Hướng dẫn chọn phương pháp cắt Inox theo độ dày & độ chính xác

Chọn đúng phương pháp cắt Inox theo độ dày và độ chính xác giúp kiểm soát chi phí, chất lượng mép cắt, hạn chế biến dạng và rút ngắn tiến độ. Bài viết này đưa ra “bản đồ” lựa chọn thực dụng: từ tấm mỏng dưới 1 mm đến >20 mm, từ dung sai khắt khe ±0,1 mm đến cắt thô, kèm các lưu ý về khí cắt, HAZ (vùng ảnh hưởng nhiệt), năng suất và ứng dụng. Đây là một phần trọng yếu trong cẩm nang gia công Inox (cắt, chấn, dập, lốc), nhưng nội dung dưới đây hoàn toàn độc lập để bạn tra cứu và ra quyết định ngay.

Tổng quan nhanh các công nghệ cắt Inox

– Cắt Laser Fiber (khí N2, O2 hoặc khí nén):
– Dải độ dày phù hợp: ~0,3–16 mm phổ biến tại xưởng; máy công suất lớn có thể tới ~25–30 mm.
– Dung sai điển hình: ±0,1–0,2 mm (≤3 mm); ±0,2–0,3 mm (3–10 mm); ±0,3–0,5 mm (>10 mm).
– Kerf (rộng rãnh cắt): ~0,1–0,3 mm. HAZ rất nhỏ (~0,05–0,3 mm).
– Mép cắt sắc, dễ hàn (đặc biệt cắt N2 không oxy hóa).
– Tốc độ cao, lỗ nhỏ tới xấp xỉ bề dày vật liệu (N2).
– Cắt Waterjet (tia nước + hạt mài):
– Dải độ dày: từ lá mỏng tới >100 mm; không sinh HAZ.
– Dung sai: ±0,05–0,15 mm tùy chất lượng cắt và độ dày; mép phẳng, không biến màu.
– Kerf: ~0,8–1,2 mm; tốc độ chậm hơn laser.
– Phù hợp chi tiết dày, cần chính xác và không biến cứng cạnh cắt.
– Cắt Plasma (HD plasma, khí N2/H35…):
– Dải độ dày: ~3–50 mm; năng suất cao, chi phí thấp.
– Dung sai: ~±0,5–1,0 mm; kerf 1,5–2,5 mm; HAZ 0,5–2 mm; có xỉ/bavia.
– Thích hợp kết cấu thép Inox dày, yêu cầu thô–trung bình hoặc có gia công tinh sau đó.
– Cắt chấn/cắt tôn (Shear/Guillotine):
– Dải độ dày: ~0,5–12 mm (tùy máy); chỉ cắt đường thẳng.
– Dung sai: ~±0,2–0,5 mm; bavia phụ thuộc khe hở dao và độ cứng vật liệu.
– Chi phí thấp nhất cho cắt thẳng, cắt phôi.
– Đột dập/CNC Turret Punch (khoan, đột lỗ, nibbler):
– Dải độ dày: ~0,5–3 mm (đến 4–5 mm tùy máy); lỗ, rãnh, lưới lỗ hàng loạt.
– Dung sai: ~±0,1–0,2 mm; mép có thể có vết bậc/nibbling.
– Năng suất cao cho tấm mỏng có nhiều lỗ lặp lại.
– Cưa (cưa vòng, cưa đĩa, cưa lạnh):
– Dải độ dày: thanh, ống, dầm; tấm dày nhỏ lẻ.
– Dung sai: ~±0,3–0,5 mm; mép gọn; tốc độ vừa; phù hợp cắt phôi thanh/hộp.
– EDM dây (Wire EDM):
– Dải độ dày: chi tiết khối/đặc, độ chính xác rất cao (±0,01–0,02 mm).
– Tốc độ chậm, chi phí cao; dùng khi yêu cầu hình học tinh vi, kích thước siêu chuẩn.

Cách lựa chọn theo độ dày và độ chính xác yêu cầu

Hãy xác định 3 yếu tố theo thứ tự: 1) Độ dày tấm/chi tiết; 2) Dung sai và chất lượng mép cắt/weld-ready; 3) Sản lượng và chi phí mục tiêu. Sau đó đối chiếu bản đồ dưới đây.

