Fiber laser với CO2 có gì khác nhau? Nên mua loại nào?

Trong ngành gia công kim loại và vật liệu phi kim, việc lựa chọn công nghệ cắt laser phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, tiết kiệm chi phí và tối ưu hiệu suất vận hành. Hai công nghệ phổ biến nhất hiện nay là Fiber Laser và CO2 Laser. Mỗi loại đều có những đặc điểm riêng biệt về hiệu suất, khả năng xử lý vật liệu và chi phí đầu tư. Vậy nên chọn Fiber Laser hay CO2 Laser để đáp ứng tốt nhất nhu cầu sản xuất của bạn? Hãy cùng phân tích chi tiết trong bài viết dưới đây.

Fiber laser với CO2 là gì?

Fiber laser là gì?

Laser sợi quang thuộc dòng laser thể rắn hiện đại, sử dụng lõi sợi quang được pha tạp nguyên tố đất hiếm để khuếch đại năng lượng ánh sáng. Nguồn sáng ban đầu được phát ra từ diode laser, sau đó truyền qua sợi cáp quang và được tập trung thành một chùm tia có công suất cao, cho phép thực hiện các đường cắt sắc nét với tốc độ nhanh và độ chính xác vượt trội.

Các dòng máy cắt laser sợi quang nổi bật với hiệu suất vận hành ổn định và khả năng xử lý vượt trội trên vật liệu kim loại, đặc biệt là thép không gỉ và hợp kim nhôm. Với thiết kế tối ưu, thiết bị này yêu cầu rất ít bảo dưỡng trong suốt quá trình sử dụng, đồng thời tiêu thụ điện năng thấp, mang lại giải pháp tiết kiệm lâu dài cho các nhà máy đòi hỏi độ chính xác cao.

Một ưu thế lớn của công nghệ laser sợi quang là khả năng cắt được các loại vật liệu có tính phản quang cao như đồng hay nhôm mà không gặp rủi ro hư hỏng do hiện tượng phản xạ ngược. Đây là điều mà nhiều công nghệ laser truyền thống chưa thể khắc phục triệt để.

Laser CO2 là gì?

Công nghệ laser CO2 hoạt động bằng cách sử dụng điện năng để kích thích một hỗn hợp khí có chứa carbon dioxide trong ống phát, tạo ra chùm tia laser mạnh. Tia laser sau đó được điều hướng thông qua hệ thống gương phản xạ và hội tụ vào bề mặt vật liệu bằng một thấu kính chuyên dụng, giúp thực hiện quá trình cắt chính xác.

Nhờ sở hữu bước sóng dài, laser CO2 đặc biệt phù hợp với việc gia công các loại vật liệu phi kim như gỗ, vải, mica, hay nhựa. Loại bước sóng này giúp vật liệu hấp thụ nhiệt tốt hơn, từ đó tạo ra các vết cắt mịn, không cháy cạnh và mang lại độ hoàn thiện cao về mặt thẩm mỹ.

Máy cắt CO2 Laser được đánh giá cao trong các lĩnh vực đòi hỏi tính nghệ thuật và độ sắc nét như quảng cáo, trang trí nội thất và chế tác thủ công. Không chỉ xử lý tốt vật liệu mỏng, thiết bị này còn có khả năng cắt được những tấm vật liệu dày mà vẫn đảm bảo đường cắt đều và đẹp, đồng thời tương thích với nhiều loại vật liệu khác nhau, mang lại sự linh hoạt tối đa cho người dùng.

Fiber laser vs CO2 có gì khác nhau? 

Bước sóng

Đối với laser sợi quang (Fiber Laser), thiết bị thường hoạt động ở bước sóng khoảng 1.064 micromet – một bước sóng ngắn cho phép chùm tia được hội tụ thành điểm cực nhỏ. Nhờ vậy, tia laser có thể đi sâu vào vật liệu với độ chính xác cao và tốc độ xử lý rất nhanh. Chẳng hạn, máy cắt fiber có thể đạt tốc độ lên đến 20 mét/phút khi xử lý vật liệu mỏng – một lợi thế lớn trong dây chuyền sản xuất quy mô lớn cần năng suất cao.

Trong khi đó, laser CO2 phát ra ánh sáng ở bước sóng 10.6 micromet – dài hơn so với laser sợi quang. Chính đặc điểm này khiến tia laser CO2 dễ dàng được hấp thụ bởi các vật liệu hữu cơ như gỗ, nhựa, da hoặc vải, giúp tạo ra những đường cắt mượt mà, không cháy cạnh. Vì vậy, công nghệ laser CO2 đặc biệt lý tưởng cho những ứng dụng đòi hỏi bề mặt hoàn thiện cao và cạnh cắt sắc nét trên vật liệu phi kim loại.

