Πώς να υπολογίσω τη ζήτηση αζώτου για μηχανές κοπής λέιζερ;

Ο ρόλος του αζώτου στην ποιότητα της κοπής με λέιζερ

Αποτροπή οξείδωσης: Γιατί το άζωτο είναι απαραίτητο κατά τη διάρκεια της κοπής με λέιζερ

Στις εργασίες κοπής με λέιζερ, το άζωτο χρησιμεύει ως προστατευτική ασπίδα κατά της οξείδωσης, διότι εκτοξεύει το οξυγόνο από την περιοχή κοπής. Τα μέταλλα όπως το ανοξείδωτο χάλυβα και το αλουμίνιο τείνουν να αντιδρούν άσχημα όταν θερμαίνονται, προκαλώντας αυτές τις άσχημες τραχείς άκρες και προβλήματα αποχρώσεως. Τα καλά νέα είναι ότι το άζωτο δεν αντιδρά με αυτά τα υλικά επειδή είναι χημικά αδρανές, οπότε έχουμε καθαρές τομές χωρίς οξείδια. Για παράδειγμα, η διαφορά μεταξύ της χρήσης αζώτου και των συνηθισμένων τεχνικών που υποστηρίζονται από οξυγόνο μπορεί να μειώσει την τραχύτητα της επιφάνειας κατά περίπου 25%. Αυτό έχει μεγάλη σημασία σε βιομηχανίες όπου τα εξαρτήματα πρέπει να είναι έτοιμα για συγκόλληση αμέσως ή όταν η εμφάνιση μετράει για πράγματα όπως καταναλωτικά προϊόντα και αρχιτεκτονικά εξαρτήματα.

Πώς το αδρανές αέριο εξασφαλίζει καθαρές, υψηλής ποιότητας κοψίματα στην κατασκευή μετάλλων

Το άζωτο δεν αποτρέπει μόνο την οξείδωση κατά τη διάρκεια των εργασιών κοπής. Βοηθά στην ψύξη της περιοχής όπου γίνεται το κόψιμο, μειώνει την παραμόρφωση που προκαλείται από τη θερμότητα και κρατά την ακτίνα λέιζερ σωστά εστιασμένη. Το τελικό αποτέλεσμα; Καθαρότερες τομές με λιγότερο υλικό που μένει κολλημένο, ιδιαίτερα αισθητές όταν εργάζεστε με φύλλα λεπτότερα από περίπου 10 χιλιοστά. Ένα άλλο πλεονέκτημα που αξίζει να αναφερθεί είναι το πώς το άζωτο καθαρίζει τα συντρίμμια από την πορεία της ίδιας της ακτίνας λέιζερ. Αυτή η καθαριστική ενέργεια εξασφαλίζει ότι η δέσμη παραμένει ισχυρή και σταθερή καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας. Για τα καταστήματα που ασχολούνται με αυστηρές προδιαγραφές, αυτό έχει μεγάλη σημασία, επειδή τους επιτρέπει να διατηρήσουν αυτές τις εξαιρετικά αυστηρές απαιτήσεις ανοχής των συν ή μείον 0,1 mm που απαιτούν πολλά εξαρτήματα ακριβείας στις μέρες μας.

Βασικές παραμέτροι που επηρεάζουν την ταχύτητα ροής και την πίεση του αζώτου

Διαμέτρου πύλης και ρυθμού ροής αερίου: Η επίδρασή τους στην απόδοση κοπής

Raysoar συνοψίζει έναν πίνακα αντιστοιχίας για τη διάμετρο του ακροφύλλου και την ροή που βασίζεται στην παραγωγή 99,99% αζώτου από τα προϊόντα της σειράς BCP:

Για την κοπή του ήπιου χάλυβα ή του κράματος αλουμινίου, η Raysoar παρέχει την ακόλουθη αναφορά:

Εξισορρόπηση του ρυθμού ροής και της πίεσης για συνεπή απόδοση κοπής με λέιζερ

Μια λέιζερ ινών 6 kW που κόβει ατσάλι από ανοξείδωτο χάλυβα 5 mm δείχνει την ισορροπία:

• Υπό πίεση (10 bar): 0,3 mm οξείδωση των ακτών, 12% χαμηλότερη ταχύτητα τροφοδοσίας
• Βελτιστοποιημένο (14 bar): Τμήματα με καθρέφτη, ταχύτητα κοπής 8,5 m/min
• Υπερχήμωση (18 bar): 15% απόβλητα αερίου, τριπλασιασμένη φθορά των ακροβομβίδων

Οι ρυθμιστές πίεσης σε πραγματικό χρόνο διατηρούν διακύμανση ± 0,7 bar, βελτιώνοντας την απόδοση υλικού κατά 9% σε περιβάλλοντα παραγωγής υψηλού μείγματος.

