در صنعت پردازش فلزات، دستگاه‌های برش لیزری به‌عنوان پیشرو در صنعت فرآوری بسیار موردتوجه و استقبال کاربران قرار گرفته است؛ اگر می‌خواهید قطعه کار به‌خوبی پردازش شود، گاز کمکی بخش مهمی از تنظیم فرایند برش است.
باتوجه‌به مواد و ضخامت قطعه کار برای برش، الزامات استفاده از گاز نیز متفاوت خواهد بود. عملکرد گاز کمکی و چندین گاز رایج در برش را در این مقاله به‌تفصیل معرفی خواهیم کرد.
نقش گاز کمکی
افرادی که به‌تازگی با دستگاه‌های برش لیزری آشنا شده‌اند ممکن است این سوال در ذهنشان ایجاد شود که چرا دستگاه برش لیزر فلزات باید برای برش به گاز کمکی متکی باشد؟
- استفاده از گاز می‌تواند پلیسه را در نقطه خروجی از بین ببرد؛ در واقع از ایجاد پلیسه‌ها روی سطح قطعه کار هنگام برش جلوگیری می‌کند و برش با کیفیتی را ایجاد می‌کند.
- گاز می‌تواند به طور موثر قطعه کار را خنک کند و گرمای ناحیه برش را کاهش دهد.
- دمیدن گاز می‌تواند به طور موثری از ورود دود و گردوغبار به داخل لنز و آلودگی لنز جلوگیری کند؛ در این حالت از لنز محافظت شده و عمر مفید آن افزایش می‌یابد.
- گاز کمکی که با مواد برش مطابقت دارد می‌تواند با قطعه کار واکنش نشان دهد؛ در این صورت ممکن است که اثری از احتراق ایجاد کند و سرعت برش را افزایش دهد.
استفاده از گاز برای برش فلزات بسیار ضروری است، پس چگونه گاز کمکی مناسب انتخاب کنیم؟
طبقه بندی گازهای کمکی
گاز دستگاه برش لیزر معمولاً از چهار نوع گاز استفاده می‌کند: هوا، اکسیژن، نیتروژن و آرگون.
هوا
هوا یک گاز مخلوط حاوی نیتروژن، اکسیژن و گازهای دیگر است.
روش جمع‌آوری هوا نسبتا ساده است؛ توسط کمپرسور هوا در مخزن ذخیره گاز فشرده می‌شود و پس از فیلترکردن، خنک شدن و خشک‌شدن قابل استخراج است که نیاز به هزینه کمتری نیز دارد؛ این کار عمدتا در پردازش صفحات فلزی نازک استفاده می‌شود.
برای ذوب شدن قطعه کار فلزی به لیزر نیاز است که مواد مذاب را با فشار زیاد دور می‌کند و از برش قطعه کار به کمک هوا برای تولید واکنش اکسیداسیون و تشکیل اکسید فلز استفاده می‌کند؛ این عمدتا برای برش مواد فلزی مانند آهن، آلومینیوم، آلیاژ آلومینیوم، برنج و ورق فولادی آبکاری شده مناسب است.
اکسیژن
برش اکسیژن می‌تواند اثر احتراق را برای برش ایفا کند؛ در واقع در طول فرایند برش، اکسیژن با گرما واکنش می‌دهد که می‌تواند کارایی برش را تا حد زیادی بهبود بخشد.
غشای اکسیدی تولید شده باعث افزایش جذب طیفی پرتو از مواد بازتابی می‌شود تا بتوان از انرژی لیزر به طور موثرتری استفاده کرد و عملکرد دستگاه برش لیزر را سرعت بخشید؛ گاز اکسیژن برای برش صفحات ضخیم مانند آهن، فولاد ضدزنگ، فلزات آلیاژی و غیره گزینه مناسبی است.
نیتروژن
گاز نیتروژن از نظر شیمیایی غیرفعال است و اکسید شدن آن با قطعه کار پردازش شده آسان نیست. این کار می‌تواند به طور موثر از برش بدون اکسیداسیون غشای اکسیدی جلوگیری کند که در این صورت سطح برش سفید خواهد شد.
در صورت بالا بودن کیفیت سطح برش می‌توان از نیتروژن برای برش به‌عنوان گاز کمکی استفاده کرد؛ از این گاز عمدتا برای برش مواد فلزی مانند فولاد ضدزنگ، ورق فولادی آبکاری شده، برنج و آلومینیوم کاربرد دارد.
آرگون
گاز آرگون نیز یک گاز بی‌اثر و از نظر شیمیایی غیرفعال است و اکسید شدن آن با قطعه کار پردازش شده کار آسانی نیست؛ این گاز در مقایسه با سایر گازهای کمکی، هزینه بیشتری برای استفاده دارد.
از این گاز معمولا برای برش مواد آلیاژ تیتانیوم استفاده می‌شود.
توجه به این نکته ضروری است که اگر از هوا به‌عنوان گاز کمکی استفاده می‌کنید، باید اطمینان حاصل کنید که هوای فشرده حاوی آب، روغن و گردوغبار نباشد تا از آلوده شدن لنز نوری دستگاه برش لیزر جلوگیری شود و در نتیجه باعث ایجاد خط لوله دستگاه برش لیزری برای انحراف یا در طول فرایند برش خواهد شد.
در استفاده از این گاز پدیده‌هایی مانند نفوذناپذیری وجود دارد؛ از طرفی هزینه گاز نیتروژن و آرگون نسبتاً بالا است و باید مناسب‌ترین گاز کمکی را باید پس از مقایسه جامع انتخاب کنید.
اگر قصد خرید دستگاه های برش لیزری را دارید، می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان روتک به صورت رایگان در مشورت کنید.
طبقه بندی گازهای کمکی چیست؟
گاز دستگاه برش لیزر معمولاً از چهار نوع گاز استفاده می‌کند: هوا، اکسیژن، نیتروژن و آرگون.
نقش گاز کمکی در دستگاه لیزر چیست؟
استفاده از گاز می‌تواند پلیسه را در نقطه خروجی از بین ببرد؛ در واقع از ایجاد پلیسه‌ها روی سطح قطعه کار هنگام برش جلوگیری می‌کند و برش با کیفیتی را ایجاد می‌کند.
گاز می‌تواند به طور موثر قطعه کار را خنک کند و گرمای ناحیه برش را کاهش دهد.