برش لیزری فرآیند ماشین کاری حرارتی است که در آن اشعه لیزر به عنوان یک ابزار عمل می‌کند . پارامترهای خاص مورد استفاده در این فرآیند مانند قدرت لیزری و نوع گاز به طور قابل‌توجهی بر کیفیت کلی و زمان پردازش در طول عملیات تاثیر خواهد گذاشت . رایج‌ترین گازهای مورد استفاده از اکسیژن و نیتروژن هستند . آن‌ها براساس نوع ماده برش , ضخامت آن و کیفیت لبه مورد نیاز انتخاب می‌شوند .
اکسیژن بیشتر به هنگام برش آهن مورد استفاده قرار می‌گیرد . آهن به دلیل فرآیند احتراق به مقدار قابل‌توجهی قدرت نیاز ندارد ، که شامل واکنش گرماده - یک واکنش شیمیایی آهن با سوزاندن اکسیژن است که انرژی اضافی را از طریق گرما و نور آزاد می‌کند . اکسیژن حدود ۶۰ درصد از کار را انجام می‌دهد . این به نوبه خود عامل محدود کننده سرعت برش است . تنها قدرت می‌تواند در مواد قبل از وقوع بیش از حد سوزان اعمال شود که منجر به کاهش ضعیف می‌شود . این بدان معنی است که سرعت برش ، با استفاده از اکسیژن به عنوان یک گاز کمکی در آهن ، برای حدود ۱۵۰۰ وات به یک لیزر ۶۰۰۰ وات نیاز دارد .
نیتروژن به طور کلی در هنگام برش استیل یا آلومینیوم به منظور دستیابی به کیفیت عالی مورد استفاده قرار می‌گیرد . برخلاف اکسیژن ، نیتروژن بعنوان یک گاز حفاظتی در ماده اندازه‌گیری نور عمل می‌کند تا فرآیند احتراق را متوقف کند و اجازه دهد لیزر مواد را تبخیر کند . این بدان معنی است که قدرت عامل تعیین‌کننده سرعت برش است ؛ قدرت بیشتر برابر با سرعت بیشتر
برای تصمیم‌گیری مناسب بین اکسیژن و نیتروژن, معیارهای زیر باید در نظر گرفته شود:
- سرعت برش
- کیفیت لبه مورد نیاز
- هزینه برش
بیایید این سه عامل را با جزئیات بررسی کنیم:
سرعت برش همانطور که قبلاً گفته شد، سرعت برش اکسیژن توسط نیرویی که می‌تواند اعمال شود محدود می‌شود در حالی که سرعت برش نیتروژن به طور مستقیم با قدرت ارتباط دارد. در برخی موارد، توان‌های لیزری بالاتر در جایی که نیتروژن در برش فولاد کم بکار گرفته می‌شود به کاربر لیزر اجازه می‌دهد که سرعت پردازش را سه برابر سریع‌تر از زمانی که با استفاده از اکسیژن به دست می‌آید، پیش‌بینی کند. با این حال، برش آهن با نیتروژن به مواد خام محدود نمی‌شود. نیتروژن می‌تواند به عنوان یک گاز کمکی برای فولادهای ضخیم‌تر، با حداکثر ضخامت بسته به توان لیزر در دسترس مورد استفاده قرار گیرد. در حالی که نیتروژن سرعت پردازش سریع‌تر در فولاد تا ۱ تا ۸ اینچ را فراهم می‌کند، این مورد در مواد ضخیم‌تر وجود ندارد، که در آن اکسیژن با افزایش ضخامت ماده، سرعت بیشتری را فراهم خواهد کرد.
کیفیت لبه مورد نیاز نیتروژن کیفیت لبه بالایی از هر ناخالصی را فراهم خواهد کرد. این لبه بسیار پذیرای رنگ پوشش پودر است و همچنین سطح جوش مناسب را تضمین می‌کند. این روش برش عموماً نیاز به هر عملیات ثانویه را حذف می‌کند. اما سطح اکسید تولید شده با برش اکسیژن می‌تواند بر رنگ پودر و نیز جوش تاثیر بگذارد. به طور کلی، آهن های بزرگ تر از 2 میل نیاز دارند تا برای رنگ‌آمیزی پوشش پودر حذف شوند.
هزینه برش عامل اصلی موثر در هزینه‌های اجرایی به مصرف گاز کمک می‌کند. تفاوت قابل‌توجهی بین اکسیژن و نیتروژن وجود دارد. پردازش با اکسیژن می‌تواند به کم‌ترین هزینه عملیات منجر شود چون نرخ مصرف گاز می‌تواند تا ۱۰ برابر کم‌تر از نیاز به نیتروژن باشد. به طور کلی، با افزایش ضخامت ، به نیتروژن بیشتری برای برش نیاز است .
در زیر چند نمونه از تفاوت برش نیتروژن و اکسیژن را مشاهده می کنید
دیدگاه خود را بنویسید