Cắt laser nhựa: khác khắc chìm ở điểm nào và khi nào mỗi phương pháp chiếm ưu thế

Cắt laser nhựa: khác khắc chìm ở điểm nào và khi nào mỗi phương pháp chiếm ưu thế

Điểm chính

• Cắt là thao tác xuyên suốt chiều dày; khắc chìm là thao tác có độ sâu kiểm soát, và chúng được tối ưu theo hướng khác nhau.
• CO2 là nguồn cắt thường dùng cho polymer, vì chúng hấp thụ mạnh ở 10,6 µm.
• Acrylic cắt rất đẹp; polycarbonate thì không — khác biệt nằm ở hóa học phân hủy, không phải độ dày.
• Tuyệt đối không được xử lý PVC bằng laser, ở bất kỳ độ dày nào, trên bất kỳ máy nào.

Cắt laser và khắc chìm bằng laser thường được coi là các cài đặt trên cùng một máy, và điều đó thường đúng. Tuy nhiên, hai quy trình được tối ưu theo hướng ngược nhau, và áp dụng logic cắt cho công việc khắc chìm — hoặc ngược lại — sẽ dẫn đến thất vọng có thể đoán trước.

Khác biệt cốt lõi

Những polymer nào cắt tốt

Chất lượng cắt được quyết định bởi điều polymer làm khi phân hủy, không phải độ cứng của nó. Vật liệu giải trùng hợp sạch thành các mảnh bay hơi cho mép bóng do lửa; vật liệu than hóa để lại mép đổi màu, nhiều muội.

Kiểm soát chất lượng mép cắt

• Lấy nét tại hoặc hơi thấp hơn bề mặt. Với tấm dày hơn, lấy nét khoảng một phần ba chiều sâu vào vật liệu giúp giảm độ côn bằng cách giữ đường kính điểm hiệu dụng nhỏ hơn sâu trong rãnh cắt.
• Ưu tiên một lượt chậm hơn vài lượt nhanh khi cắt. Nhiều lượt làm mép nóng chảy lại và tích tụ nhiệt, ngược với điều khắc chìm cần.
• Dùng khí hỗ trợ để làm sạch rãnh cắt. Với polymer thường dùng khí nén; nó loại bỏ vật liệu nóng chảy và hơi, và giảm than hóa mép. Lưu ý rằng trên một số vật liệu, không khí chứa oxy làm tăng đổi màu mép.
• Đỡ tấm trên bàn thanh hoặc tổ ong để năng lượng phản xạ không làm hằn mặt dưới — phản xạ ngược mặt sau là khuyết tật phổ biến và có thể tránh được.
• Quản lý kỳ vọng về độ côn. Mọi đường cắt laser đều có độ côn nhất định; vật liệu dày hơn côn nhiều hơn. Khi mép là bề mặt làm kín hoặc ghép nối, điều đó quan trọng.
• Lường trước ứng suất. Mép cắt trên acrylic và polycarbonate mang ứng suất nhiệt và dễ bị nứt vi mô khi tiếp xúc dung môi về sau — xem nứt do ứng suất môi trường. Ủ sau khi cắt là đáng làm khi chi tiết sẽ tiếp xúc hóa chất.

Hút khói không phải tùy chọn

Cắt sinh ra lượng sản phẩm phân hủy nhiều hơn hẳn so với khắc bề mặt, vì toàn bộ chiều dày vật liệu trong rãnh cắt bị hóa hơi thay vì chỉ vài micron bề mặt. Hệ thống hút đủ cho một cụm khắc thường không đủ khi đưa cắt vào cùng máy.

Lọc phải phù hợp với polymer chứ không phải với máy: lọc hạt bụi đơn thuần không xử lý được hơi hữu cơ, và các mác chống cháy có thể sinh ra sản phẩm phân hủy khác hẳn nhựa gốc. Khi bổ sung cắt vào hệ thống hiện có, cần xem xét lại đánh giá phát thải thay vì mặc định áp dụng như cũ.

