Azot jest często wybierany zamiast tlenu w zastosowaniach, w których jakość cięcia i wykończenie mają kluczowe znaczenie. Oto dlaczego:

• Brak utleniania: jako gaz obojętny azot wypiera tlen w strefie cięcia, zapobiegając utlenianiu i przebarwieniom na krawędzi cięcia. Jest to szczególnie ważne w przypadku stali nierdzewnej, aluminium i metali powlekanych.
• Lepsza jakość krawędzi: strumień azotu pod wysokim ciśnieniem pomaga usunąć stopiony metal z nacięcia, co skutkuje gładszym cięciem bez zadziorów, które wymaga niewielkiej lub żadnej obróbki końcowej.
• Wszechstronność materiałów: azot dobrze sprawdza się w różnych materiałach i grubościach, dzięki czemu jest elastycznym wyborem dla warsztatów zajmujących się różnymi zadaniami.

Jeśli chodzi o zużycie azotu w cięciu laserowym, nie ma jednej uniwersalnej odpowiedzi. Ilość, której potrzebujesz, zależy od kilku powiązanych ze sobą czynników:
 

• Rodzaj i grubość materiału: Grubsze materiały wymagają wyższego natężenia przepływu i większego ciśnienia. Na przykład cięcie stali nierdzewnej o grubości 10 mm wymaga znacznie więcej azotu niż cięcia aluminium o grubości 1 mm.
• Moc i prędkość lasera: lasery o dużej mocy pracujące z większą prędkością zużywają więcej azotu, aby zachować jakość krawędzi.
• Rozmiar dyszy i ciśnienie gazu: mają one bezpośredni wpływ na natężenie przepływu i ilość zużywanego azotu na minutę.

W celu podania zgrubnego punktu odniesienia: laser włóknowy o mocy 2 kW może zużywać azot w dowolnym miejscu w zakresie od 20 do 40 Nm³/godz., w zależności od oczekiwań dotyczących materiału i jakości cięcia. Po pomnożeniu tej liczby przez godziny pracy staje się jasne, dlaczego efektywne dostarczanie azotu ma kluczowe znaczenie - nie tylko dla wydajności, ale także dla kontroli kosztów.

Po oszacowaniu zapotrzebowania na azot warto bliżej przyjrzeć się ustawieniom, które wpływają na wydajność gazu i jakość cięcia. Od ciśnienia gazu po geometrię dyszy - odpowiednie parametry mają znaczące znaczenie.
 

1. Ciśnienie gazu
powinno odpowiadać zarówno rodzajowi, jak i grubości materiału. Stal nierdzewna często wymaga ustawień w zakresie od 8 do 14 barów (116-203 psi). W przypadku cieńszych metali lub polimerów wystarczające może być niższe ciśnienie. Należy zauważyć, że tendencja ta odwraca się wraz z tlenem, gdzie cieńsze arkusze czasami wymagają wyższego ciśnienia do zapłonu.
 

2. Pozycja ogniska
Pozycja ogniska lasera zmienia się w zależności od gazu pomocniczego. Podczas cięcia azotem punkt cięcia jest zazwyczaj ustawiony na dole materiału. Pozwala to na efektywne usuwanie stopionego metalu. W przypadku tlenu punkt ciężkości przesuwa się bliżej powierzchni, w zależności od grubości.
 

3. Średnica dyszy
Ponieważ natężenie przepływu wzrasta wraz z kwadratem średnicy dyszy, nawet niewielkie korekty mogą mieć znaczący wpływ na zużycie azotu. Nieco większa dysza może umożliwiać niższe ciśnienie bez uszczerbku dla jakości gazu i kosztów w dłuższej perspektywie.
 

4. Wyrównanie dysz
Nieprawidłowe wyrównanie dysz może pogorszyć jakość cięcia. W celu uzyskania czystych, jednolitych krawędzi strumień gazu musi być skierowany współosiowo do wiązki lasera. Prawidłowe wyrównanie zapewnia, że gaz wspomagający osłania wiązkę i skutecznie usuwa stopiony materiał. Niemniej jednak niektóre konfiguracje pozaosiowe mogą być korzystne w zastosowaniach niszowych.
 

5. Odległość odstępu
Jest to przestrzeń między końcówką dyszy a przedmiotem obrabianym. Krótszy odstęp zwiększa przepływ gazu i precyzję cięcia. W większości przypadków powinna ona być mniejsza niż średnica dyszy. Dłuższe odległości powodują zawirowania, co obniża jakość krawędzi.

Czystość azotu ma znaczenie. Wyższa czystość oznacza mniejsze ryzyko utleniania i lepsze wykończenie powierzchni - zwłaszcza na stali nierdzewnej lub polerowanych metalach.

• Standardowe poziomy czystości dla cięcia laserowego zazwyczaj mieszczą się w zakresie od 99,99% do 99,999%.
• Ultrawysoka czystość zapewnia czystsze wyniki, ale jest również kosztowna. W wielu przypadkach 99,99% jest więcej niż wystarczające.

Równoważenie czystości z wydajnością i budżetem jest częścią optymalizacji konfiguracji cięcia.