如何选配激光切割机配套空压机

如何选配激光切割机配套空压机

激光切割设备在智能装备制造环节中必不可少，也是国内制造走向高端化、智能化的关键角色。目前激光切割技术的新市场朝着高精度作业领域发展，激光切割的切口宽窄度和切口表面粗糙度等控制精度更高。由于其独特的加工优势，加工成本大幅下降，目前特别是在钣金加工行业中已取代传统加工方式。而使用压缩空气作为辅助气体因为其成本低，已经被广泛应用在激光行业中。

  工作原理

  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，用过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，同时借助与光束同轴的高速气流去除熔融物质，从而实现割开工件，激光切割属于热切割方法。激光切割可分为激化切割、激光熔化切割、激光氧助熔化切割和控制断裂切割四种。

  辅助原理

  激光切割辅助气体的作用主要：助燃及散热、及时吹掉切割产生的熔渍、防止切割熔渍向上反弹进入喷嘴、保护聚焦透镜等。根据被切割材料的不同，结合激光切割机的功率，选择不同的激光切割工艺，辅助气体的选择也不尽相同。不同种类辅助气体的特点、用途和适用范围如下：

  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的影响。

  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，造成切割成本比使用其他气体时有所升高。

  压缩空气作为辅助气体切割时，氮气约占78%，氧气约占21%，由于氧气的存在使得切割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，而好处是空气切割的成本非常低，所以成本就是空压机为提供空气而造成的电力消耗。

  氩气为惰性气体，在激光切割中能起到防止氧化和氮化的作用，在溶接中也可以使用。但是氩气价格比氮气更高，一般普通激光切割采用氩气及不划算。氩气切割主要用于钛及钛合金等。氩气切割的切口端面发白。

  压力

  激光切割机配套空气压缩机能切割多厚的板材这样的问题，主要取决于激光功率。如果激光功率足够大，压缩空气压力低一点也能切割；如果激光功率不够大，压缩空气压力再高也切割不了。只要激光功率足够大，压缩空气压力越高，激光切割质量越好，切割效率越高。随着激光切割空压机功率从小功率向大功率以至超大功率发展，配套激光切割机的空气压缩机的压力的要求也从开始的8bar 提高到两年前的12.5bar，再提高到现在的15bar，并且还在进一步往20-30bar发展。

  流量：

  流量的大小主要看喷嘴的大小。喷嘴占到用气量的80-90%，激光切割机的喷头有好多个规格，常见的有1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0等。流量的确定可以通过喷嘴流量计算或者直接咨询激光切割机厂家。

  品质：

  压缩空气的品质对激光切割质量有非常直接的影响。压缩空气中含有水雾和油，如果没有处理干净，高压喷射到激光切割头的保护镜面上，就会严重影响激光束的传输，使焦点分散，造成产品切不透，产生废品。如果是超大功率激光切割机，只要保护镜面或喷嘴表面粘上一点点极细微的油膜或水雾，也有可能造成高能激光发射烧坏激光头。