Lazer kesim makinesinin farklı malzemeleri işlemek için kullandığı yardımcı gaz farklıdır. Kesim kalınlığı farklı olduğundan, yardımcı gazın basıncı ve gereksinimleri de farklıdır. Maliyet açısından, karbon çeliği oksijenle kesmek nispeten ucuzdur; karbon çeliği kesiminde azot miktarı çok fazladır; paslanmaz çelik ne kadar kalın olursa, azot miktarı ve saflığı o kadar yüksek olur ve maliyet de o kadar artar.
Lazer kesim makinelerinin yardımcı gazı esas olarak şu alanlarda kullanılır:
1. Lazer gazı (lazer jeneratöründe lazer üretmek için kullanılan gaz)
2. Basınçlı hava (genellikle ışık yolunu korumak için kullanılır ve bazı üreticiler koruyucu gaz olarak da kullanırlar)
3. Yardımcı gaz (kesme makinesinin kesme memesinden püskürtülen gaz)
Karbon çeliğinin oksijenle kesilmesinde, saflık gereksinimleri genellikle %99,5 veya daha yüksektir. Ana işlevi, kesim cürufunun tutuşmasına ve üflenmesine yardımcı olmaktır. Her lazer kesim makinesi üreticisinin basınç ve akış hızı farklıdır ve bu, kesme nozulu modelinin boyutu ve kesilen malzeme plakasının kalınlığıyla yakından ilişkilidir. Genellikle, basıncın 0,3-0,8 MPa olması ve kesme nozulu basıncının genellikle 0,02-0,05 MPa olması gerekir. Akış hızı ise kesin olarak söylenemez; örneğin, 22 mm karbon çeliği kesiminde, bazı üreticilerin akış hızı 10 m³/saate kadar çıkmaktadır (oksijenle çift katmanlı kesme nozulu koruması dahil).
Paslanmaz çeliği kesmek için azot kullanılır. İşlevi, oksidasyon reaksiyonunu önlemek ve cürufu uzaklaştırmaktır. Azotun saflığı yüksek gereksinimlere sahiptir (özellikle 8 mm'den kalın paslanmaz çelik için, genellikle %99,999 saflık gereklidir). Basınç gereksinimleri nispeten yüksektir, genellikle 1 MPa'dan fazla gerektirir; örneğin 12 mm'den veya 25 mm'ye kadar daha kalın paslanmaz çeliği kesmek için gereken basınç daha yüksektir, 2 MPa veya daha fazladır. Akış hızı, kesme nozülünün modeline göre değişir, ancak çok büyüktür; örneğin bazı üreticilerde 12 mm paslanmaz çeliği kesmek için 150 m³/saat ve 3 mm'lik kesim için akış hızı 50 m³/saat'in altında olmalıdır.
Lazer kaynak makinesi, kaynak işlemi sırasında koruyucu gaz kullanır. Koruyucu gaz, belirli bir basınçla nozül aracılığıyla iş parçasının yüzeyine püskürtülür. Ancak birçok kişi koruyucu gazın neden kullanıldığını bilmemektedir. İşte Shengyujia gaz teknisyenlerinin lazer kaynak makinesinin neden koruyucu gaz kullandığını açıklaması:
Sebep 1:Odaklama merceğini metal buharı kirliliğinden ve sıvı damlacıklarının sıçramasından koruyabilir.
Koruyucu gaz, özellikle yüksek güçlü kaynak işlemlerinde, lazer kaynak makinesinin odaklama merceğini metal buharı kirliliğinden ve sıvı damlacıklarının sıçramasından koruyabilir; çünkü bu işlemler sırasında püsküren parçacıklar çok güçlü hale gelir ve bu durumda merceği korumak daha da gerekli hale gelir.
2. Sebep: Koruyucu gaz, yüksek güçlü lazer kaynağıyla oluşturulan plazma kalkanını dağıtmada çok etkilidir.
Metal buharı, lazer ışınını emerek plazma bulutuna dönüşür ve metal buharının etrafındaki koruyucu gaz da ısı ile iyonlaşır. Çok fazla plazma varsa, lazer ışını bir ölçüde plazma tarafından tüketilir. İkinci enerji olarak, plazma çalışma yüzeyinde bulunur ve bu da kaynak derinliğini daha sığ ve kaynak havuzu yüzeyini daha geniş hale getirir. Elektronların iyonlar ve nötr atomlarla üç cisim çarpışmalarının artmasıyla elektronların rekombinasyon oranı artar ve plazmadaki elektron yoğunluğu azalır. Nötr atom ne kadar hafifse, çarpışma frekansı ve rekombinasyon oranı o kadar yüksek olur. Öte yandan, sadece yüksek iyonlaşma enerjisine sahip koruyucu gazlar, gazın kendi iyonlaşması nedeniyle elektron yoğunluğunu artırmaz.
3. Sebep: Koruyucu gaz, kaynak işlemi sırasında iş parçasının oksitlenmesini önleyebilir.
Lazer kaynak makinesinde koruma amaçlı bir gaz kullanılmalıdır ve program, sürekli işlem sırasında darbeli lazerin oksidasyon olgusunu önlemek için önce koruyucu gaz, ardından lazer olacak şekilde ayarlanmalıdır. İnert gaz, erimiş havuzu koruyabilir; bazı malzemelerin kaynaklanmasında yüzey oksidasyonu önemli olmadığında koruma düşünülemez, ancak çoğu uygulamada, kaynak işlemi sırasında iş parçasını oksidasyondan korumak için genellikle helyum, argon, azot ve diğer gazlar kullanılır.
Lazer kaynak makinelerinde kaynak yapılırken koruyucu gazların kullanılmasının nedenleri bunlardır. Genellikle helyum koruyucu gaz olarak kullanılır; bu gaz plazmayı en büyük ölçüde engeller, böylece nüfuz derinliğini artırır ve kaynak hızını iyileştirir. Ayrıca hafif olduğu için kolayca kaçamaz ve gözenek oluşumuna neden olmaz. Elbette, gerçek kaynak etkilerimizden yola çıkarak, argon korumasının etkisinin de iyi olduğunu söyleyebiliriz.
Yayın tarihi: 08 Ocak 2025