激光切割為何要用輔助氣體

  激光束經(jīng)過聚焦后形成0.1~0.2mm的焦點(diǎn)，使得焦點(diǎn)處的功率密度達(dá)到10七次方W/cm2以上。激光能量將板材材料瞬間加熱至氣體溫度，部分材料氣化后作為蒸汽逸去，部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走，形成孔洞。隨著光束與材料的相對移動(dòng)，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄（0.12~0.5mm)切縫。切縫過程中，于聚焦后的焦點(diǎn)處同時(shí)施加輔助氣體，可以幫助吹走割縫內(nèi)的熔渣，切割碳鋼板式采用氧氣作為輔助氣體還可以與熔融金屬產(chǎn)生放熱化學(xué)氧化過程，加快切割速度，提高切割質(zhì)量。在切割不銹鋼板、鋁板、鈦合金板等材質(zhì)是采用高壓氮?dú)猓?.2~2.0MPa)作為輔助氣體，在切割過程中把熔融金屬吹出。切割木材、有機(jī)玻璃、塑料、陶瓷、石英玻璃等非金屬板材是一般吹以空氣作為輔助氣體，主要用于吹除切割過程中產(chǎn)生的粉塵顆粒等。輔助氣體還可以冷卻卻聚焦鏡片，防止切割煙塵進(jìn)入切割頭內(nèi)污染鏡片并導(dǎo)致鏡片過熱損壞。
  大多數(shù)有機(jī)和無機(jī)材料都可以用激光切割機(jī)，在工業(yè)制造系統(tǒng)中常用的各種金屬材料，不管它具有什么樣的硬度，幾乎都可以切割。銅、鋁及其合金板材，由于對激光波長額反射率較高，同時(shí)又是高導(dǎo)熱材料，因此激光切割較為困難，一般情況下可以采用脈沖方式進(jìn)行加工。目前，激光切割20mm以下的鋼板可以達(dá)到優(yōu)質(zhì)切割，切割20mm以上的鋼板會(huì)出現(xiàn)斷面不垂直的加工表面現(xiàn)象，同時(shí)斷面粗糙度會(huì)大大下降。
   采用輔助氣體的作用是：
    1.吹走殘余廢渣
    2.保護(hù)鏡片
    3.與材料產(chǎn)生反應(yīng)，增加切割速度。
  輔助氣體的純度和壓力直線影響切割板材斷面質(zhì)量，切割碳鋼用的氧氣純度應(yīng)在99.6%以上，當(dāng)切割用氧氣純度越高，切割碳鋼板斷面的粗糙度以及質(zhì)量也越高，當(dāng)然切割成本也隨之提高。切割不銹鋼板時(shí)氮?dú)饧兌葢?yīng)在99.5%以上，提高氮?dú)饧兌瓤梢员ＷC在切割不銹鋼板的過程中切縫不改變顏色。在切割非金屬板材時(shí)，應(yīng)保證壓縮空氣中不含水分有油，避免污染鏡片，降低鏡片的使用壽命。
如何選擇激光切割機(jī)的輔助氣體

 一些金屬在切割的時(shí)候采用氧氣會(huì)在切割面上形成氧化膜，采用氮?dú)饩涂梢赃M(jìn)行防止氧化膜出現(xiàn)的無氧化切割。無氧化切割面具有可以直接進(jìn)行熔接、涂抹，耐腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)。切口端面發(fā)白。

 主要適用的板材有不銹鋼，電鍍鋼板，黃銅，鋁，鋁合金等。

 

3、氧氣

 主要用于激光切割機(jī)切割碳鋼。利用氧氣反應(yīng)熱大幅面提高切割效率的同時(shí)，產(chǎn)生的氧化膜會(huì)提高反射材料的光束光譜吸收因數(shù)。切口端面發(fā)黑或者暗黃色。

 主要適用壓延鋼材，溶接構(gòu)造用壓延鋼材，機(jī)械構(gòu)造用碳鋼，高張力版，工具板，不銹鋼，電鍍鋼板，銅，銅合金等。

 

4、氬氣

 氬氣為惰性氣體，在激光切割機(jī)切割中用于防止氧化和氮化，在熔接中也使用，與其他加工氣體相比，價(jià)格粳稻，相應(yīng)增加成本。切口端面發(fā)白。

 主要適用的材料是鈦，鈦合金等。