Bagaimana cara menghitung kebutuhan nitrogen untuk mesin pemotong laser?

Peran Nitrogen dalam Kualitas Pemotongan Laser

Mencegah oksidasi: Mengapa nitrogen sangat penting selama pemotongan laser

Dalam operasi pemotongan laser, nitrogen berfungsi sebagai perisai pelindung terhadap oksidasi dengan mendorong oksigen keluar dari area pemotongan. Logam seperti stainless steel dan aluminium cenderung bereaksi buruk ketika dipanaskan, menyebabkan tepi kasar yang tidak menyenangkan dan masalah perubahan warna. Kabar baiknya adalah nitrogen tidak bereaksi dengan bahan-bahan ini karena secara kimiawi inert, jadi kita mendapatkan potongan bersih bebas dari oksida. Ambil pemotongan stainless steel misalnya perbedaan antara menggunakan nitrogen versus teknik oksigen biasa dapat benar-benar membuat keropos permukaan turun sekitar 25%. Hal ini sangat penting di industri di mana bagian-bagian perlu siap untuk dilas segera atau ketika penampilan penting untuk hal-hal seperti produk konsumen dan komponen arsitektur.

Bagaimana gas inert memastikan potongan bersih dan berkualitas tinggi dalam pembuatan logam

Nitrogen tidak hanya mencegah oksidasi selama operasi pemotongan. Ini benar-benar membantu mendinginkan daerah di mana luka terjadi, yang mengurangi penyimpangan yang disebabkan oleh panas dan menjaga sinar laser fokus dengan benar. Apa hasilnya? Potongan yang lebih bersih dengan lebih sedikit sisa material yang melekat, terutama terlihat ketika bekerja dengan lembaran yang lebih tipis dari sekitar 10 milimeter. Manfaat lain yang patut disebutkan adalah bagaimana nitrogen membersihkan puing-puing dari jalur sinar laser itu sendiri. Tindakan pembersihan ini memastikan balok tetap kuat dan stabil sepanjang proses. Untuk toko yang berurusan dengan spesifikasi ketat, ini sangat penting karena memungkinkan mereka untuk mempertahankan persyaratan toleransi super ketat dari plus atau minus 0,1 mm yang banyak suku cadang presisi menuntut hari ini.

Parameter utama yang mempengaruhi laju aliran nitrogen dan tekanan

Diameter Nozzle dan Tingkat Aliran Gas: Pengaruh Mereka pada Efisiensi Pemotongan

Raysoar meringkas tabel korespondensi untuk diameter nozel dan aliran berdasarkan menghasilkan 99,99% nitrogen oleh produk seri BCP:

Untuk memotong baja ringan atau paduan aluminium, Raysoar memberikan referensi sebagai berikut:

Mengimbangi arus dan tekanan untuk kinerja pemotongan laser yang konsisten

Sebuah laser serat 6 kW memotong baja tahan karat 5 mm menggambarkan keseimbangan:

• Tekanan rendah (10 bar): oksidasi tepi 0,3 mm, 12% tingkat feed lebih lambat
• Dioptimalkan (14 bar): Kecepatan pemotongan 8,5 m/menit
• Tekanan tinggi (18 bar): 15% limbah gas, penggunaan nozel tiga kali lipat

Regulator tekanan real-time mempertahankan varians ± 0,7 bar, meningkatkan hasil material sebesar 9% di lingkungan produksi campuran tinggi.

Menentukan persyaratan kemurnian nitrogen untuk aplikasi yang berbeda

Keurasan nitrogen yang berbeda dibutuhkan oleh bahan yang berbeda. Untuk baja tahan karat dan mesin presisi tinggi, kemurnian 99,99% dan di atas diperlukan untuk memastikan potongan yang cerah dan bersih. Namun untuk baja ringan dan paduan aluminium kemurnian yang lebih rendah berkisar dari 90%-98% kemurnian dianjurkan untuk pemotongan bebas burr yang lebih baik dibandingkan dengan pemotongan udara atau pemotongan oksigen dan nitrogen cair. Dengan mengkonsumsi nitrogen yang lebih sedikit dan menghasilkan gas bantu di lokasi, biaya produksi dikurangi hingga 70%. Produk seri FCP Raysoar menunjukkan keuntungan dari menghasilkan campuran gas untuk aplikasi pemotongan baja karbon/baja ringan/paduan aluminium.

Ukuran Sistem Generasi Nitrogen di Lokasi untuk Operasi Pemotongan Laser

Mencocokkan output generator nitrogen dengan permintaan mesin laser

Ukuran sistem yang efektif membutuhkan evaluasi arus puncak (biasanya 2550 m3/jam per laser), kemurnian yang diperlukan (≥99,995% untuk paduan sensitif), dan pola operasi. Sistem modern di lokasi mengurangi biaya gas sebesar 50%-90% dibandingkan dengan nitrogen cair ketika diukur menggunakan data konsumsi mesin yang sebenarnya dan tergantung pada biaya listrik dan biaya nitrogen cair atau gas tabung di daerah dan negara yang berbeda.

Akuntansi untuk Jumlah Mesin Laser dan Pola Runtime

Sistem penjanaan nitrogen di lokasi menyediakan fungsi operasi multi mesin. Dengan menghitung aliran konsumsi nitrogen, model yang sesuai diterapkan, yang berarti raysoar di generator nitrogen di lokasi dapat menyediakan gas bantuan untuk 2-4 mesin pada saat yang sama di lokasi.

Studi kasus: Perhitungan Permintaan Nitrogen untuk 2- Mesin pabrik logam

Sebuah fasilitas berukuran kecil menggantikan gas silinder dengan menjalankan BCP40 untuk memotong sebagian besar stainless steel:

• Pemantauan aliran nitrogen secara real time yang dibutuhkan untuk 2 mesin: pemotongan tabung 3kw dan pemotongan datar 4kw;
• S2.0 nozzle berlaku untuk kedua mesin pada saat yang sama karena mesin pemotong tabung mengkonsumsi nitrogen lebih sedikit dibandingkan dengan pemotong datar.
• Untuk memotong bahan lain seperti baja ringan dengan ketebalan 3 mm, kemurnian yang lebih rendah diperlukan yang berarti aliran nitrogen yang cukup dijamin dengan beralih ke mode baja karbon.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Mengapa nitrogen digunakan dalam pemotongan laser?

Nitrogen digunakan dalam pemotongan laser untuk mencegah oksidasi dan perubahan warna, memberikan potongan bersih dan berkualitas tinggi untuk logam seperti stainless steel.

Bagaimana nitrogen mempengaruhi kualitas pemotongan laser?

Nitrogen mendinginkan area potong, mengurangi penyimpangan, dan memastikan sinar laser tetap fokus, yang mengarah ke luka yang lebih bersih dengan toleransi yang tepat.

Faktor apa yang menentukan konsumsi nitrogen dalam pemotongan laser?

Jenis dan ketebalan material, diameter nozel, dan geometri nozel adalah faktor kunci yang mempengaruhi konsumsi nitrogen.

Apa kemurnian nitrogen yang diperlukan untuk pemotongan laser?

Biasanya, kemurnian nitrogen 99,99% atau lebih tinggi diperlukan untuk memastikan potongan berkualitas tinggi, bebas oksidasi untuk baja tahan karat. Namun kemurnian yang lebih rendah dari 90-98% juga berlaku untuk bahan-bahan tersebut seperti baja ringan dan paduan aluminium. Bahkan kemurnian yang dibutuhkan untuk pemotongan laser tergantung pada kebutuhan pemotongan pelanggan, menyeimbangkan biaya dan efisiensi.