Die toepassing van lug as 'n bygas in lasersny.

In die daaglikse produksie van lasersnitty, is die keuse van ondersteuningsgas selde 'n eenvoudige vraag met 'n enkele antwoord. Suiwerstofverbranding vryst hitte wat die snyvermoë aansienlik verbeter, met 'n sterk vermoë om dik plate te sny—veral geskik vir middel-dik koolstofstaal met 'n dikte van meer as 6 mm. Dit is die hoofproses vir middel- tot lae-krag lasersny van dik koolstofstaal. Die snyspoed is matig en stabiel, en oorskry dié van stikstofgebaseerde sny in hierdie kragreeks, terwyl die hitte-geaffekteerde sones beheerbaar bly. Suurstofsny word nie aanbeveel vir dun koolstofstaalplate, roestvry staal, aluminiumlegerings, werkstukke wat direk gespuit/gesweef of galvaniseer moet word, of presisiekomponente nie.

Suiwer stikstof lewer 'n helder, silwer-wit afwerking, maar net die gasrekening kan die finansiële beheerder laat frons. Perslug – die gas wat die minste as 'n "gas" beskou word – word stilweg die kostebesparende wapen van keuse in meer en meer plaatmetaalwerkswinkels. Sy koste is amper nul. As dit korrek gebruik word, vertaal dit direk na wins; as dit sleg gebruik word, lei dit tot afval en stilstand.

Die werking van Perslugondersteunde snyding

Die snylogika van perslug verskil fundamenteel van dié van suurstof of stikstof. Suurstofsnyding berus op die addisionele hitte wat deur die yster-suurstofverbrandingsreaksie voorsien word. Stikstofsnyding is suiwer fisiese smeltuitskieting gekombineer met 'n inertgasbeskerming. Perslug is, in wese, 'n hoëdruk, skoon lugvloei wat by 'n supersoniese spoed uit die mondstuk uitgestoot word en drie take verrig: die wegblaas van gesmelte metaal, die verkoeling van die snygleuf en – aangesien dit ongeveer 21% suurstof bevat – die verskaffing van 'n baie sagte oksidasie-reaksie as 'n ondersteunende versterking.

Daar is 'n fisiese nuansie hier wat maklik oorgesien word: die digtheid en hittekapasiteit van lug verskil van suiwer stikstof. Teen dieselfde druk is die verkoelings-effek van lug effens swakker as dié van stikstof, omdat die teenwoordigheid van suurstof die termodinamiese eienskappe van die gasstroom subtiel verander. Dit lei tot 'n effens groter hitte-geaffekteerde sone by lug-snyding. Die voordeel is egter dat die lugvloei vir dun plate kragtig genoeg is om die vloeibare slak netjies te verwyder sonder dat enige addisionele chemiese reaksie benodig word.

Die fundamentele aard van lug-snyding is dus suiwer fisiese verwydering + matige oksidasie. Dit maak nie staat op suurstofverbranding vir spoed nie, en dit isook nie 'n volledige isolasie van die snyrand van suurstof soos by stikstof nie. Dit bepaal sy kerf-eienskappe en sy toepassingsgrense.

Toepaslike Skenarios en die Kostebreuk

Lug-snyding is nie 'n een-grootte-pas-vir-alle-oplossing nie, maar teen die regte pryspunt kan dit 'n groot gedeelte van die werk hanteer.

Deur koolstofstaal as voorbeeld te gebruik, is die maksimum plaatdikte wat deur lugbesnyding bereik kan word, direk eweredig aan die laserower. Onder identiese eenheidsvoorwaardes (in kW en mm) is die waardes byna identies: ’n 6 kW-stelsel bereik ’n maksimum lugbesny-dikte van 6 mm, terwyl ’n 20 kW-stelsel 20 mm bereik.

Vir dele wat later laswerk, verfwerk of gebruik as strukturele komponente vereis, voldoen hierdie oksiedlaag volkome aan die vereistes. Wanneer die dikte meer as 50% van die maksimum dikte vir koolstofstaal oorskry, bly luglaswerk uitvoerbaar met 'n beter spoed as suurstoflaswerk; egter word die oksiedlaag op die snyrand dikker en vorm merkbare stompies maklik langs die snykontour—hoe groter die plaatdikte, hoe hoër die stompiehoogte. Gevolglik bied luglaswerk duidelike voordele ten opsigte van gehalte, doeltreffendheid en koste-effektiwiteit vir dun koolstofstaalplate. Vir dik plate soos interne ondersteunings, basisraamwerke of verstewigingsribbe (wat geen nabetrekking vereis nie), is luglaswerk die mees ekonomiese opsie.

