O gás auxiliar utilizado pela máquina de corte a laser para processar diferentes materiais varia. A espessura de corte também varia, assim como a pressão e os requisitos do gás auxiliar. Em termos de custo, o corte de aço carbono com oxigênio é relativamente barato, enquanto o corte de aço inoxidável requer uma quantidade muito grande de nitrogênio. Quanto maior a espessura do aço inoxidável, maior a quantidade de nitrogênio e a pureza necessárias para o corte, e consequentemente o custo, mais elevado.
O gás auxiliar da máquina de corte a laser é utilizado principalmente em:
1. Gás laser (o gás usado para produzir laser no gerador de laser)
2. Ar comprimido (geralmente usado para proteger o caminho da luz, e alguns fabricantes também o utilizam como gás de proteção)
3. Gás auxiliar (gás pulverizado pelo bocal de corte da máquina de corte)
O corte de aço carbono com oxigênio requer, geralmente, uma pureza de 99,5% ou superior. A principal função do oxigênio é auxiliar na combustão e na remoção da escória resultante do corte. A pressão e a vazão variam de acordo com o fabricante da máquina de corte a laser, sendo diretamente relacionadas ao tamanho do bocal de corte e à espessura da chapa a ser cortada. Geralmente, a pressão necessária é de 0,3 a 0,8 MPa, e a vazão do bocal de corte varia de 0,02 a 0,05 MPa. A vazão é mais complexa; por exemplo, para o corte de aço carbono de 22 mm, alguns fabricantes utilizam vazões de até 10 m³/h (incluindo proteção dupla do bocal de corte com oxigênio).
O nitrogênio é utilizado para cortar aço inoxidável. Sua função é prevenir a reação de oxidação e remover a escória. A pureza do nitrogênio tem requisitos elevados (especialmente para aço inoxidável com espessura superior a 8 mm, geralmente exigindo pureza de 99,999%). A pressão necessária também é relativamente alta, geralmente superior a 1 MPa. Para cortar aço inoxidável com espessura superior a 12 mm ou 25 mm, por exemplo, a pressão necessária é ainda maior, acima de 2 MPa. A vazão varia de acordo com o modelo do bocal de corte, mas é bastante alta. Por exemplo, para cortar aço inoxidável de 12 mm, alguns fabricantes utilizam uma vazão de 150 m³/h, enquanto para cortar aço de 3 mm, a vazão geralmente é inferior a 50 m³/h.
A máquina de solda a laser utiliza um gás protetor no processo de soldagem. Esse gás é injetado através do bocal e atinge a superfície da peça de trabalho sob determinada pressão. Muitas pessoas, porém, desconhecem a importância do gás protetor. A seguir, os técnicos de gases da Shengyujia explicam o motivo da utilização desse gás na máquina de solda a laser:
Motivo 1:Pode proteger a lente de focalização da contaminação por vapor metálico e respingos de gotas líquidas.
O gás protetor pode proteger a lente de focalização da máquina de soldagem a laser da contaminação por vapor metálico e da projeção de gotículas líquidas, especialmente em soldagens de alta potência, pois o material ejetado se torna muito potente, tornando a proteção da lente ainda mais necessária.
Motivo 2: O gás protetor é muito eficaz na dispersão do plasma gerado pela soldagem a laser de alta potência.
O vapor metálico absorve o feixe de laser, ionizando-se e formando uma nuvem de plasma. O gás protetor ao redor do vapor metálico também é ionizado pelo calor. Se houver plasma em excesso, o feixe de laser é parcialmente consumido por ele. Como fonte de segunda energia, o plasma se forma na superfície de trabalho, reduzindo a profundidade de soldagem e aumentando a área da poça de fusão. A taxa de recombinação de elétrons aumenta devido ao aumento das colisões de três corpos entre elétrons, íons e átomos neutros, reduzindo a densidade eletrônica no plasma. Quanto mais leve o átomo neutro, maior a frequência de colisões e, consequentemente, maior a taxa de recombinação. Por outro lado, gases protetores com alta energia de ionização, por si só, não aumentam a densidade eletrônica devido à ionização do próprio gás.
Motivo 3: O gás protetor pode impedir a oxidação da peça durante o processo de soldagem.
A máquina de soldagem a laser deve utilizar um gás de proteção, e o programa deve ser configurado para que primeiro seja utilizado o gás de proteção e, em seguida, o laser, para evitar a oxidação do laser pulsado durante o processamento contínuo. O gás inerte pode proteger a poça de fusão; em alguns casos de soldagem de materiais, a oxidação superficial não é uma preocupação, dispensando a necessidade de proteção. No entanto, para a maioria das aplicações, hélio, argônio, nitrogênio e outros gases são frequentemente utilizados para proteger a peça de trabalho da oxidação durante o processo de soldagem.
Essas são as razões pelas quais gases protetores são usados em máquinas de soldagem a laser. O hélio é geralmente usado como gás protetor, pois inibe o plasma ao máximo, aumentando assim a profundidade de penetração e melhorando a velocidade de soldagem. Além disso, sua leveza permite a fuga do gás, evitando a formação de porosidade. Naturalmente, em nossa experiência prática de soldagem, o argônio também apresenta bons resultados como gás protetor.
Data da publicação: 08/01/2025