Các dòng laser phổ biến trong gia công: Phân loại, ưu – nhược điểm và ứng dụng

Trong lĩnh vực gia công vật liệu hiện đại, công nghệ laser đang ngày càng chiếm lĩnh vị trí trung tâm nhờ độ chính xác cao, tốc độ xử lý nhanh và tính linh hoạt vượt trội. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về sự khác biệt giữa các dòng máy laser: Laser Diode, Laser CO₂, Laser Fiber, Laser Green, Laser UV, v.v.

Việc lựa chọn đúng loại laser không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất sản xuất mà còn tiết kiệm chi phí đầu tư, giảm rủi ro vận hành. Bài viết này sẽ giúp bạn phân biệt chi tiết các dòng laser phổ biến hiện nay, từ nguyên lý hoạt động, bước sóng, ưu nhược điểm đến ứng dụng thực tế.

1. Laser Diode – Gọn nhẹ, tiết kiệm, khắc nhẹ vật liệu mềm

a. Nguyên lý hoạt động

Laser diode là loại laser bán dẫn, hoạt động tương tự như một đèn LED nhưng được khuếch đại để tạo ra chùm tia sáng đồng bộ, định hướng cao. Nguồn sáng được phát ra khi các electron trong chất bán dẫn chuyển mức năng lượng, tạo ra photon.

b. Bước sóng và công suất

• 405nm (tím), 445nm (xanh dương), 808–980nm (hồng ngoại)

• Công suất: vài trăm mW đến ~30W

c. Ưu điểm

• Nhỏ gọn, giá rẻ, dễ dùng

• Phù hợp với khắc nhẹ vật liệu mềm

• Dễ bảo trì, tiêu hao điện thấp

d. Nhược điểm

• Không khắc/cắt được kim loại

• Độ bền hạn chế, khó khắc sâu

e. Ứng dụng

• Khắc gỗ mỏng, da, giấy, nhựa

• Làm mô hình, quà lưu niệm, DIY

2. Laser CO₂ – Dòng máy truyền thống, mạnh mẽ trên vật liệu phi kim

a. Nguyên lý

Dùng khí CO₂ kích hoạt để phát tia hồng ngoại mạnh. Có hai loại: ống CO₂ thủy tinh (giá rẻ) và nguồn RF CO₂ (ổn định cao).

b. Bước sóng: 10.6 µm

c. Ưu điểm

• Cắt khắc phi kim rất tốt

• Đường cắt đẹp, ít cháy mép

• Giá hợp lý, phổ biến

d. Nhược điểm

• Không dùng được cho kim loại

• Cần làm mát, bảo trì định kỳ

e. Ứng dụng

• Quảng cáo, khắc mica, vải, da

• Gia công gỗ, mô hình, nội thất

3. Laser Fiber – Cắt/khắc kim loại hiệu quả, tốc độ cực cao

a. Nguyên lý

Dùng sợi quang pha tạp (Ytterbium) để khuếch đại ánh sáng 1064nm – lý tưởng cho kim loại.

b. Bước sóng: 1064nm

c. Ưu điểm

• Cắt khắc kim loại cực nhanh, chính xác

• Tuổi thọ cao, ít hỏng hóc

• Không cần căn chỉnh nhiều

d. Nhược điểm

• Giá cao

• Không phù hợp với gỗ, nhựa mềm

e. Ứng dụng

• Cơ khí, phụ tùng xe, linh kiện điện tử

• Khắc số serial, QR code, logo

4. Laser Green – Khắc vật liệu phản quang cao

a. Nguyên lý

Dùng công nghệ nhân đôi tần số từ laser hồng ngoại thành laser 532nm (xanh lá).

b. Bước sóng: 532nm

c. Ưu điểm

• Khắc tốt trên vàng, bạc, đồng

• Không cháy mép, độ nét cao

• Rất đẹp với kim loại sáng bóng

d. Nhược điểm

• Không dùng để cắt

• Giá khá cao

e. Ứng dụng

• Trang sức, điện tử, khắc logo siêu nhỏ

• Khắc mạch điện tử, đồng hồ, kính

5. Laser UV – Khắc lạnh, siêu chính xác, không sinh nhiệt

a. Nguyên lý

Chuyển đổi tần số từ 1064nm xuống 355nm để tạo tia UV.

b. Bước sóng: 355nm

c. Ưu điểm

• Khắc cực kỳ sắc nét

• Không tạo nhiệt → không cháy mép

• Khắc được thủy tinh, nhựa trong

d. Nhược điểm

• Giá cao

• Không cắt được

e. Ứng dụng

• Bao bì dược phẩm, chống giả

• Linh kiện điện tử nhỏ, cảm biến

• Khắc nhựa trắng, thủy tinh

So sánh nhanh các dòng laser

Kết luận: Nên chọn dòng laser nào?

• Khắc đồ handmade, DIY: Laser diode

• Khắc/cắt phi kim: Laser CO₂

• Khắc/cắt kim loại: Laser fiber

• Khắc vàng, bạc, đồng: Laser green

• Khắc thủy tinh, nhựa trắng, siêu nét: Laser UV

Máy laser CO₂ có khắc được kim loại không?
👉 Không, trừ khi dùng công nghệ đặc biệt và công suất lớn. CO₂ chủ yếu dùng cho phi kim.

Nên dùng laser nào để khắc inox?
👉 Laser fiber là lựa chọn tối ưu cho inox, thép, nhôm...

Laser UV có khắc lên thủy tinh được không?
👉 Có. Laser UV khắc rất đẹp, không làm nứt thủy tinh.