Hva gjør hjelpegass i laserskjæring?
Når laserstrålen varmer opp materialet nok til at det smelter eller reagerer, hjelper hjelpegassen til med å fjerne materiale fra skjæresnittet. Gassen kan også påvirke mengden varme som tilføres, hastigheten på prosessen og overflate- og kantkvaliteten som oppnås. Det betyr at valg av gass ikke er en detalj i marginene, men en viktig parameter i hele skjæreprosessen.
I praksis velges gass ut fra flere faktorer: materialtype, materialtykkelse, hastighetskrav, krav til oksidfrie snittflater og hvordan delen skal brukes etter skjæring. For noen jobber er lave kostnader viktigst. For andre er det viktigere å få en ren kant som egner seg for sveising, lakkering eller annen etterbehandling.
Oksygen i laserskjæring
Oksygen brukes ofte for å dra nytte av den ekstra varmen som oppstår når oksygen reagerer med materialet under skjæring. Denne reaksjonen kan gi høy prosessenergi og er i mange tilfeller egnet for skjæring i karbonstål. Oksygenforsterket skjæring er velkjent innen laserskjæring, ettersom det kan være effektivt i grovere materialer eller når prosessvinduet krever ekstra termisk støtte.
Ulempen er at oksygen normalt gir en oksidert skjæreflate. Dette kan påvirke neste trinn i produksjonen, for eksempel hvis delen senere skal sveises, lakkeres eller behandles med høye krav til rene kanter. Derfor er oksygen ikke alltid det riktige valget når etterbehandlingen stiller høye krav til overflatekvaliteten umiddelbart etter skjæring.
Nitrogen i laserskjæring
Nitrogen er en inert gass, noe som betyr at den ikke driver den samme typen kjemisk reaksjon i skjæresonen som oksygen gjør. I stedet brukes den hovedsakelig til å blåse ut det smeltede materialet samtidig som den beskytter skjæreflaten mot oksidasjon. Resultatet er ofte en renere og mer nøytral kant, noe som gjør nitrogen til et vanlig valg når delen skal videre til for eksempel sveising, montering eller overflatebehandling.
Nitrogen forbindes ofte med høy kvalitet i skjæringen, men det krever også riktig trykk, riktige parametere og et velfungerende prosessoppsett. For mange bruksområder i rustfritt stål, aluminium og tynnplater er det et svært relevant alternativ når du ønsker å prioritere finish og minimere oksiddannelse.
Trykkluft i laserskjæring
Trykkluft har blitt et stadig mer interessant alternativ i mange produksjoner, spesielt der rimelig kantkvalitet skal kombineres med lavere gasskostnader. Flere maskinprodusenter beskriver trykkluft som en måte å opprettholde høy produktivitet og samtidig redusere kostnadene betydelig sammenlignet med ren nitrogenskjæring. AMADA oppgir for eksempel at trykkluftskjæring kan redusere kostnadene for hjelpegass med over 70 prosent sammenlignet med tradisjonell bruk av nitrogen i enkelte bruksområder.
Trykkluft brukes imidlertid ikke alltid der det kreves høyest mulig snittkvalitet. Resultatet avhenger i stor grad av materialet, materialtykkelsen og kvalitetskravene. For riktig anvendelse kan trykkluft være et svært effektivt alternativ, men det må vurderes i forhold til delens funksjon og kravene til neste produksjonstrinn. BLM beskriver for eksempel at høytrykksluft i noen tilfeller kan gi samme produktivitet som nitrogen, men til en lavere kostnad.
Thor Ahlgrens tilbud innen laserskjæring
Hos Thor Ahlgren er det mer relevant å snakke om hvilken type laserskjæring de tilbyr enn å fremheve assistansegasser som en frittstående tjeneste. Selskapet arbeider med figurskjæring i metallplater, 2D-laserskjæring i plane plater, rørlaserskjæring og komplementær CNC-maskinering. De beskriver også at de ofte produserer for eksempel shims og pulshjul med høy dimensjonsnøyaktighet, spesielt i tynnere plater, og at prosessen kombineres med etterbearbeiding for riktig passform eller overflatefinish hvis det er nødvendig.
Dette gjør Thor Ahlgren til en relevant samarbeidspartner for bedrifter som trenger laserskårne metallplater med god repeterbarhet og mulighet til å gå videre til neste produksjonssteg, snarere enn for dem som spesifikt er på jakt etter en leverandør som profilerer assistert gass som en egen spesialitet. I stedet vektlegger nettstedet deres produksjonserfaring, prosessbredde og muligheten til å kombinere laserskjæring med andre produksjonstrinn.
Sammendrag
Laserskjæring med hjelpegass er et viktig område i moderne produksjon. Oksygen brukes når man ønsker å utnytte reaktiv varme i skjæreprosessen, nitrogen når man ønsker en ren, lavoksidkant, og trykkluft når man er ute etter en kostnadseffektiv balanse mellom kvalitet og produktivitet. Hvilket alternativ som er best, avhenger alltid av materialet, tykkelsen på materialet og kravene til sluttresultatet.