L’azote est souvent préféré à l’oxygène pour les applications où la qualité de coupe et la finition sont primordiales. C’est pourquoi :

• Pas d’oxydation: En tant que gaz inerte, l’azote déplace l’oxygène dans la zone de coupe, ce qui contribue à prévenir l’oxydation et la décoloration sur le bord de coupe. Ceci est particulièrement important pour l’acier inoxydable, l’aluminium et les métaux revêtus.
• Amélioration de la qualité des bords: Le flux d'azote à haute pression permet d'éliminer le métal fondu du bord de coupe, ce qui permet d'obtenir des découpes plus lisses, sans bavures, qui ne nécessitent que peu ou pas de post-traitement.
• Polyvalence des matériaux: L’azote fonctionne bien dans une gamme de matériaux et d’épaisseurs, ce qui en fait un choix flexible pour les ateliers qui traitent des tâches de coupe diverses.

Il n’existe pas de solution universelle en matière de consommation d’azote lors de la découpe laser. La quantité dont vous aurez besoin dépend de plusieurs facteurs interconnectés :
 

• Type et épaisseur du matériau : Les matériaux plus épais nécessitent des débits plus élevés et une pression plus élevée. Par exemple, la découpe d’acier inoxydable de 10 mm nécessitera beaucoup plus d’azote que l’aluminium de 1 mm.
• Puissance et vitesse du laser : Les lasers haute puissance fonctionnant à des vitesses plus élevées ont tendance à consommer plus d’azote pour maintenir la qualité des bords.
• Taille de la buse et pression du gaz: Elles affectent directement les débits et la quantité d’azote utilisée par minute.

Pour donner une référence approximative : un laser à fibre de 2 kW peut utiliser n’importe où entre 20 et 40 Nm³/heure d’azote, en fonction du matériau et des attentes en matière de qualité de coupe. Multipliez cela par les heures de fonctionnement, et il devient clair pourquoi une alimentation efficace en azote est essentielle, non seulement pour les performances, mais aussi pour le contrôle des coûts.

Une fois les besoins en azote estimés, il est utile d’examiner de plus près les paramètres qui influencent les performances du gaz et la qualité de coupe. De la pression du gaz à la géométrie de la buse, les bons paramètres font toute la différence.
 

1. La pression du gaz
La pression doit correspondre au type et à l’épaisseur du matériau. L’acier inoxydable nécessite souvent des réglages entre 8 et 14 bar (116-203 psi). Pour les métaux ou polymères plus fins, une pression plus faible peut suffire. Notez que cette tendance s’inverse avec l’oxygène, où les feuilles plus fines nécessitent parfois une pression plus élevée pour s’enflammer.
 

2. Position focale
La position du point focal du laser change en fonction du gaz d’assistance. Lors de la coupe à l’azote, le point focal est généralement placé au fond du matériau. Cela favorise une éjection efficace du métal en fusion. Avec l’oxygène, le point focal se rapproche de la surface, en fonction de l’épaisseur.
 

3. Diamètre de la buse
Le débit augmentant avec le diamètre de la buse au carré, même des ajustements mineurs peuvent avoir un impact significatif sur la consommation d'azote. Une buse légèrement plus grande peut permettre de réduire la pression sans compromettre la qualité, ce qui permet d'économiser du gaz et de l'argent à long terme.
 

4. Alignement des buses
Un mauvais alignement des buses peut dégrader la qualité de coupe. Pour des bords propres et réguliers, le jet de gaz doit être coaxial avec le faisceau laser. Un alignement correct garantit que le gaz d’assistance protège le faisceau et évacue efficacement le matériau fondu. Cela dit, certaines configurations hors axe peuvent s'avérer bénéfiques dans des applications de niche.
 

5. Distance de sécurité
Il s'agit de l'espace entre la pointe de la buse et la pièce à découper. Une distance de sécurité plus courte améliore le flux de gaz et la précision de la coupe. Dans la plupart des cas, elle doit être inférieure au diamètre de la buse. Les distances plus longues ont tendance à introduire des turbulences, ce qui réduit la qualité des arêtes.

La pureté de l’azote est importante. Une plus grande pureté signifie moins de risque d’oxydation et une meilleure finition de surface, en particulier sur l’acier inoxydable ou les métaux polis.

• Les niveaux de pureté standard pour la découpe laser vont généralement de 99,99 % à 99,999 %.
• Bien que la pureté ultra-élevée fournisse des résultats plus propres, elle a également un coût. Dans de nombreux cas, 99,99 % sont plus que suffisants.

Équilibrer la pureté avec les performances et le budget fait partie de l’optimisation de votre configuration de découpe.