Cắt và vát laser một bước giúp loại bỏ sự cần thiết của các quy trình tiếp theo như khoan và làm sạch cạnh.
Để chuẩn bị một cạnh vật liệu để hàn, các nhà chế tạo thường thực hiện các vết cắt vát trên tấm kim loại.Các cạnh vát làm tăng diện tích bề mặt mối hàn, tạo điều kiện cho vật liệu thâm nhập vào các chi tiết dày và làm cho mối hàn bền hơn và chịu được ứng suất cao hơn.
Một đường cắt vát chính xác, đồng nhất với các góc nghiêng thích hợp là yếu tố chính để tạo ra một mối hàn đáp ứng các yêu cầu về dung sai và mã yêu cầu.Nếu vết cắt vát không đồng nhất trên toàn bộ chiều dài của nó, quá trình hàn tự động có thể không đạt được chất lượng yêu cầu cuối cùng, và hàn thủ công có thể được yêu cầu để đảm bảo kiểm soát tốt nhất dòng kim loại điền đầy.
Một mục tiêu liên tục cho các nhà chế tạo kim loại là giảm thiểu chi phí.Việc tích hợp các hoạt động cắt và vát vào một bước duy nhất có thể giảm thiểu chi phí bằng cách tăng hiệu quả và loại bỏ nhu cầu thực hiện các quy trình tiếp theo như khoan và làm sạch cạnh.
Máy cắt laser được trang bị đầu 3D và có năm trục được nội suy có thể thực hiện các quy trình như khoan lỗ, vát mép và đánh dấu trong một chu trình đầu vào và đầu ra vật liệu duy nhất mà không cần thêm các hoạt động hậu xử lý.Loại tia laser này thực hiện các đường vát bên trong với độ chính xác thông qua chiều dài vết cắt và khoan các lỗ có đường kính nhỏ, thẳng và côn có dung sai cao.
Đầu vát 3D cung cấp khả năng xoay và nghiêng lên đến 45 độ, cho phép nó cắt nhiều hình dạng vát khác nhau, chẳng hạn như đường viền bên trong, góc xiên thay đổi và nhiều đường viền vát, bao gồm Y, X hoặc K.
Đầu vát cung cấp khả năng vát trực tiếp vật liệu dày từ 1,37 đến 1,57 inch, tùy thuộc vào ứng dụng và góc vát, đồng thời cung cấp phạm vi góc cắt từ -45 đến +45 độ.
Góc xiên chữ X, thường được sử dụng trong ngành đóng tàu, sản xuất linh kiện đường sắt và các ứng dụng quốc phòng, rất cần thiết khi chi tiết chỉ có thể được hàn từ một phía.Thông thường với các góc từ 20 đến 45 độ, góc xiên X thường được sử dụng nhất để hàn các tấm dày tới 1,47 inch.
Trong các thử nghiệm được tiến hành trên tấm thép S275 loại dày 0,5 inch với dây hàn SG70, việc cắt bằng laze được sử dụng để tạo ra một góc vát trên cùng với mặt đất có góc vát 30 độ và cao 0,5 inch ở đường cắt thẳng.Khi so sánh với các quy trình cắt khác, cắt laser tạo ra vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ hơn, giúp cải thiện kết quả hàn cuối cùng.
Đối với góc xiên 45 độ, độ dày tấm tối đa là 1,1 inch để có được tổng chiều dài là 1,6 inch trên bề mặt vát.
Quá trình cắt thẳng và vát tạo thành các đường thẳng đứng.Độ nhám bề mặt của vết cắt quyết định chất lượng cuối cùng của lớp hoàn thiện.
Đầu laser 3D với các trục nội suy được thiết kế để cắt các đường viền phức tạp trên vật liệu dày với nhiều đường cắt vát.
Độ nhám không chỉ ảnh hưởng đến hình thức của cạnh mà còn ảnh hưởng đến tính chất ma sát.Trong hầu hết các trường hợp, nên giảm thiểu độ nhám, vì các đường kẻ càng rõ ràng thì chất lượng vết cắt càng cao.
Sự hiểu biết thấu đáo về hành vi của vật liệu và các chuyển động nội suy để cắt vát bên trong là rất quan trọng để đảm bảo việc cắt vát bằng laser đạt được kết quả như mong đợi của người dùng cuối.
Tối ưu hóa cài đặt laser sợi quang để đạt được góc vát chất lượng cao không khác biệt đáng kể so với các điều chỉnh thông thường cần thiết cho đường cắt thẳng.
Sự khác biệt đáng kể giữa việc đạt được chất lượng cắt vát tối ưu và chất lượng cắt thẳng nằm ở việc sử dụng phần mềm mạnh mẽ có thể hỗ trợ nhiều công nghệ và bàn cắt khác nhau.
Đối với các hoạt động cắt vát, người vận hành cần có khả năng điều chỉnh máy cho các bàn cụ thể phục vụ cho các đường cắt bên ngoài và chu vi, nhưng quan trọng hơn nữa là đối với các bàn cho phép cắt bên trong chính xác bằng cách sử dụng chuyển động nội suy.
Đầu 3D với năm trục nội suy kết hợp hệ thống cung cấp khí tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng oxy và nitơ, hệ thống đo chiều cao điện dung và độ nghiêng cánh tay lên tới 45 độ.Các tính năng này giúp mở rộng khả năng cắt vát của máy, đặc biệt là trong các tấm kim loại dày.
Công nghệ này cung cấp tất cả việc chuẩn bị các bộ phận cần thiết trong một quy trình duy nhất, loại bỏ nhu cầu chuẩn bị cạnh thủ công để hàn và cho phép người vận hành kiểm soát tất cả các quy trình liên quan đến sản phẩm cuối cùng.