激光設備的原理、種類以及與空氣壓縮機的關系

激光設備作為一種新型的工具越來越成熟的運用到各種行業，包含激光切割機、激光雕刻機、激光打標機、激光焊接機等。

激光切割是將從激光器發射出的激光，經光路系統，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件達到熔點或沸點，同時與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走。隨著光束與工件相對位置的移動，最終使材料形成切縫，從而達到切割的目的。

常用的激光切割氣體主要有三種，氧氣、氮氣和空氣，氧氣和氮氣作為常規切割氣體。

激光設備作為一種新型的工具越來越成熟的運用到各種行業，包含激光切割機、激光雕刻機、激光打標機、激光焊接機等。

氧氣主要用于碳鋼切割和不銹鋼鋁板厚板的穿孔，主要與切割金屬發生氧化反應，放出大量的氧化熱；一定壓力的氣體會吹走氧化物和熔渣，在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應產生了大量的熱，切割不需要太高的功率。缺點是薄板切割速度慢，切割尖角時容易過燒。

氮氣主要用于不銹鋼和鋁板切割，如果激光器功率足夠大薄的碳鋼板用氮氣切割速度會得到大幅提升。氮氣在切割過程中的作用是杜絕氧化反應并利用其高氣壓吹走融熔物，所以可以得到比較光亮的斷面效果，當然尖角的效果也會更好。缺點是氣體成本高，厚板切割速度慢。

空氣的主要成分：氮(N2)約占78%，氧(O2)約占21%。所以增加空氣在一定程度可以彌補氧氣和氮氣的不足。可通過空壓機將其壓縮到儲氣罐，再經過過濾冷卻和干燥即可使用。

不銹鋼切割-厚度越大所需的氣體壓力就越大，例如切割10mm不銹鋼時切割氣體壓力需要達到1.5~1.8mpa，一瓶普通氮氣10分鐘不到就用完了，一瓶氮氣的成本大約25元，一個月算下來氮氣費用需要幾萬，而用空氣切割只消耗電力，節約很多成本。

鋁板切割一般使用氧化鋁光纖激光器，切割速度快，但是光纖激光使用氮氣切割鋁板很難避免刮渣的問題，經過實驗室工藝試驗使用空氣切割3mm以下鋁板使用新工藝方法可以做到幾乎不掛渣。直接氮氣切割無法達到效果。

通過以上數據可以看出，空氣切割對切割效率和切割質量都有改善；空氣切割還可以用于切割紫銅板、鍍鋅板等材料。

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