Давайте сравним особенности резки металлов различными газами и выясним все преимущества и недостатки азота, кислорода и воздуха.
Виды газов для резки металла
Обязательным «участником» лазерной резки металла является сжатый газ, он выполняет сразу несколько функций: удаляет расплав, охлаждает края разреза и препятствует появлению тепловых деформаций, защищает чувствительное оборудование лазера от брызг металла.
Азот
Азот – не является инертным в полном смысле слова, он вступает в реакции, но не выступает в качестве окислителя. С помощью азота вытесняется из места раскроя атмосферный воздух вместе с содержащимся в нем кислородом, повышая качество лазерной резки. Газ подается через баллон с редуктором.
Воздух
Компрессор подает воздух в зону резки просто из окружающего пространства. Для обработки материалов, которые окисляются, воздух использовать не рекомендуют, поскольку он содержит кислород. Скорость резки медленнее, по сравнению с применением других газов. Воздух очищается с помощью фильтров от остатков масла, воды, пыли. Если система фильтрации работает плохо, то грязь будет оседать на внутренних элементах лазера и быстро выведут его из строя.
Кислород
Кислород является сильным окислителем, он увеличивает выделение тепла, ускоряя процесс резки. Однако в процессе резки могут окислиться и сами металлы.
Сравниваем: кислород, азот, воздух
С экономической точки зрения наиболее выгоден – кислород. Однако кислород является катализатором, он не только ускоряет процесс резки, но и окисляет кромки металла. Точно рассчитав параметры процесса можно контролировать процесс резки черной и низколегированной стали.
Раскрой с помощью кислорода нержавеющей происходит иначе. При избытке кислорода нержавейка начинает гореть и теряет свое главное свойство – противостоять коррозии. В кислороде режут: углеродистую сталь и сталь с малым содержанием легирующих добавок.
Азот позволяет сохранить свойства металла, однако уступает кислороду в производительности. В азоте режут: нержавейку, алюминий, высоколегированные стали, никель.
Основное преимущество сжатого воздуха – доступность. Воздух используется для резки листов толщиной до 1,5 мм, а также в тех случаях, когда к кромке нет никаких дополнительных требований.
Для резки титана используются инертные газы – аргон, гелий, которые никак не реагируют с расплавленным в процессе резки металлом.
Давление газа при раскрое металла на лазерном станке
Азот и сжатый воздух подаются через редуктор на баллоне, соответственно, какие показатели на нем выставлены, так процесс и будет идти. Оптимальное давление для азотной резки — 1,6-1,8 Мпа.
Давление кислорода применяется разное для резки и для пробивки отверстий. Кислород подается по отдельному тракту, оборудованному регулятором SMC. Благодаря этому можно более точно регулировать давление.
Работа с регулятором давления
Максимальное давление, которое можно подавать на регулятор – 1 Мпа. При более высоких параметрах регулятор работать не способен, в лучшем случае он будет спускать избыточное давление, в худшем – выйдет из строя. Для резки с кислородом достаточно давления — 0,5-0,6 МПа, но несмотря на небольшой расход газа, процесс достаточно сложен.
Особенности резки металла с использованием воздуха
Чтобы использовать сжатый воздух для резки металла необходимо приобрести систему фильтрации. Фильтры требуется регулярно заменять, обслуживать оборудование, своевременно заменять расходных материалов.
Резка воздухом должна проводиться под давлением 1,6-1,8 Мпа. Чтобы добиться таких показателей на выходе, до фильтрации давление должно составлять не менее 20-25 атмосфер.
Газовое оборудование для резки
Газ может поставляться в отдельном баллоне объемом 40 или 70 литров. Баллоны приходится часто менять, поэтому покупают сразу несколько баллонов. Матрица с баллонами избавляет от частой дозаправки, однако она занимает много места. Баллоны оборудуются вентилями для регулировки подачи газа, а также используются для подсоединения редуктора или наполнительной рампы. Элементы баллона, которые соприкасаются с воздухом, выполнены из латуни.
Для резки металла применяется газ, очищенный от примесей на 99,99%. Более высокие параметры экономически не целесообразны для производства.