Hiệu suất hoạt động và mức tiêu thụ điện năng 

Laser sợi quang (Fiber Laser) được đánh giá cao nhờ khả năng chuyển đổi năng lượng điện thành tia laser với hiệu suất lên tới khoảng 35%, vượt trội so với nhiều công nghệ khác. Điều này đồng nghĩa với việc thiết bị tiêu hao ít điện năng hơn nhưng vẫn cho công suất cắt mạnh mẽ – một lợi thế đáng kể trong các môi trường sản xuất công nghiệp quy mô lớn.

Ví dụ, một máy cắt fiber công suất 2kW hoàn toàn có thể xử lý thép carbon dày đến 10mm mà vẫn tiết kiệm điện hơn đáng kể so với máy CO2 cùng công suất. Trong khi đó, laser CO2 chỉ đạt hiệu suất chuyển đổi khoảng 10–20%, đòi hỏi lượng điện năng lớn hơn để đạt được cùng một kết quả cắt tương đương.

Hệ quả là chi phí vận hành máy CO2 thường cao hơn, đặc biệt khi phải hoạt động liên tục trong thời gian dài. Bên cạnh đó, CO2 còn phát sinh chi phí bảo trì thường xuyên như thay ống phóng laser chứa khí, căn chỉnh lại gương quang học… khiến tổng chi phí sở hữu về lâu dài tăng đáng kể. Trái lại, máy fiber laser có kết cấu đơn giản hơn, ít hao mòn vật tư, hạn chế tối đa việc bảo trì, nhờ đó mang lại lợi ích kinh tế vượt trội theo thời gian.

Các chỉ số hiệu suất

Máy cắt laser sợi quang (Fiber Laser) nổi bật với khả năng gia công nhanh và độ chính xác cao. Trong các ứng dụng cắt vật liệu mỏng, thiết bị này có thể đạt tốc độ gấp 2 đến 3 lần so với laser CO2. Chẳng hạn, khi cắt inox, máy fiber có thể vận hành ở tốc độ lên đến 20 mét/phút, rất thích hợp cho các dây chuyền sản xuất hàng loạt yêu cầu năng suất cao.

Nhờ chùm tia laser có đường kính siêu nhỏ và mật độ năng lượng cao, Fiber Laser tạo ra các vết cắt sắc nét, gần như không gây biến dạng nhiệt, từ đó đảm bảo chất lượng thành phẩm ổn định và chính xác. Ngược lại, laser CO2 tuy không đạt tốc độ cao như fiber, nhưng lại được đánh giá cao về chất lượng đường cắt, nhất là với các vật liệu dày như gỗ hoặc acrylic.

Với bước sóng dài hơn, laser CO2 tạo ra đường cắt mượt, ít bavia, bề mặt sau cắt sáng và đẹp – lý tưởng cho các sản phẩm yêu cầu cao về mặt thẩm mỹ. Do đó, lựa chọn giữa hai công nghệ này phụ thuộc vào mục tiêu cụ thể: nếu bạn ưu tiên tốc độ và hiệu suất, hãy chọn fiber laser; còn nếu chú trọng đến độ mịn của cạnh cắt và vẻ ngoài thành phẩm, CO2 laser là lựa chọn phù hợp hơn.

Tốc độ cắt và chất lượng thành phẩm 

Tốc độ cắt và chất lượng thành phẩm là hai yếu tố then chốt giúp phân biệt rõ ràng giữa công nghệ Fiber laser với CO2. Máy cắt laser sợi quang cho phép gia công với tốc độ cao vượt trội, đặc biệt khi làm việc với các loại vật liệu mỏng như inox tấm. Trong điều kiện lý tưởng, máy có thể đạt vận tốc lên tới 20 mét mỗi phút, đáp ứng tốt nhu cầu sản xuất liên tục trong thời gian ngắn.

Lợi thế này đến từ cấu tạo chùm tia có tiết diện cực nhỏ kết hợp với công nghệ laser thể rắn hiện đại, giúp giảm thiểu biến dạng nhiệt và mang lại độ chính xác tuyệt đối trong từng chi tiết cắt. Trong khi đó, laser CO2 dù không đạt tốc độ cao như fiber, nhưng lại ghi điểm nhờ khả năng tạo đường cắt mượt mà, sắc sảo – nhất là trên vật liệu có độ dày lớn như gỗ hoặc mica.

