激光切割應該選空氣、氧氣還是氮氣?
空氣
空氣切割因成本低,只需要一臺空壓機和設備本身的電費消耗,廣受激光加工客戶的喜愛。
但切割也存在一些劣勢,切面可能會產生毛刺,并且隨著厚度的增加,毛刺越明顯,需要二次加工清理,會降低整個產品的生產效率。
切面會發黑,影響產品質量。所以,對于斷面光滑度和顏色要求不高,且追求效率的客戶,可以采用空氣進行切割。
我們用2萬瓦的空氣切割分別切割了14mm和25mm的碳鋼板,14mm的碳鋼板底部幾乎沒有毛刺,成品較好,而25mm的碳鋼板效果明顯比14mm效果稍差。
【空氣切割主要適用】不銹鋼、碳鋼、鋁板、 黃銅等材料切割。
氧氣
氧氣切割是常見、傳統的切割方式。
氧氣與鐵元素的化學反應熱促進金屬吸熱熔化,可以大幅度提高切割效率,實現更厚材料的切割,明顯提高激光切割機的加工能力。
氧氣切割相較于空氣切割,斷面會更光滑,切割更厚的板材時,效果會更好。
氧氣切割的劣勢是,在切割時,由于氧氣的存在,會在切口端面產生明顯的氧化膜,使切口斷面發黑,并且用氧氣切割會對切割面周圍材料產生淬火效應,增加這部分材料的硬度,對后續加工造成一定的影響。
氧氣切割14mm碳鋼板效果
氧氣切割25mm碳鋼板效果
【氧氣切割主要適用】碳鋼、不銹鋼、電鍍鋼板、紫銅等材料切割。
氮氣
采用氮氣作為輔助氣體切割時,氮氣會在熔化的金屬周圍形成保護氛圍,防止材料被氧化,從而確保型材的質量。
用氮氣切割的材料,端面質量優良,不含任何雜質,切口端面為金屬本色。
這種端面非常容易接受粉末涂料,并且還確保了適當的焊接表面。通常不需要任何二次操作。
氮氣也有它的劣勢,因其不與金屬產生化學反應,沒有反應熱的產生,切割能力不如氧氣,而且氮氣切割的氮氣消耗量比氧氣大數倍,切割成本要高于氧氣切割。
在使用氮氣切割時,我們需要注意,氣體流量的改變對切割的影響很大,在保證切割氣體壓力的情況下,一定要保證氣體流量的充足。
氮氣切割14mm不銹鋼板效果
氮氣切割14mm不銹鋼板效果
【氮氣切割主要適用】不銹鋼、鋁、碳鋼、黃銅等材料切割。
綜合分析
我們用空氣、氮氣、氧氣,分別切割了14mm和25mm的碳鋼板和不銹鋼板,數據如下圖所示。
結合上文切割效果,結論如下。
若切割≤20mm的碳鋼板,用空氣和氧氣切割成品差別不大,但空氣切割效率會更高。
若切割≥25mm的碳鋼板,要想保證切割效果,用氧氣切割更合適,或者在用空氣切割時,將功率調到更大。
在切割不銹鋼和鋁等材料時,要想保證端面光滑且不被氧化,則需要用氮氣進行切割。
在不考慮成品效果,只考慮成本的前提下,氮氣成本更高,其次是氧氣和空氣。
綜上所述,要想找到適合自己機型的輔助氣體,得從設備功率、切割材料、切割成本等因素多重考量。