Các loại máy khắc laser, phân biệt diode, CO2, fiber và UV

Bạn đang tìm máy khắc laser và thấy nơi ghi diode, nơi ghi CO2, nơi lại nói fiber hay UV, trong khi giá chênh nhau cả chục lần. Các loại máy khắc laser khác nhau ở bước sóng, và chính bước sóng quyết định máy làm được với vật liệu nào chứ không phải công suất.

Bài viết dành cho người sắp mua máy lần đầu, xưởng nhỏ muốn thêm khâu khắc và các bạn đang phân vân giữa máy rẻ và máy chuyên dụng. Đọc xong bạn sẽ biết bốn nhóm laser phổ biến khác nhau ra sao, loại nào khắc được kim loại, loại nào cắt được acrylic trong suốt và chi phí nuôi máy về sau.

Tóm tắt nhanh

• Bốn nhóm phổ biến là diode 445 nm, CO2 10.600 nm, fiber 1064 nm và UV 355 nm.
• Diode rẻ và hợp với gỗ, da, acrylic màu tối, nhưng chịu thua acrylic trong suốt.
• CO2 cắt gỗ, acrylic trong, vải và khắc kính, đổi lại ống phóng là đồ tiêu hao.
• Fiber và MOPA dành cho kim loại, nguồn laser sống được 50.000 tới 100.000 giờ.
• UV khắc kính, pha lê và nhựa nhạy nhiệt mà gần như không để lại vết cháy.

Các loại máy khắc laser gồm những gì

Các loại máy khắc laser để bàn chia thành bốn nhóm theo bước sóng, gồm diode 445 nm, CO2 10.600 nm, fiber 1064 nm và UV 355 nm. Mỗi bước sóng bị một nhóm vật liệu hấp thụ mạnh, nên máy nào cũng có phần việc riêng.

Bước sóng quyết định vật liệu, không phải công suất

Một tia laser chỉ gia công được vật liệu khi vật liệu đó hấp thụ bước sóng của tia. Gỗ và da hấp thụ tốt ánh sáng xanh 445 nm, nên máy diode 10W đã khắc được, trong khi kim loại trần phản xạ gần hết bước sóng này dù bạn tăng lên 60W.

Ngược lại, kim loại hấp thụ mạnh bước sóng 1064 nm của fiber, nên một module 2W hồng ngoại vẫn khắc được inox mà máy diode 60W chịu thua. Acrylic trong suốt lại cho ánh sáng xanh đi xuyên qua, vì vậy nhóm này cần CO2 với bước sóng 10.600 nm.

Khi chọn máy, bạn liệt kê vật liệu trước rồi mới chọn loại laser, sau đó mới tính tới công suất.

Máy khắc laser diode

Máy diode là nhóm phổ biến nhất ở thị trường cá nhân và xưởng nhỏ nhờ giá thấp, máy gọn và lắp nhanh. Công suất quang thường từ 5W tới 40W, khung máy dạng trục kéo đầu laser chạy trên hai thanh ray.

Máy diode xử lý tốt gỗ, tre, MDF, da, giấy, bìa và acrylic màu tối. Với kim loại, máy chỉ khắc đổi màu trên bề mặt có lớp phủ như nhôm anod hóa hay thép sơn, muốn khắc kim loại trần thì phải gắn module hồng ngoại rời.

Điểm yếu lớn của nhóm này nằm ở acrylic trong suốt và acrylic xanh dương, vì tia xanh đi xuyên qua vật liệu thay vì bị hấp thụ. Nhiều máy diode còn ở dạng khung mở, nên bạn phải đeo kính bảo hộ và tự lo phần hút khói. Bạn xem thêm cách chọn mức công suất trong bài công suất máy khắc laser.

Máy khắc laser CO2

CO2 dùng ống phóng chứa khí, phát ra bước sóng 10.600 nm nằm sâu trong vùng hồng ngoại. Công suất để bàn thường từ 40W tới 150W, cao hơn hẳn máy diode, nên tốc độ cắt gỗ và acrylic nhanh hơn nhiều.