Với bước sóng dài hơn, tia CO2 thâm nhập vật liệu theo cách ổn định hơn, giúp các cạnh cắt trở nên mịn, sáng và ít cháy cạnh – rất phù hợp với những sản phẩm yêu cầu tính thẩm mỹ cao. Vì vậy, khi cân nhắc giữa laser fiber và CO2, điều quan trọng là phải xác định rõ ưu tiên của bạn: tốc độ và năng suất hay chất lượng và độ hoàn thiện của cạnh cắt.

Chi phí đầu tư và vận hành

Chi phí đầu tư và vận hành là yếu tố quan trọng khi lựa chọn giữa máy Fiber laser với CO2. Mặc dù laser sợi quang thường yêu cầu mức chi phí ban đầu cao hơn, nhưng về lâu dài lại được xem là phương án tiết kiệm hơn nhờ chi phí vận hành thấp và ít phát sinh bảo trì.

Với thiết kế theo công nghệ thể rắn, máy fiber tiêu thụ ít điện năng hơn và gần như không cần thay thế linh kiện thường xuyên, giúp doanh nghiệp tiết kiệm đáng kể trong suốt quá trình sử dụng. Trái lại, máy laser CO2 tuy có mức giá mua ban đầu thấp hơn, nhưng lại kéo theo nhiều chi phí phát sinh trong quá trình vận hành.

Cụ thể, các bộ phận như ống phóng laser chứa khí và hệ thống gương quang học của CO2 cần được bảo trì định kỳ và thay mới sau một thời gian hoạt động, khiến chi phí sở hữu tăng dần theo thời gian. Do đó, khi đưa ra quyết định đầu tư, bạn nên cân nhắc tổng thể cả vốn đầu tư ban đầu lẫn chi phí duy trì dài hạn, đồng thời tính đến tuổi thọ và độ ổn định của thiết bị để chọn được giải pháp phù hợp với ngân sách và nhu cầu sản xuất.

Tính an toàn

Laser sợi quang (Fiber Laser) được đánh giá là an toàn hơn nhờ cấu tạo khép kín và công nghệ phát tia dạng thể rắn, giúp kiểm soát hoàn toàn đường đi của chùm tia laser, hạn chế tối đa nguy cơ rò rỉ hoặc tiếp xúc ngoài ý muốn. Thiết kế dạng kín này đặc biệt phù hợp với các nhà xưởng có mật độ công nhân cao, góp phần nâng cao mức độ an toàn lao động. 

Ngược lại, máy CO2 laser hoạt động dựa trên ống chứa khí phát tia, đòi hỏi người dùng phải thao tác cẩn trọng để tránh hiện tượng rò rỉ khí hoặc sự cố liên quan đến áp suất và nhiệt độ trong ống. Bên cạnh đó, khi sử dụng máy CO2, hệ thống thông gió hiệu quả là điều kiện bắt buộc nhằm đảm bảo không khí làm việc không bị ô nhiễm bởi khí độc sinh ra trong quá trình cắt. 

Độ ồn khi vận hành

Về mặt tiếng ồn, máy laser sợi quang thường vận hành êm ái hơn so với laser CO2. Điều này là nhờ vào công nghệ laser thể rắn không sử dụng ống chứa khí, giúp giảm thiểu các rung động cơ học và tiếng ồn phát sinh trong quá trình cắt.

Hệ thống dẫn tia trong máy fiber cũng được thiết kế khép kín và chính xác, góp phần tạo nên trải nghiệm vận hành nhẹ nhàng, ổn định. Trong khi đó, máy laser CO2 thường phát ra tiếng ồn lớn hơn do sử dụng ống khí và hệ gương phản xạ, cùng với các bộ phận chuyển động liên tục như đầu cắt và hệ thống làm mát.

Chẳng hạn, quạt làm mát và bộ phận bơm khí trong máy CO2 có thể tạo ra tiếng ồn đáng kể trong môi trường xưởng, ảnh hưởng đến sự tập trung và điều kiện làm việc của công nhân. Với các doanh nghiệp ưu tiên không gian làm việc yên tĩnh, đặc biệt trong các nhà xưởng khép kín hoặc khu vực đô thị, máy fiber laser sẽ là lựa chọn tối ưu nhờ độ ồn thấp và hiệu suất vận hành ổn định.

Chất lượng đường cắt

Chất lượng mép cắt là yếu tố quyết định tính phù hợp của máy cắt laser với từng ứng dụng cụ thể. Laser sợi quang (Fiber Laser) đặc biệt hiệu quả khi xử lý kim loại mỏng, cho đường cắt sắc nét, ít bavia, nhất là trên các vật liệu như inox hay nhôm.

