Як Лазерне різання Робота систем змішування газів

Еволюція лазерного різання від одинарного різання Допоміжні гази Від одного газу до багатокомпонентних газових сумішей

Підбір допоміжного газу для традиційного лазерного різання повністю залежить від досвіду оператора. Основним критерієм є вибір одного газу з урахуванням властивостей матеріалу, його товщини та вимог до процесу різання. Поширені варіанти включають:

1. Кисень (O₂): Використовується переважно для різання вуглецевої сталі як окиснювальний газ, щоб знизити енергоспоживання, сприяти плавленню металу та видаленню розплавленого шлаку. Однак він забезпечує повільнішу швидкість різання, схильний до утворення оксидних шарів на поверхні зрізу та має обмежену вертикальність, тому його менш доцільно застосовувати для обробки середньо- та товстолистової вуглецевої сталі потужними лазерами.

2. Азот (N₂): В основному використовується для різання таких матеріалів, як нержавіюча сталь та алюмінієві сплави. Як інертний газ, азот ізолює поверхню різання від повітря, щоб запобігти окисненню, забезпечуючи при цьому блискучу й чисту поверхню розрізу без необхідності подальшого шліфування. Однак споживання азоту є високим, що призводить до суттєвого зростання витрат.

3. Повітря: Найменш витратний допоміжний газ, який подається безпосередньо від повітряного компресора, підходить для простих операцій різання, наприклад, низьковуглецевої сталі та алюмінієвих листів. Проте повітря містить кисень, вологу та домішки, що може призвести до окиснення та іржавіння поверхні розрізу, а також до низької точності різання. Тому його застосовують лише в сценаріях грубої обробки.

Для масштабної обробки вуглецевої сталі виникла революційна технологія різання: режим різання сумішшю газів.

Модернізація до системи лазерного змішування газів є однією з найбільш стратегічних трансформацій для переробних підприємств, які здійснюють різання великих партій листового вуглецевого сталі. Ця система повністю усуває недоліки різання киснем (повільна швидкість різання), різання азотом (високі витрати) та різання повітрям (погана якість і ризики забруднення обладнання). Систематично усуваючи ці обмеження, пов’язані з допоміжними газами, вона забезпечує вищу якість різаних поверхонь, більшу швидкість обробки та зростання рентабельності.

Два основні технічні підходи до системи подачі газу в процесах лазерного змішування та різання

Система лазерного змішування газів та різання використовує два методи реалізації з однаковою метою: стабільна подача точно змішаних газів для забезпечення постійного тиску вихідного суміші заданої чистоти навіть за умов динамічного витрати газу.

1. Режим розподілу газу на місці: електронне регулювання масової витрати (MFC)

Цей процес вимагає зовнішнього постачання азоту та кисню, які потім змішуються в азотно-кисневу суміш заданої чистоти після надходження в обладнання. Для керування цим процесом ми застосували рішення класу прецизійних приладів із галузі розподілу газів.

Він безпосередньо вимірює масову витрату газу за допомогою контролера масової витрати з винятковою точністю, зазвичай у мілісекундному діапазоні. Система демонструє швидку реакцію на змінні вимоги до витрати газу з боку різальних головок, що робить її переважним вибором для промислових застосувань, де потрібна висока повторюваність та високі експлуатаційні вимоги.

Ключовою технологією газової системи Raysoar Fine Cutting Spirit для лазерного різання високої потужності (12 кВт–120 кВт) є здатність забезпечувати стабільну подачу газових сумішей високої чистоти для таких матеріалів, як вуглецева сталь, оцинковані листи та алюмінієві сплави.

2. Режим генерації газу на місці: більш економічний і надійний спосіб постачання газу

Це рішення, що сприяє зменшенню викидів вуглекислого газу, і має вищу економічну ефективність у практичному застосуванні.

