Как выбрать генератор азота для лазерной резки?
Соответствие чистоты азота требованиям резки
При выборе генератора азота для лазерной резки определение необходимого уровня чистоты является критически важным. В системе адсорбции под давлением (PSA) примеси, такие как кислород, избирательно поглощаются с помощью угольных молекулярных сит под высоким давлением и высокочистый азот (99,9% до 99,999%) выделяется при снижении давления. Это свойство делает систему идеальной для процессов резки без окисления, особенно для материалов, склонных к окислению, таких как нержавеющая сталь и алюминиевые сплавы. Чистота азота напрямую влияет на качество лазерной резки, эффективно предотвращая химические реакции окисления во время обработки. Для металлов, таких как алюминий, медь или высоколегированные стали, достижение уровня чистоты 99,99% является обязательным, чтобы избежать образования оксидной пленки — явления, которое ухудшает свариваемость и вызывает отклонения размеров. Для данного применения мы рекомендуем использовать систему генерации азота на месте Bright Cutting (BCP) серия, устройство подачи газа для резки, которое генерирует азот высокой чистоты для достижения неокислительной резки с блестящей поверхностью.
Однако при резке углеродистой стали, более низкая чистота азота обычно вызывает лишь незначительное изменение цвета и сохраняет целостность кромки. Особенно при использовании лазерных резаков высокой мощности 12 кВт - 60 кВт, для резки углеродистой стали средней толщины требуется относительно низкая чистота азота, обычно 84% - 95%. Хотя азот высокой чистоты улучшает качество резки, его более высокая стоимость требует анализа соотношения затрат и выгод. Выбор более низкого уровня чистоты азота позволяет достичь как оптимальных показателей резки, так и эффективного контроля затрат. Поэтому мы рекомендуем Тонкая резка (FC) серия с комбинированной системой газообразования, обеспечивающая азот с чистотой 84%-98%. Эта система объединяет кислородную резку для обеспечения превосходного качества поверхности и азотную резку для повышения эффективности. Регулируемая чистота соответствует требованиям резки различных видов и толщин углеродистых сталей, повышая эффективность и контролируя затраты для достижения взаимовыгодного результата в экономической эффективности и качестве резки.
Для обработки тонких листов углеродистой стали оборудование с лазером мощностью 3-6 кВт демонстрирует более высокую экономическую эффективность и преимущества качества. Газовая система серии FC обеспечивает идеальный защитный газ для резки с чистотой 96%-98%, гарантируя высокую скорость резки при сохранении превосходного качества поперечного сечения. Для применений, где требования к качеству ниже, более экономичным процессом резки является воздушная резка Чистая воздушная резка (PAC) серия (с чистотой около 78%) рекомендуется. Серия PAC снижает затраты за счет сжатого и очищенного воздуха, обеспечивая при этом базовые потребности в резке.
В заключение, при выборе чистоты азота следует учитывать мощность лазера, тип материала и требования к чистоте, чтобы обеспечить оптимальную производительность.
Выбор генератора по расходу и производительности
Необходимый расход азота зависит от нескольких факторов: мощности лазера, толщины материала и скорости резки. Таблица рекомендуемых расходов Raysoar предоставляет важные рекомендации для принятия решений. В таблице указаны рекомендуемые диапазоны расхода для различных уровней мощности лазера, толщины материалов и скоростей резки, чтобы помочь вам достичь точного соответствия системы. Настройка в соответствии с фактическими условиями эксплуатации позволяет обеспечить эффективную и стабильную работу системы.
Недостаточный поток в генераторе азота может привести к падению давления, снижению точности резки и ухудшению качества. В свою очередь, избыточная мощность может вызвать перерасход энергии и увеличение эксплуатационных расходов. Чтобы избежать этих проблем, рассчитывайте базовые показатели потока согласно техническим характеристикам производителя лазера и предусматривайте 20%-й запас мощности для обеспечения пиковых нагрузок и возможного будущего расширения. Такой подход гарантирует как текущие производственные потребности, так и потенциал для будущего ростка.
