Corte a laser de oxigênio vs. nitrogênio - como escolher!

Quando se trata de corte a laser, a escolha do gás auxiliar desempenha um papel crucial na determinação da qualidade e eficiência do corte.

O corte a laser oferece vantagens significativas em termos de alta precisão e velocidade no processamento de metais como alumínio, aço carbono e aço inoxidável. O processo funciona gerando um feixe de laser de alta energia que é focado na superfície do material. Este feixe aquece rapidamente e derrete ou evapora o material, criando um caminho de corte. O oxigênio ou nitrogênio para corte a laser ajuda a soprar o material fundido e manter uma área de corte limpa. O oxigênio é normalmente usado para acelerar o corte de aço carbono, enquanto o nitrogênio é frequentemente empregado para reduzir a oxidação e fornecer uma superfície de corte mais lisa.

Por que o corte a laser precisa de nitrogênio ou oxigênio?

O corte a laser com nitrogênio e oxigênio é essencial para obter resultados de corte eficientes e de alta qualidade. Veja por que esses gases são importantes:

Reações químicas para melhorar a eficiência e a qualidade do corte

O oxigênio e o nitrogênio podem reagir com o material que está sendo cortado, melhorando o processo de corte. O oxigênio, por exemplo, pode acelerar o corte do aço carbono promovendo uma reação exotérmica, enquanto o nitrogênio ajuda a prevenir a oxidação, levando a cortes mais limpos e suaves.

Soprar o material fundido e manter o caminho de corte limpo

Os gases auxiliares sopram o material fundido da área de corte, garantindo que o caminho de corte permaneça limpo e claro. Isso evita o acúmulo de escória ou detritos, o que pode afetar a qualidade do corte e a precisão do processo.

Resfriamento da área ao redor do corte para reduzir a zona afetada pelo calor

O nitrogênio e o oxigênio também podem ajudar a resfriar a área ao redor do corte, reduzindo a zona afetada pelo calor (HAZ). Isso é particularmente importante para materiais sensíveis ao calor, pois minimiza a distorção térmica ou a degradação do material.

Protegendo a lente de foco e os componentes ópticos contra contaminação

Os gases atuam como um escudo protetor para a lente de foco a laser e outros componentes ópticos. Ao evitar o acúmulo de subprodutos da combustão, eles ajudam a manter o desempenho e a longevidade do sistema óptico.

Para que servem os gases auxiliaresCorte a laser de fibra Máquinas?

Oxigênio: Pureza do gás (≥99,95 Vol.%).

O oxigênio é comumente usado no corte a laser, especialmente para cortar aço carbono. Ele acelera o processo de corte reagindo quimicamente com o material (por exemplo, reação de oxidação), fornecendo calor adicional para aumentar a velocidade de corte.

Nitrogênio: Pureza do gás (≥99,999 Vol.%).

O nitrogênio é usado principalmente para cortar aço inoxidável e outros materiais, principalmente quando é necessária alta qualidade de superfície. Previne a oxidação, reduz a queima da superfície e proporciona uma superfície de corte mais lisa.

Ar: Padrão de qualidade do ar: GB / T 13277-1991.

O ar é usado como gás auxiliar em alguns processos básicos de corte, principalmente quando a alta precisão de corte não é crítica. Ajuda a soprar o material fundido, mantendo a área de corte limpa.

Corte a laser de oxigênio vs. nitrogênio - Qual é o melhor?

A escolha e o papel dos gases auxiliares no corte a laser dependem principalmente das propriedades e requisitos do material que está sendo cortado.

1. Ar comprimido

Ar: O ar é um dos gases auxiliares mais comumente usados no corte a laser. Devido ao alto teor de oxigênio no ar, que facilmente desencadeia reações de oxidação, nitrogênio puro ou argônio é frequentemente necessário quando acabamentos de borda de alta qualidade são necessários. O ar tem a mais ampla aplicabilidade, adequado para cortar vários materiais, como aço carbono, aço inoxidável, ligas de alumínio, além de não metais como madeira e acrílico.

O ar contém aproximadamente 78% de nitrogênio e 21% de oxigênio, mas sua eficiência de corte é muito inferior ao oxigênio e comparável ao nitrogênio. Quando o ar é usado como gás auxiliar, pode ocorrer uma leve oxidação na superfície de corte, causando amarelecimento. As vantagens do ar são seu baixo custo e fácil disponibilidade; No entanto, a substituição regular do filtro do compressor de ar é necessária para manter a limpeza e evitar a contaminação dos componentes ópticos.

Mais adequado para: Aplicações em que o material a ser cortado é relativamente fino e os requisitos de qualidade para a aresta de corte não são muito altos. Comumente usado em indústrias como gabinetes de chapa metálica, armários e móveis.

2. Nitrogênio

O nitrogênio é o gás de corte a laser mais comumente usado. É usado principalmente para cortar materiais como aço inoxidável, ligas de alumínio e ligas de cobre. Como um gás inerte, o nitrogênio evita reações de oxidação e sopra o material fundido, mantendo a peça relativamente fria e mantendo uma superfície de corte limpa e como nova com qualidade superior.

