 20% đến 40% trọng lượng cho máy bay. Nó làm giảm đáng kể chi phí nhiên liệu và lượng khí thải carbon dioxide của máy bay. Sợi carbon cắt bằng laser được sử dụng rộng rãi để chế tạo các bộ phận kết cấu của máy bay, tên lửa và vệ tinh. Ví dụ, bảng điều khiển hệ thống điện tử hàng không của máy bay có thể được cắt bằng tia laze bằng máy cắt laze Co2 một cách chính xác. So với phương pháp cắt cơ học, đầu cắt laser không tiếp xúc với phôi. Không có vết trầy xước và mài mòn trên bề mặt vật liệu sợi carbon. Điều này có thể đáp ứng yêu cầu cao của ngành hàng không vũ trụ. Ngoài ra, các nhà sản xuất vệ tinh nhân tạo và tên lửa cần sợi carbon cắt laser để chế tạo ăng-ten, giá đỡ, vỏ động cơ, vòi phun và các bộ phận khác.
Cắt Laser sợi carbon trong ngành công nghiệp ô tô
Trong ngành công nghiệp sản xuất ô tô, một số nhà sản xuất đã sử dụng sợi carbon cắt laser để chế tạo các bộ phận kết cấu, các bộ phận che phủ, các bộ phận bên trong và thân xe để sản xuất ô tô. Ví dụ, các tấm khung của ô tô có thể được cắt bằng máy cắt laser với độ chính xác cao. Các bộ phận tự động bằng sợi carbon cắt bằng laser giúp giảm đáng kể trọng lượng của ô tô và tiết kiệm chi phí nhiên liệu. Với các yêu cầu bảo vệ môi trường cao hơn trong thế giới hiện tại, các phương tiện hạng nhẹ với các bộ phận bằng sợi carbon được cắt bằng laser ngày càng trở nên phổ biến. Và công nghệ cắt laser sợi carbon sẽ ngày càng có nhiều ứng dụng hơn trong sản xuất ô tô. Sợi carbon cắt bằng laser có tiềm năng ứng dụng rất lớn trong sản xuất phương tiện năng lượng mới.
Cắt laser bằng sợi carbon có nhiều lợi thế trong sản xuất thân xe bằng sợi carbon và các bộ phận xe hơi khác. Việc cắt laser được điều khiển bởi máy tính, rất phù hợp cho việc sản xuất hàng loạt các bộ phận ô tô. Sợi carbon được cắt bằng tia laser có độ bền và độ bền cao. Và tấm sợi carbon cắt bằng laser có cạnh cắt mịn và nhỏ. Các chi tiết sợi carbon được cắt bằng tia laser dễ dàng lắp đặt và lắp ráp trên ô tô.
Cắt Laser sợi carbon trong ngành thể thao
Công nghệ cắt laser cũng có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong ngành thể thao. Phương pháp cắt laser có thể sản xuất nhiều loại hàng thể thao. Và đồ thể thao bằng sợi carbon cắt laze rất phổ biến đối với những người đam mê thể thao. Các mặt hàng thể thao được làm bằng sợi carbon có khả năng chống mài mòn và có tuổi thọ cao hơn. Hàng thể thao bằng sợi carbon cắt laser nhẹ và tiện lợi khi sử dụng. So với gỗ và nhựa, đồ thể thao bằng sợi carbon bền hơn. Có rất nhiều loại đồ thể thao bằng sợi carbon được cắt bằng laser trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Cắt laser có thể làm vợt bằng sợi carbon, ván trượt bằng sợi carbon, ván trượt bằng sợi carbon, xe đạp bằng sợi carbon, mũ bảo hiểm bằng sợi carbon, v.v.
Cắt laser sợi carbon có lợi thế rõ ràng so với cắt cơ học. Việc cắt laser không tiếp xúc có thể bảo vệ bề mặt của sợi carbon khỏi bị mài mòn và cải thiện tỷ lệ chất lượng của hàng thể thao. Ngoài ra, cắt laser là tự động, đơn giản và có thể điều khiển được. Nó có thể được sử dụng trong sản xuất hàng loạt hàng thể thao bằng sợi carbon.
Cắt Laser sợi carbon trong ngành y tế
Các thiết bị y tế cao cấp rất coi trọng chất lượng, độ ổn định và độ chính xác của nguyên liệu thô. Thiết bị y tế làm bằng vật liệu composite sợi carbon cắt laser có trọng lượng nhẹ, độ ổn định cao và độ bền cao. Hơn nữa, sợi carbon cắt bằng laser có thể chống lại tác hại của tia X đối với bệnh nhân. Sợi carbon cắt bằng laser có thể được sử dụng trong các thành phần cấu trúc của thiết bị y tế như bàn chụp X-quang, cần trục, giá đỡ đầu, v.v. Phương pháp cắt laser có độ chính xác xử lý cao và có thể đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác xử lý các bộ phận của thiết bị y tế. Bên cạnh đó, cắt laser có tốc độ cắt nhanh, giúp nâng cao năng suất cho các doanh nghiệp sản xuất thiết bị y tế hàng loạt.
Ưu điểm của máy cắt Laser CO2
Vì sợi carbon là một loại vật liệu phi kim loại nên máy cắt laser CO2 phù hợp để cắt nó và tạo ra hiệu quả cắt tốt. Máy cắt laser CO2 có những ưu điểm sau trong xử lý sợi carbon.