Dan is daar roestvrystaal en aluminiumlegerings. Op roestvrystaal veroorsaak luglaswerk 'n verdonkerde snyrand en is slegs geskik vir toepassings waar geen oppervlakafwerking vereis word nie.

Laseruitsnyding van aluminiumlegerings met lug as ondersteunende gas produseer minder grysels en minder slakhegting in vergelyking met stikstof, alhoewel dit nie 'n "nul-grysels"-resultaat bereik nie. Om naby-nul-grysels te bereik en oksidasie te verwyder, word 'n stikstof-suurstofmengsel ('n klein proporsie suurstof gekombineer met stikstof) aanbeveel, wat die "minimale grysels van lug" balanseer met die "oksidasievrye effek van stikstof", wat baie fyn grysels lewer wat geskik is vir direkte laswerk.

Die kostevoordeel van uitsnyding met lug is onteenseglik. Vir 'n tipiese hoëvermoë-laseruitsnydingsisteem wat kontinu bedryf word, kan die gebruik van suiwer stikstof as ondersteunende gas tot beduidende gasverbruik lei — een hoëdruk-silinder mag slegs minute onder volbelasting duur, en die maandelikse gasuitgawe kan maklik 'n beduidende deel van die bedryfskoste uitmaak. Oorskakeling na vloeibare stikstof verbeter die eenheidskoste, maar behels steeds logistieke en bergingverliese.

In teenstelling daarmee sluit die koste van saamgeperste lug slegs die elektrisiteit wat gebruik word om die kompressor te bedryf en onderhoudkostes in. Wanneer 'n skroefkompressor met 'n toepaslike drywingsvermoë (nie noodwendig die groter een nie) gekies word, bly die uurlikse elektrisiteitskostes baie ekonomies.

Drie Kritieke Parameters wat Lugsnitkwaliteit Bepaal

Wanneer saamgeperste lug gebruik word, is die grootste vrees op die werf nie stadige spoed nie, maar onkonsekwentheid. Gister se snye was perfek; vandag is hulle bedek met stukkies metaal en swart vlekke. Waar lê die oorspronklike oorsaak? Vier parameters wat nie beheer word nie.

1. Lugdrukstabiliteit

Tydens sny, as die gasdruk met meer as 0,5 bar wissel, sal die snygleuf onmiddellik strepies en aangehegte slak afgee. Dit is nie ’n mondstukprobleem nie — dit is ’n gasvoorsieningsprobleem. In fabrieke is dit algemeen om ’n drukval te sien wanneer verskeie masjiene gelyktydig deurboor. Die oplossing is nie om die kompressor se uitsetdruk na die maksimum te verhoog nie, maar om ’n lugopslagtenk van toereikende grootte te installeer (gewoonlik 20%–30% van die kompressor se uitset in m³) en om te verseker dat die drukverliese in die pypwerk onder beheer bly.

2. Debietooreenstemming

Die gasverbruik vir lug-sny hang af van die mondstukdeursnee en die snygasdruk. ’n Roupe raming wys dat die gebruik van ’n mondstuk met ’n deursnee van 3,0 mm en ’n druk van 10 bar ’n verbruikspoed van 40 m³/uur per eenheid tot gevolg het; wanneer drie eenhede gelyktydig werk, bereik die totale gasverbruik 120 m³/uur — wat presies ooreenstem met die volbelastingbedryfsvermoë van die PAB30-model (120 m³/u). As daar verskeie eenhede met kompressors wat te klein is, gebruik word, sal dit werklik die gasleweringvermoë van die spuitmond beperk, wat tot onderstandaard snykwaliteit lei.

3. Rosypuntbeheer

Dit is waar die meeste foute voorkom. Die perslug wat uit die kompressor kom, is warm, vogtig en olrig. Indien dit direk in die snykop instroom, sal waterdamp op die beskermende lens kondenseer. Wanneer die laserskyf op die lens val, raak dit onmiddellik vertroebel en brand dit. Daarom moet die drukrosypunt by 3°C of laer gehou word, ideaal -20°C of selfs laer. Dit beteken dat ’n lugkompressor gevolg moet word deur ’n koelgedrewe droër en presisiefilters, en in hoë-vogtigheidsgebiede is ’n droëmiddel-droër verpligtend. Daarom moet die drukrosypunt by 3°C of laer gehou word, ideaal -20°C of selfs laer.

Dit vereis die aansluiting van 'n koelgedroëerder en presisiefilter na die lugkompressor; in gebiede met hoë vogtigheid moet 'n koelgedroëerder met 'n hoër vloei-kapasiteit geïnstalleer word om stabiele doupuntvlakke te handhaaf.