O nitrogênio requer alta pureza (especialmente para cortar aço inoxidável com espessura superior a 8 mm, onde a pureza deve atingir 99,999%) e alta pressão, normalmente em torno de 1MPa. Para aço inoxidável com espessura superior a 12 mm ou até 25 mm, a pressão precisa atingir 2MPa ou superior. O nitrogênio é produzido usando geradores industriais de nitrogênio, mas é menos conveniente de armazenar do que o oxigênio. Além disso, o consumo de nitrogênio por unidade de tempo é normalmente maior do que o oxigênio, tornando o custo geral do corte de nitrogênio mais alto.

Mais adequado para: Aplicações que exigem arestas de corte de alta qualidade, evitando efetivamente a oxidação e garantindo que a superfície de corte permaneça limpa e lisa.

3. Oxigênio

O oxigênio é usado principalmente como auxiliar de combustão e é comumente aplicado ao corte de chapas grossas de aço carbono e aço de baixa liga ou para corte em alta velocidade. O oxigênio reage com os metais para formar óxidos, acelerando o processo de corte e ajudando a remover a escória por meio de altas taxas de fluxo, reduzindo assim a escória e o escurecimento. É adequado para processar materiais mais espessos ou situações com requisitos de qualidade mais baixos. Entre todos os gases auxiliares, fornece as velocidades de corte mais rápidas.

O oxigênio geralmente requer uma pureza de 99,5% ou superior, com uma faixa de pressão de 0,3 a 0,8 MPa. O uso de oxigênio como gás auxiliar oferece velocidades de corte rápidas e custos relativamente baixos; no entanto, a borda cortada tende a escurecer ou ficar amarela escura.

Mais adequado para: O oxigênio é usado para cortar materiais mais espessos, acelerar o processo de corte e melhorar a eficiência.

4. Argônio

O argônio é usado principalmente para cortar materiais como cobre e alumínio, que possuem alta condutividade térmica. Possui excelentes propriedades de resfriamento, reduzindo efetivamente a zona afetada pelo calor durante o processo de corte e melhorando a qualidade do corte. Comparado ao nitrogênio e ao oxigênio, o argônio é mais caro.

Mais adequado para: Corte de metais que reagem com nitrogênio, como titânio e ligas de titânio. O argônio evita a oxidação e a nitração durante o processo de corte a laser, garantindo resultados de alta qualidade.

Resumo:

A escolha entre oxigênio e nitrogênio para corte a laser de metal depende do tipo e espessura do material:

Ao realizar o corte a laser, o oxigênio é ideal como gás auxiliar para cortar chapas grossas e corte de alta velocidade. O nitrogênio, por outro lado, evita a oxidação na área de corte, melhorando a qualidade do corte. O ar comprimido fica entre os dois, oferecendo um equilíbrio entre custo e desempenho.

Para aço carbono, recomenda-se oxigênio.

Para aço inoxidável, o nitrogênio é preferido.

Para materiais propensos à oxidação, como alumínio e ligas de alumínio, o argônio pode ser considerado.

Ao selecionar o gás auxiliar, também é importante considerar o custo e a qualidade do corte.

Qual gás auxiliar escolher para o seu projeto específico

Material:Escolha o gás com base nas propriedades do material. Por exemplo, o oxigênio é adequado para cortar chapas grossas como aço carbono, enquanto o nitrogênio é ideal para cortar metais não ferrosos, como aço inoxidável e alumínio.

Velocidade de corte: O oxigênio aumenta significativamente a velocidade de corte, especialmente no processamento de chapas grossas, devido ao seu suporte de combustão. O nitrogênio é mais adequado para aplicações de corte mais delicadas, onde a precisão é necessária.

Qualidade de corte: Se forem necessárias bordas de alta qualidade, o nitrogênio é recomendado para evitar a oxidação. Se os requisitos de qualidade forem mais gerais, o oxigênio pode ser usado para aumentar a velocidade de corte.

Considerações de custo: O ar comprimido é a opção mais econômica, tornando-o adequado para projetos em que o orçamento é uma prioridade. O nitrogênio é mais caro, mas oferece qualidade de corte superior, tornando-o ideal para projetos de alta precisão. O oxigênio é uma opção intermediária em termos de custo.

Necessidades de pós-processamento: Se for necessário pós-processamento, como soldagem ou pintura, o nitrogênio é preferido, pois reduz a oxidação e as impurezas nas bordas cortadas, ajudando a manter a qualidade durante as operações subsequentes. Se nenhum pós-processamento for necessário, o oxigênio pode ser usado para acelerar o processo de corte e aumentar a eficiência da produção.

O corte a laser de oxigênio versus nitrogênio para metal depende das necessidades do seu projeto, se você prioriza velocidade, custo ou qualidade da borda.

Em conclusão, a escolha do gás auxiliar certo (seja oxigênio ou nitrogênio) afeta significativamente a eficiência, a qualidade e a relação custo-benefício do processo de corte a laser. O oxigênio é a escolha ideal para corte rápido de metais ferrosos, proporcionando bordas mais limpas e velocidades mais altas, enquanto o nitrogênio é mais adequado para metais não ferrosos, oferecendo cortes de alta qualidade e sem rebarbas. Ao entender o corte a laser com nitrogênio e oxigênio, você pode aumentar a relação custo-benefício do seu negócio de corte a laser.

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