昨天又有个朋友打电话来，说激光切割机切不锈钢，挂渣挂得跟锯齿似的。
他问我是不是激光器功率衰减了。我说你先看看你的工业气体——氮气压力是不是又掉了？他沉默了三秒。唉，这种事太常见了。很多人买激光切割机舍得砸钱，一到气体系统就开始抠门。结果呢？废件一堆，喷嘴烧穿，最后算总账比省的那点气体钱多得多。
氧气不是万能的，但没它……切碳钢还真不行
碳钢切割，氧气是绝对的主力。激光束先把材料加热到燃点，然后氧气跟铁发生剧烈的氧化反应，放出的热量甚至比激光本身还大。这叫什么？这叫「自持燃烧」。所以切碳钢，氧气压力不用太高，1到3巴就够。但这里有个坑——氧气纯度如果掉到99.5%以下，切割面就会发蓝、挂渣，速度也上不去。
见过有人用工业氧代替高纯氧的吗？有。结果呢？切12mm的碳钢，速度慢了三分之一，断面粗糙得像砂纸。省下来的钱还不够多付的电费。不过话说回来，氧气切割的致命伤是热影响区大，切完的件容易变形。所以薄板、精密的件，你得上氮气或者空气。
氮气：压力差0.2巴，挂渣挂到你怀疑人生
不锈钢、铝合金、黄铜，这些材料用氧气切？断面黑得跟锅底一样。所以得用氮气。氮气是惰性的，它不参与反应，纯粹靠高能量密度的激光把材料熔化，然后高压气体把熔融金属吹走。这就意味着——氮气切割的关键就两个字：压力。
压力不够，熔渣吹不干净，就会挂在断面底部。压力太高，反而会造成涡流，同样挂渣，还费气。不同厚度、不同材质的板子，压力要求天差地别。比如2mm不锈钢，12到15巴；6mm不锈钢，可能就要18到20巴。这个数据不是固定的，你得根据实际喷嘴直径和焦点位置来调。查设备手册？那只是起点。
还有就是纯度。标称99.999%的液氮，和99.99%的，差着十倍的价格。但切某些厚板，99.99%的也能用，只是断面稍差。可如果你切的是医疗器件或者食品机械，纯度不够会导致氧化层，后续焊接直接废。这个账，得自己算。
氩气贵得肉疼，但切钛合金和铝的时候你不得不用
氩气比氮气贵多了。真的，贵到让你怀疑人生。但有些场合，非它不可。比如切割钛合金，氮气会在高温下跟钛反应生成氮化钛，又硬又脆，直接毁了材料。氩气密度大，吹渣效果好，而且完全惰性。但氩气的切割速度比氮气慢，因为它的电离能低，等离子体屏蔽效应强。不过为了质量，慢就慢吧。
还有铝。铝合金切割用氮气其实也可以，但断面容易发黑。如果用氩气或者氩氮混合气，断面银白，干干净净。就是成本……唉。
说实话，很多小加工厂根本舍不得用氩气，宁愿用氮气凑合，然后后续打磨。这也能理解，但要是接的是汽车电池托盘的活，你看客户退不退货。
问：激光切割不锈钢到底用氮气还是氧气？
答：这个得看你对断面的要求。氧气切不锈钢，断面会形成氧化铬，发黑发灰，而且热影响区大，容易变形。但速度飞快，气体成本也低。氮气切出来是银白色的，直接焊接、喷涂都没问题，不过速度慢一些，气体消耗也大。简单说，要质量上氮气，要速度上氧气。但注意，薄板（1mm以下）其实用空气切割性价比最高，只是断面有轻微氧化。别一根筋。
问：气瓶、杜瓦罐、液氮罐到底怎么选？
答：如果你每天切割时间不到4小时，用杜瓦罐或者气瓶就行。杜瓦罐相当于一个大保温瓶，里面是液氮，能装一百多公斤，比气瓶耐用多了。但如果你是三班倒，天天切厚板，那必须上液氮储罐加汽化器。液氮储罐的容量通常从1立方到10立方都有，配上汽化器能把液态变成气态，稳定供气。不过要小心——汽化器结冰是常见故障❗。尤其是夏天湿度大的时候，汽化器翅片上挂满冰，气化能力下降，压力就往下掉。这时候你切着切着就发现断面突然变糙了。所以汽化器要选大一号的，或者加个除湿装置。别问我怎么知道的，说多了都是泪。
另外，管路的压损也是个隐形杀手。很多厂子设备到切割头就几米远，但如果你把液氮罐放在车间外面，几十米的管道，压损能吃掉1到2巴的压力。你在控制面板上设的是18巴，到喷嘴可能只剩16巴。所以，要么缩短管路，要么加大管径。别省这个钱。
最后说一句，工业气体这东西，看着不起眼，但它是激光切割的「血液」。你选对了，切割效率和质量直接上一个台阶。选错了，天天修喷嘴，月月换镜片，老板还觉得是你技术不行。所以，看完这篇文章，去检查一下你的氮气纯度、压力和管路吧。别等到废了一堆件才想起来。