Лазерная резка металла в азоте

Технология лазерной резки характеризуется отсутствием механического воздействия на материал. В качестве главного инструмента здесь выступает луч, в месте прохождения которого металл начинает плавиться. Это способ обрабатывать детали быстро, аккуратно и с высокой точностью. Зачастую больше не требуются никакие дополнительные операции, и заготовка сразу поступает на следующий этап производства.

Роль газа в процессе резки лазером

Луч, оказывающий термическое воздействие, набирает силу, проходя через специальную линзу. Он фокусируется на месте реза. Одновременно в эту точку направляется газ под высоким давлением, способствующий выдуванию расплавленного вещества. Возможно также частичное испарение металла.

В процессе резки применяется азот, кислород или другой технологический газ. Чистота этого вспомогательного компонента важна для получения качественного результата. Чем толще раскраиваемое полотно, тем меньше должно быть примесей в газе. И напротив, более чистое вспомогательное вещество обеспечивает повышение скорости  резки при неизменной мощности лазера. Выбор самого газа определяется разновидностью материала для обработки, толщиной металлического листа, запланированными последующими операциями.

Азот против кислорода

К использованию этого газа прибегают в том случае, если важно создать кромки на срезах без малейшего окисления. Например, в дальнейшем деталь подлежит окрашиванию. Окислительные процессы приведут к значительному ухудшению результата. Они также снижают устойчивость материала к коррозии. Азот помогает создать такую среду, при которой подобные проблемы не возникнут. После лучевого воздействия он просто удаляет расплавленную массу из разреза, оставляя металл в химически неизменном состоянии.

Кислород ведет себя по-другому. Он сначала окисляет расплавленное место и только затем отводит полученные излишки. Если появление оксидного слоя на участке реза не критично, можно выбрать кислород. Его сильной стороной является образование мощной термической реакции, способствующей ускорению обработки металлической заготовки. Этот газ также упрощает раскрой толстых листов при том условии, что его поступление строго регулируется.

Для тонких полотен и при необходимости максимально точно обработать материал больше подходит азот. Он незаменим как вспомогательный газ при работе с нержавеющей сталью, сплавами с никелевым компонентом, алюминиевыми деталями. В случае с азотом происходит только плавление вещества, но не горение и не испарение. В результате срезы получаются плавными, без дефектов. Если упомянутые материалы обрабатывать с кислородом, можно получить неровные, испорченные кромки. Этот газ хорошо проявляет себя при обработке углеродистой, низколегированной стали.

Особенности и преимущества резки в азоте

Азот, подобно другим инертным газам, не вызывает мощных экзотермических реакций. Отсюда вытекает требование использовать более мощный лазер. Сам газ должен быть очень сжатым. Фокус луча при работе с металлическим полотном располагается глубже, чем при использовании другого газа. Разрез образуется шире, в него поступает больше сжатого газа, который должен быть предельно чистым, чтобы обеспечить антикоррозийные свойства стали.

В целом применение упомянутого газа дает преимущества:

  • чистые, без дефектов края получаемого среза, высокое качество обработки металлического полотна;
  • отсутствие критического перегрева материала и сохранение его структуры;
  • возможность качественного и долговечного окрашивания металла;
  • отсутствие окалины и минимальна, потеря изначального цвета материала;
  • повышенное сопротивление обработанной стали к коррозийным процессам.

Благодаря описанным преимуществам лазерная резка с использованием такого газа, как азот, является очень популярной и широко применяемой технологией обработки материалов.