Пре само десет година, ласерски резачи са влакнима су сматрани стручњацима за танке плоче. Продавнице су брзо откриле да морају да улажу у њих да би се такмичиле, или барем да исеку материјал за мерење. За висококвалитетно сечење плоча, ЦО2 ласери су још увек прави начин. Наравно, влакнасти ласери су могли да исеку дебље делове, али квалитет није био сјајан, а њихова предност у брзини је скоро нестала при сечењу веома дебелих плоча. Данас се свет променио.
Технологија помоћног гаса је прешла дуг пут за само неколико година и један је од кључних доприноса у области ласерског сечења која се брзо мења. Материјали сочива и њихов дизајн су побољшани, као и главе за сечење и млазнице. Може се видети да се савремени системи за испоруку ласерског зрака од влакана удобно носе са огромним фотонским моћима. Ласери ултра-велике снаге од 20, 30 и чак 50 кВ сада могу брзо и чисто да режу дебеле плоче.
"Чисто" је овде оперативна реч. Да ли ласер има економског смисла своди се на цену по делу. Данас, ласери велике снаге цветају у области прецизног сечења плоча. Ако је део некада био сечен плазмом, а затим очишћен или довршен на машини за глодање, сада би то могло да се уради помоћу ласера са влакнима.
Помоћно мешање гаса помаже да све то буде могуће. Чак и најдебље плоче данас се обрађују не кисеоником, већ мешавином азота и кисеоника. Струја помоћног гаса се и даље састоји првенствено од азота, инертног гаса који избацује растопљени метал из удубљења, али мали део кисеоника обезбеђује хемијску реакцију која помаже да се усек доведе до дна за ивицу без скале.
Постоље између површине и млазнице је направљено тако мало да га готово и нема, а све да би се омогућио ламинарни ток помоћних гасова кроз прорез тако да смеша азота и кисеоника може да ради како је предвиђено. У прецизном резању плоча, прекомерна турбуленција помоћног гаса је непријатељ чистог ласерског сечења.
Ране апликације за мешање гасова појавиле су се пре више од једне деценије, не за дебели челик, већ за сечење алуминијума без наслага. Стив Албрехт, председник компаније Либерти Системс из Певокија из Висконсина, добављача за производњу азота и мешање гаса, присећа се коришћења мешавине азота и кисеоника у раним 2010-их, не за ласере са влакнима, већ за ЦО2 од 4 кВ систем за сечење алуминијума дебљине 0.125-инча.
„Алуминијум има слој оксида на врху“, каже Албрехт, „и треба да га спалите да бисте спречили било какву шљаку или избочине. за уклањање наслага на ивицама ласерски резаног алуминијума.
„Као мекши материјал, алуминијум има неке јединствене карактеристике за ласерско сечење“, каже Давид Белл, председник Витте Гас Цонтрол у Алпхаретти, Џорџија, „Мешавина гаса је од помоћи. Ако сечете алуминијум кисеоником, спалићете га. исеците га азотом, добићете ивице ивице.Помешати два и добити чистији рез.
Како су ласери са влакнима почели да преузимају тржиште и расположива снага је наставила да расте, стратегије помоћног гаса су наставиле да се развијају. Инжењери апликација су почели да експериментишу са различитим комбинацијама азота и кисеоника.
Како се Албрехт сећа, када су инжењери почели да постижу добре резултате са нивоом кисеоника који се приближава 20 процената, то је отворило врата за коришћење ултра-сувог ваздуха за сечење. Ово је произвођачу уштедело много новца, посебно с обзиром на количину помоћног гаса коју су трошили рани ласери са влакнима.
„Када су изашла прва влакна од 6 кВ и 8 кВ“, каже Албрехт, „тада је ултра-суво сечење ваздуха заиста почело да расте.
Међутим, како је снага ласера са влакнима наставила да расте, стратегија помоћног гаса се променила. Услови сечења за ласере са влакнима највеће снаге изграђени су око прецизних мешавина азота и кисеоника са ниским садржајем кисеоника.
ОЕМ произвођачи ласерских резача почели су да експериментишу са различитим млазницама и различитим приступима како би постигли несметан ламинарни ток помоћних гасова око снажнијег снопа. Дизајн млазница је оптимизован. Неке геометрије млазница задржавају гас на врху метала. Друге технике користе ваздушне "завесе" око стуба помоћног гаса. Како Албрехт објашњава, ове методе зависе од произвођача машина, али сви раде ка истом циљу: постизању најбољег квалитета сечења уз најнижу цену по комаду. Ово укључује коришћење помоћних гасова и, посебно, проналажење оптималне мешавине за побољшање квалитета и брзине резања.