4. Beheer van olieinhoud

Die smeermiddel in skroefkompressors tree aan by die kompressieproses, wat 'n olieinhoud van 1–5 ppm in die uitlaatgas tot gevolg het. Hoër olievlae verminder die lasersny-prestasie, verhoog die risiko van lensverbranding en verhoog veiligheidsgevare; lasersny vereis 'n olieinhoud ≤0,01–0,03 mg/m³ (≈0,01–0,03 ppm), ideaal ≤0,001 ppm of direkte gebruik van olievrye toerusting. Om ekonomiese doeltreffendheid en stabiliteit te verseker wanneer skroefkompressors vir lasersny gebruik word, moet 'n viertrappe-presisiefiltrasiestelsel geïnstalleer word: C/T/A-aktiwedekoolstof om water, deeltjies en oliemis progressief te verwyder. 'n Koelgedroëerder met 'n drukdoupunt van ≤−20°C moet gebruik word om olie-emulsifikasie tot 'n minimum te beperk.
Trek daagliks af, vervang die filterelement elke 3 maande en skoon die pype jaarliks.
Langtermyn-stabiele (aanbevole) olievrye lugkompressor: Olieinhoud = 0, wat die probleem by die bron aanspreek; geskik vir hoë-krag eenhede (6 kW+) vir massaproduksie, soos die PAP-reeks van volledig olievrye lugkompressors van Raysoar.

Tipiese kerfkenmerke en aanvaarbaarheid

Die koolstofstaal-snyrand wat deur lugbesnyding geproduseer word, toon ’n bleek goudgeel of ligbruin kleur. Dit voel glad aan die aanraking, maar op noue inspeksie het dit ’n dun, digteoksiedfilm. Dit is nie die ruwe swart skil van suiwer suurstofbesnyding nie, noch die blink wit van suiwer stikstof nie.

Kan dit direk gebruik word? Dit hang af van die afstromingsproses. As die onderdeel met poeierdeklaag behandel, geverf of gelas moet word, verskaf hierdie oksiedvlam goeie hegtendheid en kan voorlas-slyp vermy word. Maar as die kliënt se tekening "blootgestelde oppervlak, geen nabetreatment nie" spesifiseer, moet lugbesnyding nie gebruik word nie—skakel na gemengde gas of suiwer stikstof. Die waarde van lugbesnyding lê dus nie in "goed lyk" nie, maar in "goed genoeg en goedkoop wees."

Die ondersteunende logika van die lugkompressor en nabetreatment-stelsel

Op hierdie stadium kom 'n sleutelgevolgtrekking na vore: Lugbesnyding is nie bloot die insteek van 'n pyp in 'n lugkompressor nie; dit is 'n stelsel. Hierdie stelsel moet ten minste die volgende insluit:

skroeflugkompressor → lugopslagtenk → koelgedroogder → drie-trap-presisiefilters → pype → besnydingskop.

ʼN Koelgedrewe droër plus presisie-filtrasie is 'n verpligte vereiste, nie 'n opsie nie. Sonder hulle gaan die olie-watermengsel die straalpad binne, wat eers die beskermende lens en dan die fokuslens brand. Die koste van een so 'n herstel kan die aankoop van 'n droër vir baie jare bekostig. Indien die omgewingsvochtigheid konsekwent bo 70% bly, kan 'n koelgedrewe droër alleen nie die doupunt tot -20°C laat sak nie. 'n Adsorpsiedroër (droëmiddeldroër) moet bygevoeg word om die doupunt tot -40°C of selfs laer te bring.

Die ondersteuning wat Raysoar verskaf word, begin hier: nie net die verkoop van 'n lugkompressor nie, maar gebaseer op u laserskrag, plaatmateriaal, werkswinkelvochtigheid en die aantal masjiene wat gelyktydig bedryf word, spesifiseer ons die volledige pakket—die kompressormodel, die ontvangertankvolume, die droëoplossing en die filtrasiekonfigurasie—volledig met 'n volledige stel parameter-sjablone. U installeer volgens die plan, stel die parameters vas en word die veranderlikes van die gaskring vasgelê.

Een-sinopsis: Lugbesnyding is die mees onderskatte kostebesparingsproses in laserbewerking, maar die vereistes vir skoonheid en stabiliteit van die gasstelsel is nie minder streng as dié vir stikstofbesnyding nie. Beheer die vier parameters van druk, vloei, doupunt, olieinhoud, en lug word wins. Verloor beheer, en lug beteken probleme.