L'azoto o l'ossigeno sono migliori per il taglio laser?
Mar 21, 2025Nel taglio laser, la scelta dell'azoto (N₂) e dell'ossigeno (O₂) dipende principalmente dal tipo di materiale da tagliare, dal taglio dei requisiti di qualità e dall'efficacia dei costi. Quello che segue è un'analisi comparativa dei due e suggerimenti per scenari applicabili:
L'applicabilità dell'azoto (N₂)
Vantaggi:
1. Nessun taglio di ossidazione
- Materiali applicabili: acciaio inossidabile, alluminio, lega di titanio, ottone e altri metalli non ferrosi o materiali riflettenti elevati.
- Effetto: l'azoto come gas inerte può prevenire la reazione di ossidazione tra il materiale e l'ossigeno durante il processo di taglio e il bordo dell'incisione è liscio e senza strato di ossido, riducendo la necessità di successivi macinazione o pittura.
2. Alta qualità della superficie
- Surface di taglio pulito, adatto per la lavorazione di precisione con rigorosi requisiti di superficie (come attrezzature mediche, parti del prodotto elettronico).
3. Evita i residui di scorie
- L'azoto ad alta purezza (oltre il 99,9%) può effettivamente soffiare il metallo fuso ad alta pressione, riducendo l'adesione delle scorie.
Contro:
1. Costo elevato
- Il consumo di azoto grande (alta pressione, flusso elevato) e azoto ad alta purezza è costoso, soprattutto per i costi di taglio spessi significativamente aumentati.
2. La velocità di taglio è lenta
- Nessuna reazione esotermica, completamente dipendente dall'energia laser per sciogliere il materiale, la velocità di taglio è inferiore rispetto al taglio assistito dall'ossigeno.
In secondo luogo, l'applicabilità dell'ossigeno (O2)
Vantaggi:
1. La reazione esotermica accelera il taglio
- Materiale applicabile: acciaio al carbonio (come acciaio a basso contenuto di carbonio, acciaio al carbonio medio)
- Principio: l'ossigeno reagisce con l'ossidazione dei metalli ad alta temperatura (Fe + O₂ → FeO + calore), rilasciando un'energia termica aggiuntiva e aumenta significativamente la velocità di taglio (dal 30% al 50% più veloce rispetto all'azoto).
2. Buona economia
- basso costo di ossigeno e a causa del rilascio di calore di reazione può ridurre i requisiti di potenza del laser, adatti alla lavorazione dell'acciaio al carbonio ad alto volume.
3. Vantaggi del taglio della piastra spessa
- Per piastre di acciaio al carbonio spesse (come oltre 20 mm), l'assistenza all'ossigeno può effettivamente penetrare e mantenere l'efficienza di taglio.
Contro:
1. Problema di ossidazione
- Il bordo del taglio formerà uno strato di ossido (nero o giallo), che richiede un trattamento successivo (come la macinatura, la pittura), che influenza la qualità della superficie.
2. Non applicabile ai metalli non ferrosi
- L'alluminio, l'acciaio inossidabile e altri materiali tagliati nell'ossigeno tendono a produrre ossidi ad alto punto di fusione (come Al₂o₃), con conseguente scarsa qualità di taglio o persino fallimento.
Iii. Altre precauzioni
1. Requisiti di purezza del gas
- Azoto: ≥99,9% (raccomandato per il taglio in acciaio inossidabile superiore al 99,99%).
- Ossigeno: purezza ≥99,5% per evitare impurità che influenzano l'efficienza di reazione.
2. Pressione e flusso del gas
L'azoto di solito richiede una pressione più elevata (ad es. Da 20 a 30 bar) per far esplodere il fuso.
- Bassa pressione di ossigeno (ad esempio da 10 a 15 bar), ma soggetto a regolazione dello spessore del materiale.
3. Alternative
- Tagliamento dell'aria: il costo più basso, ma adatto solo per un sottile acciaio al carbonio o la qualità della scena non è elevata, l'ossidazione dell'incisione è evidente.
- Gas misto: alcuni scenari usano una miscela di azoto-ossigeno (come il taglio del foglio zincato), bilanciamento della velocità e problemi di ossidazione.
In sintesi:
- Azoto: se il materiale di taglio è metallo non ferroso come acciaio inossidabile o alluminio, o è richiesta la finitura di incisione (come parti di aspetto e parti di precisione).
Scegli ossigeno: se si taglia l'acciaio al carbonio e persegue l'efficienza e i vantaggi dei costi, particolarmente adatti per la lavorazione spessa della piastra.
-Trasfor
La selezione flessibile del gas in base alle esigenze specifiche può migliorare significativamente i costi di efficienza e controllo del taglio del laser.
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