poniedziałek, 18 wrzesień 2023 07:19

Gazy techniczne stosowane w cięciu laserem

cięcie laserowe cięcie laserowe Źródło: pixabay.com Licencja: https://pixabay.com/pl/service/license

Gazy techniczne odgrywają kluczową rolę w procesie cięcia laserowego, wpływając na jakość, efektywność i bezpieczeństwo operacji. Cięcie laserowe, będące jednym z najbardziej zaawansowanych procesów obróbki materiałów, zyskuje na wartości dzięki wykorzystaniu odpowiednich gazów technicznych. W tym artykule zbadamy, jakie gazy są stosowane w cięciu laserowym, dlaczego są ważne i jakie korzyści przynoszą.

 

Historia stosowania gazów technicznych w cięciu laserem

Cięcie laserowe, choć dla wielu wydaje się być nowoczesną technologią, ma swoje korzenie w połowie XX wieku. Początkowe eksperymenty z laserami skupiały się na badaniu ich interakcji z różnymi materiałami. Szybko okazało się, że gazy mogą znacząco wpłynąć na jakość cięcia. Początkowo wykorzystywano powietrze, ale z czasem zaczęto poszukiwać bardziej specjalistycznych gazów, które pozwoliłyby na osiągnięcie lepszych wyników.

Podstawowe rodzaje gazów technicznych stosowanych w cięciu laserem

  • Tlen: Jest jednym z najczęściej stosowanych gazów w cięciu laserowym, szczególnie przy cięciu stali węglowej. Tlen podczas cięcia działa jako gaz spalający, co przyspiesza proces cięcia. Jednak ma też swoje wady, takie jak ryzyko powstawania oksydacji na krawędziach cięcia.
  • Azot: Stosowany głównie w cięciu stali nierdzewnej i aluminium. Działa jako gaz wypierający, chroniąc krawędź cięcia przed oksydacją. Zaletą jest to, że po cięciu azotem powierzchnia jest czysta i nie wymaga dodatkowej obróbki.
  • Argon: Znajduje zastosowanie głównie w cięciu tytanu. Podobnie jak azot, działa jako gaz wypierający, chroniąc materiał przed niekorzystnymi reakcjami chemicznymi.
  • Inne gazy: W specjalistycznych zastosowaniach mogą być używane gazy takie jak hel czy nawet woda w postaci aerozolu.

Mechanizmy oddziaływania gazów z materiałem podczas cięcia

Gazy techniczne działają w kilku kluczowych obszarach podczas cięcia laserowego:

  • Wpływ gazu na topienie materiału: Gazy takie jak tlen mogą zwiększyć temperaturę topienia materiału, co przyspiesza proces cięcia.
  • Usuwanie produktów spalania i resztek materiału: Gazy wypierające, takie jak azot czy argon, skutecznie usuwają resztki materiału z obszaru cięcia, zapewniając czystość procesu.
  • Ulepszanie jakości powierzchni cięcia: Chroniąc przed oksydacją, gazy techniczne mogą poprawić jakość powierzchni cięcia, czyniąc ją gładką i wolną od niepożądanych zmian strukturalnych.
  • Ochrona przed oksydacją: W cięciu niektórych metali, takich jak aluminium czy stal nierdzewna, oksydacja jest poważnym problemem. Stosowanie gazów wypierających chroni materiał przed reakcjami chemicznymi.

Wybór odpowiedniego gazu w zależności od materiału i wymagań jakościowych

Wybór odpowiedniego gazu technicznego jest kluczowy, aby zapewnić najwyższą jakość cięcia:

  • Cięcie stali nierdzewnej: Azot jest zazwyczaj gazem wyboru, ponieważ chroni stal nierdzewną przed oksydacją, która może wpłynąć na wygląd i właściwości materiału.
  • Cięcie stali węglowej: Tlen jest często używany, ponieważ przyspiesza proces cięcia poprzez podwyższenie temperatury topienia.
  • Cięcie aluminium i innych metali nieżelaznych: Z powodu ryzyka oksydacji aluminium, azot lub argon są zazwyczaj wybierane.
  • Specyficzne wymagania dla różnych materiałów nie-metalowych: W zależności od materiału, mogą być stosowane różne gazy, takie jak azot, argon czy hel.

Wpływ parametrów cięcia na wybór gazu

Wiele czynników decyduje o tym, który gaz techniczny będzie najbardziej odpowiedni:

  • Grubość materiału: Grubsze materiały mogą wymagać innych gazów niż cieńsze, aby zapewnić optymalne tempo cięcia i jakość krawędzi.
  • Rodzaj laseru: Różne lasery (CO2, światłowodowy, YAG) mogą mieć różne wymagania co do gazu.
  • Prędkość cięcia: Szybsze cięcie może wymagać gazu, który działa bardziej dynamicznie w oddziaływaniu z materiałem.

