Главная -> Технологии -> Параметры лазерной резки -> Рабочий газ и его давление

Рабочий газ и его давление

Рабочий газ выполняет пять основных функций в процессе резки. 1) Инертный газ (азот) удаляет расплавленный материал без образования грата на нижней кромке. 2) Активный газ (кислород) участвует в экзотермической реакции с материалом. 3) Газ также предотвращает формирование очага плазмы при резании материалов небольшой толщины с большой плотностью мощности. 4) Защищает оптику от брызг расплава и испарений. 5) Разрезаемая кромка охлаждается струей газа, что уменьшает зону термического воздействия.

Выбор рабочего газа значительно влияет на производительность и качество лазерной резки. Обычно используются кислород (активный газ) и азот (инертный газ). Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Азот - не чистый инертный газ, это инертный газ, который обычно используется при лазерной резке в среде инертного газа из-за его относительной дешевизны. Чистые инертные газы, такие как аргон и гелий, обычно используются при резке титана, предотвращая формирование оксидов или хрупких нитридов титана.

Азот предпочтительный газ для лазерной резки нержавеющих, высоколегированных сталей, алюминия и сплавов никеля. Процесс требует высокого давления газа для удаления расплавленного металла из прореза, которое создает дополнительную механическую силу для удаления расплавленного металла из прореза. При лазерной резке нержавеющей стали с азотом высокого давления формируется яркая кромка без оксидов, но при этом скорость резания ниже чем при кислородной лазерной резке. Главная проблема лазерной резки в среде инертного газа (азота) - это образование грата застывшего материала на нижней кромке прореза. Исключение образования грата при лазерной резке в среде азота достигается оптимизацией принципиальных параметров обработки, таких как диаметр сопла, положение фокуса и давление газа. Давление азота находится в пределах 10-20 атмосфер и растет с увеличением толщины обрабатываемого материала, чистота азота должна быть не меньше 99,8%.

Кислород обычно используется для резки углеродистой и низколегированной стали. Использование кислорода приводит к экзотермической реакции, результатом которой становится выделение большого количества энергии и, как следствие, высокая скорость обработки. Однако кислородная лазерная резка приводит к окислению кромок и требует точного контроля параметров обработки для уменьшения грата и шероховатости. Давление кислорода обычно составляет 0,5-5 атмосфер. Давление кислорода уменьшается с увеличением толщины обрабатываемого материала для предотвращения прогорания кромок и диаметр сопла увеличивается. Чрезвычайно важна высокая чистота газа, к примеру углеродистая сталь толщиной 1 мм может быть разрезана на 30% быстрее газом с чистотой 99,95% чем со стандартным газом с чистотой 99,7%.