激光切割機在制造業中應用十分廣泛,尤其是光纖激光切割機,近年來發展十分迅速,原先僅能進行平面切割,而現在已經能進行三維立體切割了。距今為止,無論光纖激光切割機技術如何發展,切割過程都離不開輔助氣體的使用,為什么切割中總會用上輔助氣體呢?
輔助氣體通常有這幾種,壓縮空氣、氧氣、氮氣和氬氣。這些氣體主要作業如下:
一、讓輔助氣體與金屬材料產生化學反應,增加切割速度
二、幫助設備從切割區吹掉熔渣,清潔切縫
三、冷卻切縫鄰近區域,減小熱影響區的范圍
四、保護聚焦透鏡,防止燃燒產物污染光學鏡片
各類輔助氣體在切割過程中起到的作用及應用范圍:
1、壓縮空氣可由空氣壓縮機制得,因為空氣隨處都是,成本方面相對低廉,加工廠商多采用壓縮空氣進行輔助切割。空氣中約含有78%的氮氣和21%的氧氣,切割面會出現微量氧化膜,可防止涂膜層脫落。壓縮空氣的切割效果與氮氣相似,切割斷面普遍偏黃,一般在板材相對較薄、對切割表面要求不高時使用。
壓縮空氣不建議使用在不銹鋼及鋁合金材料的切割中,切割過程容易氧化母材,影響材料原本穩定性。
2、氧氣主要起助燃作用,它可以使切割速度增快,可切厚度增厚的同時,產生的氧化膜會提高反射材料的光束光譜吸收因素,切口端面發黑或者暗黃色。
氧氣適用于厚板切割、高速切割和極薄板切割。在一些量較大的碳鋼板及較厚的碳鋼板結構切割中,常使用氧氣。
3、氮氣一般為輔助切割,一些金屬在切割的時候采用氧氣會在切割面上形成氧化膜,采用氮氣就可以進行防止氧化膜出現的無氧化切割。無氧化切割面具有可以直接進行熔接、涂抹,耐腐蝕性強等特點,切口端面發白。對切割端面要求較高且裸露在外不需處理的產品可選擇氮氣進行輔助切割。
主要適用于不銹鋼,電鍍鋼板,黃銅,鋁,鋁合金等各類金屬板的切割。
4、氬氣為惰性氣體,極少會與材料產生化學反應,在激光切割機切割中用于防止氧化和氮化,在焊接中也經常用到,切口端面普遍發白,與其他加工氣體相比,成本較高。
主要適用于鈦,鈦合金等特種金屬材料切割。
各種氣體的使用都是根據被切割材料的性質來決定,常見的金屬板多為碳鋼、不銹鋼和鋁合金。碳鋼板一般選用氧氣切割,且氧氣純度建議在97.5%-99.5%內,碳鋼在純氧內進行氧化反應,釋放大量的熱量,從而起到分離整板的目的,氣體純度的降低與會使切割速度降低,且伴隨著氣體消耗量的增加。所以選擇合適的氣體以及純度,可以有效加快生產效率,因此,在切割下料過程中一定要根據切割產品的特點來選擇合適的氣體。