Hur beräknar man kvävebehovet för laserskärmaskiner?

Kväveinsatserna i laserskärningskvaliteten

Förhindra oxidation: Varför kväve är viktigt vid laserskärning

Vid laserskärning fungerar kväve som en skyddande sköld mot oxidation genom att trycka ut syre från skärområdet. Metaller som rostfritt stål och aluminium tenderar att reagera illa när de värms upp, vilket orsakar de fula kantarna och missfärgningsproblem. Den goda nyheten är att kväve inte reagerar med dessa material eftersom det är kemiskt inert, så vi får rena skärningar utan oxider. Ta t.ex. skärning av rostfritt stål. Skillnaden mellan att använda kväve och att använda vanlig syrebaserad teknik kan faktiskt göra att ytan blir rough med omkring 25%. Detta är mycket viktigt i industrier där delar måste vara redo för svetsning omedelbart eller när utseendet räknas för saker som konsumentprodukter och arkitektoniska komponenter.

Hur inert gas säkerställer rena, högkvalitativa skärningar vid metalltillverkning

Kväve gör mer än att bara förhindra oxidation under skärning. Det hjälper till att kyla ner skärområdet, vilket minskar värmeförvrängningen och håller laserstrålen fokuserad. Vad blev resultatet? Rengöringsskärningar med mindre kvarstående material som klistrar runt, särskilt märkbara när man arbetar med ark som är tunnare än cirka 10 millimeter. En annan fördel som är värd att nämna är hur kväve rensar av skräp från laserstrålets egen väg. Denna rengöring säkerställer att balken förblir stark och stabil under hela processen. För butiker som arbetar med snäva specifikationer är detta mycket viktigt eftersom det gör det möjligt för dem att upprätthålla de mycket strikta toleranskraven på plus eller minus 0,1 mm som många precisionsdelar kräver idag.

Viktiga parametrar som påverkar kväveflödeshastigheten och trycket

Dusseldymeter och gasflödeshastighet: deras effekt på skärningseffektiviteten

Raysoar en sammanfattning av en korrespondenstabell för munstens diameter och flödeshastighet baserad på att 99,99% kväve genereras av produkter i BCP-serien:

För skärning av mild stål eller aluminiumlegering tillhandahåller Raysoar följande referens:

Balansering av flödeshastighet och tryck för konsekvent laserskärning

En 6 kW fiberlaser som skär 5 mm rostfritt stål illustrerar balansen:

• Undertryck (10 bar): 0,3 mm kantoxidation, 12% långsammare matningshastighet
• Optimerad (14 bar): Spegelfärgskanten, skärhastighet 8,5 m/min
• För att säkerställa att de inte är föremål för en övertryckning 15% gasrester, tryckning av munstycket

Tryckreglerare i realtid upprätthåller ± 0,7 bar varians, vilket förbättrar materialutbytet med 9% i produktionsmiljöer med hög blandning.

Bestämning av krav på kväve renhet för olika tillämpningar

Olika material behöver olika renhet av kväve. För rostfritt stål och högprecisionsmaskiner krävs renhet på 99,99% eller mer för att säkerställa ett klart och rent snitt. För mild stål och aluminiumlegering rekommenderas dock en lägre renhet på mellan 90% och 98% för en bättre brustfri skärning jämfört med luftskärning eller syreskärning och flytande kväve. Genom att konsumera mindre kväve och generera assistansgasen på plats minskar produktionskostnaderna med upp till 70%. Raysoars FCP-seriesprodukter visar fördelarna med att generera blandningsgasen för användning vid skärning av kolstål/mjukt stål/aluminiumslegeringar.

Storleksanpassning av kväveproduktionssystem på plats för laserskärning

Att matcha kvävegeneratorns produktion till efterfrågan på lasermaskiner

Effektiv systemdimensionering kräver att man utvärderar toppflödeshastigheten (vanligtvis 25-50 m3/tim per laser), nödvändig renhet (≥ 99,995% för känsliga legeringar) och driftsmönster. Moderna system på plats minskar gaskostnaderna med 50-90% jämfört med flytande kväve när de beräknas med hjälp av uppgifter om maskinens faktiska förbrukning och beroende på elkostnaderna och kostnaden för flytande kväve eller cylindergas i olika områden och länder.

Beräkning av antal lasermaskiner och körmönster

Raysoar-anläggningar på plats som genererar kväve ger flera maskiner funktion. Genom att beräkna kväveförbrukningsflödet tillämpas motsvarande modell, vilket innebär att strålspänningsgeneratorerna på platsen kan leverera hjälpgasen till 2-4 maskiner samtidigt på plats.

Fallstudie: Beräkning av kvävebehovet för en 2- Maskinfabrik för metalltillverkning

En liten anläggning ersattes av cylindergasen genom att använda en BCP40 för att skära mestadels rostfritt stål:

• Realtidsövervakning av kväveflödet som behövs för två maskiner: 3 kW rörskärning och 4 kW plattskärning.
• S2.0 munstycke är tillämpliga på båda maskinerna samtidigt eftersom rörskärmaskinen förbrukar mindre kväve jämfört med plattskärmaskinen.
• För att skära andra material, såsom det milda stålet med 3 mm tjocklek, behövs en lägre renhet, vilket innebär att tillräckligt kväveflöde säkerställs genom att byta till kolstål.

Frågor som ofta ställs (FAQ)

Varför används kväve vid laserskärning?

Kväve används i laserskärning för att förhindra oxidation och missfärgning, vilket ger rena och högkvalitativa skärningar för metaller som rostfritt stål.

Hur påverkar kväve kvaliteten på laserskärning?

Kväve kyls ner skärområdet, minskar vridningen och säkerställer att laserstrålen förblir fokuserad, vilket leder till renare skärningar med exakt tolerans.

Vilka faktorer bestämmer kväveförbrukningen vid laserskärning?

Materialens typ och tjocklek, munstörningsdiameter och munstörningsgeometri är viktiga faktorer som påverkar kväveförbrukningen.

Vilken är den nitrogengren för laserskärning som krävs?

En kväve renhet på 99,99% eller högre krävs vanligtvis för att säkerställa högkvalitativa, oxidationsfria skärsdelar av rostfritt stål. En lägre renhet på 90-98% är dock också tillämplig på sådana material som mild stål och aluminiumlegering. I själva verket beror den renhet som krävs för laserskärning på kundernas krav på skärning, balansering av kostnad och effektivitet.