Dưới 1 mm (0,3–1,0 mm)

– Dung sai khắt khe (±0,1–0,15 mm), bề mặt có màng PVC, yêu cầu mép sạch để hàn/đánh bóng:
– Ưu tiên: Laser Fiber dùng N2 hoặc khí nén sạch; công suất 1–3 kW là đủ. Bố trí lead-in ngắn, công suất thấp ban đầu để tránh cháy màng.
– Nhiều lỗ nhỏ, hoa văn lặp lại:
– Laser hoặc CNC Turret Punch (nếu có bộ khuôn tương ứng) để tối ưu chu kỳ và chi phí.
– Cắt thẳng số lượng lớn:
– Shear/Guillotine nhanh và rẻ nhất.

1–3 mm

– Yêu cầu chính xác và mép sạch, lỗ nhỏ ~t x 1:
– Laser N2 là “chuẩn”, tốc độ cao, bavia rất ít.
– Tấm nhiều lỗ lặp lại, dạng đột lỗ trang trí/thoát khí:
– CNC Turret Punch có thể kinh tế hơn; kết hợp nibbler tạo biên dạng, sau đó mài tinh mép.
– Cắt thẳng để chấn/ghép:
– Shear cho đường thẳng; laser khi cần biên dạng cong.

3–6 mm

– Dung sai ±0,2–0,3 mm, mép hàn đẹp:
– Laser N2 (máy 3–6 kW). Nếu cần không đổi màu, chọn N2; muốn tăng tốc và chấp nhận lớp oxit, thử O2.
– Dung sai trung bình, budget hạn chế:
– Plasma HD với N2/H35; sau cắt cần mài bavia, xử lý HAZ trước khi hàn kín yêu cầu cao.
– Không HAZ, vật liệu nhạy nhiệt:
– Waterjet, nhất là chi tiết đã xử lý bề mặt hoặc cần giữ cơ tính.

6–12 mm

– Độ chính xác trung–cao:
– Laser 4–8 kW với N2 cho mép sạch; kiểm soát biến dạng bằng chiến lược cắt xen kẽ.
– Dày, cần tiết kiệm:
– Plasma HD; chấp nhận dross và HAZ, bù bằng gia công sau.
– Không HAZ/không biến màu:
– Waterjet; thích hợp chi tiết ghép gia công tinh hoặc yêu cầu thẩm mỹ tuyệt đối.

>12 mm (12–30+ mm)

– Chính xác cao, không HAZ:
– Waterjet là lựa chọn an toàn nhất cho Inox dày.
– Kinh tế, kết cấu hàn/thô:
– Plasma HD tốc độ cao; cần chuẩn bị mối hàn (mài sạch oxit, loại bỏ HAZ).
– Laser công suất lớn (≥10–20 kW) có thể cắt Inox tới ~25–30 mm:
– Cân nhắc sẵn có thiết bị tại địa phương; chất lượng và tốc độ phụ thuộc công suất, chất lượng khí và thấu kính.

Định lượng chất lượng mép cắt, HAZ và dung sai

– Laser Fiber:
– Dung sai: ±0,1–0,2 mm (≤3 mm), ±0,2–0,3 mm (3–10 mm).
– HAZ: rất nhỏ (0,05–0,3 mm), ít biến cứng; mép hàn sạch khi dùng N2.
– Lỗ nhỏ: ≈ 1× bề dày (với N2), nhỏ hơn sẽ khó ổn định xỉ và dao động chùm.
– Waterjet:
– Dung sai: ±0,05–0,15 mm (tùy chất lượng cắt Q1–Q5 và dày).
– HAZ: không có; nhưng có độ côn nhẹ nếu không dùng bù côn (taper compensation).
– Plasma:
– Dung sai: ±0,5–1,0 mm; mép có xỉ, HAZ 0,5–2 mm; kerf lớn 1,5–2,5 mm.
– Lỗ nhỏ: thường ≥1,5× bề dày để ổn định hồ quang.
– Shear:
– Dung sai: ±0,2–0,5 mm; chỉ áp dụng đường thẳng; bavia phụ thuộc khe hở dao (blade clearance).
– Turret Punch:
– Dung sai: ±0,1–0,2 mm; mép có thể có vết nibbler; lỗ tròn theo cỡ chày/cối.
– EDM dây:
– Dung sai: ±0,01–0,02 mm; mép rất sạch; chi phí cao và thời gian lâu.

