Газы при лазерной резке металла: зачем нужны и какие выбрать

 

Лазерная резка металла — высокоточный и эффективный метод обработки, востребованный в промышленности, машиностроении и строительстве. Однако результат лазерной резки зависит не только от мощности станка и типа лазера, но и от правильно подобранного газа. Вспомогательные газы играют ключевую роль в процессе, влияя на качество реза, скорость работы, безопасность и себестоимость. Чтобы добиться максимальной производительности, важно понимать, зачем нужен газ и как его правильно выбрать.

Зачем используют газы при лазерной резке

Роль газа в лазерной резке многофункциональна. Во-первых, он охлаждает зону резки и предотвращает перегрев материала. Во-вторых, поток газа выдувает из зоны воздействия расплавленный металл, продукты горения и окалину, обеспечивая чистоту линии реза. В-третьих, он защищает оптику станка от загрязнений и механических повреждений. Кроме того, определённые газы (например, кислород) участвуют в химической реакции, усиливая термическое воздействие и ускоряя процесс.

Азот — выбор для нержавейки и алюминия

Азот — один из самых популярных газов при резке металлов, особенно если речь идет о нержавеющей стали, алюминии, латуни и никелевых сплавах. Он не вступает в реакцию с металлом, не вызывает окисления и сохраняет кромку среза чистой и светлой. Это особенно важно, если после резки изделие будет подвергаться покраске или использовано в агрессивной среде. Азот подаётся под высоким давлением, до 20 бар, и требует мощного компрессора или баллона с газификатором. Он позволяет добиться идеального качества без дополнительной обработки.

Кислород — для чёрных металлов и высокой скорости

Кислород активно применяется для резки углеродистой и низколегированной стали. Он вступает в экзотермическую реакцию с металлом, повышая температуру резки и ускоряя процесс. Это позволяет сэкономить время, особенно при резке толстых заготовок. Однако кислород приводит к образованию окалины и окисленной кромки, что может потребовать последующей обработки или шлифовки. Он не подходит для цветных металлов, так как ухудшает антикоррозионные свойства.

Сжатый воздух — экономичное решение для неответственных задач

Сжатый атмосферный воздух — это компромисс между качеством и себестоимостью. Он состоит на 78% из азота и на 21% из кислорода, что делает его одновременно охлаждающим и окисляющим агентом. Такой метод подходит для резки тонких листов нержавеющей стали, черного металла или алюминия толщиной до 3 мм. Воздух подаётся через компрессор, но требует качественной фильтрации: масло, влага и пыль могут повредить лазерную оптику и ухудшить результат. Также не стоит забывать о регулярной замене фильтров и техническом обслуживании системы.

Гелий и аргон — инертные газы для сложных материалов

Инертные газы, такие как аргон и гелий, практически не вступают в реакцию с металлами. Это делает их идеальными для резки чувствительных к окислению материалов: титана, никелевых сплавов, специальных сталей. Они защищают зону реза от воздуха и обеспечивают высокое качество с минимальной термической деформацией. Однако из-за высокой стоимости используются только в узкоспециализированных областях — например, в авиационной или медицинской промышленности.

Что влияет на расход режущего газа

Расход газа зависит от множества факторов. Прежде всего — от его типа. Азот требует гораздо более высокого давления, чем кислород. Чистота газа также важна: чем выше степень очистки, тем дороже, но тем лучше результат. Диаметр сопла напрямую влияет на потребление — при увеличении отверстия расход возрастает в геометрической прогрессии. Влияют также толщина и состав обрабатываемого металла, мощность лазерного луча и выбранные параметры резки: скорость, глубина, давление.

Как подобрать оптимальный вариант

Выбор газа зависит от материала, требований к качеству и бюджета. Если важна идеальная кромка без следов окисления — лучше выбрать азот. Если главное — скорость и резка черного металла — подойдёт кислород. Для недорогой обработки тонких листов — воздух. При резке сложных или дорогих сплавов — аргон или гелий.

Газ при лазерной резке — не просто вспомогательный элемент, а полноценный участник процесса. От его выбора зависит всё: от скорости резки до внешнего вида готового изделия. Поэтому важно не только правильно настроить станок, но и подобрать подходящий газ, исходя из конкретных задач. Это обеспечит высокое качество, экономию ресурсов и надёжность готовой продукции.