Увесь процес передбачає власне виробництво газу та його змішування без зовнішнього постачання газу (азоту або кисню). Шляхом безпосереднього виробництва змішаного газу на місці замовника повністю усуваються проблеми, пов’язані з транспортуванням, управлінням та відходами газових балонів у традиційних моделях, що, зокрема, дозволяє:

● Значно зменшити вуглецевий слід

● Знизити логістичні та трудові витрати

● Уникнути втрат азоту, підвищити ефективність використання ресурсів та забезпечити стабільну й надійну роботу, що робить рішення придатним для сценаріїв, де потрібна простота й безперервна експлуатація.

Аналіз основної структури системи розподілу газу на місці

Хоча автоматичний розподіл газу може здаватися «чорним ящиком», насправді він ґрунтується на узгодженій роботі кількох спеціалізованих компонентів:

● Цифровий контролер («мозок»)

Введіть необхідне співвідношення в інтерфейсі, наприклад, 5 % кисню + 95 % азоту. Контролер безперервно видає команди, щоб забезпечити точне виконання заданого співвідношення.

● Контролер масової витрати (MFC, основний виконавчий пристрій)

Оснащений датчиком витрати, має надзвичайно високу точність і надзвичайно швидку реакцію для вимірювання та регулювання витрати в реальному часі з автоматичною компенсацією коливань тиску на вході.

● M ішаний C газ

Різні гази тут ретельно змішуються, утворюючи однорідну й стабільну суміш.

● Газоаналізатор (опційний, високої точності)

Проводиться поточне відбір проб змішаних газів для незалежного підтвердження точності співвідношення змішування.

● Система моніторингу тиску та аварійної сигналізації

Моніторинг тиску в реальному часі з автоматичним сповіщенням або вимкненням у разі надто низького або надто високого тиску для захисту лазерної головки та забезпечення безпеки.

● Ключовий дизайн: функція стабілізації напруги через байпас

Під час пробивання або холостих циклів потреба в газі зменшується. Байпас забезпечує циркуляцію газу при мінімальній витраті, що стабілізує тиск, запобігає його різким стрибкам і забезпечує точне співвідношення газів у момент наступного різання.

Формула С зберігання та Я виклик: одним кліком P точний G як A розподіл

Як можна уникнути повторного введення параметрів для кожного замовлення за допомогою такого точного обладнання?

Відповідь: зберігання формул і їх однократне відновлення значно підвищують ефективність.
Цифровий контролер виконує функцію інтегрованого технологічного посібника: заздалегідь зберігаються типові операції, наприклад «швидке різання товстої плити з низьковуглецевої сталі (понад 16 мм)» із заданими параметрами — співвідношенням матеріалів, витратою газу та налаштуваннями тиску.

Під час виробництва операторам достатньо лише вибрати відповідну формулу, а система автоматично й точно встановлює параметри без необхідності здогадок чи ручного точного налаштування.

Сучасна функція забезпечує глибоку інтеграцію з лазерними системами ЧПК: система автоматично зчитує властивості матеріалу та його товщину з програми різання, генерує команди розподілу газу й реалізує «газорозподіл на основі шаблону», забезпечуючи максимальну точність без втручання людини. (Сумісно з обраними системами BOCHU.) Інша прихована перевага — це можливість відстеження даних.

Система автоматично реєструє співвідношення компонентів, витрату, тиск і тривалість для кожної партії, що сприяє відстеженню якості та оптимізації процесу, а отже, дозволяє досягти додаткової економії газу й зниження витрат без ушкодження якості.

Пропозиція вартості Raysoar: Вийти за межі  продажу обладнання, щоб надавати комплексні рішення «від початку до кінця»

Ми часто спостерігаємо, що фабрики закуповують високотехнологічне обладнання, але не досягають бажаних результатів через неправильний вибір та недостатню інтеграцію.
Тому Raysoar відмовляється бути лише «постачальником обладнання» й замість цього пропонує вам спеціалізовані комплексні рішення «під ключ».

