激光切割(氧氣作為輔助氣)
2024-10-28 16:39:34
激光切割中,氧切割是將氧氣作為輔助氣體參與并進(jìn)行金屬切割的應(yīng)用,十分常見;
氧切割的工作原理是利用高能密度的激光束照射工件,使材料迅速熔化、汽化或達(dá)到燃點(diǎn)。同時(shí),通過同軸的噴嘴噴吹氧氣等活性氣體,與切割金屬發(fā)生氧化反應(yīng),并釋放出大量的氧化熱。氧氣作為輔助氣體,不僅可以參與燃燒過程,還能吹走熔融的氧化物和熔化物,從而形成切口。
一般來(lái)說,氧切割具有以下使用特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景:
使用特點(diǎn):
1、助燃作用:氧氣與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,使得切割過程更加高效。這種助燃效果對(duì)于厚板切割尤其明顯,能夠加快切割進(jìn)程。
2、形成氧化膜:切割過程中,氧氣會(huì)使切口端面形成一層氧化膜。這層氧化膜可以提高反射材料的光束光譜吸收因素,使激光能量更有效地被利用。但是,氧化膜也會(huì)導(dǎo)致切口斷面發(fā)黑或者暗黃色,所以,無(wú)法滿足對(duì)切割面顏色有要求的應(yīng)用場(chǎng)景。
3、成本較低:通過空氣分離等方式可以較為容易地獲取高純度的氧氣,因此在一些適合氧氣切割的項(xiàng)目中,氧氣的獲取與使用不會(huì)帶來(lái)較大的負(fù)擔(dān)。
4、增強(qiáng)切割能力:在某些情況下,氧氣能增強(qiáng)激光切割機(jī)的切割能力,應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的工藝需求。特別是對(duì)于較厚的金屬材料,使用氧氣切割可以更容易地實(shí)現(xiàn)穿透。
應(yīng)用場(chǎng)景:
1、厚板切割:氧氣切割適用于厚板的切割,如碳鋼、不銹鋼、合金金屬等。在這些材料的切割過程中,氧氣的助燃作用能夠提高切割效率和質(zhì)量。
2、高速切割:由于氧氣能提高切割速度,因此在需要快速切割的場(chǎng)景中,氧氣切割是一個(gè)不錯(cuò)的選擇;可以縮短加工時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。
3、極薄板切割:在可精確控制氧氣的流量和壓力的條件下,氧切割也能完成一些極薄的金屬材料的切割。但需要注意,應(yīng)避免對(duì)材料造成過度的熱影響。
在激光切割中,供應(yīng)氧氣的方式主要有以下幾種:
制氧機(jī)供氣:
通過變壓吸附(PSA)現(xiàn)場(chǎng)制氧設(shè)備將空氣中的氧氣分離出來(lái),然后供應(yīng)給激光切割機(jī)。制氧機(jī)可以提供持續(xù)、穩(wěn)定的高純度氧氣,滿足激光切割過程中對(duì)氧氣的需求。
優(yōu)點(diǎn):能夠根據(jù)實(shí)際需求隨時(shí)調(diào)節(jié)氧氣的流量和壓力,且使用成本相對(duì)較低;減少了瓶裝氧氣的運(yùn)輸和儲(chǔ)存的成本。
缺點(diǎn):制氧系統(tǒng)有的初始投資,且需要一定的安裝空間和維護(hù)成本。
氧氣瓶組供氣:
通過高壓鋼瓶預(yù)先充滿氧氣,然后在使用時(shí)逐漸釋放。
優(yōu)點(diǎn):方法簡(jiǎn)單方便,適用于一些小型或臨時(shí)性的激光切割項(xiàng)目。
缺點(diǎn):氧氣瓶需要定期更換或充氣,對(duì)于大型或長(zhǎng)期的切割項(xiàng)目來(lái)說,可能會(huì)增加運(yùn)營(yíng)成本和管理難度。此外,氧氣瓶在搬運(yùn)和使用過程中需要注意安全,避免碰撞和泄漏。
在選擇供應(yīng)氧氣的方式時(shí),需綜合考慮切割材料的類型、厚度、切割要求以及成本等因素。如果對(duì)切割質(zhì)量和效率有較高要求,且項(xiàng)目規(guī)模較大,PSA制氧機(jī)供氣可能是一個(gè)較好的選擇;如果項(xiàng)目規(guī)模較小或臨時(shí)性較強(qiáng),氧氣瓶組供氣可能更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
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