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不同的辅助气体对激光切割机的影响
来源:内容整理    日期:2020-07-22    阅读()

首先,让我们看一下激光切割的过程:振荡器产生的激光穿过透镜后,会聚在一个点上,形成一个很小的光斑。通过精确地控制透镜和板之间的距离,可以保证激光光斑在材料厚度方向上的某个位置稳定。这时,由于透镜的会聚,功率密度非常大的激光能量被聚集在现场,功率密度通常可以达到106〜109W / cm2。吸收点能量后,材料立即熔化,并通过使用辅助气体将熔融液体从材料上吹走,以完成切割过程。

在整个切割过程中,辅助气体的主要功能是形成驱动力,以从材料本身中去除熔融金属液体。在此过程中,不同种类的气体会对材料和截面产生不同的影响:

1.氧气作为辅助气体

在吹走熔融金属液的同时,氧化反应将促进金属的吸热熔融,从而实现较厚材料的熔融。该过程将明显提高激光器的加工能力。但是,由于氧气的存在,材料的切割部分将明显被氧化。并且在切割部分周围的材料上会产生淬火效果,这会提高材料这部分的硬度,并对后续加工产生一定的影响。

2.氮气作为辅助气体

熔融金属液体周围将形成保护性气氛,以防止材料被氧化,从而确保型材的质量。但同时,由于氮不具有氧化能力,因此无助于提高像氧气一样的切削能力。另外,当将氮气用作辅助气体时,氮气的消耗非常大。因此,切割成本高于其他气体。

3.空气作为辅助气体

氮气约占空气的78%,氧气约占21%。当使用空气作为切割的辅助气体时,由于氧气的存在,切割部分的氧化反应必然发生。但是同时,由于存在大量的氮,由氧引起的氧化反应不足以增强传热,并且切削能力也不会提高。因此,空气切割效果可以理解为在氮气切割和氧气切割之间。优点是空气切割的成本非常低,所有成本都是空气压缩机提供空气所造成的功率消耗,以及空气管道中过滤器元件的消耗。

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