• Точне виділення

На основі потужності лазера, оброблюваних матеріалів та схеми узгодження продуктивності:

1. Економічне високоякісне партійне різання вуглецевої сталі потужністю 6 кВт–60 кВт: рекомендовано Серія FCP ；

2. Високоякісне різання нержавіючої сталі/алюмінію з дзеркальним полірованим покриттям: рекомендовано BCP Серія ；

3. Партійне точне виробництво з нержавіючої сталі, вуглецевої сталі та алюмінієвих сплавів потужністю 3 кВт–6 кВт: рекомендовано Серія FCS ；

4. Захисний газ для зварювання: міні-генератор азоту Зварювальний партнер , який забезпечує отримання азоту високої чистоти (99,99 %) при споживанні енергії всього 0,2 кВт. Він гарантує стабільний тиск та витрату газу, що відповідає вимогам ручного зварювального обладнання потужністю від 800 Вт до 3000 Вт.

• С Безшовний Я інтеграція

Шляхом інтеграції газових джерел на місці, газопроводів та лазерного обладнання за допомогою єдиного планування ми досягаємо безперервної інтеграції систем подачі газу, сигналізації та керування.

• Постійна калібрування та технічне обслуговування

При тривалому використанні мас-флоу-контролерів може виникати зсув показників. Ми проводимо регулярну калібрування для відновлення заводської точності, забезпечуючи незмінність співвідношення суміші кисню (2 %) у цьому році порівняно з минулим роком, що гарантує тривалу стабільність і захищає інвестиції в обладнання.

Зробіть точне газове змішування своєю конкурентною «прихованою фортецею»

У бізнесі лазерного різання конкуренція надзвичайно висока. У всіх є потужні лазери. У всіх є кваліфіковані оператори. Маржинальність скорочується при виконанні стандартних замовлень. Отже, де ж знайти свою перевагу? Зазвичай — у деталях, які ваші конкуренти ігнорують. Точне газове змішування — одна з таких прихованих фортець.

Завод, який постійно досягає тонших перерізів із вуглецевої сталі, більшої швидкості виробництва на одиницю продукції (на кілька секунд) та майже нульового рівня залишкового шлаку, обов’язково отримає більше замовлень і збереже більше клієнтів.

Вони досягають цього не шляхом придбання дорожчого лазера, а завдяки повному освоєнню процесу, що оточує його. Вони розуміють, що газ — це не просто матеріал-споживач; це інструмент високої точності. Беручи повний контроль над цим інструментом за допомогою автоматичної системи, вони створюють конкурентну перевагу, яку іншим важко скопіювати. Ця перевага не відображається в брошурах, але абсолютно помітна у їхньому рівні якості, продуктивності та рентабельності.

У сьогоднішньому надзвичайно конкурентному ринку лазерного різання здатність точно контролювати кожен кубічний метр газу може визначити, хто вийде переможцем у постійному компромісі між якістю, швидкістю та вартістю. Саме ця точність є вашою перевагою.

Це і є рів. Це стабільний, повторюваний, оптимізований процес, який дозволяє вам забезпечувати якість і швидкість, досягти яких іншим компаніям важко або навіть неможливо. Він перетворює вашу постачання газу з центру витрат у стратегічний актив.

Готові створити власний прихований рів? Давайте поговоримо. Зв’яжіться з одним із Raysoar інженерів з застосування. Розкажіть нам про ваше підприємство, ваші лазери та роботи, які ви хочете виграти. Ми уважно вислухаємо вас, а потім застосуємо свій досвід на користь вашого бізнесу. Ми можемо організувати безкоштовну діагностику процесу прямо на вашому виробничому майданчику або навіть дистанційно, щоб оцінити, як точне змішування газів може підняти ваше виробництво на новий рівень. Перейдіть на сайт Raysoar , зв’яжіться з нами й почнемо розмову. Майбутнє вашого різання вже чекає.