Газовая резка металла – один из самых простых, быстрых и недорогих способов раскроя заготовки. Для его выполнения не нужно много времени, а готовый продукт всегда получается высокого качества. Процесс реза предполагает сгорание остатков материала в пламени газа. Основной инструмент – газовый резак, определяющий пропорции смеси, регулирующий подачу кислорода.
Газовая резка проводится с помощью азота, кислорода или воздуха. Все три варианта распространены, но отличаются по характеристикам.
Особенности газов для резки
Азот, кислород или воздух одинаково называют газом, когда речь идет о резке металла. При применении любого лазера – как волоконного, так и СО2 – выбранное вещество подается вместе с ним через сопло. Так и происходит обработка металла с удалением продуктов горения.
Все виды газов отличаются между собой:
● азот – условно инертный, вступающий в химические реакции и образующий соединения, но без окислений. Обычно поставляется в баллонах;
● кислород – активный, самый доступный по цене;
● сжатый атмосферный воздух. Его подают через компрессор с системой фильтрации.
Азот относится к негорючим, он защищает от окисления, охлаждает. Он стоит дороже двух остальных видов, но его используют всегда, когда нужно сохранить свойства металла. Дешевый кислород не подходит для нержавеющей стали, при его применении она быстро испортится. Этот вид газа совместим с черными металлами, ведь у них нет нержавеющих свойств.
Воздух, подаваемый через компрессор, подходит для резки заготовок малой толщины, не больше 3 мм. Чтобы в его струю не попадали масло или жидкость, необходима система фильтрации. В некоторых видах оборудования воздух необходим, чтобы работали пневматические установки. Так, его подача для резки и пневматики разграничивается.
Применение азота
Этот газ легко соединяется с другими веществами, легко получается и без проблем задействуется в химических реакциях. Так как он не вызывает окисления, его считают инертным. В итоге, в месте резки металл охлаждается, а расплав быстро удаляется.
Азотом обрабатывают заготовки из алюминия, никеля, нержавейки, высоколегированной стали. Для некоторых материалов он не подходит. Например, его не используют при работе с титаном, так как они вступают в реакцию между собой. В итоге, последний меняет свои характеристики, становится очень хрупким. Для титана нужен более нейтральный газ, например, аргон.
Применение кислорода
Это природный окислитель, выполняющий функции катализатора и задействованный в экзотермических реакциях. По мере того, как при обработке выделяется все больше тепла, станок ускоряется, начинает работать быстрее, его эффективность повышается. Но при этом, возможно окисление кромок, чего допускать нельзя. Если обрабатывается низколегированная или черная сталь, этот негативный эффект можно снизить – нужно правильно рассчитать рабочие параметры.
Окисление сложнее контролировать при работе с нержавеющей сталью. Вступая в реакцию с большим количеством кислорода, материал не только теряет изначальные характеристики, но даже может загореться. Следовательно, лазерная резка с помощью кислорода для нержавейки категорически не рекомендуется.
Применение сжатого воздуха
Этот газ не настолько хорош и эффективен, как азот или воздух. Его используют, когда актуальна экономия. Переплачивать не придется, достаточно купить компрессор и просто закачать воздух туда. Но есть ряд нюансов, о которых нужно знать:
● резка воздухом проходит быстрее, чем азотом. Но производительность процесса невысока, потому все равно понадобится дополнительная обработка;
● для воздуха нужна фильтрационная система. Ее компоненты периодически меняются, иначе она не будет исправно функционировать;
● показатель давления должен быть около 1,6 – 1,8 МПа. С такой задачей справится компрессор, накачивающий не менее 20 Мпа. Все такое оборудование стоит достаточно дорого.
Воздух подходит для тонких заготовок. Если предполагается работа с разными металлами, лучше использовать азот или кислород.
Оптимальное давление во время резки лазером
За подачу кислорода или азота от баллона через рабочую голову отвечает редуктор. Чтобы кислородное оборудование функционировало правильно и корректно, нужно точно настраивать и оперативно контролировать показатели давления. Для этого выпускаются специальные станки, оснащенные регуляторами.
Чтобы резка состоялась и завершилась успешно, в самом начале процесса луч лазера должен насквозь пробить металлическую заготовку. Это возможно, только если установить давление в пределах 0,15 – 0,2. Далее его нужно поддерживать в диапазоне 0,5–0,6. Это резкий перепад, который создается и поддерживается регулятором.
Можно настроить более высокое давление, если нет опасности, что расплавленные части заготовки разбрызгиваются в стороны. Но тогда показатель постоянно должен быть одинаковым. Важный момент – максимально допустимое давление для подачи на регулятор составляет 1 МПа. Если будет больше, элемент может сломаться.
Давление при применении азота втрое превышает расход кислорода. Потому резать металл последним видом газа экономически выгоднее. Но нужно помнить, что в случае использования кислорода очень важно правильно настроить рабочие параметры и само оборудование. Если будут хотя бы минимальные отклонения от нормативных показателей, рез получится некачественным, а материал утратит начальные характеристики.
