Применение сжатого воздуха в области лазерной резки
Станок для лазерной резки отвечает требованиям резки различных материалов и сложных форм. В дополнение к лазеру, который может обеспечить высокую энергию, вспомогательный газ является незаменимым веществом для завершения процесса резки. Вспомогательные газы, используемые для лазерной резки, в основном включают кислород (O2), азот (N2) и сжатый воздух (сжатый воздух).
Сжатый воздух получить легче, чем кислород и азот, а цена очень дешевая по сравнению с кислородом и азотом. В качестве вспомогательного газа для резки очень часто используется сжатый воздух.
Качество сжатого воздуха напрямую влияет на качество лазерной резки металла, а размер и стабильность давления воздуха влияют на эффект резки. Выбор размера вспомогательного воздушного компрессора для соответствующего станка для лазерной резки следует определять в основном в соответствии с конструкцией головки для лазерной резки, используемой станком для лазерной резки, давлением вспомогательного газа и размером сопла, так что лучший воздушный компрессор может быть получен. Совместите со станком для лазерной резки.
Сравнение лазерной резки с разными вспомогательными газами
Во время лазерной резки выбираются разные режущие газы в зависимости от материала разрезаемого листа. Выбор режущего газа и его давление имеют большое влияние на качество лазерной резки.
Вспомогательные газы, обычно используемые при лазерной резке, - это кислород (O2), азот (N2) и сжатый воздух (сжатый воздух), а иногда и аргон (Ar). По давлению газа его можно разделить на газ высокого давления и газ низкого давления.
Функции вспомогательного газа для лазерной резки в основном включают в себя: поддержание горения и отвода тепла, удаление пятен плавления, образовавшихся при резке, во времени, предотвращение отскока пятен от расплавления резки вверх в сопло и защиту фокусирующей линзы. В зависимости от различных материалов, которые необходимо разрезать, в сочетании с мощностью станка для лазерной резки выбираются различные процессы лазерной резки, а также выбор вспомогательного газа. Характеристики, использование и сфера применения различных типов вспомогательных газов следующие:
(1) Кислород (O2) в основном используется для резки материалов из углеродистой стали. Теплота химической реакции кислорода и железа способствует эндотермическому плавлению металла, что может значительно повысить эффективность резки, обеспечить резку более толстых материалов и значительно повысить производительность станка для лазерной резки. Однако в то же время из-за присутствия кислорода на торце реза будет образовываться явная оксидная пленка, которая будет оказывать закаливающее действие на материал вокруг поверхности реза, что увеличит твердость материала. эта часть материала и оказывает определенное влияние на последующую обработку. Срезанный торец материала, разрезаемого кислородом, черный или темно-желтый. Обычно листы из углеродистой стали режут кислородом, штамповкой при низком давлении и резкой при низком давлении.
(2) Азот (N2) Когда азот используется в качестве вспомогательного газа для резки, азот образует защитную атмосферу вокруг расплавленного металла, чтобы предотвратить окисление материала, избежать образования оксидной пленки и обеспечить резку без окисления. . Но в то же время, поскольку азот не вступает в химическую реакцию с металлами, нет тепла реакции, режущая способность не так хороша, как кислород, а потребление азота при резке в несколько раз больше, чем кислород, а стоимость резки выше, чем у кислородной резки. Неокисленная режущая поверхность обладает характеристиками прямой сварки, окраски, высокой коррозионной стойкостью и т. Д., А торцевая поверхность среза имеет белый цвет. Обычно используют азот для резки нержавеющей стали, оцинкованного листа, алюминия и листа из алюминиевого сплава, латуни и других материалов, перфорации под низким давлением и резки под высоким давлением. Во время резки азотом изменение потока газа оказывает большое влияние на резку. При обеспечении давления газа для резки необходимо обеспечить достаточный поток газа.
(3) Сжатый воздух (сжатый воздух) Сжатый воздух может подаваться напрямую от воздушного компрессора. По сравнению с кислородом и азотом его легко получить, а цена очень дешевая. Хотя воздух содержит только около 20% кислорода, эффективность резки намного ниже, чем у кислородной резки, но режущая способность близка к азотной, а эффективность воздушной резки немного выше, чем у азотной резки. Торец воздушного надреза становится желтым. Когда нет строгих требований к цвету разрезаемой поверхности материала, используйте компресс.Обработка сжатым воздухом вместо азотной резки - наиболее экономичный и практичный выбор.
(4) Аргон (Ar) Аргон - инертный газ, который может предотвращать окисление и азотирование при лазерной резке, а также может использоваться при сварке. Однако цена на аргон выше, чем на азот, и, как правило, использование аргона для обычной лазерной резки нерентабельно. Резка аргоном в основном используется для титана и титановых сплавов и т. Д. Торцевая поверхность надреза, вырезанного аргоновой резкой, белого цвета.
В настоящее время жидкий азот на рынке стоит около 1400 юаней / тонна, а жидкий азот, используемый для лазерной резки, требует использования резервуаров Дьюара, обычно 120 кг за банку, а цена 1 кг составляет более 3 юаней. Давайте посчитаем, что это 1400 юаней за тонну.
120x1,4 = 168 юаней, удельный вес азота в стандартном состоянии составляет 1,25 кг / м³, поэтому максимальное использование жидкого азота в резервуаре Дьюара составляет около: 120 / 1,25 = 96 Нм³, что переводится в стоимость азота. за Нм³: 168/96 = 1,75 юаней / Нм³
Если для подачи сжатого воздуха с давлением 16 бар (1,27 м3 в минуту) используется воздушный компрессор бытового производителя, входная мощность при полной нагрузке этого типа воздушного компрессора составляет 13,4 кВт.
Счет за электроэнергию в промышленности рассчитывается из расчета 1,0 юаня / кВтч, а стоимость воздуха на 1 м³ составляет: 13,4x1,0 / (1,27x60) = 0,176 юаня / м³, исходя из фактического потребления 0,5 м³ газа в минуту, а стоимость лазера раскройная машина работает 8 часов в сутки. По сравнению с азотной резкой ежедневные расходы, сэкономленные при воздушной резке, составляют: (1,75-0,176) x8x60x0,5 = 378 юаней. Если станок для лазерной резки работает 300 дней в году, стоимость газа, которую можно сэкономить за год, составит: 378x300 = 113 400 юаней. Видно, что использование сжатого воздуха вместо азотной резки очень экономично и практично.
В последние годы в технологии станков для лазерной резки произошел прорыв, и они развиваются в направлении мощных, высокоточных и широкоформатных. На фоне интеллектуального производства в промышленной сфере наблюдается тенденция перехода от традиционной обработки к высокотехнологичному производству. Объем рынка лазерной резки всегда будет поддерживать тенденцию быстрого развития, что приведет к значительному росту рынка лазерных воздушных компрессоров. космос.
Итак, в каких отраслях необходима лазерная резка? Что касается железнодорожных локомотивов, аэрокосмической отрасли, производства автомобильных деталей, обработки кузовов автомобилей и т. Д. Короче говоря, везде, где нужно резать металлические материалы, это место для станков для лазерной резки.
