El nitrógeno se suele elegir en lugar del oxígeno para aplicaciones en las que la calidad de corte y el acabado son primordiales. Esto se debe a que:

• Sin oxidación: Como gas inerte, el nitrógeno desplaza el oxígeno en la zona de corte, lo que ayuda a evitar la oxidación y la decoloración en el borde de corte. Esto es especialmente importante para el acero inoxidable, el aluminio y los metales revestidos.
• Calidad de borde mejorada: El caudal de nitrógeno a alta presión ayuda a eliminar el metal fundido del corte, lo que se traduce en cortes más suaves y sin rebabas que requieren poco o ningún post-procesamiento.
• Versatilidad de materiales: El nitrógeno funciona bien en una amplia gama de materiales y espesores, lo que lo convierte en una opción flexible para talleres que manejan diversas tareas de corte.

Cuando se trata del consumo de nitrógeno en el corte por láser, no existe una solución universal. La cantidad que necesita depende de varios factores interconectados:
 

• Tipo y grosor del material: Los materiales más gruesos requieren caudales más altos y más presión. Por ejemplo, cortar acero inoxidable de 10 mm requerirá significativamente más nitrógeno que cortar aluminio de 1 mm.
• Potencia y velocidad del láser: Los laser de alta potencia que trabajan a mayor velocidad tienden a consumir más nitrógeno para mantener la calidad de los bordes.
• Tamaño de la boquilla y presión del gas: estos factores afectan directamente a los caudales y a la cantidad de nitrógeno utilizado por minuto.

Para dar una referencia aproximada: un láser de fibra de 2 kW puede utilizar entre 20 y 40 Nm³/hora de nitrógeno, dependiendo del material y de las expectativas de calidad de corte. Si lo multiplicamos por las horas de funcionamiento, queda claro por qué un suministro eficiente de nitrógeno es fundamental, no solo para el rendimiento, sino también para el control de costes.

Una vez estimado el requisito de nitrógeno, vale la pena examinar más de cerca los ajustes que influyen en el rendimiento del gas y la calidad de corte. Desde la presión de gas hasta la geometría de la tobera, los parámetros adecuados marcan una diferencia notable.
 

1. Presión del gas
La presión del gas debe coincidir tanto con el tipo como con el grosor del material. El acero inoxidable a menudo requiere ajustes entre 8 y 14 bar (116-203 psi). Para metales o polímeros más finos, una presión más baja puede ser suficiente. Tenga en cuenta que esta tendencia se invierte con el oxígeno, donde las láminas más finas a veces necesitan una presión más alta para la ignición.
 

2. Posición focal
La posición del punto focal del láser cambia en función del gas de asistencia. Al cortar con nitrógeno, el punto focal se suele establecer en la parte inferior del material. Esto favorece una expulsión eficiente del metal fundido. Con el oxígeno, el punto focal se desplaza más cerca de la superficie, dependiendo del grosor.
 

3. Diámetro de la boquilla
Dado que el caudal aumenta con el cuadrado del diámetro de la boquilla, incluso los ajustes menores pueden afectar significativamente al consumo de nitrógeno. Una boquilla ligeramente más grande podría permitir una presión más baja sin comprometer la calidad del gas y el coste a largo plazo.
 

4. Alineación de las boquillas
Las boquillas mal alineadas pueden degradar la calidad de corte. Para obtener bordes limpios y uniformes, el chorro de gas debe ser coaxial con el rayo láser. Una alineación correcta garantiza que el gas de asistencia proteja el haz y evacue el material fundido de forma eficaz. Dicho esto, ciertas configuraciones fuera del eje pueden ser beneficiosas en algun nicho de aplicaciones.
 

5. Distancia de separación
Este es el espacio entre la punta de la boquilla y la pieza. Una distancia de separación menor mejora elcaudal de gas y la precisión de corte. En la mayoría de los casos, debe ser inferior al diámetro de la boquilla. Las distancias más largas tienden a introducir turbulencias, lo que reduce la calidad del borde.

La pureza del nitrógeno es importante. Una mayor pureza se traduce en un menor riesgo de oxidación y un mejor acabado de la superficie, especialmente en acero inoxidable o metales pulidos.

• Los niveles de pureza estándar para el corte por láser suelen oscilar entre el 99,99 % y el 99,999 %.
• Aunque la pureza ultra alta ofrece resultados más limpios, también tiene un coste. En muchos casos, el 99,99 % es más que suficiente.

Equilibrar la pureza con el rendimiento y el presupuesto forma parte de la optimización de su configuración de corte.