- Cắt không tiếp xúc
Máy cắt laser CO2 thay thế dao cắt bằng chùm tia laser. Đầu laser không tiếp xúc với vật liệu nên không bị hao mòn.
- Xử lý tự động
Máy cắt laser CO2 được điều khiển bằng phần mềm. Nó cho thấy các đặc điểm của định vị chính xác, độ chính xác xử lý cao và sắp chữ tự động.
- độ chính xác cao
Máy cắt laser CO2 có độ chính xác cắt cao, hầu như không có gờ và không cần xử lý tiếp theo. Điều này làm giảm đáng kể chi phí xử lý.
- Lực cắt mạnh
Máy cắt laser CO2 cung cấp chùm tia laser mật độ cao có thể làm tan chảy các vật liệu dày. Công suất laser càng cao thì độ sâu cắt càng dày. Chẳng hạn, máy cắt laser CO100 2W có thể cắt vật liệu phi kim loại từ 5-20 mm.
- Ứng dụng rộng
Máy cắt laser CO2 có thể gia công các vật liệu phi kim loại khác nhau bao gồm sợi carbon, acrylic, giấy, gỗ, da, vải, thủy tinh, pha lê, v.v. Nó có thể giúp nhiều doanh nghiệp và cá nhân mở rộng kinh doanh, tiết kiệm chi phí gia công và chi phí lao động và đạt nhiều lợi nhuận hơn.
- Mẫu xử lý không giới hạn
Chuyển động của đầu cắt laser được điều khiển bởi máy tính, do đó không có giới hạn nào đối với các mẫu. Máy cắt laser CO2 có thể xử lý cả các mẫu đơn giản và phức tạp trên chi tiết gia công.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu ứng cắt laser sợi carbon
Thẳng thắn mà nói, máy cắt laser không phải là một cỗ máy hoàn hảo. Một số chuyên gia đã nghiên cứu rằng cắt laser có thể gây ra một mức độ thiệt hại nhiệt nhất định cho sợi carbon. Vì vậy, người dùng cần lưu ý một số điểm sau và điều chỉnh các thông số hợp lý để giảm tác động nhiệt:
- Vị trí lấy nét bằng laser
Trong quá trình cắt laser, chùm tia laser sẽ được tập trung vào một điểm nhỏ để làm nóng chảy đường cắt. Đường kính điểm laser càng nhỏ thì vùng ảnh hưởng nhiệt càng nhỏ.
- tốc độ cắt laser
Nói chung, tốc độ cắt laser nhanh hơn dẫn đến vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ hơn và chất lượng cắt tốt hơn. Do đó, cần phải điều chỉnh tốc độ cắt laser phù hợp để giảm ảnh hưởng nhiệt và đảm bảo chất lượng cắt.
- Công suất cắt laser
Khi công suất cắt laser tăng lên, hiệu quả cắt sợi carbon nhanh hơn và chất lượng cắt tốt hơn. Nhưng công suất cắt laser không thể quá lớn. Công suất quá cao sẽ làm tăng vùng ảnh hưởng nhiệt và khe cắt. Người dùng cần điều chỉnh công suất laser phù hợp để chất lượng cắt tốt hơn.
- Áp suất khí ga
Áp suất khí ảnh hưởng đến chất lượng cắt laser ở một mức độ nhất định. Trong quá trình cắt laser, luồng không khí tốc độ cao sẽ nhanh chóng thổi vật liệu nóng chảy ra ngoài và tạo thành một khe cắt. Tuy nhiên, nếu áp suất khí quá cao, khả năng xả hơi sẽ giảm. Nếu áp suất khí quá nhỏ sẽ gây ra vết cắt không đều. Do đó, áp suất khí phải vừa phải để đạt được chất lượng cắt tốt.
Tóm lại, người dùng cần chú ý đến các yếu tố trên để giảm tác động nhiệt lên vật liệu sợi carbon. Chúng tôi khuyên bạn nên tiến hành nhiều thử nghiệm, điều chỉnh công suất laser, tốc độ cắt và các thông số khác để tìm ra cài đặt phù hợp nhất.
Tổng kết
Cắt laser sợi carbon có triển vọng phát triển rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô, thể thao, y tế và các ngành công nghiệp khác. Ngoài ra còn có nhiều hàng hóa bằng sợi carbon được cắt bằng laser như kẹp tiền bằng sợi carbon, bảng hiệu bằng sợi carbon, quần áo bằng sợi carbon rất phổ biến trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Cắt laser sợi carbon làm cho sợi carbon dễ cắt hơn. Máy cắt laser Co2 có thể thực hiện cắt hiệu quả và chính xác và không bị mài mòn. Tuy nhiên, người dùng cần điều chỉnh các thông số của máy cắt laser để đạt được hiệu quả cắt tốt nhất. DXTECH có bề dày kinh nghiệm trong việc sản xuất các loại máy cắt laser cao cấp. Nếu bạn cần tìm một máy cắt laser để đáp ứng nhu cầu xử lý sợi carbon của mình, vui lòng liên hệ với chúng tôi. Chúng tôi sẽ cố gắng hết sức để cung cấp cho bạn máy cắt laser sợi carbon phù hợp nhất.