Thị trường gia công nhựa bằng laser có thể tạo ra bước đột phá mới như thế nào?

Nhựa, một trong những phát minh mang tính cách mạng nhất của nhân loại, hiện là một phần không thể thiếu trong hàng nghìn lĩnh vực, từ bao bì đến điện tử, ô tô, chăm sóc sức khỏe, v.v. Với tính linh hoạt của mình, nhựa có thể được phân loại thành loại cứng hoặc loại mềm và được đúc thông qua các quy trình như đùn, thổi khuôn và ép phun. Một số thành phần có thể được chế tạo sẵn chỉ trong một bước, trong khi những thành phần khác cần được tinh chỉnh thêm để đáp ứng các yêu cầu của sản phẩm cuối cùng.

Đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về chế biến nhựa: Vai trò của hàn laser

Nhiều bộ phận bằng nhựa có thể được lắp ráp trực tiếp sau khi đúc. Tuy nhiên, các sản phẩm phức tạp thường yêu cầu các thành phần nhựa phải được sửa đổi hoặc kết hợp với các vật liệu khác. Do có nhiều loại nhựa khác nhau, việc lựa chọn phương pháp và thiết bị xử lý phù hợp—được thiết kế riêng theo đặc tính của từng loại nhựa—là rất quan trọng.

Hiện nay, hầu hết quá trình xử lý nhựa đều dựa vào các kỹ thuật cơ học, bao gồm cưa, cắt, khoan, mài, đánh bóng và cắt ren. Các loại nhựa công nghiệp thông thường như PP, ABS, PET, PVC và acrylic thường được cắt bằng lưỡi cưa cơ học, phụ thuộc rất nhiều vào thao tác thủ công. Điều này thường dẫn đến các vấn đề về độ chính xác, tỷ lệ lỗi cao và nhu cầu hoàn thiện lần thứ hai để loại bỏ gờ.

Đối với việc khoan, máy khoan cơ học được sử dụng rộng rãi nhất cho các bộ phận bằng nhựa. Do polyme nhựa có xu hướng bị hư hại bởi mũi khoan kim loại nên việc khoan cơ học tương đối nhanh nhưng thường tạo ra các mảnh vụn nhựa và gờ dọc theo các cạnh. Bất chấp những nhược điểm này, khoan cơ học vẫn là phương pháp phổ biến và hoàn thiện nhất đối với các bộ phận bằng nhựa.

Chúng ta hãy cùng tìm hiểu kỹ hơn về công nghệ hàn nhựa. Nhựa nhạy cảm với nhiệt nên khi hàn nhựa thường phải làm tan chảy hoặc làm mềm để ghép các bộ phận lại với nhau. Các kỹ thuật như hàn tấm nóng phù hợp với các bộ phận nhựa lớn có diện tích tiếp xúc rộng.

(Hàn siêu âm)

Hàn siêu âm là phương pháp được sử dụng để hàn nhiều thành phần nhựa trong các ngành công nghiệp như điện tử, ô tô, đồ chơi, mỹ phẩm và hàng tiêu dùng. Phương pháp này sử dụng năng lượng cơ học tần số cao để tạo ra nhiệt tức thời và liên kết các bề mặt nhựa 

Trong khi đó, hàn laser—một phương pháp mới hơn—đang thu hút sự chú ý. Bằng cách áp dụng nhiệt tạo ra từ tia laser một cách chính xác vào mối nối, hàn bằng tia laser mang lại những lợi ích độc đáo. Tia laser có thể mang lại những đột phá tiềm năng nào cho quá trình xử lý nhựa?

Khám phá tiềm năng xử lý bằng laser trong sản xuất nhựa: Chi phí thiết bị thấp hơn có thể là một lợi thế

Khắc laser hiện đã được sử dụng rộng rãi trong chế biến nhựa, đặc biệt là để dán nhãn các mặt hàng như cáp, bộ sạc và vỏ thiết bị. Công nghệ khắc laser UV đã hoàn thiện và phù hợp để thêm logo thương hiệu hoặc thông tin chi tiết về sản phẩm trên bề mặt nhựa.

