Лазерная резка с применением газовых смесей (Mixed gas) представляет собой современную технологию, которая сочетает преимущества различных газов для достижения оптимальных результатов при обработке металлов. Этот метод активно используется в промышленности для повышения качества реза, увеличения скорости обработки и снижения эксплуатационных затрат.
Преимущества использования газовых смесей
Повышение качества реза
Использование смеси азота и кислорода позволяет достичь чистых и ровных кромок без окалины. Кислород способствует дополнительному нагреву материала, ускоряя процесс резки, в то время как азот эффективно удаляет расплавленный металл из зоны реза, предотвращая его повторное застывание на поверхности.
Увеличение скорости резки
Газовые смеси, такие как азот с небольшим добавлением кислорода (1,5–5%), позволяют значительно увеличить скорость резки, особенно при обработке углеродистой стали. Это достигается за счёт улучшения теплоотведения и оптимизации химических реакций в зоне реза.
Снижение эксплуатационных затрат
Применение газовых смесей позволяет снизить потребление чистого кислорода, что ведет к экономии на расходных материалах. Кроме того, улучшение качества реза снижает потребность в дополнительной обработке и повышает общую эффективность производства.
Кислородная резка
Резка газовой смесью
По сравнению с кислородной и азотной резкой, Mixed gas обеспечивает более быстрые результаты даже на низкокачественном материале. Например, углеродистую сталь толщиной 10 мм можно резать до 229% быстрее, чем при кислородной резке и до 109% быстрее, чем при азотной резке.
Mixed gas в сравнении с резкой O₂
- В 2–3 раза более быстрое время резки.
- Меньше окисления по сравнению с резкой чистым кислородом.
- Отсутствие необходимости в дополнительном этапе постобработки.
- Нет опасности перегрева пластины.
- Меньше отверстия и более чёткие контуры, меньше конусность.
Mixed gas в сравнении с резкой N₂
- Немного быстрее в группе средней толщины.
- Гораздо лучше качество резки.
- Сокращение постобработки (удаления заусенцев) из-за меньшей высоты заусенцев.
Общие преимущества Mixed gas
- Готовность к покраске и порошковому покрытию.
- Меньше шлака.
- Острые края.
- Готовые к сварке детали.
- Отличные результаты при низком качестве стали.
- Меньше отверстия и более чёткие контуры с небольшой конусностью.
Подробная сравнительная таблица
| Критерий | Газовая смесь (Mixed gas) | Азот (N₂) | Кислород (O₂) |
|---|---|---|---|
| Качество кромки | Отличное: чистый срез, минимум окалины | Очень чистый, без окалины | Низкая шероховатость по сравнению с другими технологиями. Но присутствует оксидная плёнка и высока зона термического влияния. |
| Скорость резки (на стали) | Выше, чем у N₂ и O₂ при правильной смеси | Низкая скорость резки на толстых материалах | Средняя скорость резки на средних и толстых материалах |
| Максимальная толщина реза | До 30–35 мм (в зависимости от мощности лазерного источника) | До 25–30 мм | До 40 мм |
| Стоимость газа | Средняя (экономия за счёт уменьшения объёма кислорода) | Высокая (большой расход чистого азота) | Низкая, но с перерасходом и-за повторной обработки |
| Потребность в постобработке | Минимальная или отсутствует | Отсутствует | Часто требуется (удаление окалины, шлифовка) |
| Образование окалины | Очень низкое при корректной настройке смеси | Нет | Низкое |
| Подходит для нержавеющей стали | Да (идеальный баланс качества и скорости) | Да (особенно на тонких листах) | Нет (влияет на коррозионную стойкость) |
| Применение | Универсальное: от точной резки до резки толстых листов | Прецизионные детали, высокое требование к чистоте | Быстрая черновая резка, конструкционные детали |
Практическое применение
Современные лазерные системы, такие как HGTECH MARVEL PRO и SMART PRO, оснащены технологией резки с использованием газовых смесей. Это позволяет эффективно обрабатывать толстые листы различных материалов, включая углеродистую и нержавеющую сталь, с высоким качеством и минимальными затратами.
Система управления Raytools XC6000
Система Raytools XC6000 с поддержкой технологии Mixed gas представляет собой высокоэффективное решение для лазерной резки металлов, объединяя передовые возможности управления и оптимизацию газовых смесей для улучшения качества и скорости обработки.
Особенности системы
- Mixed gas: интеллектуальный алгоритм газовой смеси.
- Поддержка различных газов: возможность использования смесей газов, таких как азот с кислородом, для оптимизации процесса резки.
- Интеллектуальные функции резки: включают бесконтактное пробитие, удаление шлака, общие края, подавление вибраций, старт реза по углам и бесшовную микросварку.
- Точность и скорость: путь — 0,005 мм, позиционирование — 0,001 мм, повторяемость — 0,002 мм, макс. скорость резки — 80 мм/мин, макс. скорость перемещения — 250 м/мин.
- Поддержка различных лазерных источников: совместимость с лазерами мощностью от 1 до 40 кВт, включая модели BS12K-CAT, BS20K-CAT и BS04K-CAT.
Система Raytools XC6000 с поддержкой технологии Mixed gas идеально подходит для:
- Обработки толстых металлических листов: особенно эффективна при резке углеродистой стали толщиной до 30 мм.
- Производства сложных деталей: обеспечивает высокое качество реза и точность при обработке сложных контуров.
- Массового производства: высокая скорость и эффективность делают систему подходящей для серийного производства.
Заключение
Использование газовых смесей в лазерной резке представляет собой эффективное решение для повышения качества и скорости обработки металлов при снижении эксплуатационных затрат. Этот метод находит широкое применение в различных отраслях промышленности, включая машиностроение, автомобилестроение и производство строительных конструкций.
- Mixed gas предлагает лучший компромисс между скоростью, качеством и стоимостью, особенно при резке углеродистой и нержавеющей стали.
- Азотная резка — идеальна для высокоточных деталей, но дороже в эксплуатации.
- Кислород — выбор для черновой резки.