氮氣在激光切割行業(yè)的應(yīng)用激光切割是一種用激光束快速、精確地切割金屬板和管的技術(shù)。激光為切割金屬提供熱量。切割過程中,它需要輔助氣體完成切割: 氮氣 氧氣 壓縮空氣 氮氣 采用氮氣作為輔助氣體切......
激光切割是一種用激光束快速、精確地切割金屬板和管的技術(shù)。激光為切割金屬提供熱量。切割過程中,它需要輔助氣體完成切割:
氮 氣
氧 氣
壓縮空氣
氮氣
采用氮氣作為輔助氣體切割時,氮氣會在熔化的金屬周圍形成保護(hù)氛圍,防止材料被氧化,避免氧化膜的形成,實現(xiàn)無氧化切割。但同時因為氮氣不與金屬產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),沒有反應(yīng)熱的產(chǎn)生,切割能力不如氧氣,而且氮氣切割的氮氣消耗量比氧氣大數(shù)倍,切割成本要高于氧氣切割。無氧化切割面具有可直接熔接、涂抹、耐腐蝕性強等特點,切口端面發(fā)白。一般采用氮氣切割不銹鋼、鍍鋅板、鋁及鋁合金板、黃銅等材料,用低壓穿孔,用高壓切割。氮氣切割時,氣體流量的改變對切割的影響很大,在保證切割氣體壓力的情況下,一定要保證氣體流量的充足。
氧氣
氧氣也可用于激光切割,通常用于需要額外熱量的較厚材料。氧氣與鐵元素的化學(xué)反應(yīng)熱促進(jìn)金屬吸熱熔化,可以大幅度提高切割效率,實現(xiàn)更厚材料的切割,明顯提高激光切割機的加工能力。但同時由于氧氣的存在,會在切口端面產(chǎn)生明顯的氧化膜,而且會對切割面周圍材料產(chǎn)生淬火效應(yīng),提高這部分材料的硬度,對后續(xù)加工造成一定的影響。氧氣切割的材料切口端面發(fā)黑或者暗黃色。一般碳鋼板采用氧氣切割,低壓打孔,低壓切割。
壓縮空氣
壓縮空氣在高速切割特定材料方面越來越受歡迎。壓縮空氣可以用空氣壓縮機直接提供,相對于氧氣和氮氣要容易獲得,價格非常便宜。雖然空氣中只含有約20%的氧氣,切割效率遠(yuǎn)不及氧氣切割,但切割能力與氮氣接近,空氣切割效率略高于氮氣切割??諝馇懈畹那锌诙嗣姘l(fā)黃。在對材料切口表面色澤沒有嚴(yán)格要求時,用壓縮空氣替代氮氣切割是經(jīng)濟實用的選擇。
如何計算激光切割機工作時的氮氣流量?
氮氣流量的計算,通常需要考慮以下幾點因素:
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材料的厚度:這會影響噴嘴和輔助切割所需的壓力。通常隨著材料厚度的增加,流量的需求也會增加(壓力越高,噴嘴越大)
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材料類型:不同的材料類型消耗的氮氣量也會有所不同
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正常運行時間:或激光開啟時間,即激光器使用的時間,當(dāng)更換金屬時,裝置將不消耗N2。
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停機時間:我們還可以考慮停機時間
如何計算激光切割機工作時的氮氣純度?
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只要使用99.99%的氮氣純度,表面處理通常與99.999%的純度一樣好。99.99%是激光切割常見的純度選擇。
不同氮純度的金屬表面處理結(jié)果
以上所有圖像均顯示了3 mm規(guī)格的金屬厚度。
本試驗中的材料表面處理結(jié)果,99.99%的純度與99.999%的純度相同。
局部參數(shù)可能影響光潔度,比如切割速度。
在某些情況下使用較低的純度,例如使用鋁,意味著表面的浮渣更少需要較少的精加工。