Tuy nhiên, quá trình cắt và khoan bằng tia laser gặp phải nhiều thách thức. Độ nhạy nhiệt của nhựa có thể dẫn đến tan chảy hoặc cháy, khiến việc cắt sạch mà không để lại các cạnh tối hoặc cháy xém trở nên khó khăn. Trong khi nhựa trong suốt vẫn chưa thể cắt bằng tia laser, nhựa tối màu lại có tiềm năng cắt bằng tia laser xung công suất cao, tần số cao. Khi công nghệ laser tiến bộ—đặc biệt là trong các tia laser xung cực ngắn—việc cắt nhựa có thể trở nên khả thi hơn.

Như đã đề cập, hàn nhựa bằng laser là công nghệ mới mang lại nhiều ưu điểm như tốc độ nhanh, độ chính xác cao, độ kín chắc chắn, quy trình không gây ô nhiễm và mối nối chắc chắn, phù hợp cho các ứng dụng trong ô tô, thiết bị y tế và thiết bị điện tử tiêu dùng. Tuy nhiên, mặc dù đã có mặt trên thị trường nhiều năm, công nghệ hàn nhựa bằng laser vẫn là một thị trường ngách, chủ yếu bị cạnh tranh bởi thiết bị siêu âm. Chi phí là một vấn đề, máy hàn nhựa bằng laser có giá hàng chục nghìn nhân dân tệ, trong khi máy hàn siêu âm chỉ có giá vài nghìn. Ngoài ra, quy trình laser vẫn cần được khám phá thêm đối với các loại nhựa khác nhau. Hàn siêu âm cũng phù hợp cho quá trình xử lý tự động với tốc độ và hiệu quả cao, mặc dù nó có vấn đề về ô nhiễm tiếng ồn và độ chính xác cũng như độ kín thấp hơn so với hàn laser.

Với việc giá laser và các thiết bị liên quan liên tục giảm, chi phí cho máy hàn nhựa bằng laser có thể giảm xuống ¥100.000 đô la (13.808 đô la) hoặc ít hơn trong tương lai, thu hút nhiều người dùng hơn. Khi nghiên cứu được đào sâu hơn, đặc biệt là về tỷ lệ hấp thụ giữa nhựa trong suốt và nhựa màu cũng như việc định hình tùy chỉnh, công nghệ hàn laser cho nhựa có thể sẽ có những bước đột phá.

Tập trung vào lĩnh vực hỗ trợ gia công nhựa bằng laser: TEYU S&Một Chiller trong Spotlight

Với nhu cầu ngày càng tăng về hàn nhựa chất lượng cao trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, công nghệ hàn nhựa bằng laser đang ngày càng phổ biến. Sự phát triển liên tục của thị trường hàn nhựa bằng laser cũng thúc đẩy nhu cầu về các sản phẩm phụ kiện laser, có khả năng dẫn đến sự gia tăng trong việc áp dụng thiết bị hàn laser.

Là một thành phần thiết yếu của thiết bị hàn nhựa bằng laser, hệ thống làm mát  đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát nhiệt độ. Với 22 năm kinh nghiệm trong công nghệ làm mát bằng laser, Công ty TNHH Cơ điện tử Guangzhou Teyu (còn được gọi là TEYU S&A Chiller) đã phát triển một loạt các máy làm lạnh công nghiệp  phù hợp với hầu hết các thương hiệu máy laser sợi quang, laser UV, thiết bị laser CO2 và máy công cụ CNC trong nước và quốc tế. Các máy làm lạnh này bao gồm hầu hết các loại laser và dải công suất chính, và chiếm thị phần lớn trong lĩnh vực hàn nhựa.

Trong lĩnh vực này, TEYU S&Máy làm lạnh công nghiệp có khả năng tương thích cao với thiết bị hàn laser nhựa hiện đại. Ví dụ, TEYU S&A máy làm lạnh công nghiệp CW-5200 mang lại sự ổn định nhiệt độ chính xác của ±0,3℃, hoạt động trên nguồn điện tần số kép 220V 50/60Hz và hỗ trợ cả chế độ kiểm soát nhiệt độ thông minh và không đổi. Với các tính năng như khả năng làm mát ổn định, thiết kế thân thiện với môi trường, tuổi thọ cao và độ chính xác cao, máy hàn nhựa bằng laser đảm bảo duy trì nhiệt độ hoạt động tối ưu.

Khi xử lý bằng laser—đặc biệt là hàn nhựa bằng laser—tiếp tục phát triển trong các ứng dụng thị trường và nhu cầu về công suất cao hơn tăng lên, máy làm lạnh công nghiệp sẽ trở thành khoản đầu tư thiết yếu cho nhiều người dùng.