Kwestie bezpieczeństwa związane z użyciem gazów technicznych w cięciu laserem

  • Składowanie i przewodzenie gazów pod ciśnieniem: Wysokie ciśnienie gazów technicznych wymaga odpowiednich zabezpieczeń podczas ich przechowywania i przewodzenia.
  • Zabezpieczenia przed ulatnianiem się gazów: Ulotnienie się gazu może prowadzić do ryzyka wybuchu lub innych niebezpiecznych sytuacji.
  • Ochrona pracowników: Pracownicy muszą być odpowiednio przeszkoleni w zakresie bezpiecznego obchodzenia się z gazami technicznymi.

Nowości w technologii cięcia z wykorzystaniem gazów technicznych

  • Innowacyjne mieszanki gazowe: Badania prowadzą do odkrywania nowych mieszankach gazowych, które mogą zwiększyć efektywność cięcia.
  • Automatyzacja i kontrola procesu dostarczania gazu: Zaawansowane systemy pozwalają na dokładniejsze dostarczanie gazu w odpowiedniej ilości i ciśnieniu.
  • Zrównoważone podejście do gospodarki gazami: Nowe technologie pozwalają na bardziej efektywne wykorzystanie gazów technicznych, zmniejszając ich zużycie i wpływ na środowisko.

PODSUMOWANIE: Gazy techniczne stanowią kluczowy element w procesie cięcia laserowego. Od wyboru odpowiedniego gazu zależy jakość cięcia, bezpieczeństwo procesu oraz ekonomiczna efektywność. Dzięki ciągłym badaniom i innowacjom technologicznym, gazy techniczne będą nadal odgrywać kluczową rolę w przemyśle cięcia laserowego.

  • Niezdrowa żywność reklamowana online
    Niezdrowa żywność reklamowana online

    Rząd Australii bada, czy powinniśmy zakazać reklamy niezdrowej żywności online i jak to mogłoby działać. W Wielkiej Brytanii zakaz reklamy niezdrowej żywności i napojów online zacznie obowiązywać w październiku 2025 roku.

    Napisano piątek, 12 lipiec 2024 17:27
  • Problemy zdrowia intymnego kobiet - kiedy warto się martwić?
    Problemy zdrowia intymnego kobiet - kiedy warto się martwić?

    Czy problemy intymne kobiet są warte zmartwień? W naszym przewodniku eksperci ujawniają objawy raka, które każda kobieta powinna znać, oraz 'zmieniające życie' leki, które mogą uczynić seks przyjemnym ponownie.

    Napisano środa, 10 lipiec 2024 22:50
  • Czy joga oczu może zastąpić okulary?
    Czy joga oczu może zastąpić okulary?

    Spędzanie godzin przed ekranem może powodować ból oczu, ich drżenie i niewyraźne widzenie. Jednak krótka sesja „jogi oczu” może pomóc złagodzić te dolegliwości i poprawić wzrok - tak przynajmniej twierdzi Sir Paul McCartney oraz liczni użytkownicy TikToka. Czy naprawdę działa? Sprawdzamy, co mówią eksperci.

    Napisano wtorek, 09 lipiec 2024 20:52
  • Jak dbać o serce podczas letnich upałów?
    Jak dbać o serce podczas letnich upałów?

    Amerykanie przygotowują się na kolejny upalny i wilgotny letni sezon, a American Heart Association (AHA) ostrzega, że pacjenci z chorobami serca muszą podjąć dodatkowe środki ostrożności, aby chronić swoje zdrowie. Według U.S. Centers for Disease Control and Prevention, każdego roku ponad 1200 osób w Stanach Zjednoczonych umiera bezpośrednio z powodu ekstremalnych upałów.

    Napisano niedziela, 07 lipiec 2024 21:58
  • Cukrzycy leczeni insuliną są bardziej narażeni na urazy
    Cukrzycy leczeni insuliną są bardziej narażeni na urazy

    Osoby z cukrzycą leczone insuliną mają o ponad 60% wyższe ryzyko hospitalizacji z powodu urazów, takich jak urazy głowy i szyi oraz oparzenia, w porównaniu z ogólną populacją - wynika z niepokojących badań australijskich naukowców.

    Napisano piątek, 05 lipiec 2024 21:23
  • Związek między jakością diety a zdolnościami poznawczymi
    Związek między jakością diety a zdolnościami poznawczymi

    Spożywanie wysokiej jakości diety w młodości i w średnim wieku może pomóc w utrzymaniu sprawności umysłowej na starość, jak wynika z nowych wstępnych ustaleń badania, które obejmowało dane zebrane od ponad 3000 osób na przestrzeni prawie siedmiu dekad.

    Napisano poniedziałek, 01 lipiec 2024 23:24
  • Czy codzienne multiwitaminy przedłużają życie?
    Czy codzienne multiwitaminy przedłużają życie?

    Nowe badania analizujące dane z ponad dwóch dekad i prawie 400 000 uczestników w Stanach Zjednoczonych sugerują, że długoterminowe codzienne spożycie multiwitamin może nie poprawiać długowieczności u zdrowych dorosłych. Pomimo popularności multiwitamin, wcześniejsze badania nie dostarczyły wystarczających dowodów na ich korzyści dla długowieczności.

    Napisano sobota, 29 czerwiec 2024 17:59