辅助气体可以辅助激光束更好地切割工件,同时快速吹走熔渣,对提高激光切割质量也起着重要作用。气体种类和压力高低都会影响边缘粗糙度和毛刺形成。激光切割常用的气体有氧气、氮气和空气,不同的辅助气体有不同的效果。
空气切割:空气切割是成本最低的方法,但金属切割面可能会产生毛刺,而且随着金属板厚度的增加,毛刺会更加明显。另外,金属切割面会发黑,工件质量较差。为了在空气切割下获得更高的切割质量,必须选择高功率的激光切割机。例如,12000W的激光切割机,使用空气切割10mm以下的碳钢,仍然具有良好的切割质量。为确保切割质量,避免空气切割时对激光发生器造成任何损坏,压缩空气必须纯净且恒定。
氧气切割:切割厚碳钢时常使用氧气,因为铁元素与氧气发生化学反应,使金属吸收热量,促进金属熔化,可提高切割能力。但用氧气切割会增加材料氧化的风险。一般用氧气辅助切割碳钢板、低压冲孔、低压切割。
氮气切割:当使用氮气作为金属激光切割机的辅助气体时,氮气会在熔融金属周围形成保护气氛,防止材料被氧化,从而保证工件的质量。一般用氮气切割不锈钢、镀锌板、铝、铝合金、黄铜等材料,通过低压穿孔、高压切割。用氮气切割时,气体流量的变化对切割性能有很大的影响。为了获得良好的切割质量,气体流量应充足且恒定。
辅助气体控制辅助气体的压力会影响吹渣效果,从而影响最终的激光切割质量。不同的金属材料需要不同的最佳气压。如果气压太低,熔融的材料不能及时吹掉,会粘附在切割刃口的背面。如果气压过高,会削弱激光束的切割能力,使切割缝变大、变粗糙。因此,切割不同的材料时需要设置不同的气压,以获得更好的激光切割效果。