激光切割是一种用激光束快速、精确地切割金属板和管的技术。激光为切割金属提供热量。切割过程中,它需要辅助气体完成切割:
氮 气
氧 气
压缩空气
氮气
采用氮气作为辅助气体切割时,氮气会在熔化的金属周围形成保护氛围,防止材料被氧化,避免氧化膜的形成,实现无氧化切割。但同时因为氮气不与金属产生化学反应,没有反应热的产生,切割能力不如氧气,而且氮气切割的氮气消耗量比氧气大数倍,切割成本要高于氧气切割。无氧化切割面具有可直接熔接、涂抹、耐腐蚀性强等特点,切口端面发白。一般采用氮气切割不锈钢、镀锌板、铝及铝合金板、黄铜等材料,用低压穿孔,用高压切割。氮气切割时,气体流量的改变对切割的影响很大,在保证切割气体压力的情况下,一定要保证气体流量的充足。
氧气
氧气也可用于激光切割,通常用于需要额外热量的较厚材料。氧气与铁元素的化学反应热促进金属吸热熔化,可以大幅度提高切割效率,实现更厚材料的切割,明显提高激光切割机的加工能力。但同时由于氧气的存在,会在切口端面产生明显的氧化膜,而且会对切割面周围材料产生淬火效应,提高这部分材料的硬度,对后续加工造成一定的影响。氧气切割的材料切口端面发黑或者暗黄色。一般碳钢板采用氧气切割,低压打孔,低压切割。
压缩空气
压缩空气在高速切割特定材料方面越来越受欢迎。压缩空气可以用空气压缩机直接提供,相对于氧气和氮气要容易获得,价格非常便宜。虽然空气中只含有约20%的氧气,切割效率远不及氧气切割,但切割能力与氮气接近,空气切割效率略高于氮气切割。空气切割的切口端面发黄。在对材料切口表面色泽没有严格要求时,用压缩空气替代氮气切割是经济实用的选择。
如何计算激光切割机工作时的氮气流量?
氮气流量的计算,通常需要考虑以下几点因素:
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材料的厚度:这会影响喷嘴和辅助切割所需的压力。通常随着材料厚度的增加,流量的需求也会增加(压力越高,喷嘴越大)
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材料类型:不同的材料类型消耗的氮气量也会有所不同
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正常运行时间:或激光开启时间,即激光器使用的时间,当更换金属时,装置将不消耗N2。
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停机时间:我们还可以考虑停机时间
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如何计算激光切割机工作时的氮气纯度?
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只要使用99.99%的氮气纯度,表面处理通常与99.999%的纯度一样好。99.99%是激光切割常见的纯度选择。
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不同氮纯度的金属表面处理结果
以上所有图像均显示了3 mm规格的金属厚度。
本试验中的材料表面处理结果,99.99%的纯度与99.999%的纯度相同。
局部参数可能影响光洁度,比如切割速度。
在某些情况下使用较低的纯度,例如使用铝,意味着表面的浮渣更少需要较少的精加工。
