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常見激光切割輔助氣體分析

2016-8-11 10:27:03

在激光切割行業(yè)，如何降低成本是很多用戶最關(guān)心的問題。隨著光纖激光器在厚板切割工藝上的進(jìn)步，使得傳統(tǒng)的二氧化碳激光器幾乎沒有了優(yōu)勢，目前光纖激光器已經(jīng)占據(jù)著激光切割行業(yè)絕大部分市場，究其原因最重要一點是成本，而使用空氣作為輔助氣體切割無疑會進(jìn)一步增加成本優(yōu)勢。我們只有充分認(rèn)識到其優(yōu)缺點，才能發(fā)揮其優(yōu)勢為廣大用戶降低成本。

　現(xiàn)常用的激光光切割氣體主要有三種，氧氣、氮氣和空氣，氧氣和氮氣作為常規(guī)切割氣體。

　氧氣主要用于碳鋼切割和不銹鋼鋁板厚板的穿孔，主要與切割金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧化熱，另外一定壓力的氣體會吹走氧化物和熔渣，在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱，切割不需要太高的功率。缺點是薄板切割速度慢，切割尖角時容易過燒。

　　氮氣主要用于不銹鋼和鋁板切割，如果激光器功率足夠大薄的碳鋼板用氮氣切割速度會得到大幅提升。氮氣在切割過程中的作用是杜絕氧化反應(yīng)并利用其高氣壓吹走融熔物，所以可以得到比較光亮的斷面效果，當(dāng)然尖角的效果也會更好。缺點是氣體成本高，厚板切割速度慢。

　　空氣本身存在于空氣中，我只需要空壓機將其壓縮到儲氣罐，然后再經(jīng)過過濾冷卻和干燥即可使用，主要成本是電費和設(shè)備保養(yǎng)費用。空氣的主要成分就是大約80%的氮氣和20%氧氣的混合，所以空氣在一定程度可以彌補氧氣和氮氣的不足。根據(jù)我們目前實驗，以3000w光纖激光切割機為例，只需要空壓機出口壓力達(dá)到1.2Mpa的空氣即可實現(xiàn)對2mm以下碳鋼，10mm以下不銹鋼，5毫米以下鋁板優(yōu)質(zhì)切割。傳統(tǒng)的二氧化碳激光器也可以用空氣切割，但是光斑特性影響切割質(zhì)量不好，光纖激光器由于能量密度更大熱影響區(qū)域更小配合空氣切割可以達(dá)到意想不到的結(jié)果。

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