Mức độ ồn của các hệ thống laser hiện đại là bao nhiêu?

Một yếu tố bạn có thể chưa từng cân nhắc khi lựa chọn máy laser, nhưng lại rất quan trọng đối với xưởng của bạn, chính là độ ồn phát ra từ thiết bị. Tiếng ồn, đặc biệt trong môi trường công nghiệp, không chỉ gây khó chịu mà còn ảnh hưởng đến sự thoải mái của người vận hành, đến độ an toàn lao động, khả năng giao tiếp giữa mọi người và, nhìn chung, tác động tiêu cực đến năng suất làm việc trong xưởng. Vì vậy, việc đặt câu hỏi về độ ồn của máy cắt laser hoặc máy hàn laser mà bạn đang dự định mua là hoàn toàn hợp lý: mức độ ồn của thiết bị sẽ là bao nhiêu?

May mắn thay, mức độ tiếng ồn của các máy laser đã được giảm đáng kể và các hệ thống laser hiện đại yên tĩnh hơn nhiều so với các thế hệ cũ.

Sự tiến bộ âm thầm của các hệ thống laser hiện đại

Đối với đa số người dùng, nguyên nhân gây tiếng ồn chính sẽ không phải là chùm tia laser — vốn hoàn toàn im lặng — mà bắt nguồn từ các hệ thống phụ trợ giúp hệ thống laser vận hành. Dưới đây là phân tích chi tiết các nguồn gây tiếng ồn chủ yếu.

Xác định các yếu tố gây tiếng ồn chính trong hệ thống laser của bạn

Tiếng ồn từ bất kỳ nguồn nào cũng có thể gây khó chịu, nhưng việc xác định rõ nguyên nhân sẽ giúp kiểm soát dễ dàng hơn. Trong hầu hết các hệ thống laser sợi quang hiện đại, các nguồn gây tiếng ồn chính bao gồm cụm làm mát (chiller), hệ thống hút khí thải và các thành phần điều khiển chuyển động như bộ điều khiển (drives) và động cơ.

Máy làm mát giữ nguồn laser và quang học ở nhiệt độ hoạt động. Máy bao gồm các thành phần như máy nén và bơm, tạo ra tiếng ù rền đều đặn với tần số thấp. Quạt xả cũng phát ra tiếng ồn đáng kể, đặc biệt khi tăng tốc để loại bỏ khói sinh ra trong quá trình cắt hoặc hàn các vật liệu dày.

Các yếu tố như cấu hình máy, công suất của máy và nhiệm vụ gia công cụ thể ảnh hưởng rất lớn đến mức độ ồn tổng thể. Một máy cắt laser công suất cao gia công thép dày sẽ gây ồn hơn nhiều so với một máy hàn laser chính xác làm việc trên tấm kim loại mỏng.

Độ ồn của các máy cắt laser hiện đại như thế nào?

Chỉ vài năm trước, một ô làm việc cắt laser bận rộn thường có mức độ ồn trung bình từ 85 decibel (dB) trở lên, do đó yêu cầu người lao động làm việc cả ca gần khu vực này phải sử dụng thiết bị bảo vệ thính giác.

Thiết kế hiện đại đã chủ động giảm thiểu tiếng ồn này. Các máy cắt laser sợi đương đại, được sản xuất theo tiêu chuẩn cao, thường hoạt động trong dải mức độ ồn từ 70–78 dB khi cắt ở chế độ tiêu chuẩn. Để hình dung rõ hơn, mức ồn 70 dB tương đương với tiếng ồn của một máy hút bụi đang hoạt động mạnh, còn 78 dB tương đương với âm thanh bên trong một chiếc ô tô đang chạy ngang qua.

Thành tựu này bắt nguồn từ nhiều cải tiến. Các buồng bao phủ giờ đây được trang bị vật liệu cách âm hiệu quả hơn. Đệm cách rung đã trở thành trang bị tiêu chuẩn nhằm ngăn tiếng ù của động cơ truyền xuống sàn. Có lẽ cải tiến quan trọng nhất là việc tích hợp bộ điều khiển tần số biến đổi (VFD) cho quạt hút khí thải. Điều này cho phép hệ thống chỉ vận hành quạt với tốc độ vừa đủ cho từng công việc cụ thể, từ đó giảm đáng kể tiếng ồn dư thừa. Ở nhiều hệ thống hiện đại, quạt tăng tốc nhẹ nhàng khi bắt đầu quá trình cắt, sau đó ổn định ở tốc độ thấp hơn và phát ra tiếng ù vận hành êm ái hơn.

Tiếng ù êm ái của các máy hàn laser

Các máy hàn laser nói chung có đặc điểm âm thanh khác biệt—và thường thấp hơn—so với các hệ thống cắt. Quá trình này sinh ra ít khói và khí thải hơn, do đó hệ thống hút khí không cần hoạt động mạnh hoặc ồn ào như vậy. Các nguồn gây tiếng ồn nổi bật nhất trong một hệ thống hàn thường là thiết bị làm mát (chiller) và quạt làm mát bên trong nguồn laser.

