Як вибрати генератор азоту для лазерного різання?
Відповідність чистоти азоту вимогам різання
При виборі генератора азоту для лазерного різання визначення потрібного рівня чистоти є критичним. Система PSA селективно адсорбує домішки, такі як кисень, через вугільні молекулярні сита під високим тиском, виділяючи високочистий азот (99,9% до 99,999%) під час зниження тиску. Ця особливість робить його ідеальним для процесів різання без окиснення, особливо для матеріалів, схильних до окиснення, таких як нержавіюча сталь і алюмінієві сплави. Чистота азоту безпосередньо впливає на якість лазерного різання, ефективно запобігаючи реакціям окиснення під час обробки. Для металів, таких як алюміній, мідь або високолеговані сталі, досягнення чистоти 99,99% є обов’язковим, щоб уникнути утворення оксидної плівки — явища, яке погіршує якість зварювання та викликає відхилення розмірів. Для цього застосування ми рекомендуємо систему генерації азоту на місці встановлення — Яскраве різання (BCP) серія, пристрій подачі газу для різання, який генерує азот високого ступеня очищення для досягнення різання з неокислювальною блискучою поверхнею.
Однак під час різання вуглецевої сталі нижчий ступінь очищення азоту зазвичай призводить лише до незначного змінення кольору й зберігає цілісність краю. Особливо для лазерних різаків потужністю 12 кВт – 60 кВт середня товста вуглецева сталь потребує відносно нижчого ступеня очищення, зазвичай 84% – 95%. Хоча азот високого ступеня очищення підвищує якість різання, його вища вартість потребує аналізу вигод та витрат. Вибір нижчого рівня ступеня очищення азоту дозволяє досягти як оптимальної продуктивності різання, так і ефективного контролю витрат. Тому ми рекомендуємо Fine Cutting (FC) серія з комбінованою системою генерування газу, яка забезпечує 84%-98% чистоти азоту. Ця система поєднує різання киснем для вищої якості поверхні та різання азотом для вищої ефективності. Регульована чистота відповідає вимогам різання різних вуглецевих сталей різних типів і товщин, підвищує ефективність та контролює витрати для досягнення взаємовигідного результату в економічній вигоді та якості різання.
Для обробки тонких вуглецевих сталевих листів лазерне обладнання 3 кВт-6 кВт демонструє більшу ефективність та якісні переваги. Газова система живлення серії FC забезпечує ідеальне джерело захисного газу для різання з чистотою 96%-98%, забезпечуючи високу швидкість різання при збереженні високої якості перерізу. Для застосувань із меншими вимогами до якості більш економічний процес повітряного різання через Чисте повітряне різання (PAC) серія (з приблизно 78% чистоти) рекомендується. Серія PAC зменшує витрати за рахунок стисненого та очищеного повітря, одночасно задовольняючи базові потреби різання.
Підсумовуючи, вибір чистоти азоту має враховувати потужність лазера, тип матеріалу та вимоги до чистоти, щоб забезпечити оптимальну продуктивність.
Підбір генератора за витратами та потужністю
Необхідна швидкість потоку азоту залежить від кількох факторів: потужність лазера, товщина матеріалу та швидкість різання. Таблиця рекомендацій Raysoar щодо витрат надає важливі рекомендації для прийняття рішень. У таблиці зазначені рекомендовані діапазони витрат для різних рівнів потужності лазера, товщини матеріалів і швидкостей різання, щоб допомогти вам досягти точного узгодження системи. Налаштовуючи параметри відповідно до реальних умов експлуатації, можна забезпечити ефективну та стабільну роботу системи.
Недостатній потік в генераторі азоту може призвести до падіння тиску, зниження точності різання та погіршення якості. Навпаки, надлишкова потужність може спричинити витрату енергії та збільшення експлуатаційних витрат. Щоб уникнути цих проблем, розрахуйте базові швидкості потоку відповідно до технічних характеристик виробника лазера та забезпечте 20% запас потужності для вирівнювання пікового попиту та майбутнього розширення. Такий підхід забезпечить як поточні виробничі потреби, так і майбутній потенційний розвиток.
