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                      空气在激光切管中的作用

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                      空气在激光切管中的作用

                      发布日期:2020-11-19 作者: 点击:

                      自从1960年一束激光被人类通过发振的方式产生之后,从医疗领域开始激光不断被应用于各个领域。

                      二十世纪七十年代起,激光技术逐步进入了工业切割领域,直到今天激光切割设备在企业中已经被普遍使用,激光切割设备的已经非常普及,激光切管也是飞速发展,企业之间产品价格竞争愈发激烈,这就造成了激光切管设备在企业中盈利能力下降,在当前整个加工制造业需要转型升级,企业需要将资金重点投放在工艺改进、效率提高、增加研发投入等更具附加值的生产环节的大背景下,如何降低激光切管设备的使用成本就显得十分迫切。

                      不同辅助气体对切割质量的影响

                      首先,我们来了解一下激光切管的过程:发振器产生的激光通过透镜后,被汇聚于一点形成极小的光斑,通过精确控制透镜与板材的距离,保证激光光斑稳定在材料厚度方向上的某一位置,此时由于透镜的汇聚作用,光斑处聚集了功率密度非常大的激光能量,功率密度通常能达到106~109W/cm2,材料吸收光斑能量后瞬间熔化,通过使用辅助气体将熔化的液体吹离材料完成切断加工。

                      在整个激光切管过程中,辅助气体的主要作用是形成驱动力,将熔化金属液体从材料本身去除,这个过程中不同种类的气体对于管材和断面的影响是不同的:

                      氧气作为辅助气体时

                      在吹离熔化金属液体的同时,还会发生氧化反应促进金属吸热熔化,从而实现更厚材料的熔化,这一过程会明显提高激光切管的加工能力。但同时也是由于氧气的存在,会使材料的切断面发生明显氧化,而且对切断面周围材料产生淬火效应,提高了这部分材料的硬度,对后续加工造成一定影响。

                      氮气作为辅助气体时

                      会在熔化金属液体周围形成保护氛围,防止材料被氧化,从而保证切断面品质。但同时由于氮气没有氧化能力无法增强热量传递,就不会像氧气那样帮助提高切割能力。另外由于氮气作为辅助气体时,氮气消耗量很大,造成切割切管成本比使用其他气体时有所升高。

                      空气的构成气体中

                      氮气约占78%,氧气约占21%,在使用空气作为辅助气体切割时,由于氧气的存在使得切管断面必然要发生氧化反应,但同时由于大量氮气的存在,氧气带来的氧化反应又不足以增强热量传递,切割能力不会提高,因此可以将空气切割效果理解为介乎于氮气切割和氧气切割之间,而好处是空气切管的成本非常低,所有成本就是空压机为提供空气而造成的电力消耗,以及空气管路中滤芯的消耗。


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                      关键词:重庆大型激光切割钣金件加工,激光切割

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