Veel kümmekond aastat tagasi peeti kiudlaserlõikureid õhukeste lehtede spetsialistideks. Kauplused leidsid kiiresti, et võistlemiseks peavad nad neisse investeerima või vähemalt mõõtematerjali lõikama. Kvaliteetse plaatide lõikamise jaoks on CO2 laserid endiselt õige tee. Muidugi, kiudlaserid võisid lõigata paksemaid toorikuid, kuid kvaliteet ei olnud suurepärane ja nende kiiruseeelis väga paksude plaatide lõikamisel peaaegu kadus. Tänaseks on maailm muutunud.
Abigaasitehnoloogia on vaid mõne aastaga jõudnud kaugele ja see on üks peamisi panustajaid kiiresti muutuvas laserlõikamise valdkonnas. Täiustatud on objektiivi materjale ja nende disaini, nagu ka lõikepäid ja otsikuid. Kaasaegsed kiudlaserkiire edastamise süsteemid saavad mugavalt hakkama tohutute footonivõimsustega. 20, 30 ja isegi 50 kW ülivõimsad laserid suudavad nüüd paksud plaadid kiiresti ja puhtalt viilutada.
"Puhas" on siin operatiivsõna. See, kas laser on majanduslikult mõttekas, taandub osa maksumusele. Tänapäeval õitsevad suure võimsusega laserid täppisplaatide lõikamise valdkonnas. Kui varem lõigati osa plasmast ja seejärel eemaldati jäme või viimistleti freespinkiga, siis nüüd võib seda teha ka fiiberlaseriga.
Abigaasi segamine aitab seda kõike võimalikuks muuta. Isegi kõige paksemaid plaate ei töödelda tänapäeval mitte hapniku, vaid lämmastiku-hapniku seguga. Abigaasi voog koosneb ikkagi peamiselt lämmastikust, inertsest gaasist, mis väljutab sulametalli soonest, kuid väike osa hapnikku annab keemilise reaktsiooni, mis aitab viia lõhe põhja, et tagada räbuvaba serv.
Pinna ja düüsi vaheline alus on tehtud nii väikeseks, et seda peaaegu polegi, kõik selleks, et võimaldada abigaaside laminaarset voolu läbi soone, et lämmastiku-hapniku segu saaks toimida ettenähtud viisil. Täppisplaadi lõikamisel on puhta laserlõikamise vaenlane lisagaasi turbulents.
Varajased gaasisegamisrakendused ilmusid rohkem kui kümme aastat tagasi, mitte paksu terase, vaid alumiiniumi räbuvaba lõikamise jaoks. Pewaukee, Wisconsinis asuva Liberty Systemsi president, lämmastiku tootmise ja gaasi segamise tarnija Steve Albrecht tuletab meelde, et 2010 sekundi alguses kasutati lämmastiku-hapniku segusid mitte kiudlaserite, vaid 4 kW CO2 jaoks. süsteem 0.{8}}tollise paksuse alumiiniumi lõikamiseks.
"Alumiiniumi peal on oksiidikiht," ütleb Albrecht, "ja te peate selle ära põletama, et vältida räbu või räbu. Nagu rakendusinsenerid avastasid, aitab lämmastikuga õhuvool koos hapnikuannusega kõrvaldada laseriga lõigatud alumiiniumi servadelt jääkide eemaldamiseks.
"Pehmema materjalina on alumiiniumil mõned ainulaadsed omadused laserlõikamiseks," ütleb Georgia osariigis Alpharettas asuva Witte Gas Controli president David Bell. "Gaasisegust on abi. Kui lõikate alumiiniumi hapnikuga, siis põletate selle. Lõika see lämmastikuga, saad ääretriibud.Sega need kaks ja saad puhtama lõike.
Kui kiudlaserid hakkasid turgu üle võtma ja saadaolev võimsus kasvas, arenesid abigaasistrateegiad edasi. Rakendusinsenerid hakkasid katsetama erinevate lämmastiku ja hapniku kombinatsioonidega.
Albrecht meenutab, et kui insenerid hakkasid häid tulemusi saavutama, kui hapnikusisaldus lähenes 20 protsendile, avas see ukse lõikamisel ülikuiva õhu kasutamisele. See säästis tootja raha palju, eriti kui arvestada abigaasi kogust, mida varased kiudlaserid tarbisid.
"Kui esimesed 6 kW ja 8 kW kiud välja tulid," ütleb Albrecht, "see oli siis, kui ülikuivõhklõikus hakkas tõesti hoo sisse saama.
Kuna aga kiudlaseri võimsus suurenes, muutus abigaasi strateegia. Suurima võimsusega kiudlaserite lõikamistingimused loodi madala hapnikusisaldusega täpsete lämmastiku-hapniku segude ümber.
Laserlõikuri originaaltootjad hakkasid katsetama erinevate düüside ja erinevate lähenemisviisidega, et saavutada abigaaside sujuv laminaarne voog võimsama kiire ümber. Düüside konstruktsioonid optimeeriti. Mõned düüside geomeetriad hoiavad gaasi metalli ülaosas kinni. Teiste tehnikate puhul kasutatakse abigaasi kolonni ümber õhu "kardinaid". Nagu Albrecht selgitab, sõltuvad need meetodid masinaehitajast, kuid kõik töötavad sama eesmärgi nimel: saavutada parim lõikekvaliteet madalaima tükihinnaga. See hõlmab abigaaside kasutamist ja eelkõige optimaalse segu leidmist lõikekvaliteedi ja -kiiruse parandamiseks.
