Nitrogen er ofte at foretrække frem for ilt til applikationer, hvor snitkvalitet og finish er altafgørende. Derfor skal du:

• Ingen oxidering: Som inert gas fortrænger nitrogen ilt i skærezonen, hvilket hjælper med at forhindre oxidering og misfarvning af skærekanten. Dette er især vigtigt for rustfrit stål, aluminium og belagte metaller.
• Forbedret kantkvalitet: Nitrogenstrømmen under højt tryk hjælper med at fjerne smeltet metal fra snittet, hvilket resulterer i glattere, gratfri snit, der kræver lidt eller ingen efterbehandling.
• Materialealsidighed: Nitrogen fungerer godt på tværs af en række materialer og tykkelser, hvilket gør det til et fleksibelt valg til værksteder, der håndterer forskellige skæreopgaver.

Der er ikke noget universalt svar, når det gælder nitrogenforbrug ved laserskæring. Den mængde, du skal bruge, afhænger af flere indbyrdes forbundne faktorer:
 

• Materialetype og tykkelse: Tykkere materialer kræver højere flowhastigheder og mere tryk. For eksempel vil skæring af 10 mm rustfrit stål kræve betydeligt mere nitrogen end 1 mm aluminium.
• Lasereffekt og hastighed: Højeffektlasere, der arbejder ved højere hastigheder, har tendens til at bruge mere nitrogen for at opretholde kantkvaliteten.
• Dysestørrelse og gastryk: Disse påvirker direkte flowhastighederne og mængden af nitrogen, der bruges pr. minut.

For at give et groft benchmark: En 2 kW fiberlaser kan bruge alt mellem 20 og 40 Nm³/time nitrogen, afhængigt af materialet og forventningerne til skærekvaliteten. Multiplicer dette med driftstimerne, og det bliver tydeligt, hvorfor effektiv nitrogenforsyning er afgørende – ikke kun for ydeevnen, men også for omkostningskontrollen.

Når nitrogenbehovet er estimeret, er det værd at se nærmere på de indstillinger, der påvirker gasydelsen og skærekvaliteten. Fra gastryk til dysegeometri gør de rigtige parametre en mærkbar forskel.
 

1. Gastryk
Trykket skal passe til både materialets type og tykkelse. Rustfrit stål kræver ofte indstillinger mellem 8 og 14 bar (116-203 psi). Til tyndere metaller eller polymerer kan et lavere tryk være tilstrækkeligt. Bemærk, at denne tendens vendes med ilt, hvor tyndere plader nogle gange har brug for højere tryk for at antænde.
 

2. Fokusposition
Placeringen af laserens fokuspunkt ændres afhængigt af hjælpegassen. Ved skæring med nitrogen sættes fokuspunktet typisk i bunden af materialet. Dette fremmer effektiv udskubning af smeltet metal. Med ilt forskydes fokuspunktet tættere på overfladen, afhængigt af tykkelsen.
 

3. Dysediameter
Da flowhastigheden øges med kvadratet af dysediameteren, kan selv mindre justeringer have en betydelig indvirkning på nitrogenforbruget. En lidt større dyse kan tillade lavere tryk uden at gå på kompromis med kvaliteten af den sparede gas og omkostningerne i det lange løb.
 

4. Justering af dyse
Forkert justerede dyser kan forringe skærekvaliteten. For rene, ensartede kanter skal gasstrålen være koaksial med laserstrålen. Korrekt justering sikrer, at hjælpegassen afskærmer strålen og evakuerer smeltet materiale effektivt. Når det er sagt, kan visse off-axis-konfigurationer være fordelagtige i nicheapplikationer.
 

5. Afstandsforhold
Dette er afstanden mellem dysespidsen og emnet. En kortere afstand forbedrer gasflowet og skærepræcisionen. I de fleste tilfælde skal den være mindre end dysediameteren. Længere afstande har tendens til at indføre turbulens, hvilket reducerer kantkvaliteten.

Renheden af nitrogen er vigtig. Højere renhed betyder mindre risiko for oxidering og en bedre overfladefinish – især på rustfrit stål eller polerede metaller.

• Standard renhedsniveauer for laserskæring varierer typisk fra 99,99 % til 99,999 %.
• Selvom ultrahøj renhed giver renere resultater, koster det også noget. I mange tilfælde er 99,99 % mere end tilstrækkeligt.

Afbalancering af renhed med ydeevne og budget er en del af optimeringen af din skæreopsætning.