O ar, o “gás da vida” vital que respiramos diariamente, é composto por 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio, 0,94% de gases raros (como hélio, néon, argônio, criptônio e xenônio), 0,03% de dióxido de carbono e 0,03% de dióxido de carbono. % de outras substâncias (como vapor de água e impurezas).
Agora, vamos nos aprofundar nos benefícios do corte a ar no processo de corte a laser.
Princípio do corte de ar
O princípio de corte do ar é, na verdade, semelhante ao do nitrogênio. Ele usa energia laser para derreter o metal e alta pressão para remover o material fundido. Durante o processo, algumas substâncias metálicas podem oxidar ou queimar, deixando óxidos metálicos na superfície de corte, como alumina sólida cinza (Al2Ó3), óxido de ferro preto sólido preto (Fe3Ó4) e óxido de cobre (CuO).
O ar, que está naturalmente presente na atmosfera, pode ser comprimido em um tanque de armazenamento de ar, filtrado, resfriado e seco para remover água e óleo, tornando-o utilizável para corte. O teor de oxigênio de 21% no ar pode compensar parcialmente a falta de oxigênio e nitrogênio.
Em teoria, o ar pode cortar qualquer material metálico que possa ser derretido pela energia do laser.
Eficiência de corte de ar e experimento de efeito
Avaliação do desempenho de corte em placas de aço inoxidável, aço carbono e liga de alumínio usando uma máquina de corte a laser de 6kW com ar e nitrogênio/oxigênio como gases de corte.
Experimentar 1: comparação de nitrogênio e corte de ar em aço inoxidável
⊙ Comparação do efeito da seção de corte de nitrogênio e ar
⊙ Comparação da velocidade de corte com nitrogênio e ar
Análise de efeito:
A figura acima mostra os resultados de corte de aço inoxidável de 10 mm a 4 mm, nessa ordem.
Comparado ao corte com nitrogênio, a seção de corte com ar parece mais escura, mas não há escória presente. Após o polimento, a seção cortada também pode obter uma aparência mais brilhante.
Em termos de velocidade, o corte a ar do aço inoxidável é ligeiramente mais rápido que o nitrogênio, mas a diferença não é significativa.
Experimentar 2: comparação de oxigênio e corte de ar em aço carbono
⊙ Comparação dos efeitos da seção de corte de oxigênio e ar
⊙ Comparação da velocidade de corte com ar e oxigênio
Análise de efeito:
A figura acima mostra os resultados de corte de aço carbono de 10 mm a 3 mm, nessa ordem.
Comparado ao corte com oxigênio, o aço carbono de 8 mm possui um leve resíduo de escória, e o aço carbono de 10 mm possui um resíduo de escória mais severo.
Portanto, o corte a ar não é recomendado para cortar chapas de aço carbono com espessura superior a 10 mm.
Experimento 3: comparação de liga de alumínio para corte de nitrogênio e ar
⊙ Comparação do efeito da seção de corte de nitrogênio e ar
⊙ Comparação da velocidade de corte com nitrogênio e ar
Análise de efeito:
A figura acima mostra os resultados de corte de placas de alumínio de 10 mm a 3 mm, nessa ordem.
Comparado ao corte com nitrogênio, o corte a ar resulta em uma seção mais fina e menos resíduo de escória.
Em termos de velocidade, o corte a ar de placas de alumínio é um pouco mais rápido que o de nitrogênio, mas a diferença não é significativa.
Resumo
Experimentos foram conduzidos para comparar o desempenho e a eficiência do corte com ar e nitrogênio/oxigênio em placas de vários materiais e espessuras.
Com base em uma avaliação abrangente, para requisitos relativamente flexíveis, o corte a ar é uma opção econômica. Usar ar como gás auxiliar de corte também pode reduzir significativamente os custos de produção.
Mas deve-se notar que:
Ao usar ar comprimido para corte, é crucial garantir que o ar seja tratado por um secador frio para atingir um ponto de orvalho de pressão de 3-8°C e passar por um desengorduramento em vários estágios. O ar deve ter um teor de óleo líquido de 0,003 ppm e um teor de óleo vapor de 0,003 ppm, exigindo o uso de um filtro projetado especificamente para remover óleo gasoso.
A manutenção regular do compressor de ar, do secador a frio e do filtro é necessária para manter a secura do ar comprimido com baixo teor de óleo. Contaminantes como água e óleo no ar podem poluir rapidamente o gasoduto e causar neblina nas lentes protetoras, afetando a qualidade do corte. Negligenciar a substituição do espelho de proteção em tempo hábil também pode causar danos ao grupo de espelhos internos, pois o feixe de alta potência pode causar o aumento da temperatura interna da cabeça de corte.
Para encontrar a solução de corte mais econômica que melhor atenda às necessidades atuais de corte, a eficiência, o custo e o efeito do corte devem ser levados em consideração no processo de produção, levando a um resultado de produção de maior qualidade.