Оцінка економічної ефективності та загальних витрат на власність
Генератори азоту на місці встановлення забезпечують тривалу економію коштів порівняно з доставкою азоту (у балонах або циліндрах), виключаючи витрати на логістику та оренду. Системи адсорбції при змінному тиску (PSA) мають вищі початкові витрати, але нижчі експлуатаційні витрати для об'єктів із високим рівнем споживання (понад 40 норм. м³/день), з типовим терміном окупності (ROI) протягом 18–24 місяців. Оцінюючи витрати, необхідно враховувати загальну вартість володіння (TCO) протягом п'яти років, включаючи обслуговування, споживання енергії та заміну запасних частин. Пам’ятайте: не зосереджуйтеся лише на початкових інвестиціях. Експлуатаційна ефективність та термін служби обладнання є не менш важливими, обидва чинники є невід’ємними. Наш досвід на китайському ринку показує, що вартість виробництва азоту для серії FC становить лише 0,6–0,7 юаня за кубічний метр, що приблизно відповідає 0,5 юаня/кг для рідкого азоту, придбаного ззовні. Ви можете розрахувати додаткові витрати на основі поточного споживання рідкого азоту та цін на придбання. Наприклад, при річному споживанні 200 тонн за ціною 1000 юанів/тонна, Ви будете мати додаткові щорічні витрати у розмірі 100 000 юанів.
Забезпечення сумісності із лазерними системами
Надійна інтеграція з лазерними установками для різання є критично важливою для стабільної роботи. Генератор має підтримувати стабільний тиск (14–25 бар) та швидкість потоку, синхронізуватися з газорозподільною системою лазера, щоб уникнути запізнення між активацією та подачею азоту, що може призвести до некондиційного різання або навіть його відмови.
Якість газу безпосередньо впливає на термін служби різальних головок та стабільність газоконтролю та трубопроводів. Щоб забезпечити сумісність із високопродуктивним лазерним різанням із збереженням якості газу, наша система виробництва азоту включає не лише традиційні компоненти обробки повітря (такі як осушувачі, фільтри), але й спеціальний «блок видалення олії та води» — ультрачисту камеру. Ця конфігурація тривалий час підтримує вміст олії на рівні нижче 0,01 мг/м³, ефективно зменшуючи вплив забруднення на лазерні різальні головки та значно подовжуючи термін служби захисних дзеркал.
Обслуговування, надійність та запобігання простоям
Регулярне обслуговування є ключовим для підтримки максимальної ефективності роботи генераторів азоту. Системи адсорбції (PSA) потребують заміни адсорбенту кожні 3-5 років (вартість становить 15-20% від початкових витрат) та заміни фільтрів кожні 6 місяців. Для мінімізації простоїв вибирайте генератори з модульним дизайном, які дозволяють замінювати компоненти без повного вимкнення. Прогностичні сповіщення про технічне обслуговування через IoT-з'єднання дозволяють здійснювати профілактичне обслуговування, а подвійні резервні компресори ідеально підходять для круглодобової роботи.
ЧаП
Чому чистота азоту є критичним фактором для лазерного різання?
Висока чистота азоту під час лазерного різання запобігає окисненню та забезпечує якість країв. Чим вища чистота, тим краще захист від окиснення та чистіше зріз.
Які матеріали мають конкретні вимоги до чистоти азоту?
Серед інших, нержавіюча сталь і алюміній мають конкретні вимоги до чистоти азоту для досягнення оптимальних результатів; наприклад, нержавіюча сталь 304/316L зазвичай потребує чистоти ≥99,995%, тоді як алюміній 6061 може витримувати трохи нижчу чистоту.
У чому різниця між адсорбційними (PSA) та мембранними генераторами азоту?
Системи PSA забезпечують вищу чистоту азоту, що ідеально підходить для точного виробництва, тоді як мембранні системи пропонують меншу чистоту, придатну для менш вимогливих застосувань.
Які фактори впливають на вибір генератора азоту?
При виборі генератора азоту враховуйте такі фактори, як необхідна чистота азоту, зміни обсягу виробництва, енергоефективність та вартість утримання.
