close

  氣體輔助雷射切割

  需要使用輔助氣體進行雷射切割是因為台中雷射雕刻,聚焦光束在焦點附近所產生了熔融金屬,使用氣體壓力可以從切割區域把熔融的金屬吹走。這種方法在加工低鋁鋼時效果最好,當加熱溫度高於燃點時,該加工過程從材料的熱反應過程中吸收額外能量。這樣,使用輔助氣體時,雷射功率將更低,稱為雷射熔融切割。使用氧氣作為輔助氣體來切割碳素鋼可用來加工厚度達40mm的材料。

  碳素鋼的二維切割主要使用的是CO2雷射器,因為它能夠得到最佳的成本效益,對1mm厚的金屬其切割速度為10m/min,6mm厚的為3m/min,15mm厚的為1m/min。

  在厚碳鋼板加工中,氧氣的主要作用是輔助鋼板的鍛燒過程。此外,它也有助於清除熔融的材料。通常來說,輔助氣體的壓強和體積都很小。例如,通常6-8 PSI的氧氣可以加工1 5/8英寸厚的鋼板。氧氣的氣壓太大的話容易帶來燃燒過程的不可控性。一旦燃燒過程開始,只需要很少的氧氣就能維持該過程。然而,熔化的材料必須通過輔助氣體的流動來清理。如果使用標準的噴嘴,輔助氣體管道內的衝擊波會導致切口邊緣有條紋和溝槽。而使用環形流噴嘴可以避免這個問題。

  高壓惰性氣體輔助切割過程 當切割高合金鋼和合金鋁時,通常使用惰性氣體(氮氣,氬氣)作為輔助切割的氣體,這樣,切割過程就僅取決於雷射光束的能量。所以,雷射功率會比使用氧氣作為輔助氣體時更大。高壓切割過程並不會對切口產生氧化的效果,這對於切割後將進行焊接的情況來說很重要。目前在工業領域,雷射熔融切割被用於厚度達25mm的材料加工。對於1 mm厚的材料來說,典型的切割速度是,達8m/min,對3mm厚的材料來說,速度為4。5m/min,對於8mm厚的材料來說,速度為1。5m/min。

  在這些應用中,高壓氮作為輔助氣體被用來隔絕切口與外界氧氣的接觸,並且從切口處把熔融的材料快速的吹乾淨。切割不鏽鋼時,輔助氣體壓強範圍從300 到400 PSI。更薄的不鏽鋼可以使用低壓強氣體,範圍為100-200 PSI。

  輔助氣體成本

  有很多方法可以提供氧氣和氮氣。實際上氧氣和氮氣的單位成本是很類似的。使用氮氣來作為輔助氣體時花費更大,因為切割過程消耗了更多的氣體,但是,它可以得到「乾淨的切口」,而不用二次加工來進行修整。通過選擇不同的供氣方式,氣體成本可以得到降低;高壓氣缸的單位成本比其他各種不同的供氣系統要來的貴。而且氣缸供氣還需要租金,使用的氣體存儲體積越大,租金越高。

  一些應用中,空氣(氧-氮混合氣體)也可以用來作為輔助氣體。壓縮空氣是現有的CO2雷射切割設備運轉過程的一部分。在傳輸光束的過程中,空氣起到淨化光束的作用,它防止外部污染物進入密閉的光路中。用於淨化光束的空氣還可以保證光學元件的清潔度,從而延長光學元件的壽命。空氣還與氣閥,氣缸,傳動裝置相連,可以發揮氣動開關,光束衰減和裝夾的作用。某些材料可以被切割得更快。在這些實例中,空氣必須是乾淨,乾燥且經過濾的。對於空氣輔助切割來說,可切割材料有厚度上的限制。通常是3 mm或者更薄,而且,空氣輔助切割會稍微在切口表面留下氧化痕跡。雖然比氧氣或氮氣要便宜,但是空氣的供給還是需要用電力來實現所需的氣體壓強和體積。

  不論選擇何種氣體,這方面的成本通常是小於總成本的10%。空氣是最便宜的,但是使用的範圍很有限,氮氣是最貴的,但是可以產生乾淨的切口而不需要二次加工。
 

arrow
arrow
    文章標籤
    雷射切割機
    全站熱搜

    dbfdhgdfhfdjyu 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()