Для чего нужен газ в лазерной резке металла

28

Для чего нужен газ в лазерной резке металла | 1Содержание

В настоящее время в сварке постоянно используются новые технологии. Наряду с лазерным лучом в процессе резки металла обязательно участвует сжатый газ. Рассмотрим сам процесс: сфокусированный лазерный луч, перемещаясь по заданной в программе траектории, расплавляет металл. Одновременно в зону реза подается струя газа, которая выходит из того же сопла, что и лазерный луч. Вспомогательный газ выдувает вниз расплавленный металл и выполняет другие важные функции:

  • охлаждение кромок разреза, что предотвращает возникновение тепловых деформаций материала;
  • защита оптики и лазерной головы от брызг расплавленного металла;
  • участие в экзотермической реакции либо предотвращение окисления кромок разреза. Функция зависит от вида выбранного газа.

Применение кислорода при лазерной резке

Кислород – активный газ, который вступает в экзотермическую реакцию окисления с нагретым лазером металлом. В результате реакции в зоне реза выделяется приблизительно в пять раз больше тепла, чем при использовании одного только лазерного луча. Температура в зоне реза значительно возрастает, что обеспечивает несколько важных преимуществ:

  • увеличивается максимальная толщина разрезаемого металла;
  • возрастает скорость резки и уменьшается время выполнения работы;
  • на резку затрачивается меньше электроэнергии, что приводит к снижению себестоимости.

Однако, у лазерной резки с кислородом есть и существенный недостаток – окисление кромок разреза. Этого нельзя допускать при резке цветных металлов и сплавов, высоколегированных сталей, потому что затраты на последующую обработку кромок превысят экономию от использования кислорода. Нельзя резать с кислородом и нержавейку, которая в результате окисления теряет сопротивляемость к коррозии.

Технологию лазерно-кислородной резки применяют для углеродистой (черной) стали, низко- и среднелегированной стали, за исключением деталей, подлежащих окраске по срезам.

Давление кислорода, подаваемого в зону реза, находится в обратной зависимости от толщины металла. При увеличении толщины материала давление кислорода следует уменьшить в целях предотвращения мощной экзотермической реакции, которая может испортить качество резки. Фокус лазерного луча должен находиться на поверхности материала.

На скорость лазерной резки оказывает влияние чистота кислорода, поскольку оставшиеся в нем примеси замедляют окисление металла. Минимально допустимая чистота кислорода составляет 99,95%.

Для чего нужен газ в лазерной резке металла | 2
Лазерная резка металла

Использование азота в лазерной резке

Азот – условно-инертный газ, который может вступать в химические реакции с разрезаемым металлом, но не вступает с ним в реакцию окисления. Поступая из сопла, азот отсекает от зоны реза атмосферный воздух, защищая кромки разреза от контакта с содержащимся в воздухе кислородом. Азот используют в лазерной резке при необходимости уберечь кромки разреза от окисления и обеспечить безупречную чистоту и гладкость срезов.

Лазерные станки с азотом применяют для следующих материалов:

  • нержавеющая сталь;
  • сталь с высоким содержанием легирующих добавок;
  • черные металлы при необходимости получить очень чистые срезы, например, если кромки вырезанных деталей будут подвергаться окрашиванию, или изготовленная деталь будет привариваться кромкой к другой детали;
  • алюминий и его сплавы. Чистый алюминий можно резать и с помощью кислорода, но при этом образуются неровные кромки, которым необходима механическая обработка. Для получения ровных срезов алюминий предпочтительнее резать с азотом;
  • другие цветные металлы и сплавы, за исключением титана;
  • металлы с окрашенными поверхностями и с гальваническим покрытием. Резка таких материалов с кислородом приводит к образованию окалины и других дефектов, требующих механической обработки.

Азот обеспечивает множество преимуществ при лазерной резке:

  • получение чистых, ровных и гладких кромок;
  • отсутствие окалины;
  • охлаждение кромок разреза, защита от перегрева и деформации
  • сохранение коррозионной стойкости нержавеющей стали.

Недостатки лазерной резки с азотом обусловлены свойствами этого газа. Поскольку азот не вступает в экзотермическую реакцию с металлом, то в зоне реза отсутствует источник дополнительного тепла, поэтому для резки необходим мощный лазер. Скорость резки с азотом ниже по сравнению со скоростью резки с кислородом, а стоимость намного выше.

С увеличением толщины листа необходимо увеличивать давление азота. Фокус лазерной головки должен располагаться ближе к нижней поверхности листа, благодаря чему получается более широкий разрез, в который подается больше сжатого азота. Для резки выбирают сопла диаметром от 1,5 мм и больше. Размер сопла зависит от толщины материала.

Для обеспечения надлежащего качества резки необходимо использовать азот с минимальной чистотой от 99,5%.

Лазерное оборудование можно приобрести на маркетплейсе INLASER.PRO с доставкой в любой регион России.

 Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению  подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
     +7(499)403 39 91  
   
  Доставка подшипников  по РФ  и зарубежью.
  Каталог подшипников на сайте themechanic.ru
 
 
Blank - Date Template - 1

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (499) 113 36 18
zakaz@themechanic.ru
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Blank - Date Template - 1

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (499) 113 36 18
zakaz@themechanic.ru
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте