Выбираем газ для лазерной резки металла с умом!

Во время работы волоконного лазерного станка в место реза через сопло подаётся газ, участвующий в процессе обработки заготовок лазерным лучом. В этой статье мы поговорим о газах, применяемых для лазерной резки металла, о том, какие из них являются более предпочтительными, а также расскажем о других часто возникающих вопросах, связанных с этой темой.

Как выбрать газ для резки металла?

резка металла

Прежде чем перейти к теме выбора подходящего газа для резки металлических поверхностей мы перечислим основные газы, применяемые с этой целью:

- Воздух;

- Кислород (активный газ);

- Азот (инертный газ);

- Аргон (инертный газ).

При выборе газа для волоконной резки металла в первую очередь стоит ориентироваться на характеристики обрабатываемого материала и толщину листа. Для резки чёрных металлов с относительно небольшой толщиной (менее 3 мм) может хорошо подойти предварительно прошедший процесс сжатия и очистки воздух, а для чёрных металлов с толщиной более 3 мм стоит применять кислород. В случае с алюминием, латунью и нержавейкой, стоит применять более дорогой очищенный азот, ведь использование воздуха или кислорода при работе с этими металлами приводит к их сильному нагреванию и окислению, что существенно снижает качество реза и приводит к утрате устойчивости к образованию ржавчины. Азот хорошо подходит для лазерной резки большинства цветных и чёрных металлов с различной толщиной и положительно сказывается на качестве резки, но из-за его высокой цены целесообразнее применять его лишь при резке первых. Приятным бонусом при использовании азота является его охлаждающее действие на режущую кромку. Но не для всех целей прекрасен азот - при резке титана требуется определённый газ, который не приводит к изменению его свойств, - аргон.

Чистота газа оказывает большое влияние на качество резки, поэтому лучшим выбором станет газ с чистотой около 99,9%. Для лазерной резки может использоваться и азот с чистотой от 99,5%, но даже в этом случае будет заметно снижение качества реза.

Расход газа и давление при резке

резка металла кислород

На расход того или иного газа при резке металла волоконным лазером влияют следующие факторы:

- Вид используемого газа;

- Давление;

- Толщина материала;

- Сопло.

В связи с тем, что кислород является активным газом, он применяется с меньшим уровнем давления, чем при использовании азота и воздуха, что снижает его расход. При работе с кислородом необходима точная регулировка давления - после пробития металла важно повысить давление, иначе вы рискуете получить брызги раскалённого металла при резке. Для контроля уровня давления вам понадобится особый регулятор. Давление при работе с кислородом не превышает 1 атм, а при использовании азота уровень давления обычно не выше 20 атм.

Хранение газа

баллоны с азотом

После выбора необходимого нам газа, возникает следующий логичный вопрос: «В каком виде стоит приобретать газ?». Для хранения кислорода, азота или аргона используются баллоны (40-70 л), моноблоки баллонов (состоят из нескольких средних баллонов – от 4-х и более) и криоцилиндры (вариант, сочетающий в себе компактность, чистоту и большой объём хранимого газа). При выборе между этими вариантами стоит задуматься о том, как часто будет использоваться ваш станок, ведь на постоянную смену одиночных баллонов при большом объёме производства будет уходить слишком много времени, и в таком случае лучшим вариантом станет приобретение моноблока или криоцилиндра.

Особенности при работе с воздухом

Как мы и упоминали выше, для резки металла может использоваться только воздух, предварительно прошедший процесс сжатия и очистки. Для этого требуется воздушный компрессор и фильтры, предотвращающие загрязнение станка парами масла и влаги. Такое оборудование является довольно дорогим и требует периодического обслуживания – своевременная замена фильтров и масла в данном случае имеет большую важность. Дешёвые компрессоры и фильтры довольно быстро выходят из строя, поэтому рекомендуется внимательнее подходить к их выбору. Винтовой компрессор с объёмом ресивера от 500 литров, давлением от 15 бар и производительностью от 800 л/мин будет отличным надёжным вариантом, если не сильно экономить при выборе.

Зависимость скорости резки от материала, его толщины и мощности лазера

Нержавеющая сталь (азот)

Лазерная резка нержавеющей стали на данном станке и прочем волоконном оборудовании может осуществляться на любых доступных мощностях от 500 Вт без побочных свойств и риска.

Mощность источника, вт 500 750 1000 1500 2000 3000 4000 6000
Толщина заготовки, мм Скорость резки, м/мин
1 12.4 18.5 23.8 26.4 30 34 38 41.4
2 4.7 5.1 10.8 11.9 12.7 15.4 24.4 28.6
3 0.7 1.2 2.3 4.1 6.1 8.6 12.8 15.8
4 0.8 1.3 2.2 4.2 5.5 7.4 9.4
5 0.7 1.2 2 4.3 5.1 6
6 1 1.8 3.1 3.8 4.7
8 0.9 2 2.4 3.3
10 0.8 1.1 1.3
12 0.5 0.7 1.1
14 0.6 0.8
16 0.6

Алюминий (азот)

Важно знать! Несмотря на наличие более полных тестовых данных, приведённых в текущей таблице, резка алюминия должна осуществляться при помощи излучателя мощностью от 1500 вт. В противном случае, на меньших мощностях будут выгорать защитные стекла и оптика из-за отражения, что станет причиной преждевременного выхода из строя лазерного источника.

Mощность источника, вт 500 750 1000 1500 2000 3000 4000 6000
Толщина заготовки, мм Скорость резки, м/мин
1 5.2 6.4 8.4 16 22 34 38 42
2 2.2 3.4 6.6 8.4 15 21 25.5
3 1.4 3.8 5.5 7.6 11.5 14.6
4 1.4 2.6 4 5.2 5.8
5 1.7 3.3 4.4 4.9
6 0.9 2.1 3.4 4.1
8 0.9 1.3 2
10 0.6 1.1 1.7
12 0.5 0.8
14 0.4 0.6
16 0.5

Медь (азот)

Важно знать! Несмотря на наличие более полных тестовых данных, приведённых в текущей таблице, резка меди должна осуществляться при помощи излучателя мощностью от 2000 Вт. В противном случае, на меньших мощностях будут выгорать защитные стекла и оптика из-за отражения, что станет причиной преждевременного выхода из строя лазерного источника.

Mощность источника, вт 500 750 1000 1500 2000 3000 4000 6000
Толщина заготовки, мм Скорость резки, м/мин
1 5.2 6 8 12 14 22 26 32
2 1.8 3.2 4 6 8 10 12
3 1 2.2 3.4 5.2 6 6.4
4 1.4 1.8 4 4.8 5.4
5 1.2 1.8 2.6 3.2
6 0.6 1.4 1.8 2.2
8 0.6 0.9 1.2
10 0.4 0.6
12 0.4

Лазерная резка металлов воздухом

Большинство волоконных лазерных станков, которые вы можете купить из наличия или под заказ, по умолчанию оборудованы воздушными компрессорами. Чаще всего делается это для обеспечения работы пневматических систем самого оборудования, но встречаются и станки с двумя компрессорами разной мощности в комплекте. У покупателей возникает закономерный вопрос - зачем? На самом же деле всё довольно просто.

Любой компрессор используется для подачи воздуха, но стоит разграничивать компрессоры для пневматики и компрессоры, используемые для нагнетания воздуха в область резки. Да, всё верно. Помимо кислорода и азота в процессе резки металлов на волоконных лазерных станках может использоваться и обычный воздух и подойдёт для этого не любой компрессор. Оборудование должно быть достаточно мощным и оснащаться системой фильтрации и внутренней очистки, чтобы подаваемый в область резки воздух был чист от прочих примесей (частиц воды, масла и т.п.) чтобы не навредить оптической системе режущей головки станка. Но в любом случае, используются такие технологии только при резке металлов малой толщины. Как правило, это тонкие, листовые материалы толщиной не более 3мм.

Лазерный маркер по металлу Kamach Fiber T320
Лазерный маркер по металлу Kamach Fiber T320
Рабочее поле: 150х150 мм. Опционально до 300х300 мм. Мощность: 20 Вт. Источник: Raycus RFL-P20QE
184 000
Нет отзывов
Блок высокого напряжения LaserPWR DY10 (60-100 Вт)
Блок высокого напряжения LaserPWR DY10 (60-100 Вт)
Блок высокого напряжения для лазерных трубок RECI, LASEA, YONGLI. Может работать с трубками...
8 900
Нет отзывов
Лазерный станок CO2 KAMACH 6090 HYPE RT100
Лазерный станок CO2 KAMACH 6090 HYPE RT100
Рабочее поле: 900х600 мм. Мощность: 100 Вт. Лазерная трубка RECI T2. Система управления: RuiDa...
295 900
Нет отзывов
Лазерная трубка CO2 RECI T2 90-100 Вт
Лазерная трубка CO2 RECI T2 90-100 Вт
Мощность: 90-100 Вт. Длина: 1250 мм. Диаметр: 65 мм. Газ: СO2-N2-He. Срок службы: 8000 часов.
19 900
Нет отзывов
Универсальный кронштейн Lasea
Универсальный кронштейн Lasea
Кронштейн для крепления лазерной трубки. Комплект - 2 шт. Обеспечивает надежное крепление...
1 000
Нет отзывов
Нож Mimaki 60 градусов
Нож Mimaki 60 градусов
Нож для режущего плоттера Mimaki, Foison, Pcut, Easycut, DGI.
175
Нет отзывов
Товар добавлен в корзину