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了解激光切割的辅助气体,选择适合自己的加工设备

作者: 斯塔克激光 编辑: 斯塔克激光 来源: 发布日期: 2020.12.16
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自2010后,国内激光企业助力发展大功率光纤激光切割机。由于其加工优势明显,深受钣金加工行业的青睐,逐步取代传统的加工方式。辅助气体使用的是…

了解激光切割的辅助气体,选择适合自己的加工设备

在上个世纪70年代左右,激光第一次应用于切割加工中。进入20世纪以来,第三代激光光纤激光器开始兴起,进而激光切割被广泛应用于钣金等材料加工。

自2010后,国内激光企业助力发展大功率光纤激光切割机。由于其加工优势明显,深受钣金加工行业的青睐,逐步取代传统的加工方式。辅助气体使用的是压缩空气,以其低成本的效益已经被广泛应用在加工行业中。

一、工作原理:

激光通过透镜汇聚成一点,形成极小的光斑。通过准确的定位来控住透镜与板材之间的距离,稳定激光光斑在材料厚度方向的某一位置。此时由于透镜激光束汇聚的作用,光斑四周聚集了非常大的激光热能,功率密度一般能达到106-109W/cm²,加工件吸收光斑热能后会瞬间融化。同时激光束同轴的高速气流会去除熔融物质,以此来实现激光切割。激光切割属于热切割的方式之一,激光切割可以分为:激光气化切割、激光熔化切割、激光氧助融化切割以及控制断裂切割四种方式。

激光切割辅助气体的作用主要包括:及时吹掉切割产生溶渍、有助燃和散热、保护聚焦透镜等。根据加工件的性质,结合激光切割的功率,不同的切割工艺,其辅助气体的选择也会不同。

二、不同辅助气体的特点、用途以及适用范围如下所说:

①辅助气体:氧气(O2)

离开熔化金属液体的同时发生氧化反应,有利于金属吸收热熔化,从而实现厚材料的熔化,加工的过程中会提高激光的速度。但由于氧气的存在,会使加工件的切断面发生明显的氧化,其周围材料产生淬火效应,对后续的加工会产生一定的影响。

②辅助气体:氮气(N2)

加工件的切断面不会氧化,从而保护熔化金属液体的周围,同时也保证产品的质量。正因为氮气无法氧化,所以热量的传递也得不到增强。另外,氮气作为辅助气体时,氮气的消耗量过大,造成的切割成本高于其他气体。

③辅助气体:压缩空气

压缩空气作为辅助气体时,氧气约占21%,氮气约占78%。由于过多的氧气存在,会造成切断面氧化,但又因大量的氮气存在,氧气带来的氧化反应达不到热量的传递,自然切割能力无法提高。目前市面流行将空气效果的切割介于氧气和氮气之间,好处在于空气切割的成本低、速度快、效果好。

④辅助气体:氩气(Ar)

是一种惰性的辅助气体,在激光切割中起到氧化和氮化的作用。但由于其价格较高,用在普通的激光切割上极为不划算。氩气切割的材料主要有:钛几钛合金,其且端口发白。

斯塔克三维激光切割机目前已广泛应用到车辆钣金、健身器材、电梯扶梯等行业,为客户量身定制设备,以专利创新为客户创造价值。

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