激光切割中，氮氣作為輔助氣體參與到金屬切割中去十分常見且重要。

作為惰性氣體的一種，氮氣切割可有效提升金屬切割成品品質(zhì)與切割效率；同時還能保護激光器的光學元件。

通常來講，它具有以下使用特點及應用場景：

使用特點：

1、杜絕氧化反應：氮氣是一種惰性氣體，在激光切割過程中，它不會與金屬材料發(fā)生化學反應。當激光照射材料表面使其熔化時，氮氣能夠?qū)⑶懈顓^(qū)域周圍的氧氣置換掉，從而防止金屬被氧化。這樣可以確保切割邊緣保持清潔、無變色或生銹，有助于保持金屬的品質(zhì)和特性。

2、吹除融熔物：氮氣的氣流可以將切割過程中產(chǎn)生的融熔物吹走，保持切割區(qū)域的清潔。

3、提高切割質(zhì)量：使用高純度氮氣可確保穩(wěn)定的切割環(huán)境，提供質(zhì)量一致的均勻切割。這有利于高精度的切割應用，因為在穩(wěn)定的切割環(huán)境下，能實現(xiàn)重復的高質(zhì)量切割，減少切割過程中的誤差和缺陷。

另外，氮氣在切割過程中不會產(chǎn)生過多的熱反應，這有助于控制切割過程中的熱效應，降低彎曲或熱損壞的風險，避免產(chǎn)生過多的切割殘渣和毛刺。事實上，氮氣切割可以使切割邊緣光滑、清潔，帶來高質(zhì)量的切割效果。

4、保護激光器的光學元件：氮氣清除掉光束路徑上的微粒物質(zhì)，減少激光失真。同時，它還可以保護激光器的光學元件、鏡子和透鏡，延長它們的使用壽命，降低維護成本和停機時間。

應用場景：

氮氣十分適合參與不銹鋼、鋁等材料的切割，特別是對切割質(zhì)量要求較高的場合。

從氮氣供應的方式來看，目前主要有三種；

1、使用氮氣瓶：

優(yōu)點：操作簡便、初始投資相對低。只需將氮氣瓶與激光切割機連接，通過調(diào)節(jié)壓力和流量控制裝置即可實現(xiàn)氮氣的供應。

缺點：需要定期更換氮氣瓶，對于大規(guī)模生產(chǎn)或長時間連續(xù)作業(yè)的工廠來說，頻繁更換氮氣瓶可能會影響生產(chǎn)效率；而且氮氣瓶的運輸和儲存也存在一定的安全隱患；管理起來也需要一定的人力物力。

2、現(xiàn)場制氮系統(tǒng)（如 PSA 制氮機）：

利用變壓吸附技術，從空氣中物理分離出氮氣。PSA 制氮機可以連續(xù)不斷地產(chǎn)生高純度氮氣，滿足激光切割過程中對氮氣的需求。

優(yōu)點：能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定的氮氣供應，避免了因氮氣瓶更換而導致的生產(chǎn)中斷；可以根據(jù)實際需求調(diào)整氮氣的流量和純度；長期來看，用氮成本會更低。

缺點：有初始投資，需要一定的安裝空間和后續(xù)的設備維保。

3、液氮：

適用于對氮氣需求量非常大的場景，液態(tài)氮氣可以在較低的溫度下儲存，具有較高的儲存密度。

優(yōu)點：儲存容量大，能夠滿足長時間的大量用氣需求；單位體積用氮成本會更低。

缺點：需要有完善的安全防護措施；初始投資非常大，設備使用和維護都需有專業(yè)人員來進行。

總的來說，3種方式都有各自特點，最終選擇應結(jié)合具體生產(chǎn)需求、設備條件、預算等來綜合考慮。如果對氮氣需求量較小且作業(yè)時間較短，可以考慮使用氮氣瓶；如果對氮氣需求量大且需要持續(xù)穩(wěn)定的供應，現(xiàn)場制氮系統(tǒng)會是更好的選擇；而對于大型工業(yè)生產(chǎn)且對氮氣需求量極大的情況，液氮可能更為合適。