加工机 | 不停顿高效光纤激光加工机秘诀(5)：AGR功能
在客户最为关心的激光加工运行成本中，切割用辅助气体的消耗量是个非常重要的指标。如今随着万瓦级高功率光纤激光加工机的出现，激光加工碳钢16mm以下以及不锈钢全领域，使用氮气或空气作为辅助气体的切割技术也越来越广泛地得到应用。但对断面质量要求较高时，氮气切割使用更为频繁。氮气切割虽然在速度、断面质量上优势明显，但随着板厚的增加，氮气使用量会也会大幅增加，从而大幅度地提高了运行成本。
将“节能减排，绿色发展”深植于产品开发理念的三菱电机，在三菱电机新型光纤激光加工机GX-F中为客户提供了全新的AGR（Advanced Gas Reduction）技术，这项技术将帮助客户在优化加工速度和加工质量的情况下，大幅削减辅助气体使用量，并且正真达到加工的高效率。因此AGR功能也成为了三菱电机GX-F系列加工机不停顿高效加工的第五个秘诀！
激光加工传统的辅助气体应用方法是在不锈钢和铝合金加工时使用氮气，并且随着板厚的增加使用高压氮气的效果更为明显；而碳钢加工用氧气，因其加工品质最优（断面光滑切口不挂渣）。也有些客户为了节省成本使用空气，其品质效果就会差一些，同时为了清除挂渣还要增加一道除毛刺工序。
图1 加工速度比较表 图2 气体消耗比较表
图3 特殊喷嘴节省氮气
比如使用制氮机，即用专用的装置将空气中的氮气分离出来作为激光加工的辅助气体使用，从而节省购买氮气的费用。但由于制氮机本身的采购费用以及制氮机运行时需要电力及维护成本，同时由于制氮机所提供的氮气纯度与设备及其运行成本关联性很强，产出高压高纯度的氮气所需的制氮机费用也很高，导致使用的客户并不踊跃。
再比如使用特殊喷嘴（参照图3），即让喷嘴的外延尽可能靠近被加工的板材形成围栏效果，以此来减少氮气的外溢从而达到节约氮气的目的。但是这种方式的弊端也很明显，即在快速加工中喷嘴不可避免会与板材接触，轻则划伤材料表面，重则损坏喷嘴甚至影响加工精度。
三菱电机开发的AGR技术，近乎完美地解决了上述难题。关于这项技术，请参考图4，读者可以理解为在提供高压氮气作为辅助气体时，AGR技术利用空气在氮气的周围做成了一道屏障，极大地抑制了中心氮气的泄露，达到了在加工中既不损失加工速度又节省了氮气消耗量同时也不会产生与工件的接触，特别是使用这一技术时，客户用通常的气体及气管即可，不必额外增加任何设备和硬件上的投入。对客户来说是有百利而无一害！
图4 以往的氮气加工与三菱电机AGR技术的区别
图5示出了在使用光纤8kW时，以往的氮气加工不锈钢和三菱电机AGR加工不锈钢时的氮气消耗量比较。图中示出在t1mm的氮气切割每分钟560L，但到了t25mm的时候氮气使用量一下子提高到每分钟2000L，如果一天加工t25mm达12个小时时，氮气使用量就会高达144万升。而使用三菱电机的AGR技术每分钟680L，同样加工12小时时，氮气使用量仅是48万升，相当于每天可节约氮气96万升。一年节约的氮气费用数十万元，对客户运行成本方面的贡献是相当惊人的。
图5 以往加工与AGR加工氮气流量比较
从图4的示意中可以看出，由于AGR切割时通过切缝的氮气基本没有受到空气的干扰，因此理论上不会影响加工品质。而加工的实践也证明了这一点。图6示出了以往的氮气加工碳钢（t6mm）和AGR加工所得到的结果基本一致，而图7示出了AGR加工不锈钢（t10mm）的切断面与以往相比没有任何差别。由此可以得出AGR技术不仅保持了原来高压氮气加工的速度且完全不会影响加工品质的结论。
至此，我们通过详述三菱电机GX-F系列光纤激光加工机的五个特殊功能，向各位读者展示了三菱电机为满足客户“不停顿高效”加工为目的一些新思考和新技术。除了以上这五个秘诀之外，当然还有很多能为客户带来更高效益的技术，相信广大使用者会在实际使用过程中感受到其中的魅力！