Ảnh hưởng của mác thép và bề mặt

– Mác thép: 304/316 cắt “đầm” hơn 201; 316 có độ dẫn nhiệt thấp hơn nên HAZ hẹp nhưng cắt chậm hơn đôi chút. Thép cứng (duplex) khó cắt hơn, dễ mòn dụng cụ.
– Bề mặt: BA/2B/No.4/HL với film PVC nên dùng N2 hoặc khí nén sạch khi cắt laser để tránh oxy hóa và cháy màng.
– Phản xạ: Inox phản xạ tốt; laser Fiber ít nhạy phản xạ hơn CO2, đặc biệt khi bắt đầu cắt (piercing).
– Từ tính: Inox feritic/martensitic có thể hút phoi; chú ý vệ sinh đường quang/đầu cắt.

Khí cắt và thiết lập quan trọng (Laser/Plasma/Waterjet)

– Laser:
– N2: mép bạc, không oxit, hàn đẹp; tốc độ thấp hơn O2 nhưng chất lượng cao.
– O2: nhanh hơn, mép có oxit màu; cần mài/đánh sạch trước khi hàn inox thẩm mỹ.
– Khí nén: chi phí thấp, chất lượng giữa N2 và O2; phù hợp hàng kết cấu/chi phí tối ưu.
– Thông số cốt lõi: tiêu điểm (focus), áp suất khí, công suất/pulse, lead-in/out, micro-joint để chống lật chi tiết.
– Plasma:
– Dùng N2, H35 (65% Ar + 35% H2) cho Inox dày để mép sáng hơn; kiểm soát chiều cao đèn cắt, tốc độ để giảm dross.
– Waterjet:
– Hạt mài garnet 80# phổ biến; chọn chế độ bù côn khi cần dung sai ≤±0,15 mm; giữ bề mặt sạch để không xước.

Ví dụ lựa chọn thực tế

– 1) Ốp trang trí 304, dày 0,8 mm, bề mặt No.4 + màng PVC, hoa văn chi tiết, dung sai ±0,15 mm:
– Chọn Laser N2, công suất 1–2 kW, nozzle nhỏ, pierce mềm; mép sạch, không cháy màng; gần như không cần mài.
– 2) Bản mã 304, dày 10 mm, yêu cầu hàn góc đẹp, dung sai ±0,3 mm:
– Laser N2 6–8 kW nếu có; nếu không, Waterjet để đảm bảo không HAZ; tránh Plasma vì cần nhiều công MRO trước hàn.
– 3) Mâm bích 316L, dày 20 mm, lỗ bulông chính xác, không biến màu:
– Waterjet với bù côn; khoan doa tinh lỗ nếu cần dung sai lỗ <±0,05 mm. - 4) Sàn thao tác Inox 3 mm có lưới lỗ dày đặc, số lượng lớn: - CNC Turret Punch kinh tế; sau đột, mài sơ mép lỗ và đánh xước lại mặt. - 5) Cắt phôi ống/hộp Inox để hàn khung, dung sai ±0,5 mm: - Cưa vòng/cưa đĩa; nếu cần vát mép hàn, dùng cưa kèm tiện vát hoặc plasma kèm gá vát.

