Laserski plini

V virih CO2 ogljikov dioksid sestavlja aktivno sestavino, ki ustvarja lasersko svetlobo, infrardeče sevanje valovne dolžine 10,6 µm. Za dolgoročno enakomerno pridobivanje potrebne moči za izvajanje mehanskega obdelovanja je treba ta plin vključiti v mešanico, ki jo sestavljajo:

• ogljikov dioksid, ki je v laserski mešanici najpomembnejši plin, ker ustvari laserski učinek
• dušik, ki ustvari pogoje za pridobivanje visoke moči laserske luči
• helij, ki omogoča učinkovito razpršitev toplote v mešanici iz vhodne električne moči.

Plini linije LASERLINE ne izpolnjujejo le zahtev proizvajalcev graditeljev laserskih virov glede čistosti, ampak zagotavljajo natančno nadzorovanje tistih mikrokomponent, ki so del nečistot.

LASERSKI PLIN	VSEBNOST CO2 v Vol.%	VSEBNOST N2 v Vol.%	VSEBNOST He Vol.%
Ogljikov dioksid 4.8	99,998
Dušik 5.0		99,9990
Helij 4.8			99,998
Laser A	4,5	13,5	82,0
Laser B	3,4	15,6	81,0
Laser C	3,5	24,5	72,0
Laser D	5,0	15,0	80,0
Laser E	4,0	26,0	70,0
Laser F	5,0	55,0	40,0
Laser G	6,0	20,0	74,0
Laser H	1,7	23,4	74,9
in druge mešanice po naročilu

Pomožni plin

Pomožni plini izvajajo temeljno vlogo v procesu razreza in delujejo neposredno na kos, ki ga je treba razrezati. V odvisnosti od vrste materiala in debeline le-tega se uporabljajo različni pomožni plini, ki jih povzemamo v tabeli

OBDELOVANEC	pomožni plin	čistoče Istrabenz plini	maksimalni tlaki
Nelegirana in nizkolegirana ogljična jekla	KISIK 3.5 LASER	> 99,95 Vol.%	6 bar
	DUŠIK 5.0 LASER	> 99,9990 Vol.%	30 bar
Nerjaveča jekla	DUŠIK 5.0 LASER	> 99,9990 Vol.%	30 bar
Zlitine iz niklja	DUŠIK 5.0 LASER	> 99,9990 Vol.%	30 bar
Zlitine iz brona, medenine in bakra	DUŠIK 5.0 LASER	> 99,9990 Vol.%	30 bar
Zlitine iz titanija in magnezija	ARGON 5.0	> 99,9990 Vol.%	15 bar
Zlitine iz aluminija	DUŠIK 5.0 LASER	> 99,9990 Vol.%	30 bar
	mix KISIK IN DUŠIK	/	5 bar

Pri obdelavi ogljikovih jekel se navadno uporablja kisik, ki ima naslednje funkcije:

• pripomore k eksotermičnim reakcijam s kovinami in omogoča doseganje višje hitrosti dela; izključuje topljiv material iz brazd, ki jih je oblikoval laserski snop;
  
• ščiti lečo pred brizgi materiala in proizvedenimi hlapi.Slaba stran te obdelave je oksidacija razreznih robov, ki lahko povzroči težave v operacijah, ki sledijo rezu kosa (npr. pri varjenju in barvanju), pri čemer stanja oksida omejuje sprijemanje materialov.

Pri obdelavi nerjavečih jekel in visokolegiranih jekel ter drugih materialov, ki ne vsebujejo železa, se uporablja ponavadi inertne pline (pretežno dušik), ki ne pripomorejo k fuziji materiala, ampak je njihova glavna funkcija izločanje topljivega material iz laserskega snopa z visoko hitrostjo.

Dušik ima naslednje vloge:

• ne oksidira robov in tako ne povzroča težav pri operacijah, ki sledijo po razrezu;
• ščiti lečo pred brizgi materiala in nastalimi hlapi;
• ohlaja strani proizvedenega utora in zmanjšuje obseg toplotno spremenjenega območja. Slabi strani obdelave sta nizka hitrost razreza in večja poraba plina glede na rezanje z izgorevanjem. Da bi zmanjšali stroške, v nekaterih primerih namesto inertnega plina uporabimo zrak in tako sprožimo oksidacijo obrob ter omogočimo vstop nečistoči.

Pri razrezu aluminija in zlitin je pomožni plin navadno dušik, redkeje pa tudi mešanice dušika in kisika. Razrez teh materialov zahteva večji delež moči laserja za začetek procesa razreza v primerjavi s potrebnim za jeklo. Hitrost razreza je za približno 30 % nižja v primerjavi s hitrostjo, dobljeno z nerjavečim jeklom.

Pri razrezu nekovin je pomožni plin navadno sestavljen iz kisika; za vnetljive materiale (nekatere vrste plastike, blago, les ...) pa se uporablja dušik.

Čistost plinov

PLIN	KISIK 3.5 LASER		ARGON 5.0
Stopnja čistosti	> 99,95 Vol.%		H2O < 3 ppmV
Nečistoče	Ar<500 ppmV		O2 < 2 ppmV
	N2 < 50 ppmV		CnHm < 0,05 ppmV
	CO < 1 ppmV		H2 < 1 ppmV
	CH4 < 20 ppmV		N2 < 5 ppmV