Il gas ausiliario utilizzato dalla macchina per il taglio laser varia a seconda del materiale. Lo spessore di taglio è diverso, e di conseguenza anche la pressione e i requisiti del gas ausiliario variano. In termini di costi, il taglio dell'acciaio al carbonio con ossigeno è relativamente economico, mentre per l'acciaio inossidabile è necessaria una quantità molto elevata di azoto. Più spesso è il taglio, maggiore è la quantità e la purezza dell'azoto, maggiore sarà il costo.
Il gas ausiliario della macchina per il taglio laser viene utilizzato principalmente in:
1. Gas laser (il gas utilizzato per produrre il laser nel generatore laser)
2. Aria compressa (generalmente utilizzata per proteggere il percorso della luce, e alcuni produttori la utilizzano anche come gas protettivo)
3. Gas ausiliario (gas spruzzato dall'ugello di taglio della macchina da taglio)
Il taglio dell'acciaio al carbonio con ossigeno richiede generalmente una purezza del 99,5% o superiore. La funzione principale è quella di favorire la combustione e rimuovere le scorie di taglio. La pressione e la portata variano a seconda del produttore della macchina per il taglio laser, in quanto dipendono dalle dimensioni dell'ugello di taglio e dallo spessore della lamiera. Generalmente, la pressione richiesta è di 0,3-0,8 MPa, mentre quella dell'ugello di taglio è di 0,02-0,05 MPa. La portata non è facilmente quantificabile; ad esempio, per il taglio di acciaio al carbonio da 22 mm, alcuni produttori arrivano a 10 m³/h (inclusa la protezione a doppio strato dell'ugello di taglio con ossigeno).
L'azoto viene utilizzato per tagliare l'acciaio inossidabile. La sua funzione è quella di prevenire le reazioni di ossidazione e di rimuovere le scorie. La purezza dell'azoto deve essere elevata (soprattutto per l'acciaio inossidabile con spessore superiore a 8 mm, dove generalmente si richiede una purezza del 99,999%). I requisiti di pressione sono relativamente elevati, generalmente superiori a 1 MPa; ad esempio, per tagliare acciaio inossidabile con spessore superiore a 12 mm o fino a 25 mm, la pressione richiesta è maggiore, pari o superiore a 2 MPa. La portata varia a seconda del modello dell'ugello di taglio, ma è molto elevata: ad esempio, alcuni produttori arrivano a portare 150 m³/h per il taglio di acciaio inossidabile da 12 mm e 50 m³/h per quello da 3 mm.
La saldatrice laser utilizza un gas protettivo durante il processo di saldatura. Il gas protettivo viene spruzzato attraverso un ugello e raggiunge la superficie del pezzo a una determinata pressione. Molti non sanno perché venga utilizzato il gas protettivo; di seguito, i tecnici di Shengyujia Gas spiegano il motivo per cui la saldatrice laser utilizza il gas protettivo:
Motivo 1:Può proteggere la lente di messa a fuoco dalla contaminazione da vapori metallici e dagli schizzi di goccioline di liquido
Il gas protettivo può proteggere la lente di focalizzazione della saldatrice laser dalla contaminazione da vapori metallici e dagli spruzzi di gocce di liquido, soprattutto nella saldatura ad alta potenza, poiché in questo caso i gas espulsi diventano molto potenti e la protezione della lente è ancora più necessaria.
Motivo 2: Il gas protettivo è molto efficace nel disperdere la schermatura al plasma generata dalla saldatura laser ad alta potenza.
Il vapore metallico assorbe il raggio laser ionizzandosi in una nube di plasma, e anche il gas protettivo che circonda il vapore metallico viene ionizzato dal calore. Se è presente una quantità eccessiva di plasma, il raggio laser viene in parte consumato dal plasma stesso. Come seconda fonte di energia, il plasma presente sulla superficie di lavoro riduce la profondità di saldatura e amplia la superficie del bagno di fusione. L'aumento delle collisioni a tre corpi tra elettroni, ioni e atomi neutri incrementa il tasso di ricombinazione degli elettroni, riducendo la densità elettronica nel plasma. Più leggero è l'atomo neutro, maggiore è la frequenza di collisione e più alto è il tasso di ricombinazione. D'altra parte, solo i gas protettivi ad alta energia di ionizzazione non aumentano la densità elettronica a causa della ionizzazione del gas stesso.
Motivo 3: Il gas protettivo può impedire l'ossidazione del pezzo durante il processo di saldatura
La saldatrice laser deve utilizzare un gas di protezione e il programma deve essere impostato in modo da erogare prima il gas di protezione e poi il laser, per prevenire il fenomeno di ossidazione del laser pulsato durante la lavorazione continua. Il gas inerte può proteggere il bagno di fusione; quando si saldano alcuni materiali, l'ossidazione superficiale non è un problema e quindi non è necessaria la protezione, ma per la maggior parte delle applicazioni si utilizzano spesso elio, argon, azoto e altri gas per proteggere il pezzo dall'ossidazione durante il processo di saldatura.
Questi sono i motivi per cui si utilizzano gas di protezione nelle saldatrici laser. L'elio è generalmente il gas di protezione utilizzato, in quanto è in grado di inibire il plasma al massimo grado, aumentando così la profondità di penetrazione e migliorando la velocità di saldatura. Inoltre, essendo leggero, può fuoriuscire senza causare porosità. Naturalmente, dai nostri risultati di saldatura, anche l'argon offre una buona protezione.
Data di pubblicazione: 8 gennaio 2025