Sở dĩ máy fiber đạt được độ mịn cao là nhờ khả năng hội tụ chùm tia vào điểm cắt cực nhỏ, giúp giảm thiểu sự biến dạng do nhiệt và mang lại bề mặt cắt đồng đều. Tuy nhiên, khi làm việc với vật liệu có độ dày lớn hơn, máy fiber đôi khi có thể tạo ra đường cắt thô hơn, không mượt bằng công nghệ CO2.

Ngược lại, laser CO2 nổi bật nhờ khả năng xử lý bề mặt tinh xảo, đặc biệt trên vật liệu phi kim như gỗ, nhựa, hoặc mica. Bước sóng dài của tia CO2 cho phép phân bố nhiệt đều, từ đó tạo ra các cạnh cắt mượt mà và sáng bóng – một lợi thế lớn khi sản phẩm cần đảm bảo tính thẩm mỹ cao. Vì vậy, khi cân nhắc lựa chọn, bạn nên xem xét yêu cầu chất lượng cạnh cắt và loại vật liệu thường xuyên sử dụng để đưa ra quyết định phù hợp.

Tác động đến môi trường

Máy cắt laser sợi quang thân thiện với môi trường hơn so với máy cắt laser CO2 nhờ vào hiệu quả năng lượng cao và mức tiêu thụ khí thấp. Các máy cắt laser sợi quang tiêu thụ ít điện năng hơn nhờ vào hiệu suất chuyển đổi cao, có thể đạt tới 35%.

Điều này giúp giảm đáng kể lượng năng lượng tiêu thụ so với máy cắt laser CO2, với hiệu suất chỉ khoảng 10-20% và yêu cầu nhiều năng lượng để vận hành. Thêm vào đó, laser sợi quang không phụ thuộc vào các ống chứa khí, nên không cần thay khí thường xuyên, góp phần giảm lượng khí thải.

Ngược lại, máy cắt laser CO2 tiêu thụ các khí như carbon dioxide và nitơ, làm tăng lượng khí nhà kính. Đối với các doanh nghiệp mong muốn giảm thiểu tác động đến môi trường, máy cắt laser sợi quang là giải pháp bền vững hơn với chi phí vận hành thấp và giảm thiểu mức tiêu thụ tài nguyên, phù hợp với các mục tiêu bảo vệ môi trường dài hạn.

Khả năng cắt theo độ dày vật liệu

Máy cắt Fiber laser với CO2 có sự khác biệt rõ rệt về khả năng cắt các vật liệu có độ dày khác nhau. Máy cắt laser sợi quang rất hiệu quả khi cắt các vật liệu mỏng như thép không gỉ và nhôm. Chúng vượt trội về tốc độ và độ chính xác khi cắt các vật liệu có độ dày lên đến 5mm.

Ví dụ, một máy cắt laser sợi quang có thể đạt tốc độ cắt lên đến 20 mét mỗi phút trên các tấm kim loại mỏng nhờ vào chùm tia laser tập trung và công nghệ laser bán dẫn.

Tuy nhiên, đối với các vật liệu dày hơn, máy cắt laser CO2 lại phù hợp hơn. Máy cắt laser CO2 có thể cắt hiệu quả các vật liệu có độ dày trên 20mm, là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng với gỗ, acrylic và các vật liệu phi kim loại khác. Ống chứa khí trong máy cắt laser CO2 giúp nâng cao hiệu quả cắt khi làm việc với các vật liệu dày.

Tuổi thọ của máy cắt laser

Tuổi thọ của máy cắt laser là yếu tố quan trọng cần xem xét trong kế hoạch vận hành lâu dài của Fiber laser với CO2. Máy cắt laser sợi quang thường có tuổi thọ lâu hơn so với máy cắt laser CO2. Một máy cắt laser sợi quang có thể hoạt động lên đến 100.000 giờ nhờ vào công nghệ laser bán dẫn, với ít bộ phận chuyển động và yêu cầu bảo dưỡng ít hơn. Tuổi thọ cao này giúp giảm chi phí vận hành và tăng năng suất theo thời gian.

