如何选配激光切割机配套空压机
激光切割设备在智能装备制造环节中必不可少,也是国内制造走向智能化的关键角色。目前激光切割技术的新市场朝着高精度作业领域发展,激光切割的切口宽窄度和切口表面粗糙度等控制精度更高。由于其独特的加工优势,加工成本大幅下降,目前特别是在钣金加工行业中已取代传统加工方式。而使用压缩空气作为辅助气体因为其成本低,已经被广泛应用在激光行业中。
工作原理
发振器产生的激光通过透镜后,被汇聚于一点形成极小的光斑,用过控制透镜与板材的距离,保证激光光斑稳定在材料厚度方向上的某一位置,此时由于透镜的汇聚作用,光斑处聚集了功率密度非常大的激光能量,功率密度通常能达到106-109W/cm2,材料吸收光斑能量后瞬间熔化,借助与光束同轴的高速气流去除熔融物质,从而实现割开工件,激光切割属于热切割方法。激光切割可分为激化切割、激光熔化切割、激光氧助熔化切割和控制断裂切割四种。
辅助原理
激光切割辅助气体的作用主要:助燃及散热、及时吹掉切割产生的熔渍、防止切割熔渍向上反弹进入喷嘴、保护聚焦透镜等。根据被切割材料的不同,结合激光切割机的功率,选择不同的激光切割工艺,辅助气体的选择也不尽相同。不同种类辅助气体的特点、用途和适用范围如下:
氧气作为辅助气体时,在吹离熔化金属液体的还会发生氧化反应促进金属吸热熔化,从而实现更厚材料的熔化,这一过程会明显提高激光的加工能力。但也是由于氧气的存在,会使材料的切断面发生明显氧化,对切断面周围材料产生淬火效应,提高了这部分材料的硬度,对后续加工造成一定的影响。
氮气作为辅助气体时,会在熔化金属液体周围形成保护氛围,防止材料被氧化,从而保证切断面品质。但由于氮气没有氧化能力无法增强热量传递,就不会像氧气那样帮助提高切割能力。由于氮气作为辅助气体时,氮气消耗量很大,造成切割成本比使用其他气体时有所升高。
压缩空气作为辅助气体切割时,氮气约占78%,氧气约占21%,由于氧气的存在使得切割断面必然要发生氧化反应,但由于大量氮气的存在,氧气带来的氧化反应又不足以增强热量传递,切割能力不会提高,可以将空气切割效果理解为介乎于氮气切割和氧气切割之间,而好处是空气切割的成本非常低,成本就是空压机为提供空气而造成的电力消耗。