Hanya sedekad yang lalu, pemotong laser gentian dianggap pakar kepingan nipis. Kedai dengan cepat mendapati bahawa mereka perlu melabur dalam mereka untuk bersaing, atau sekurang-kurangnya memotong bahan tolok mereka. Untuk pemotongan plat berkualiti tinggi, laser CO2 masih lagi sesuai. Sudah tentu, laser gentian boleh memotong kosong yang lebih tebal, tetapi kualitinya tidak bagus, dan kelebihan kelajuannya hampir hilang apabila memotong plat yang sangat tebal. Hari ini, dunia telah berubah.
Teknologi gas tambahan telah berkembang pesat dalam beberapa tahun sahaja dan ia merupakan salah satu penyumbang utama kepada bidang pemotongan laser yang berubah dengan pantas. Bahan kanta dan reka bentuknya telah ditambah baik, begitu juga dengan kepala pemotong dan muncung. Sistem penghantaran pancaran laser gentian moden boleh dilihat mampu mengatasi kuasa foton yang besar dengan selesa. Laser berkuasa ultra tinggi 20, 30, malah 50 kW kini boleh menghiris plat tebal dengan cepat dan bersih.
"Bersih" ialah perkataan operasi di sini. Sama ada laser masuk akal ekonomi bergantung kepada kos setiap bahagian. Hari ini, laser berkuasa tinggi berkembang pesat dalam bidang pemotongan plat ketepatan. Jika suatu bahagian dahulunya dipotong plasma dan kemudian dinyahburkan atau disiapkan pada mesin pengilangan, ia kini mungkin boleh dilakukan pada laser gentian.
Pencampuran gas tambahan membantu menjadikan semuanya mungkin. Malah plat paling tebal hari ini diproses bukan dengan oksigen, tetapi dengan campuran nitrogen-oksigen. Aliran gas tambahan masih terdiri terutamanya daripada nitrogen, gas lengai yang mengeluarkan logam cair dari kerf, tetapi sebahagian kecil oksigen memberikan tindak balas kimia yang membantu membawa kerf ke bahagian bawah untuk tepi bebas kotoran.
Penyangga di antara permukaan dan muncung telah dibuat sangat kecil sehingga hampir tidak wujud, semuanya untuk membenarkan aliran laminar gas tambahan melalui kerf supaya campuran nitrogen-oksigen boleh berfungsi seperti yang dimaksudkan. Dalam pemotongan plat ketepatan, pergolakan gas tambahan yang berlebihan adalah musuh pemotongan laser bersih.
Aplikasi pencampuran gas awal muncul lebih sedekad yang lalu, bukan untuk keluli tebal, tetapi untuk pemotongan aluminium tanpa kotoran. Steve Albrecht, presiden Pewaukee, Liberty Systems yang berpangkalan di Wisconsin, pembekal penjanaan nitrogen dan pencampuran gas, menarik balik menggunakan campuran nitrogen-oksigen pada awal 2010s, bukan untuk laser gentian, tetapi untuk 4 kW CO2 sistem untuk memotong 0.125-aluminium setebal inci.
"Aluminium mempunyai lapisan oksida di atasnya," kata Albrecht, "dan anda perlu membakarnya untuk mengelakkan sebarang najis atau duri. Seperti yang ditemui oleh jurutera aplikasi, aliran udara yang dibantu nitrogen dengan dos oksigen membantu menghapuskan bahan keras. untuk membuang kotoran pada tepi aluminium potong laser.
"Sebagai bahan yang lebih lembut, aluminium mempunyai beberapa ciri unik untuk pemotongan laser," kata David Bell, presiden Witte Gas Control di Alpharetta, Georgia, "Campuran gas membantu. Jika anda memotong aluminium dengan oksigen, anda membakarnya. Jika anda potong dengan nitrogen, anda mendapat coretan tepi. Campurkan kedua-duanya dan anda mendapat potongan yang lebih bersih.
Apabila laser gentian mula mengambil alih pasaran dan kuasa yang ada terus berkembang, strategi gas tambahan terus berkembang. Jurutera aplikasi mula bereksperimen dengan kombinasi nitrogen dan oksigen yang berbeza.
Seingat Albrecht, apabila jurutera mula mendapat keputusan yang baik dengan tahap oksigen menghampiri 20 peratus, ia membuka pintu untuk menggunakan udara ultra-kering untuk memotong. Ini menjimatkan banyak wang pengeluar, terutamanya memandangkan jumlah gas tambahan yang digunakan oleh laser gentian awal.
"Apabila gentian 6 kW dan 8 kW pertama keluar," kata Albrecht, "ketika itulah pemotongan udara ultra-kering benar-benar mula berlepas.
Walau bagaimanapun, apabila kuasa laser gentian terus meningkat, strategi gas tambahan berubah. Keadaan pemotongan untuk laser gentian berkuasa tertinggi dibina di sekeliling campuran nitrogen-oksigen yang tepat dengan kandungan oksigen yang rendah.
OEM pemotong laser mula bereksperimen dengan muncung yang berbeza dan pendekatan yang berbeza untuk mencapai aliran laminar gas tambahan yang lancar di sekeliling rasuk yang lebih berkuasa. Reka bentuk muncung telah dioptimumkan. Sesetengah geometri muncung memerangkap gas di bahagian atas logam. Teknik lain menggunakan "tirai" udara di sekeliling lajur gas tambahan. Seperti yang diterangkan oleh Albrecht, kaedah ini bergantung pada pembina mesin, tetapi semua orang berusaha ke arah matlamat yang sama: mencapai kualiti potongan terbaik pada kos terendah setiap bahagian. Ini termasuk penggunaan gas tambahan dan, khususnya, mencari campuran optimum untuk meningkatkan kualiti dan kelajuan potong.