Оценка экономической эффективности и общей стоимости владения
Генераторы азота на месте применения обеспечивают долгосрочную экономию средств по сравнению с доставкой азота (в баллонах или цилиндрах), так как позволяют избежать логистических расходов и платы за аренду. Системы PSA имеют более высокую стоимость на начальном этапе, но меньшие эксплуатационные расходы для предприятий с высоким объемом потребления (свыше 40 нм³/сутки), с типичным сроком окупаемости (ROI) в 18–24 месяцев. При оценке затрат важно учитывать общую стоимость владения (TCO) в течение пяти лет, включая обслуживание, потребление энергии и замену запасных частей. Помните: не сосредотачивайтесь только на первоначальных вложениях. Эффективность эксплуатации и срок службы оборудования не менее важны, и оба фактора являются необходимыми. Наш опыт на китайском рынке показывает, что себестоимость производства азота на кубический метр для нашей серии FC составляет всего 0,6–0,7 юаня, что приблизительно соответствует 0,5 юаня/кг для закупаемого извне жидкого азота. Вы можете рассчитать дополнительные расходы на основе текущего объема использования жидкого азота и цен на покупку. Например, при годовом потреблении 200 тонн по цене 1000 юаней за тонну, вы понесете дополнительные годовые расходы в размере 100 000 юаней.
Обеспечение совместимости с лазерными системами
Бесперебойная интеграция с лазерными станками критична для стабильной работы. Генератор должен поддерживать стабильное давление (14-25 бар) и расход газа, синхронизируясь с системой подачи газа лазера, чтобы избежать задержек между активацией и подачей азота, что может привести к некачественной резке или даже к сбоям в процессе резки.
Качество газа напрямую определяет срок службы режущих головок и стабильность газовых трубопроводов. Чтобы обеспечить совместимость с высокомощными лазерными системами и одновременно поддерживать высокое качество газа, наша система производства азота включает не только стандартные компоненты обработки воздуха (включая осушители и фильтры), но и специализированный «блок удаления масла и воды» — сверхчистую камеру. Эта конфигурация позволяет поддерживать содержание масла ниже 0,01 мг/м³ на протяжении длительного времени, эффективно снижая негативное влияние загрязнений на лазерные режущие головки и значительно увеличивая срок службы защитных зеркал.
Техническое обслуживание, надежность и предотвращение простоев
Регулярное техническое обслуживание необходимо для поддержания работы генераторов азота на пике эффективности. Системам PSA требуется замена адсорбента каждые 3-5 лет (что составляет 15-20% от первоначальных вложений) и замена фильтров каждые 6 месяцев. Чтобы минимизировать простои, выбирайте генераторы с модульной конструкцией, позволяющей заменять компоненты без полного отключения. Прогнозирующие сигналы о техническом обслуживании через подключение IoT позволяют заранее проводить обслуживание, а двойные резервные компрессоры идеально подходят для круглосуточной эксплуатации.
Часто задаваемые вопросы
Почему чистота азота важна для лазерной резки?
Высокая чистота азота при лазерной резке предотвращает окисление и сохраняет качество кромки. Чем выше чистота, тем лучше защита от окисления и чище рез.
Какие материалы имеют конкретные требования к чистоте азота?
Такие материалы, как нержавеющая сталь и алюминий, имеют определенные требования к чистоте азота для достижения оптимальных результатов; например, для нержавеющей стали 304/316L обычно требуется чистота ≥99,995%, в то время как алюминий 6061 может допускать немного более низкую чистоту.
В чем разница между генераторами азота адсорбционного типа (PSA) и мембранными генераторами азота?
Системы PSA обеспечивают более высокую чистоту азота, что делает их идеальными для точного производства, тогда как мембранные системы обеспечивают более низкую чистоту, подходящую для менее требовательных применений.
Какие факторы влияют на выбор генератора азота?
При выборе генератора азота учитывайте такие факторы, как требуемая чистота азота, изменения объемов производства, энергоэффективность и стоимость владения.
