Как да се изчисли потребността от азот за лазерни машини за рязане?
Ролята на азот в качеството на лазерното рязане
Предотвратяване на окисляването: Защо азотът е от съществено значение при лазерно рязане
При операции по лазерно рязане азотът служи като защитен щит срещу окисляване, като изтласква кислорода от района на рязане. Металите като неръждаемата стомана и алуминия са склонни да реагират лошо, когато се нагряват, причинявайки тези неприятни груби ръбове и проблеми с промяната на цвета. Добрата новина е, че азотът не реагира с тези материали, защото е химически инертен, така че получаваме чисти разкъсвания без оксиди. Вземете например рязането на неръждаема стомана. Разликата между използването на азот и обикновените техники, подпомагани от кислород, всъщност може да намали грубостта на повърхността с около 25%. Това е много важно в индустрии, където частите трябва да бъдат готови за заваряване веднага или когато външният вид е важен за неща като потребителски продукти и архитектурни компоненти.
Как инертният газ осигурява чисти, висококачествени рязания при производството на метали
Азотът прави повече от това да предотвратява окисляването по време на рязането. Той всъщност помага за охлаждане на мястото, където се случва рязането, което намалява изкривяването, причинено от топлина и поддържа лазерния лъч фокусиран правилно. Какъв е краят? По-чисти разфасовки с по-малко остатъчни материали, които се залепят, особено забележими при работа с листа, по-тънки от около 10 мм. Друга полза, която заслужава да се спомене, е как азотът изчиства отломките от пътя на лазерния лъч. Това почистване гарантира, че гредата остава силна и стабилна през целия процес. За магазините, работещи с строги спецификации, това има голямо значение, защото им позволява да поддържат тези супер строги изисквания за толерантност от плюс или минус 0,1 мм, които много прецизни части изискват в наши дни.
Ключови параметри, влияещи върху скоростта на потока на азот и налягането
Диаметър на дюзела и скорост на газовия поток: тяхното въздействие върху ефективността на рязането
Raysoar обобщава таблица на съответствието на диаметъра на дюзата и на дебита, базирана на генерирането на 99,99% азот от продуктите от серията BCP:
Таблица за съответствието на дюзите и разхода ((нецъфтяваща стомана) | |||
Тип насадка | Пропусклив ток на азот ((m3/h) | Налягане на рязане (bar) | Чистота на азот ((%) |
S1.0 | 10 | 12~16 | 99,99% |
S1.5. | 20 | 12~16 | 99,99% |
S2.0 | 28 | 12~16 | 99,99% |
S3.0 | 40 | 12~16 | 99,99% |
S4.0 | 60 | 9 ~ 12 | 99,99% |
S5.0 | 90 | 9 ~ 12 | 99,99% |
S6.0 | 120 | 9 ~ 12 | 99,99% |
S7.0 | 150 | 9 ~ 12 | 99,99% |
S8.0 | 150 | 9 ~ 12 | 99,99% |
За рязане на мека стомана или алуминиева сплав Raysoar предоставя следната справка:
Таблица за съответствието на дюзите и разхода (въглеродна стомана/алуминиева сплав) | ||||
Дебелина на материала | Тип насадка | Пропусклив ток на азот ((m3/h) | Налягане на рязане (bar) | Чистота на азот ((%) |
1 | D3.0C | 30-45 | 8 ~ 11 | 96 ~ 99% |
2 | D3.0C | 30-45 | 8 ~ 11 | 96 ~ 99% |
3 | D3.0C | 30-45 | 8 ~ 11 | 96 ~ 99% |
4 | D3.0C | 35-50 | 9 ~ 12 | 96 ~ 99% |
5 | D3.0C | 35-50 | 9 ~ 12 | 96 ~ 99% |
6 | D3.0C | 35-50 | 9 ~ 12 | 96 ~ 99% |
8 | D3.0C | 35-50 | 9 ~ 12 | 96 ~ 99% |
10 | D3.0C | 35-50 | 9 ~ 12 | 94,5 ~ 96% |
12 | D4.0C | 50-70 | 9 ~ 12 | 94,5 ~ 96% |
14 | S5.0 | 65-80 | 8 ~ 11 | 94,5 ~ 96% |
16 | S5.0 | 65-80 | 8 ~ 11 | 94,5 ~ 96% |
20 | S6.0 | 70-90 | 5 ~ 9 | 92 ~ 94,5% |
25 | S7.0 | 85-100 | 5 ~ 8 | 92 ~ 94,5% |
30 | S7.0 | 85-100 | 5 ~ 8 | 92 ~ 94,5% |
35 | S8.0 | 100-110 | 5~6 | 88 ~ 92% |
40 | S10.0 | 110-120 | 5~6 | 88 ~ 92% |
Балансиране на скоростта на потока и налягането за последователни характеристики на лазерното рязане
6 kW лазерно резене на влакна от 5 mm неръждаема стомана илюстрира баланса:
- Подтискане (10 бара): 0,3 mm окисляване на ръба, 12% по-бавна скорост на подаване
- Оптимизирано (14 бара): Огледално завършени ръбове, скорост на рязане 8,5 m/min
- С претоварване (18 bar): 15% отпадъци от газ, три пъти по-голямо износване на дюзелите
Регулаторите на налягането в реално време поддържат ± 0,7 бар варианс, като подобряват добива на материали с 9% в производствени среди с висока смесица.
