激光切割的氮气需求

氮气通常是切割黑色金属（例如不锈钢和某些金属（铝和镍）合金）的辅助气体，尤其是为了获得高光洁度质量。它通常在高压下运行，以吹走在切割过程中积聚的熔化材料。虽然使用惰性气体会产生干净、无氧化物的激光切割边缘，但会出现加工速度低和毛刺在切口下方凝固的问题。这些问题可以通过调整某些特定参数来解决，其中一些参数与辅助气体的选择直接相关。

参数
我们触及了影响激光切割工艺的广泛参数，将它们分类为材料参数、光束参数和工艺参数。特别是在辅助气体方面，其动力学受到施加的压力、喷嘴直径和对齐以及间隔距离的影响。 
压力： 辅助气体压力需要根据材料的性质及其厚度（规格）来设定。切割不锈钢通常需要 8–14 bar/116 - 203 psi 范围内的压力设置。聚合物需要的压力要小得多。在厚度方面，材料越厚，所需的压力就越高，反之亦然。在氧气的情况下，情况正好相反。

焦点位置： 光斑尺寸和透镜方向影响激光切割。有趣的是，透镜聚焦的惯例会根据所使用的辅助气体是惰性气体还是反应气体而改变。在氮气辅助激光切割中，焦点必须在工件的底部。这形成了一个 V 形通道，产生的熔融材料通过该通道排出。在氧气辅助激光切割中，焦点位置在工件的正上方或表面下方，具体取决于材料的厚度。

喷嘴直径：在确定辅助气体流量的公式中，喷嘴直径变量是平方的。一方面，喷嘴尺寸的任何变化都会对流量产生显着影响。另一方面，压力变化对流量的影响相对较小。喷嘴直径对流量有直接影响，通过调整喷嘴直径，可以避免在高压下操作辅助气体，从而降低成本。 

喷嘴对准： 喷嘴的对准会影响屏蔽激光束的气体射流的对准。未对准会导致激光切割边缘缺乏光洁度。从喷嘴出来的气体射流以与喷嘴同轴的梯度撞击材料，从而产生干净的激光切割边缘。可以注意到，特定类型的离轴喷嘴布置具有其优点。
隔离距离：喷嘴尖端和工作区域之间的距离会影响辅助气体的流速，进而影响切割质量。间隔距离应尽可能短。一般来说，它应该小于喷嘴的直径。长距离会导致间隙中出现湍流，从而导致切削刃质量低下。

氮气的纯度是呈现干净、无氧化物的激光切割边缘的关键因素。即使是最少量的氧气的存在也会导致变色或产生浮渣。高纯度 (99.995%) 的氮气可形成卓越的、无杂质的激光切割边缘。宏硕气体发生器系列为激光切割提供多种氮气解决方案，纯度高达 99.999%。

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