ПРИМЕНЕНИЕ АЗОТА И КИСЛОРОДА В ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКЕ МЕТАЛЛОВ
По мере расширения производства многие предприятия приходят к почти круглосуточной загрузке работой машин лазерной резки, что влечет за собой рост объёма ежесуточного потребления до 15 “клеток” с азотными баллонами. Снабжение производства азотом начинает требовать серьезных затрат, как физических, так и финансовых. Установив генератор азота Inmatec, можно полностью снять с себя заботы по закупке азота в баллонах, их доставке и эксплуатации, зачастую связанной с риском для жизни сотрудников предприятия и, при этом, еще и экономить ощутимые деньги
РЕЗКА В КИСЛОРОДЕ
Газовая среда для лазерной резки выбирается, в первую очередь, исходя из вида и сорта подлежащего резке металла. Кислород вызывает мощные экзотермические реакции, выделяющее в процессе которых тепло помогает процессу резки - в кислороде можно резать, к примеру, достаточно толстые листы углеродистых и низколегированных сталей.
Количество подаваемого кислорода необходимо точно дозироваться, в ином случае реакция может выйти из под контроля и, как следствие, ухудшится качество срезов.
РЕЗКА В АЗОТЕ
При резке, например, нержавеющих и высоколегированных сталей, не допускается даже малейшего окисления среза, поэтому в этих случаях в качестве газовой среды необходимо использовать только инертные газы, в первую очередь - азот. Также, азот необходимо использовать тогда, когда срезы планируется окрашивать, в том числе и порошковой краской. Качество окраски окисленных срезов оказывается значительно хуже. Если к точности резки применяются повышенные требования, то азот может использоваться для резки листов толщиной до 25 мм. Если в кислороде, применяемом для резки, не допускается наличие примесей в объеме более чем 0,002%, то для лазерной резки достаточно использования азота с чистотой начиная от 99,5%.
Азот и другие инертные газы не вызывают экзотермических реакций, поэтому для резки в их среде нужен мощный лазер, а газ должен быть сжат до довольно высокого давления (обычно до 35 бар).
При использовании азота лазера должен быть сфокусирован ближе к обратной поверхности листа. В итоге разрез получается более широким и в него подается больше сжатого азота. Для лазерной резки в среде азота, как правило, используются сопла с диаметром 1,5 мм или больше.
ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЗОТА
ОКРАШЕННЫЕ ПОВЕРХНОСТИ
Резка в среде кислорода окрашенных, например железистыми или цинковыми красками, поверхностей может привести к образованию окалины и других негативных явлений, усложняющих в дальнейшем газовую сварку. Для устранения описанных негативных явлений может потребоваться дополнительная достаточно затратная финальная обработка. Резка в азоте позволяет избегать описываемых негативных явлений.
ГАЛЬВАНИЗИРОВАННЫЕ ПОВЕРХНОСТИ
Оцинкованные и гальванически покрытые другими металлами поверхности обычно не рекомендуется резать в кислороде, т.к. образуется окалина, а срез в большинстве случаев получается неровным. Гораздо лучше для резки листов металла с гальваническим покрытием подходит азот.
АЛЮМИНИЙ
Для резки алюминия можно использовать как кислород, так и азот. При этом необходимо учитывать, что кислород, в данном случае, не способен ощутимо повлиять на увеличение скорости резки по причине высокой температуры плавления оксида алюминия (2072 °C). При разрыве оксидной пленки обычно происходит образование неровностей среза. С этим негативным явлением можно бороться путем резки алюминия под низким давлением, но в таком случае происходит образование окалины.
Выводы:
- кислород следует использовать для резки чистого алюминия
- азот больше подходит для резки сплавов алюминия.
ТИТАН
Титан и его сплавы не следует резать ни в кислороде, ни в азоте, т.к. данные газы адсорбируются поверхностью листа с последующим образованием хрупкого и ломкого слоя. Для резки титана лучше всего подходит высокоочищенный аргон или, реже, гелий.
ПРОДУВКА СИСТЕМЫ НАПРАВЛЕНИЯ ЛУЧА
Азот продувается через систему направления луча со скоростью примерно 3 м3/ч, что позволяет вытеснить из нее двуокись углерода и вапоризованную влагу, которые могут вызвать отклонение луча, а так же изменение его мощности или формы.
ЛАЗЕРНАЯ ПАЙКА
Установки для селективной лазерной пайки в постоянном режиме продуваются азотом для предотвращения окисления паяемых частей. Для данных целей достаточная чистота азота составляет 99,5%.
ПРЕИМУЩЕСТВА АЗОТА
• увеличение производительности оборудования за счет увеличения скорости резки
• точные и чистые срезы
• предотвращение перегрева из-за экзотермических реакций
• большая коррозионная стойкость металла
• меньшая цветопотеря
• отсутствие окалины
Предлагаемое нашей компанией оборудование - генераторы азота BOGE / БОГЕ (Германия)
Для эффективной работы лазера необходимо контролировать его внешнюю температуру, и предотвращать попадание пыли на линзы. Очищенный и подготовленный с помощью специальных фильтров и осушителей (рефрижераторных или адсорбционных) сжатый воздух является надежным решением для пользователей лазеров.