氮氣輔助氣體發生器降低激光切割不鏽鋼成本

 　　1980年代後期，隨著激光切割鈑金技術進入應用領域，切割不鏽鋼的切割質量和氧化物的形成成為顯著問題。使用氧氣作為輔助氣體時，會產生放熱反應，在切割碳鋼的時候尤為明顯，這種現象被記錄在案並被廣泛認識。在這一過程中，氧氣明顯作用於金屬表面雷射雕刻機的激光束投射點，使鋼材加熱，從而帶來放熱反應，使該區域的溫度升至熔點，熔化的液態金屬順著切割壁流下，與光束作用區脫離。隨著金屬的消熔和剝離，新鮮的金屬露出表面，最終結果是一個相當平滑卻帶有氧化層的切割表面。

　　另一方面，不鏽鋼有著更高的熔點，其特性也較為不同，當切割的質量和厚度都成為需要考慮的因素時，氧氣輔助通常是一種不被接受的方法，因為它會在金屬表面生成殘留的氧化物。為了解決這個問題，在1990年代早期，人們通常采用低壓氮氣輔助氣體。隨著後期高壓光學元件的出現，使得更高的氣體傳輸壓力成為可能，這是一個吸熱的過程，本質上是蒸發/消熔的過程，不在切割面上產生任何殘餘的氧化物，從而提升了切割的質量。

　　因為輔助氣體在這一過程中雷射切割機扮演的是從切割區去除熔融金屬的作用，氣體壓力雷射打標機和純度便成為重要因素。更高的壓力意味著更大的氣體消耗，意味著更高昂的運營成本。噴嘴直徑對於氣體消耗來說有更大的影響，因為切割更厚的材料需要更大的噴嘴。

　　人們開始采用氮氣替代氧氣作為輔助氣體的曆史並不是很長，一項為激光切割工廠供應氧氣的業務開始興盛起來。采用小型和大型的氣罐(圓柱罐和杜瓦瓶)供應氮氣的雷射焊接機方式已經成為行業標准。現在已經很少見到與生產車間相連接的、高大的液態氮氣儲藏裝置了，以往可以通過這種裝置很容易判斷這家公司一定需要切割大量的不鏽鋼以及其他易氧化金屬，從而不得不消耗大量氮氣。

　　空氣中最主要的組成部分就是氮氣(78%)，而且空氣是免費的。獲取氮氣的一種可行且便宜的方法是采用氮氣發生器而非購買大量的液態或氣態氮氣。一台氮氣發生器能吸入空氣，將氮氣從中分離出來並用於激光切割設備的加工中。使用氮氣發生器的成本，除了設備成本之外，就是用來運行空氣壓縮機所消耗的電費了。相比傳統從本地供應商處購買氣體的方式而言，大多數公司都認為使用氮氣發生器後節省了大量開支。大多數工廠已經在現場存放了壓縮空氣，因此只需要將其泵入幹燥器，接著進入氮氣發生器，然後送入儲藏氣瓶並加壓。這樣就得到了用於不鏽鋼切割的、更廉價的輔助氣體。