激光切割辅助气体小贴士

辅助气体的种类
激光切割采用多种辅助气体来辅助切割过程。所采用的切割工艺和所切割的材料决定了最适合使用的辅助气体(惰性或活性气体)的类型。
如名称所示,惰性气体切割(即,熔融切割或惰性气体熔体剪切)使用化学惰性辅助气体。所用的辅助气体取决于材料的反应性。例如,由于熔融的热塑性塑料不与氮和氧反应,因此在激光切割此类材料时可以将压缩空气用作辅助气体。另一方面,由于熔融的钛会与氮和氧发生反应,因此在涉及该材料的激光切割应用中,必须使用氩气(或其他化学惰性气体)作为辅助气体。当通过惰性气体切割工艺激光切割不锈钢时,通常将氮气用作辅助气体。这是因为熔融的不锈钢与氧气发生化学反应。
当通过反应性熔体剪切工艺对材料进行激光切割时,采用活性(即化学反应性)辅助气体(通常为氧气)来加速切割过程。在惰性气体切割中,仅通过激光的能量加热,熔化和汽化材料,而在反应气体切割中,辅助气体与材料之间的反应会产生额外的热量,从而有助于切割过程。由于这种放热反应,与通过惰性气体切割工艺切割相同材料时所需的功率水平相比,反应性气体切割通常需要较低的激光功率水平来穿透材料。
所采用的辅助气体的切割压力还取决于所采用的切割工艺以及所切割材料的特性和厚度。例如,在惰性气体切割过程中,聚合物通常需要26 bar的气体喷射压力,而不锈钢则需要814 bar的气体喷射压力。因此,较薄的材料通常也需要较低的压力,而较厚的材料通常需要较高的压力。在氧化切割中,情况正好相反:材料越厚,所需的压力越低,材料越薄,所需的压力就越高。
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