L'azoto viene spesso scelto invece dell'ossigeno per le applicazioni in cui la qualità di taglio e la finitura sono fondamentali. Ecco perché:

• Nessuna ossidazione: come gas inerte, l'azoto sposta l'ossigeno nella zona di taglio, contribuendo a prevenire l'ossidazione e lo scolorimento sul bordo di taglio. Ciò è particolarmente importante per l'acciaio inossidabile, l'alluminio e i metalli rivestiti.
• Migliore qualità dei bordi: il flusso di azoto ad alta pressione aiuta a rimuovere il metallo fuso dal taglio, con conseguenti tagli più lisci e senza bave che richiedono poca o nessuna post-lavorazione.
• Versatilità dei materiali: l'azoto funziona bene con una vasta gamma di materiali e spessori, rendendolo una scelta flessibile per le officine che gestiscono diverse attività di taglio.

Quando si tratta di consumo di azoto nel taglio laser, non esiste una soluzione universale. La quantità necessaria dipende da diversi fattori interconnessi:
 

• Tipo e spessore del materiale: i materiali più spessi richiedono portate più elevate e più pressione. Ad esempio, il taglio dell'acciaio inossidabile da 10 mm richiederà significativamente più azoto rispetto all'alluminio da 1 mm.
• Potenza e velocità del laser: i laser ad alta potenza che lavorano a velocità più elevate tendono a consumare più azoto per mantenere la qualità dei bordi.
• Dimensioni dell'ugello e pressione del gas: influiscono direttamente sulle portate e sulla quantità di azoto utilizzata al minuto.

Per dare un riferimento approssimativo: un laser a fibra da 2 kW può utilizzare tra 20 e 40 Nm³/ora di azoto, a seconda del materiale e delle aspettative di qualità di taglio. Moltiplicando questo valore per le ore di funzionamento, diventa chiaro perché un'alimentazione di azoto efficiente è fondamentale, non solo per le prestazioni, ma anche per il controllo dei costi.

Una volta stimato il fabbisogno di azoto, vale la pena esaminare più da vicino le impostazioni che influenzano le prestazioni del gas e la qualità di taglio. Dalla pressione del gas alla geometria dell'ugello, i parametri giusti fanno la differenza.
 

1. La
pressione del gas deve corrispondere sia al tipo che allo spessore del materiale. L'acciaio inossidabile richiede spesso impostazioni comprese tra 8 e 14 bar (116-203 psi). Per metalli o polimeri più sottili, può essere sufficiente una pressione inferiore. Si noti che questa tendenza si inverte con l'ossigeno, dove le lamiere più sottili a volte richiedono una pressione più elevata per l'accensione.
 

2. Posizione focale
La posizione del punto focale del laser cambia a seconda del gas di assistenza. Quando si taglia con azoto, il punto focale è solitamente impostato sul fondo del materiale. Ciò favorisce un'efficace espulsione del metallo fuso. Con l'ossigeno, il punto focale si sposta più vicino alla superficie, a seconda dello spessore.
 

3. Diametro dell'ugello
Poiché la portata aumenta con il quadrato del diametro dell'ugello, anche piccole regolazioni possono avere un impatto significativo sul consumo di azoto. Un ugello leggermente più grande potrebbe consentire una pressione inferiore senza compromettere la qualità del gas e i costi a lungo termine.
 

4. Allineamento degli ugelli Un allineamento
errato degli ugelli può ridurre la qualità di taglio. Per ottenere bordi puliti e uniformi, il getto di gas deve essere coassiale al raggio laser. Un allineamento corretto garantisce che il gas di assistenza protegga il fascio ed evacui efficacemente il materiale fuso. Detto questo, alcune configurazioni fuori asse possono essere vantaggiose in applicazioni di nicchia.
 

5. Distanza di separazione
Si tratta dello spazio tra la punta dell'ugello e il pezzo. Una distanza di sicurezza più breve migliora il flusso di gas e la precisione di taglio. Nella maggior parte dei casi, deve essere inferiore al diametro dell'ugello. Distanze più lunghe tendono a introdurre turbolenze, riducendo la qualità dei bordi.

La purezza dell'azoto è importante. Una maggiore purezza si traduce in un minor rischio di ossidazione e in una migliore finitura superficiale, specialmente su acciaio inossidabile o metalli lucidati.

• I livelli di purezza standard per il taglio laser variano tipicamente dal 99,99% al 99,999%.
• Sebbene la purezza ultra elevata offra risultati più puliti, ha anche un costo. In molti casi, il 99,99% è più che sufficiente.

L'equilibrio tra purezza, prestazioni e budget fa parte dell'ottimizzazione della configurazione di taglio.