So sánh 03 công nghệ cắt Laser, cắt Gas Oxy và cắt Plasma

Đặc biệt vài năm gần đây với sự ra đời của công nghệ Plasma độ phân giải cao (Hi Difination Plasma) hay một số nhà sản xuất còn gọi là Plasma chính xác (Precision Plasma) bằng cách dùng từ trường hoặc các đường khí phụ trợ (assist gas) để nén tia plasma lại trước khi ra khỏi đầu cắt, nhờ đó đã cải thiện được chất lượng đường cắt rất nhiều, trong một số trường hợp có thể so sánh với cắt bằng tia Laser.

So sánh 03 công nghệ cắt Laser, cắt Gas Oxy và cắt Plasma

Trả lời:

Mỗi công nghệ ra đời đều nhằm đáp ứng một số các nhu cầu nhất định. Theo thời gian các công nghệ cắt ngày càng hoàn thiện hơn. Tuy nhiên, mỗi công nghệ đều có những ưu và nhược điểm riêng. Vì vậy, tùy theo từng nhu cầu cụ thể mà chọn các công nghệ cắt khác nhau. Sau đây chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về lịch sử và ưu nhược điểm của 03 công nghệ cắt là cắt Gas Oxy, cắt Plasma và cắt Laser.

Cắt Gas Oxy: Là một quá trình mà kim loại được cắt đứt bằng các phản ứng hóa học của oxy với oxide sắt ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ cần thiết được duy trì bằng ngọn lửa thu được từ quá trình đốt cháy của Gas và oxy.

Cắt Plasma: Công nghệ cắt Plasma được phát minh cách đây khoảng hơn 50 năm, trong thời kỳ đỉnh cao của thế chiến thứ 2. Trong một nổ lực để cải thiện các mối nối của máy bay chiến đấu, một phương pháp hàn đã được phát triển mà dùng một hàng rào khí trơ để bảo vệ chung quanh tia hồ quang điện để bảo vệ mối hàn khỏi quá trình oxy hóa.

Một vài thập kỷ sau, người ta phát hiện rằng việc giới hạn độ mở của đường khí trơ đi qua tia hồ quang điện tạo ra một loại vật chất thứ tư (khác với 3 loại vật chất cơ bản là rắn, lỏng và khí) gọi là plasma, và nó tạo ra một nhiệt lượng vô cùng lớn khoảng 10.000 – 15.000 °C. Cùng lúc đó độ mở nhỏ hơn làm tăng tốc độ của dòng khí thoát ra, nó có khả năng thổi bay tất cả các loại kim loại mà nó đi qua. Từ đó, công nghệ này được dùng để cắt kim loại, nhưng với quy mô rất lớn vì khi đó chi phí cắt rất cao.

Càng ngày với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các thiết bị cắt plasma ngày càng có chi phí thấp hơn và được thương mại hóa cách đây khoảng hơn 10 năm. Tuy nhiên, do tia plasma phát ra có hình dạng như giọt nước nên đường cắt hơi bị nghiêng khoảng từ 3 – 10 ° tùy theo chất lượng của nguồn cắt plasma.

Đặc biệt vài năm gần đây với sự ra đời của công nghệ Plasma độ phân giải cao (Hi Difination Plasma) hay một số nhà sản xuất còn gọi là Plasma chính xác (Precision Plasma) bằng cách dùng từ trường hoặc các đường khí phụ trợ (assist gas) để nén tia plasma lại trước khi ra khỏi đầu cắt, nhờ đó đã cải thiện được chất lượng đường cắt rất nhiều, trong một số trường hợp có thể so sánh với cắt bằng tia Laser.

Cắt Laser: Năm 1917 nhà vật lý Albert Einstein đã đưa ra giả thuyết về tia laser khi ông mô tả lý thuyết phát xạ kích thích. Đến năm 1940 một số kỹ sư đã áp dụng lý thuyết này trong nghành khai thác năng lượng. Mãi đến năm 1960 tia laser làm việc đầu tiên được mô tả là “một giải pháp cho một vấn đề.” Đó là trong thời gian ngắn, và với một số tư duy sáng tạo, phẩm chất của laser đặc biệt đã được tìm thấy có nhiều ứng dụng.

Dùng sức mạnh của tia laser để tạo ra chùm tia rất hẹp, mãnh liệt của ánh sáng gần vùng hồng ngoại theo một định hướng duy nhất đã tạo ra một năng lượng rất lớn có thể được dùng để cắt kim loại có độ dày < 12mm và các vật liệu khác như nhựa, gỗ, kính…