Преимущества лазерной резки металлов по отношению к традиционным способам обработки – плазменной и газовой резкой, вполне очевидны: это и недостижимая ранее точность, и возможность изготовления деталей любой геометрии, и высокая скорость процесса резки. Для удаления остатков металла обычно используется газ – кислород или азот.
Резка с использованием кислорода обычно используется для металлов, температура плавления которых достаточно высока, или если технологический процесс допускает образование оксидной пленки. Резка в азоте используется для обработки таких металлов, как алюминий или нержавеющая сталь.
Лазерная резка с использованием азота
Применение азота при лазерной резке целесообразно в тех случаях, когда окисление разрезаемого металла является недопустимым или нежелательным. Так, резка лазером с кислородом нержавеющей стали существенно снижает антикоррозионные свойства металла. Впрочем, и при резке в азоте требуется использование газа очень высокой степени чистоты – даже небольшое количество кислорода способно существенно снизить характеристики нержавеющей стали. Если результирующий срез изменил свой цвет, даже незначительно – это свидетельство того, что чистота азота не соответствует установленным требованиям.
Для получения газообразного азота для лазерного станка, часто используют адсорбционные генераторы азота с дожимным компрессором до 30 Бар.
Особенности резки с применением азота
Для лазерной резки с применением азота требуется газ с максимально возможной степенью чистоты. Данное ограничение обусловлено опасностью снижения антикоррозионных свойств материала, вызванных попаданием даже незначительного количества кислорода в расплав. В большинстве случаев недостаточная чистота азота, используемого для лазерной резки, может быть обнаружена по нехарактерному изменению цвета среза металла.
Резка азотом дает следующие преимущества:
- Малая ширина среза;
- Высокая точность;
- Качественный срез;
- Небольшая площадь термического воздействия.
Обработка металла лазером с применением азота позволяет изготавливать очень сложные детали и обеспечивает возможность выполнять отверстия малого диаметра. Поэтому резка, при которой используется азот, в значительной степени востребована в современной промышленности.
Лазерная резка с использованием кислорода
Характерной особенностью резки металлов в кислороде является процесс окисления поверхности расплавленного метала. Эта реакция сопровождается выделением тепловой энергии, что приводит к увеличению температуры резки. Это позволяет ощутимо увеличить скорость процесса резки (в частности, за счет частичного испарения расплавленного металла), а также предоставляет возможность обработки более толстых листов.
Как правило, кислород используется для лазерной резки низкосплавных сортов стали. Фокусное расстояние в данном случае существенно меньше, чем при использовании азота, к тому же фокус луча располагается на верхней кромке разрезаемой детали. Другой особенностью резки в кислороде является необходимость уменьшения давления газа при увеличении толщины резки. Если этого не сделать, экзотермические реакции могут стать неконтролируемыми, что приведет к порче детали. И еще один нюанс: даже незначительные колебания давления приводят к неравномерности линии разреза, что устраняется использованием специальных редукторов. Наконец, чем больше в используемом кислороде примесей, тем ниже скорость резки (по причине замедления реакции окисления).