Đối với các ô tế bào hàn laser sử dụng robot độc lập, âm thanh dễ nghe nhất thường là chuyển động êm ái của cánh tay robot, thường tạo ra tiếng ù rền thấp và đều đặn. Các hệ thống hàn laser cầm tay có thể vận hành cực kỳ yên tĩnh, bởi vì các thành phần cốt lõi (nguồn laser, thiết bị làm mát) được đặt trong một tủ riêng biệt, có thể bố trí xa khu vực làm việc trực tiếp. Người vận hành tại vị trí hàn chủ yếu nghe thấy tiếng hồ quang nhẹ nhàng và tiếng ù rền rất nhỏ của hệ thống. Đối với nhiều xưởng sản xuất, việc tích hợp công nghệ này đồng nghĩa với việc nâng cấp đáng kể năng lực sản xuất mà chỉ gia tăng rất ít mức độ ô nhiễm tiếng ồn—một lợi ích then chốt đối với các cơ sở vận hành đa chức năng.

Kỹ sư hóa một Tương lai Yên Tĩnh hơn: Công nghệ Đằng sau Sự Im Lặng

Các nhà sản xuất thực tế đạt được cam kết về mức độ ồn thấp hơn (đo bằng decibel) như thế nào? Đó là nhờ sự kết hợp giữa đổi mới phần cứng và thiết kế hệ thống thông minh. Các nhà sản xuất hàng đầu thiết kế toàn bộ hệ thống nhằm đạt hiệu suất tối ưu, trong đó bao gồm cả hiệu suất âm học.

Hệ thống hút khói giờ đây sử dụng quạt ly tâm hiệu suất cao, độ ồn thấp, có khả năng vận chuyển không khí hiệu quả mà không phát ra tiếng rít cao đặc trưng của các mẫu cũ. Vỏ bọc đã tiến hóa từ những hộp kim loại đơn giản thành các cấu trúc được lót bằng vật liệu hấp thụ âm thanh nhằm giữ lại sóng âm. Việc bố trí chiến lược các thành phần gây ồn như máy nén bộ làm mát, kết hợp với việc sử dụng ống dẫn linh hoạt và cách nhiệt, giúp ngăn chặn rung động bị khuếch đại bởi khung máy.

Hơn nữa, xu hướng hướng tới các thiết kế nhỏ gọn và tích hợp hơn là một lợi thế. Khi nguồn laser, bộ làm mát và hệ thống điều khiển được thiết kế như một khối thống nhất, điều này tạo ra nhiều cơ hội hơn để quản lý luồng không khí, rung động và cách âm ngay từ giai đoạn thiết kế ban đầu.

Hợp tác vì một xưởng làm việc yên tĩnh hơn

Khi đánh giá thiết bị laser mới, các thông số kỹ thuật về tốc độ, độ chính xác và công suất là yếu tố hàng đầu. Tuy nhiên, môi trường vận hành cũng quan trọng không kém đối với sức khỏe lâu dài và hiệu quả làm việc của nhân viên. Một máy hoạt động êm hơn sẽ góp phần tạo nên không gian làm việc năng suất và dễ chịu hơn.

Đây là lúc triết lý của nhà sản xuất trở nên then chốt. Một công ty tập trung vào việc cung cấp 'các giải pháp thông minh toàn cảnh' hiểu rằng máy móc sẽ vận hành trong xưởng của bạn, cùng với đội ngũ nhân sự của bạn. Tư duy này thúc đẩy sự chú trọng đến những chi tiết như giảm tiếng ồn, tính tiện dụng và trải nghiệm tổng thể của người dùng.

Các công ty đầu tư mạnh vào nghiên cứu và phát triển (R&D) cũng như kiểm soát toàn bộ chuỗi sản xuất theo chiều dọc—tức là tự sản xuất các thiết bị hỗ trợ trong nhà máy—có khả năng triển khai đồng bộ các công nghệ giảm tiếng ồn ngay từ gốc. Họ không chỉ là những đơn vị lắp ráp; mà còn là những kỹ sư thiết kế hệ thống tích hợp. Một nhà sản xuất phục vụ khách hàng trên toàn cầu sẽ nhận được phản hồi trực tiếp về những yếu tố quan trọng tại hiện trường sản xuất, và sự thoải mái của người vận hành luôn nằm trong danh sách ưu tiên hàng đầu.

Kết luận

Ngày nay, mức độ ồn của một hệ thống laser mới là một tiêu chí thiết kế cơ bản, chứ không phải yếu tố xem xét sau cùng. Bạn hoàn toàn có thể kỳ vọng một máy cắt laser hoặc máy hàn laser hiện đại nhất chỉ tạo ra tiếng ù nhẹ dễ chịu trong xưởng của bạn, thay vì tiếng gầm gây nhiễu. Tiến bộ này bắt nguồn từ việc sử dụng các linh kiện chất lượng cao hơn, phần mềm điều khiển thông minh hơn, cũng như cam kết của nhà sản xuất trong việc tạo ra không chỉ những công cụ mạnh mẽ mà còn là môi trường làm việc tốt hơn.

Khi bạn cân nhắc mua thiết bị tiếp theo, hãy lắng nghe kỹ—không chỉ lời giới thiệu từ nhân viên bán hàng, mà còn cả chính những chiếc máy. Phương án vận hành yên tĩnh hơn thường phản ánh quá trình thiết kế kỹ lưỡng hơn, hứa hẹn không chỉ hiệu suất vượt trội mà còn mang lại một không gian an toàn hơn, thoải mái hơn và năng suất cao hơn cho tài sản quý giá nhất của bạn: đội ngũ nhân viên.