Lựa chọn giữa hai phương pháp

Hãy chỉ định cắt khi chi tiết phải được tách rời, khi cần hình học mẫu thử hoặc lô nhỏ mà không có khuôn dụng cụ, hoặc khi các đường viền phức tạp không thực tế để gia công cơ khí. Hãy chỉ định khắc chìm khi bản thân độ sâu có chức năng — chi tiết xúc giác, khuôn dụng cụ, nhận dạng chống mài mòn. Khi yêu cầu chỉ là một mã vĩnh viễn đọc được, cả hai đều không phải câu trả lời đúng: khắc bề mặt nhanh hơn, không lấy đi vật liệu và không đưa vào vấn đề chất lượng mép hay phát thải.

Khắc phục sự cố chất lượng cắt

Bài đọc liên quan

• Khắc chìm bằng laser
• Khắc laser, khắc chìm và khắc ăn mòn: so sánh
• Khắc phục sự cố khắc chìm bằng laser trên nhựa
• Cán bộ an toàn laser
• Giải pháp khắc laser trên nhựa

Cần hỗ trợ về vấn đề này?

The Sabreen Group cung cấp hỗ trợ kỹ thuật độc lập trong việc phát triển quy trình cắt và khắc chìm bằng laser, chất lượng mép và đánh giá phát thải. Đội ngũ dịch vụ kỹ thuật của chúng tôi làm việc với các nhà sản xuất về phát triển quy trình, thẩm định vật liệu và xử lý sự cố sản xuất. Liên hệ với chúng tôi để trao đổi về ứng dụng của quý khách.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao acrylic cắt tốt hơn nhiều so với polycarbonate?

Hóa học phân hủy. Acrylic giải trùng hợp sạch về monomer, tạo ra mép bóng do lửa đặc trưng, trong khi polycarbonate than hóa và ố vàng tại đường cắt. Cả hai đều là tấm cứng trong suốt có độ dày tương tự, nên khác biệt không nằm ở cơ học — mà ở thứ mỗi polymer biến thành khi phân hủy.

Nên cắt một lượt chậm hay nhiều lượt nhanh?

Một lượt chậm, khi cắt. Nhiều lượt làm mép nóng chảy lại và tích tụ nhiệt, làm giảm chất lượng mép. Điều này ngược với khắc chìm, nơi nhiều lượt nhẹ hơn có làm nguội xen kẽ cho kết quả tốt nhất — đó chính là lý do áp dụng logic khắc chìm cho công việc cắt cho ra mép kém.

Có thể cắt laser polypropylene và polyethylene không?

Ở độ dày mỏng, với mép bo tròn và vón hạt. Polyolefin nóng chảy thay vì hóa hơi sạch, nên mép rãnh cắt co lại thành hạt thay vì tách sắc nét. Có thể dùng được khi ngoại hình mép không quan trọng và độ dày vừa phải, nhưng không nên chỉ định quy trình này cho mép thẩm mỹ hay mép làm kín.

Vật liệu nào tuyệt đối không được cắt laser?

PVC, ở mọi độ dày và trên mọi máy — nó sinh ra hydro clorua, gây hại cho người vận hành và ăn mòn quang học cũng như khung máy. Các fluoropolymer như PTFE giải phóng sản phẩm phân hủy nguy hại và cần đánh giá cụ thể trước khi xử lý. Đây là những loại trừ về vật liệu, không phải vấn đề thông gió có thể giải quyết bằng kỹ thuật.

Bổ sung cắt vào cụm khắc hiện có có cần thay đổi gì không?

Thường là có, về hệ thống hút. Cắt hóa hơi toàn bộ chiều dày trong rãnh cắt thay vì vài micron bề mặt, nên sinh ra lượng sản phẩm phân hủy nhiều hơn hẳn quy trình khắc mà cụm này được chỉ định. Hãy xem xét lại đánh giá phát thải và đặc tả lọc theo các vật liệu thực tế thay vì mặc định thiết lập hiện có áp dụng được.

---