Inertni plinovi od iznimne su važnosti za proces laserskog rezanja metala. Osim što imaju ulogu otpuhivanja rastopljenog metala, hlade, odnosno ubrzavaju proces. Međutim, postavlja se pitanje koji plin izabrati?

Važnost pomoćnog plina pri rezanju laserom

U postupku laserskog rezanja nužnost upotrebe pomoćnog plina proizlazi iz činjenice što baš on ima nezamjenjivu ulogu u procesu. Naime, pomoćni (inertni) plin ima glavni zadatak otpuhivati rastaljeni metal. Pošto je ovo naizgled jednostavan postupak većina tvrtki ne shvaća njegovu važnost. Iz tog razloga često se događa da tvrtke kupuju nekvalitetne, jeftinije plinove koji smanjuju kvalitetu reza.

Danas se u praksi najčešće upotrebljavaju dva pomoćna plina, dušik i kisik. Ono što je važno shvatiti je da se spomenuti plinovi koriste za sasvim različite vrste rezanja. Postavlja se pitanje, koje su razlike?

Kisik kao pomoćni plin

Tradicionalno, kisik je jedan od najčešće upotrebljavanih pomoćnih plinova. U pravilu, koristi se prilikom rezanja srednje tvrdih čelika koji ne zahtijevaju preveliku snagu za rezanje. Međutim, ono što je problematično kod upotrebe kisika je brzina rezanja, odnosno kemijska reakcija koja nastaje. Naime, kisik može izazvati kemijsku reakciju koja može utjecati na kvalitetu reza.  Osim toga, upotreba kisika ograničava brzinu pri rezanju metala laserom. Tako je na primjer brzina rezanja upotrebom kisika kao pomoćnog plina jednaka za laserske rezače snage 1.500 i 6.000 W.

Osim toga, još jedna od bitnih karakteristika upotrebe kisika kao pomoćnog plina je tlak istog. Naime, za rezanje kisikom potreban je znatno niži tlak u sustavu, a koji ovisi o debljini materijala koji se reže.

 Dušik kao pomoćni plin

Drugi inertni plin koji se upotrebljava za lasersko rezanje je dušik. U praksi, dušik se najčešće upotrebljava pri rezanju aluminija i nehrđajućeg čelika. Za razliku od kisika koji podržava gorenje čime se povećava temperatura rezanja, dušik služi kao plin koji sprečava razvoj visoke temperature. Samim time sprečavaju se moguća oštećenja materijala koji se reže. Osim toga, upotreba dušika kao pomoćnog plina povećava brzinu i snagu rezanja.

Osim spomenutih prednosti, upotreba dušika smanjuje vjerojatnost nastanka korozivnog reza, odnosno kemijske reakcije s pomoćnim plinom.  Još jedna važna prednost je i brzina rezanja koja je znatno veća nego kod kisika. Međutim, valja spomenuti i negativnu stranu upotrebe dušika, a to je cijena.

Kako odabrati pomoćni plin?

Prilikom odabira pomoćnog plina vrlo je važno uzeti u obzir nekoliko faktora, a to su:

• Brzina rezanja – kao što je bilo spomenuto, upotreba kisika, odnosno dušika uvelike diktira brzinu rezanja. Osim toga, upotreba različitih plinova utječe i na snagu koja se razvija prilikom rezanja što je direktno povezano s debljinom materijala koji se reže
• Sekundarne operacije koje utječu na kvalitetu reza – kvaliteta reza znatno je veća upotrebom dušika kao inertnog plina. Samim time utječe se i na sekundarne operacije obrade reza koje u krajnjoj liniji mogu povećati cijenu rezanja
• Cijena – već je bilo spomenuto kako se dušik i kisik osim u performansama razlikuju i u cijeni. Upotreba dušika znatno poskupljuje cijenu rezanja, a u pravilu s povećanjem debljine materijala povećava se i potrošnja dušika.

Dakle, odabrati pomoćni plin može biti vrlo komplicirano. U pravilu, odluka o odabiru donosi se u skladu s zahtjevom brzine, cijene, odnosno kvalitete rezanja.