Καθορισμός απαιτήσεων καθαρότητας του αζώτου για διαφορετικές εφαρμογές

Η διαφορετική καθαρότητα του αζώτου απαιτείται από διαφορετικά υλικά. Για ατσάλι και μηχανήματα υψηλής ακρίβειας, απαιτείται καθαρότητα 99,99% και άνω για να εξασφαλιστεί η φωτεινή και καθαρή κοπή. Ωστόσο, για το ήπιο χάλυβα και το κράμα αλουμινίου συνιστάται χαμηλότερη καθαρότητα που κυμαίνεται από 90% έως 98% για καλύτερη κοπή χωρίς βλάβη σε σύγκριση με την κοπή με αέρα ή το κόψιμο με οξυγόνο και το υγρό άζωτο. Η κατανάλωση λιγότερου αζώτου και η παραγωγή του αερίου υποβοήθησης στην εγκατάσταση μειώνουν το κόστος παραγωγής κατά 70%. Τα προϊόντα της σειράς FCP της Raysoar® αποδεικνύουν τα πλεονεκτήματα της παραγωγής του μείγματος αερίου για τις εφαρμογές κοπής χάλυβα άνθρακα/μαλακού χάλυβα/συνθέματος αλουμινίου.

Μεγέθυνση των συστημάτων παραγωγής αζώτου επί τόπου για εργασίες κοπής με λέιζερ

Ανάλογος παραγωγής γεννήτριας αζώτου με τη ζήτηση μηχανών λέιζερ

Η αποτελεσματική μέτρηση του μεγέθους του συστήματος απαιτεί την αξιολόγηση της μέγιστης ταχύτητας ροής (συνήθως 2550 m3/hr ανά λέιζερ), της απαιτούμενης καθαρότητας (≥99,995% για ευαίσθητα κράματα) και των λειτουργικών προτύπων. Τα σύγχρονα συστήματα επί τόπου μειώνουν το κόστος του αερίου κατά 50%-90% σε σύγκριση με το υγρό άζωτο, όταν υπολογίζονται με βάση τα πραγματικά δεδομένα κατανάλωσης μηχανών και ανάλογα με το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας και το κόστος του υγρού αζώτου ή του αερίου κυλιν

Λογιστική αριθμού μηχανών λέιζερ και προτύπων χρόνου εκτέλεσης

Τα συστήματα παραγωγής αζώτου που βρίσκονται στο χώρο παρέχουν λειτουργία λειτουργίας πολλών μηχανών. Με τον υπολογισμό της ροής κατανάλωσης αζώτου, εφαρμόζεται το αντίστοιχο μοντέλο, πράγμα που σημαίνει ότι οι αντηλιακοί ανθρακωτήρες στις μονάδες παραγωγής αζώτου μπορούν να παρέχουν το αέριο υποβοήθησης για 2-4 μηχανές ταυτόχρονα στην εγκατάσταση.

Μελέτη περιπτώσεων: Υπολογισμός της ζήτησης αζώτου για ένα 2-Εργαστήριο κατασκευής μεταλλικών μηχανών

Μια μικρή εγκατάσταση αντικατέστησε το αέριο κυλίνδρου με τη λειτουργία ενός BCP40 για την κοπή κυρίως του ανοξείδωτου χάλυβα:

• Παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της ροής του αζώτου που απαιτείται για δύο μηχανές: 3kw κοπή σωλήνων και 4kw επίπεδη κοπή.
• Η μέθοδος S2.0 για τη διάτρηση σωλήνων εφαρμόζεται και στα δύο μηχανήματα ταυτόχρονα, επειδή η μηχανή κοπής σωλήνων καταναλώνει λιγότερο άζωτο σε σύγκριση με την επίπεδη κοπή.
• Για την κοπή άλλων υλικών, όπως ο ήπιος χάλυβας με πάχος 3 mm, απαιτείται χαμηλότερη καθαρότητα, πράγμα που σημαίνει ότι εξασφαλίζεται επαρκής ροή αζώτου με τη μετάβαση στη λειτουργία χάλυβα άνθρακα.

Επικαιρότερες ερωτήσεις (FAQ)

Γιατί χρησιμοποιείται το άζωτο στην κοπή με λέιζερ;

Το άζωτο χρησιμοποιείται στην κοπή με λέιζερ για την πρόληψη της οξείδωσης και της αποχρώσεως, παρέχοντας καθαρές και υψηλής ποιότητας κοπές για μέταλλα όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας.

Πώς επηρεάζει το άζωτο την ποιότητα της κοπής με λέιζερ;

Το άζωτο ψύχεται την περιοχή κοπής, μειώνει την παραμόρφωση και εξασφαλίζει ότι η ακτίνα λέιζερ παραμένει εστιασμένη, οδηγώντας σε καθαρότερες κοπές με ακριβή ανοχή.

Ποιοι παράγοντες καθορίζουν την κατανάλωση αζώτου στην κοπή με λέιζερ;

Ο τύπος και το πάχος του υλικού, η διάμετρος του ακροφύσκου και η γεωμετρία του ακροφύσκου είναι βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν την κατανάλωση αζώτου.

Ποια είναι η απαιτούμενη καθαρότητα αζώτου για την κοπή με λέιζερ;

Συνήθως, απαιτείται καθαρότητα αζώτου 99,99% ή υψηλότερη για να εξασφαλιστεί υψηλής ποιότητας, απαλλαγμένη από οξείδωση, κοπή για ανοξείδωτο χάλυβα. Ωστόσο, ισχύει επίσης χαμηλότερη καθαρότητα από 90 έως 98% για τα εν λόγω υλικά, όπως ο ήπιος χάλυβας και το κράμα αλουμινίου. Στην πραγματικότητα, η καθαρότητα που απαιτείται για την κοπή με λέιζερ εξαρτάται από τις απαιτήσεις κοπής των πελατών, ισορροπώντας το κόστος και την αποτελεσματικότητα.