Лазерные смеси

За последнее десятилетие промышленные лазеры прошли путь от экзотической новинки до вполне привычного инструмента во многих отраслях промышленности. Резка, сварка, нанесение маркировки – эти и другие операции под силу лазерному лучу с применением газовой лазерной смеси.

Лазерная резка идеально подходит для резания тонких металлических и неметаллических материалов, там, где требуется максимальная точность и высочайшее качество. Сварка лазерным лучом позволяет получать очень красивые, прочные швы, причем на материалах, обычно считающихся трудносвариваемыми, и соединять между собой совершенно разные металлы, например сталь и алюминий.

В основном для получения энергии, достаточной, чтобы произвести процессы резки, используются газовые лазеры на основе углекислого газа СО2 и твердотельные лазеры Nd:YAG.

Особенно высокие уровни эффективности и действия могут быть достигнуты газовыми СО2-лазерами. Этот тип лазеров производит инфракрасный свет в результате колебаний трехатомной молекулы СО2. Фокусируя его через определенную систему линз и зеркал, получают режущий лазерный луч.

Разные типы лазеров используют разные способы подачи газов, например, в виде готовой смеси CO2, N2, He, либо те же газы подаются отдельно, а процессор режущего станка управляет их смешиванием в зависимости от материала и толщины. Чистота исходных газов должна быть как можно выше. Кроме этого, система подачи должна гарантировать сохранение исходной чистоты газов вплоть до самого лазера. Типичные составы лазерных смесей:

  • 4,5% СО2, 13,5% N2, ост. гелий;
  • 5%СО2, 55% N2, ост. гелий;
  • 6%СО2, 18% N2, ост. гелий.



В качестве режущих газов используются газы высокой чистоты: кислород, азот, аргон и их смеси. В зависимости от типа разрезаемого материала используется кислородная резка (обычно для нелегированных и малолегированных сталей) и резка плавлением для остальных материалов, когда расплавленный материал удаляется из зоны резки за счет кинетической энергии потока аргона или азота. Инертные газы не реагируют с материалом, как при использовании кислорода и дополнительного тепла не образуется, поэтому мощность лазера требуется много выше, чем при кислородной резке тех же толщин.

Для лазерной сварки используют аргон (для всех видов сталей, алюминия и титана), азот для нержавеющих аустенитных сталей, гелий и его смеси с аргоном для высокопроизводительной сварки всех марок сталей и алюминия.

Главное требование к качеству лазерных газов – минимальное содержание влаги, которое стремятся ограничивать на уровне 5 ppm.

Для генерации лазерных пучков в газовых лазерах используются газы. Смесь газов, необходимых для работы CO2 лазера, содержит 60-85% гелия, 13-55% азота и 1-9% углекислого газа. Точный состав зависит от типа лазера и его изготовителя.

Для некоторых типов лазеров также требуется добавка небольших количеств других газов, например, кислорода, водорода или ксенона. С другой стороны, смесь газов для TEA лазеров часто содержит небольшой процент CO. CO является токсичным и агрессивным газом, при его применении в системе подачи газа должны быть установлены дополнительные устройства защиты.

Используемый для эксимерных лазеров газ содержит 0,05-0,3% галогена (фтора или хлористого водорода), 1-10% инертного газа (криптона, ксенона или аргона) и 90-99% буферного газа (гелия или неона). По соображениям безопасности галоген всегда разбавляется гелием или неоном.

Чистота газов для лазеров

В настоящее время изготовители лазеров требуют применения для них газов сравнительно высокой чистоты. Наличие загрязнений в газах для лазеров ухудшает работу лазера за счет уменьшения его выходной мощности, нарушения однородности электрического разряда, а также при этом возникает необходимость часто выполнять техническое обслуживание оптики лазера.

Чистота лазерных газов имеет очень высокое значение для эффективности работы лазера и срока его эксплуатации. Минимальный стандарт чистоты лазерных газов – 99,999, состав примесей также имеет высокое значение и должен быть известен для оператора лазерной установки. К оборудованию, применяющемуся для понижения давления и стабилизации потока лазерного газа применяются особые требования по числу ступеней снижения давления, материалу, герметичности, системе фильтрации и регулировке выходного потока.Наиболее вредными примесями являются пары воды и углеводороды. Однако примеси могут попадать в газы не только из самих баллонов, но также при использовании плохо сконструированной и смонтированной системой распределения газа.

ТУ 2114-002-45905715-2011 для лазерных смесей

ООО «ТЕХНОГАЗ-СЕРВИС» предлагает вашему вниманию произведенные на современном оборудовании газовые смеси в различных концентрациях по требованию Заказчика для лазеров и гарантирует качество поставляемой продукции.

Надежный контроль качества поставляемой компанией ООО «ТЕХНОГАЗ-СЕРВИС» газовой продукции обеспечивается лабораторией газового анализа, аккредитованной на техническую компетентность на соответствие требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2006 (ISO/IEC 17025:2005). Аттестат аккредитации испытательной лаборатории в системе аккредитации аналитических лабораторий (№ РОСС RU.0001.516241) выдан Федеральным Агентством по техническому регулированию и метрологии.