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激光切割为何要用辅助气体
2018.12.20

激光切割为何要用辅助气体

激光束经过聚焦后形成0.1~0.2mm的焦点,使得焦点处的功率密度达到10七次方W/cm2以上。激光能量将板材材料瞬间加热至气体温度,部分材料气化后作为蒸汽逸去,部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走,形成孔洞。随着光束与材料的相对移动,使孔洞连续形成宽度很窄(0.12~0.5mm)切缝。切缝过程中,于聚焦后的焦点处同时施加辅助气体,可以帮助吹走割缝内的熔渣,切割碳钢板式采用氧气作为辅助气体还可以与熔融金属产生放热化学氧化过程,加快切割速度,提高切割质量。在切割不锈钢板、铝板、钛合金板等材质是采用高压氮气(1.2~2.0MPa)作为辅助气体,在切割过程中把熔融金属吹出。切割木材、有机玻璃、塑料、陶瓷、石英玻璃等非金属板材是一般吹以空气作为辅助气体,主要用于吹除切割过程中产生的粉尘颗粒等。辅助气体还可以冷却却聚焦镜片,防止切割烟尘进入切割头内污染镜片并导致镜片过热损坏。

 

大多数有机和无机材料都可以用激光切割机,在工业制造系统中常用的各种金属材料,不管它具有什么样的硬度,几乎都可以切割。铜、铝及其合金板材,由于对激光波长额反射率较高,同时又是高导热材料,因此激光切割较为困难,一般情况下可以采用脉冲方式进行加工。目前,激光切割20mm以下的钢板可以达到优质切割,切割20mm以上的钢板会出现断面不垂直的加工表面现象,同时断面粗糙度会大大下降。

   采用辅助气体的作用是:

    1.吹走残余废渣

    2.保护镜片

    3.与材料产生反应,增加切割速度。

    辅助气体的纯度和压力直线影响切割板材断面质量,切割碳钢用的氧气纯度应在99.6%以上,当切割用氧气纯度越高,切割碳钢板断面的粗糙度以及质量也越高,当然切割成本也随之提高。切割不锈钢板时氮气纯度应在99.5%以上,提高氮气纯度可以保证在切割不锈钢板的过程中切缝不改变颜色。在切割非金属板材时,应保证压缩空气中不含水分有油,避免污染镜片,降低镜片的使用寿命。
如何选择激光切割机的辅助气体
    激光切割机可以使用的辅助气体主要有氧气、氮气、空气以及氩气这几种,下面我们针对不同的辅助气体,给大家介绍一下其用途和特点,仅供大家参考使用。
   1、空气
 空气可由空气压缩机直接提供,所以与其他气体相比价格非常便宜。虽然空气中大约含有20%的氧气,但是切割效率远不及氧气,切割能力与氮气相近。切割面会出现微量氧化膜,但可作为防止涂膜层脱落的一项措施。切口端面发黄。

   主要适用的材料有铝,铝合金,不锈铜,黄铜,电镀钢板,非金属等等。
    2、氮气

     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。

    主要适用的板材有不锈钢,电镀钢板,黄铜,铝,铝合金等。
    3、氧气
    主要用于激光切割机切割碳钢。利用氧气反应热大幅面提高切割效率的同时,产生的氧化膜会提高反射材料的光束光谱吸收因数。切口端面发黑或者暗黄色。
 主要适用压延钢材,溶接构造用压延钢材,机械构造用碳钢,高张力版,工具板,不锈钢,电镀钢板,铜,铜合金等。
    4、氩气
    氩气为惰性气体,在激光切割机切割中用于防止氧化和氮化,在熔接中也使用,与其他加工气体相比,价格粳稻,相应增加成本。切口端面发白。
    主要适用的材料是钛,钛合金等。

数据提供:天助网    
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