Nhóm này cắt được acrylic mọi màu kể cả trong suốt, cắt vải, da, giấy, gỗ dày, đồng thời khắc được kính và gốm. Kim loại trần thì CO2 cũng chịu thua, giống máy diode.

Đổi lại, ống phóng là đồ tiêu hao và phải thay sau khoảng 2 tới 5 năm, chi phí mỗi lần thay rơi vào 200 tới 800 USD. Máy CO2 cũng cần hệ thống làm mát bằng nước, chiếm chỗ và cần bảo trì đều đặn hơn máy diode.

Máy khắc laser fiber và MOPA

Fiber tạo tia bằng sợi quang pha đất hiếm, cho bước sóng 1064 nm mà kim loại hấp thụ rất tốt. Đây là nhóm dành cho inox, nhôm, đồng, thau, titan, vàng và bạc, tức phần việc mà diode và CO2 không làm được.

MOPA là biến thể của fiber cho phép chỉnh độ dài xung, nhờ đó tạo được nhiều màu khác nhau trên inox và kiểm soát nhiệt tốt hơn khi khắc nhôm mỏng. Nguồn laser của cả hai đều ở dạng bán dẫn rắn, tuổi thọ khoảng 50.000 tới 100.000 giờ và gần như không có chi phí thay nguồn trong vòng đời máy.

Nhược điểm là fiber không hợp với gỗ và các vật liệu hữu cơ, nên xưởng làm cả đồ gỗ lẫn kim loại thường phải có hai máy hoặc chọn máy đổi được nhiều module như Falcon T1. Với nhu cầu kim loại nhẹ, một chiếc máy diode buồng kín gắn module hồng ngoại 2W như Falcon A1 Pro đã xử lý được phần lớn việc khắc tên và logo.

Máy khắc laser UV

UV dùng bước sóng 355 nm, ngắn hơn hẳn ba nhóm còn lại, nên điểm hội tụ nhỏ và mức nhiệt sinh ra thấp. Kiểu gia công này hay được gọi là khắc lạnh, vì vật liệu gần như không bị cháy xém quanh nét khắc.

Nhóm này mạnh với kính, pha lê, gốm và các loại nhựa nhạy nhiệt như ABS, PP, PET hay silicone. Máy UV để bàn thường chỉ 5W nhưng giá khởi điểm quanh 4.249 USD, cao nhất trong bốn nhóm tính theo mỗi watt.

Với xưởng quà tặng pha lê hoặc khắc lên vỏ thiết bị nhựa, UV là lựa chọn gần như bắt buộc.

Máy trục và máy galvo khác nhau thế nào

Ngoài bước sóng, các loại máy khắc laser còn khác nhau ở cách dẫn tia laser tới vật liệu. Máy trục kéo cả đầu laser chạy trên ray, tốc độ thực tế thường quanh 400 tới 600 mm mỗi giây, bù lại vùng làm việc rộng, phổ biến ở mức 400 x 400 mm.

Máy galvo bẻ tia bằng gương quay nên tốc độ lên tới 10.000 mm mỗi giây với fiber và khoảng 15.000 mm mỗi giây với UV. Cái giá phải trả là vùng khắc nhỏ, nhiều máy chỉ 175 x 175 mm, nên máy galvo hợp với sản phẩm nhỏ chạy số lượng lớn như thẻ tên, nhẫn hay linh kiện.

Chi phí nuôi các loại máy khắc laser về sau

Giá mua chỉ là một phần, chi phí thật nằm ở nguồn laser và phụ kiện. Máy diode có module laser hao mòn theo giờ chạy và thay được với giá vừa phải, nên chi phí dài hạn dễ chịu. Máy CO2 tốn nhiều ở khoản ống phóng, cứ 2 tới 5 năm lại thay một lần với chi phí 200 tới 800 USD, chưa kể bơm nước và hệ làm mát. Fiber và UV gần như không tốn tiền thay nguồn trong suốt vòng đời sử dụng, nhờ tuổi thọ 50.000 tới 100.000 giờ. Ngoài nguồn laser, bạn còn phải tính kính bảo hộ đúng bước sóng, bàn tổ ong, quạt hút hoặc máy lọc khí, và vật liệu để chạy test.