Máy cắt laser CO2 có tuổi thọ ngắn hơn, thường chỉ dao động từ 20.000 đến 30.000 giờ. Nguyên nhân một phần là do sự hao mòn của ống chứa khí và gương quang học, cần bảo dưỡng và thay thế định kỳ. Khi lập kế hoạch cho việc sử dụng lâu dài, tuổi thọ kéo dài của máy cắt laser sợi quang có thể mang lại lợi thế về chi phí đáng kể và giảm thiểu nhu cầu hỗ trợ thường xuyên, khiến chúng trở thành lựa chọn tiết kiệm chi phí hơn cho việc vận hành liên tục.

Khả năng tương thích vật liệu và khả năng cắt

Máy cắt laser sợi quang nổi bật trong việc cắt kim loại, đặc biệt là các vật liệu phản chiếu như nhôm và đồng. Khả năng xử lý các bề mặt phản chiếu cao của nó nhờ vào việc sử dụng diode laser và cáp quang, giúp truyền chùm tia laser hiệu quả. Máy cắt laser sợi quang rất thích hợp để cắt các vật liệu mỏng, đồng thời mang lại độ chính xác cao và tốc độ cắt nhanh hơn.

Ngược lại, máy cắt laser CO2 lại linh hoạt hơn khi cắt các vật liệu phi kim loại như gỗ, nhựa và kính. Chúng sử dụng ống chứa khí để tạo ra ánh sáng laser, rất lý tưởng cho các vật liệu cần có các cạnh cắt mịn. Để đáp ứng nhu cầu hiện tại và tương lai của bạn, cần cân nhắc các loại vật liệu và độ dày mà mỗi loại laser có thể xử lý một cách hiệu quả.

Các loại vật liệu và độ dày

Máy cắt laser sợi quang thường được sử dụng để cắt các vật liệu như thép không gỉ, thép carbon và nhôm với độ dày lên đến khoảng 25mm. Tốc độ cắt nhanh và hiệu suất vượt trội khiến chúng trở thành lựa chọn ưa thích cho các ngành công nghiệp yêu cầu độ chính xác cao và năng suất lớn. Chẳng hạn, một máy cắt laser sợi quang cùng trang bị có thể cắt thép không gỉ với tốc độ và độ chính xác ấn tượng.

Trong khi đó, máy cắt laser CO2 có khả năng cắt nhiều loại vật liệu hơn, bao gồm các vật liệu phi kim loại như gỗ, acrylic và cao su. Máy cắt CO2 đặc biệt hiệu quả khi cắt các vật liệu dày, có thể xử lý độ dày lên đến 40mm hoặc hơn. Điều này làm cho máy cắt CO2 trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong các ngành công nghiệp như quảng cáo, ô tô và sản xuất đồ nội thất.

Nên chọn Laser Fiber hay CO2?

Việc lựa chọn giữa máy cắt laser fiber và laser CO2 phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng cụ thể của bạn — bao gồm loại vật liệu, độ dày cần cắt, yêu cầu về độ chính xác, và ngân sách đầu tư. Dưới đây là so sánh ngắn gọn để bạn dễ quyết định:

Chọn máy cắt laser fiber nếu bạn:

• Chủ yếu cắt kim loại (thép không gỉ, thép carbon, nhôm, đồng…)
• Cần tốc độ cắt cao, độ chính xác và năng suất vượt trội
• Ưu tiên chi phí vận hành thấp, tuổi thọ linh kiện cao
• Làm việc trong các ngành công nghiệp như: cơ khí, ô tô, điện tử, hàng không

Chọn máy cắt laser CO2 nếu bạn:

• Làm việc với vật liệu phi kim loại (gỗ, acrylic, vải, da, nhựa…)
• Cần cắt vật liệu dày hơn, hoặc cắt/khắc trên vật liệu mềm
• Làm trong các ngành như quảng cáo, nội thất, thủ công mỹ nghệ, bao bì

Việc lựa chọn giữa Fiber laser với CO2 phụ thuộc hoàn toàn vào mục đích sử dụng và loại vật liệu bạn thường xuyên gia công. Nếu ưu tiên cắt kim loại với tốc độ nhanh, độ chính xác cao và chi phí vận hành thấp, máy fiber laser là sự lựa chọn tối ưu. Ngược lại, nếu bạn làm việc chủ yếu với vật liệu phi kim như gỗ, nhựa hoặc acrylic, thì máy laser CO2 sẽ đáp ứng tốt hơn. Hiểu rõ sự khác biệt giữa Fiber laser với CO2 sẽ giúp bạn đầu tư đúng đắn và mang lại hiệu quả tối đa trong sản xuất.

Nếu có nhu cầu mua máy laser chất lượng, giá tốt, hãy liên hệ ngay với Nam Vượng để được tư vấn nhanh nhất.