Kiểm soát sai số và chất lượng sau cắt

– Nesting tối ưu: giữ khoảng cách chi tiết hợp lý (kerf + 0,5–1,0 mm) để hạn chế cháy cạnh, tránh cong vênh do nhiệt.
– Trình tự cắt: xen kẽ vùng và cắt chi tiết nhỏ sau cùng để giảm tích nhiệt (laser/plasma).
– Bù kerf và bán kính góc: khai báo chính xác kerf vào CAM để đạt kích thước danh nghĩa, dùng corner slowdown để tránh “cháy góc”.
– Xử lý sau cắt:
– Laser/Plasma: loại bỏ bavia, mài sạch oxit (đặc biệt khi hàn Inox yêu cầu thẩm mỹ), thụ động hóa (passivation) nếu cần.
– Waterjet: thường chỉ cần vét bavia nhẹ; rửa sạch cặn hạt mài.
– Kiểm soát dung sai: đo mẫu theo lô, hiệu chỉnh bù nhiệt/kerf ở phần mềm khi thấy sai lệch hệ thống.

Chi phí tương đối và năng suất

– Shear: rẻ nhất cho đường thẳng; đầu tư thấp, tốc độ cao.
– Laser: chi phí trung bình/chi tiết; năng suất cao, tiết kiệm vật liệu nhờ nesting sát; phù hợp 0,3–16 mm.
– Plasma: chi phí thấp mỗi mét cắt cho dày >6 mm; bù chi phí hoàn thiện mép.
– Waterjet: chi phí cao nhất mỗi mét cắt; bù lại chất lượng và tính phi nhiệt; dùng cho dày, chính xác, vật liệu nhạy nhiệt.
– Turret Punch: cực kỳ hiệu quả với lỗ lặp lại; chi phí khuôn và thiết lập cần cân nhắc theo sản lượng.

Checklist chọn nhanh

– Cần mép hàn sạch, dung sai chặt (±0,1–0,3 mm), dày ≤12–16 mm: Laser N2.
– Vật liệu dày >12 mm, không được có HAZ/biến màu: Waterjet.
– Kết cấu dày, ưu tiên năng suất/chi phí, chấp nhận hoàn thiện sau: Plasma HD.
– Đường thẳng số lượng lớn: Shear.
– Tấm mỏng nhiều lỗ lặp: CNC Turret Punch.
– Siêu chính xác, hình học phức tạp, lượng nhỏ: EDM dây.

Tiêu chuẩn và nguồn tham khảo

– ISO 9013:2017 – Quality classification for thermal cutting (đánh giá chất lượng cắt nhiệt).
– TRUMPF – Laser Cutting Guide (khuyến nghị thông số và giới hạn độ dày thực tế).
– Bystronic – Application knowledge for fiber laser cutting stainless steel.
– Hypertherm – Cutting stainless steel with high-definition plasma (khí cắt và chất lượng mép).
– OMAX/Hypertherm Waterjet – Tolerance, kerf and taper compensation in abrasive waterjet cutting.
– SSINA – Designer’s Handbook for Stainless Steel Fabrication (hàn và hoàn thiện mép cắt).

Gợi ý: tiêu chuẩn và hướng dẫn nhà sản xuất có thể tải từ trang chính hãng (trumpf.com, bystronic.com, hypertherm.com, omax.com, ssina.com).

Kết luận

– Laser N2 là lựa chọn “mặc định” cho Inox tấm từ mỏng đến trung bình (≈0,3–16 mm) khi ưu tiên mép sạch và dung sai chặt.
– Waterjet là “vũ khí chiến lược” cho tấm dày và chi tiết đòi hỏi không HAZ, mép chuẩn hàn/hoàn thiện cao.
– Plasma HD tối ưu chi phí và tốc độ cho kết cấu dày, chấp nhận hoàn thiện mép.
– Shear phù hợp cắt thẳng rẻ–nhanh; Turret Punch hiệu quả với lỗ lặp lại trên tấm mỏng.
– Lựa chọn đúng theo độ dày và độ chính xác yêu cầu sẽ giảm đáng kể chi phí tổng, thời gian và rủi ro trong hàn lắp.

Cần tư vấn theo bản vẽ cụ thể, vật liệu và tiến độ của bạn? Liên hệ Inox Cường Thịnh để được khuyến nghị công nghệ và báo giá tốt nhất.
Contact Inox Cuong Thinh for more advice and the best price. Hotline: 0343.417.281. Email: inoxcongnghiep.cuongthinh@gmail.com