激光切割机在制造业中应用十分广泛,尤其是光纤激光切割机,近年来发展十分迅速,原先仅能进行平面切割,而现在已经能进行三维立体切割了。距今为止,无论光纤激光切割机技术如何发展,切割过程都离不开辅助气体的使用,为什么切割中总会用上辅助气体呢?
辅助气体通常有这几种,压缩空气、氧气、氮气和氩气。这些气体主要作业如下:
一、让辅助气体与金属材料产生化学反应,增加切割速度
二、帮助设备从切割区吹掉熔渣,清洁切缝
三、冷却切缝邻近区域,减小热影响区的范围
四、保护聚焦透镜,防止燃烧产物污染光学镜片
各类辅助气体在切割过程中起到的作用及应用范围:
1、压缩空气可由空气压缩机制得,因为空气随处都是,成本方面相对低廉,加工厂商多采用压缩空气进行辅助切割。空气中约含有78%的氮气和21%的氧气,切割面会出现微量氧化膜,可防止涂膜层脱落。压缩空气的切割效果与氮气相似,切割断面普遍偏黄,一般在板材相对较薄、对切割表面要求不高时使用。
压缩空气不建议使用在不锈钢及铝合金材料的切割中,切割过程容易氧化母材,影响材料原本稳定性。
2、氧气主要起助燃作用,它可以使切割速度增快,可切厚度增厚的同时,产生的氧化膜会提高反射材料的光束光谱吸收因素,切口端面发黑或者暗黄色。
氧气适用于厚板切割、高速切割和极薄板切割。在一些量较大的碳钢板及较厚的碳钢板结构切割中,常使用氧气。
3、氮气一般为辅助切割,一些金属在切割的时候采用氧气会在切割面上形成氧化膜,采用氮气就可以进行防止氧化膜出现的无氧化切割。无氧化切割面具有可以直接进行熔接、涂抹,耐腐蚀性强等特点,切口端面发白。对切割端面要求较高且裸露在外不需处理的产品可选择氮气进行辅助切割。
主要适用于不锈钢,电镀钢板,黄铜,铝,铝合金等各类金属板的切割。
4、氩气为惰性气体,极少会与材料产生化学反应,在激光切割机切割中用于防止氧化和氮化,在焊接中也经常用到,切口端面普遍发白,与其他加工气体相比,成本较高。
主要适用于钛,钛合金等特种金属材料切割。
各种气体的使用都是根据被切割材料的性质来决定,常见的金属板多为碳钢、不锈钢和铝合金。碳钢板一般选用氧气切割,且氧气纯度建议在97.5%-99.5%内,碳钢在纯氧内进行氧化反应,释放大量的热量,从而起到分离整板的目的,气体纯度的降低与会使切割速度降低,且伴随着气体消耗量的增加。所以选择合适的气体以及纯度,可以有效加快生产效率,因此,在切割下料过程中一定要根据切割产品的特点来选择合适的气体。