Với máy khung mở đặt trong nhà, bộ vỏ che cùng đường ống xả thường là khoản phát sinh mà người mua hay quên tính.

Vật liệu tuyệt đối không được khắc

Danh sách này áp dụng cho mọi loại máy khắc laser, không có ngoại lệ theo công suất hay thương hiệu nào.

• Nhựa PVC và da giả có PVC sinh khí clo, khí này tạo axit ăn mòn chi tiết kim loại trong máy và gây hại cho phổi.
• Nhựa ABS sinh khí xyanua khi bị đốt bằng laser, vừa độc vừa ăn mòn máy.
• Da thuộc crôm tạo ra hợp chất crôm hóa trị sáu, đây là chất gây ung thư.
• Gỗ đã xử lý áp lực giải phóng khói chứa hợp chất asen.

Một trường hợp được chia sẻ trong cộng đồng cho thấy rủi ro cháy có thật, khi người dùng thử cắt khối gỗ dày 38mm trong một lượt và khối gỗ bốc cháy ngay trong buồng máy. Bạn nên bám mức cắt mà hãng công bố và luôn có người trong phòng lúc máy chạy.

Chọn loại máy khắc laser nào theo nhu cầu

Bảng dưới rút gọn cả bài thành gợi ý chọn trong các loại máy khắc laser theo việc bạn định làm.

Nếu bạn đang cân nhắc dòng máy diode cụ thể, bài tổng hợp máy khắc laser Creality so sánh sẵn các model theo giá và vùng khắc. Muốn xem máy có bảo hành trong nước, bạn ghé trang máy khắc laser Meme 3D đang phân phối hoặc nhắn đội kỹ thuật để được tư vấn theo vật liệu.

Câu hỏi thường gặp về các loại máy khắc laser

Trong các loại máy khắc laser thì loại nào khắc được kim loại?

Chỉ máy fiber, MOPA hoặc máy diode có gắn module hồng ngoại bước sóng 1064 nm mới khắc trực tiếp lên kim loại trần. Máy diode xanh và máy CO2 chỉ khắc được kim loại đã có lớp phủ.

Vì sao máy diode không cắt được acrylic trong suốt?

Acrylic trong suốt và acrylic xanh dương cho ánh sáng 445 nm đi xuyên qua nên không hấp thụ đủ năng lượng. Nhóm vật liệu này cần máy CO2 với bước sóng 10.600 nm.

Máy CO2 có tốn chi phí bảo trì không?

Ống phóng CO2 là đồ tiêu hao, thay sau khoảng 2 tới 5 năm với chi phí 200 tới 800 USD. Máy còn cần hệ thống làm mát bằng nước nên bảo trì nhiều hơn máy diode.

Laser UV khác gì laser fiber?

UV dùng bước sóng 355 nm, sinh nhiệt thấp nên hợp với kính, pha lê và nhựa nhạy nhiệt. Fiber dùng 1064 nm và mạnh về kim loại, hai loại phục vụ hai nhóm vật liệu khác nhau.

Người mới nên bắt đầu với loại nào?

Máy diode 10W tới 20W là điểm khởi đầu hợp lý vì giá thấp, lắp nhanh và xử lý tốt gỗ, da, acrylic màu tối. Khi công việc mở rộng sang kim loại hay acrylic trong, bạn tính tiếp phương án fiber hoặc CO2.

Chốt lại nên chọn loại nào

Khi so sánh các loại máy khắc laser, bạn nhìn bước sóng trước để biết máy làm được với vật liệu nào, rồi mới tới công suất và kiểu dẫn tia. Diode hợp người mới và đồ gỗ, CO2 lo phần acrylic trong và vải, fiber lo kim loại, còn UV dành cho kính và nhựa nhạy nhiệt. Bạn cứ nhắn đội kỹ thuật Meme 3D kèm danh sách vật liệu đang làm, chúng tôi gợi ý nhóm máy.