Определяне на изискванията за чистота на азот за различни приложения
Различните материали се нуждаят от различна чистота на азот. За неръждаема стомана и високото прецизно машини, 99,99% и над чистота е необходимо за гарантиране на ярка и чиста рязане. За леката стомана и алуминиевата сплав обаче се препоръчва по-ниска чистота в диапазона от 90% до 98% за по-добро рязане без изтръпване в сравнение с рязането на въздуха или на кислорода и на течния азот. С по-малко потребление на азот и с по-малко производство на помощния газ на място производствените разходи се намаляват с до 70%. Продуктите от серията FCP на Raysoar демонстрират предимствата на генерирането на смесица от газове за приложения за рязане на въглеродна стомана/мека стомана/алюминиева сплав.
Размер на системите за производство на азот на място за операции по лазерно рязане
Съответстване на производството на азотния генератор на търсенето на лазерни машини
Ефективното размериране на системата изисква оценка на пиковите потоци (обикновено 2550 m3/hr на лазер), необходимата чистота (≥99,995% за чувствителни сплави) и оперативните модели. Съвременните системи на място намаляват разходите за газ с 50% - 90% в сравнение с течния азот, когато се измерват въз основа на данните за действителното потребление на машините и в зависимост от разходите за електроенергия и течния азот или разходите за цилиндърния газ в различни райони и
Счетоводство на броя на лазерните машини и моделите на време на работа
Системите за генериране на азот на място осигуряват функция за работа на няколко машини. Изчислявайки потока на потребление на азот, се прилага съответният модел, което означава, че намиращите се на място азотни генератори могат да осигурят помощния газ за 2-4 машини едновременно на място.
Случайно проучване: Изчисляване на нуждите от азот за 2-Машинен магазин за метални изделия
Малко предприятие замени цилиндровия газ с работа на BCP40, за рязане на предимно неръждаемата стомана:
- Мониторинг в реално време на потока азот, необходим за две машини: 3 kW резка на тръби и 4 kW резка на плоски;
- S2.0 дюзела са приложими за двете машини едновременно, тъй като машината за рязане на тръби консумира по-малко азот в сравнение с плоската резачка.
- За рязане на други материали като меката стомана с дебелина 3 mm е необходима по-ниска чистота, което означава, че достатъчният поток на азот се осигурява чрез преминаване към режим на въглеродна стомана.
Често задавани въпроси (FAQ)
Защо се използва азот при лазерното рязане?
Азотът се използва в лазерното рязане, за да се предотврати окисляването и промяната на цвета, осигурявайки чисти и висококачествени рязания за метали като неръждаема стомана.
Как азотът влияе на качеството на лазерното рязане?
Азотът охлажда района на рязане, намалява изкривяването и гарантира, че лазерният лъч остава фокусиран, което води до по-чисти рязания с прецизна толерантност.
Какви фактори определят потреблението на азот при лазерно рязане?
Видът и дебелината на материала, диаметърът на дюзата и геометрията на дюзата са ключови фактори, влияещи върху потреблението на азот.
Каква е необходимата чистота на азот за лазерно рязане?
Обикновено за да се осигурят висококачествени, безоксидационни резки за неръждаема стомана, е необходима чистота на азот от 99,99% или по-висока. Въпреки това по-ниска чистота от 90-98% се прилага и за тези материали като мека стомана и алуминиева сплав. Всъщност чистотата, необходима за лазерно рязане, зависи от изискванията на клиентите за рязане, балансиране на разходите и ефективността.