Ang assist gas ay isa sa pinakamalaking linya ng mga produkto sa pagpapatakbo ng fiber laser, at para sa maraming tindahan, tahimik itong nauubos nang higit pa sa kuryenteng nagpapagana sa beam. Kaya naman ang tanong ay lumipat mula sa kung gumagana ba ang air cutting patungo sa kung paano ito i-set up nang maayos. Ang gabay na ito ay nananatiling nakatuon sa air side ng desisyon: kung paano kumikilos ang air assist sa kerf, kung paano sukatin at gamutin ang compressed air, kung ano ang ginagawa nito sa kalidad ng gilid, at kung magkano talaga ang halaga nito kada oras.
Paano Gumagana ang Air Assist sa Kerf
Ang bawat hiwa gamit ang fiber laser ay nangangailangan ng gas jet. Tinutunaw ng beam ang isang makitid na kanal sa sheet, at ang coaxial gas stream na umaalis sa nozzle ay hinihipan ang tinunaw na metal palabas ng ilalim ng kerf bago ito muling tumigas. Kung wala ang jet na iyon, ang hiwa ay napupuno sa likod ng beam.
Ang hangin ay binubuo ng humigit-kumulang 78 porsyentong nitroheno at 21 porsyentong oksiheno, kaya ito ay kumikilos bilang pinaghalong dalawang klasikong gas. Ang bahagi ng nitroheno ang gumagawa ng halos lahat ng mekanikal na gawaing pagbuga, habang ang maliit na bahagi ng oksiheno ay nagdaragdag ng kaunting exothermic energy at nag-iiwan ng magaan na patong ng oksido sa ibabaw ng hiwa. Sa banayad na bakal at galvanized sheet, ang oksidong ito ay karaniwang kosmetiko at handa nang pinturahan; sa hindi kinakalawang na bakal, ito ay lumilitaw bilang isang mahinang kulay.
Dalawang bagay ang nagpapraktikal sa hangin sa antas ng produksyon. Ang mga pinagmumulan ng mas mataas na kuryente ay nagtutulak ng sapat na enerhiya sa kerf upang mabilis na maputol gamit ang hindi gaanong reaktibong gas, at natuklasan ng mga tindahan na ang compressor na kanilang inilalagay ay isang beses na pagbili sa halip na buwanang invoice. Mga tagagawa na nag-on mga high-power fiber laser metal cutting machine kadalasang nag-uulat ng pinakamalaking pagtitipid sa gasolina, dahil ang mas mataas na lakas ay nangangahulugan ng mas mabilis na pagputol at mas kaunting gasolina kada metro.
Aling mga Materyales ang Mahusay na Napuputol sa Hangin
⦿ Mild steel, humigit-kumulang 1 hanggang 6 mm: isang karaniwang air window, karaniwang nagsisimula sa bandang 8 hanggang 12 bar at nakatutok sa pinakamababang presyon na humahawak sa gilid.
⦿ Galvanized sheet: malinis na pinuputol gamit ang hangin at isa sa mga pinakamabisang gamit para sa HVAC at mga gawaing enclosure.
Manipis na aluminyo: ang hangin ay kadalasang kasinghusay ng nitroheno, at maraming tindahan ang nag-uulat ng mas malinis na mga gilid ng aluminyo pagkatapos palitan.
⦿ Hindi kinakalawang na asero: mabilis maputol kapag natatamaan ng hangin, ngunit asahan ang oxide tint; katanggap-tanggap para sa mga nakatago o pininturahang bahagi, hindi para sa mga nakikitang brushed finishes.
Madalas itong itanong ng mga operator: ang aking 3 mm galvanized panel ba ay magiging kasinglinis ng hangin gaya ng paggamit ng nitrogen? Para sa karamihan ng mga bahagi ng enclosure at ductwork, ang sagot ay oo. Ang mga bahaging nagbibigay-katwiran sa pananatili sa nitrogen ay ang mga makikita ng customer, ihinangin nang walang paghahanda, o susuriin sa ilalim ng maliwanag na liwanag. Ang karaniwang kapal at bilis ng mga envelope ayon sa pinagmulan ng kuryente ay naka-map sa gabay sa kapal, bilis, at lakas ng metal sa pagputol ng fiber laser, na nakakatulong na magtakda ng makatotohanang mga inaasahan bago i-tune ang mga parameter ng hangin.
Pagsukat ng Compressor: Presyon, Daloy, at Pagpapatuyo
Ang pakete ng compressor ang magpapasya kung magtatagumpay ang pagputol ng hangin. Ang isang karaniwang shop compressor na tumatakbo sa 7 hanggang 8 bar ay ginawa para sa mga kagamitan, hindi para sa isang cutting nozzle, at ang isang maliit na sistema ay lumilitaw bilang dumi at hindi pantay-pantay na mga gilid bago pa man mapaghinalaan ng sinuman ang suplay ng hangin.
| Pangangailangan | Karaniwang Target | Bakit mahalaga ito | Pagsukat |
|---|---|---|---|
| Presyon ng paghahatid | Hanggang 16 bar na klase sa makina, 8 hanggang 12 bar na karaniwan sa nozzle para sa manipis na mild steel | Nililinis ng presyon ang tinunaw na metal mula sa kerf; ang mga pagbaba ay nagiging sanhi ng dumi | Sukatin ang presyon sa cutting head habang isinasagawa ang buong pagsabog ng nozzle |
| Libreng paghahatid sa himpapawid | Tugma sa nozzle at lakas; humigit-kumulang 0.5 m³/min na konsumo sa katamtamang lakas na trabaho | Ang maliliit na daloy ay nag-aalis ng mahahabang hiwa at malalaking nozzle | Sinukat na pagkonsumo laban sa na-rate na paghahatid sa presyon ng pagtatrabaho |
| Pagkatuyo | Ang punto ng hamog sa presyon ay minus 40 hanggang minus 60 °C | Nag-aambon ang kahalumigmigan at nabibitak ang proteksiyon na lente | Pagbasa ng dew point sa ibaba ng dryer |
| Langis at mga partikulo | Walang langis o langis na inalis sa pamamagitan ng coalescing at carbon filtration | Ang singaw ng langis ay nasusunog sa optika at nakakahawa sa mga gilid | Pagitan ng presyon ng filter at inspeksyon ng lente |
| Imbakan ng buffer | Sukat ng tangke ng receiver upang masipsip ang mga pagtaas ng demand | Hindi gusto ng mga laser controller ang pagbabago-bago ng presyon | Pag-ugoy ng presyon habang tumutusok at mabilis na pagbabago sa hugis ng katawan |
Presyon at daloy
Tukuyin ang compressor sa presyon na kailangan ng nozzle kasama ang mga losses sa pamamagitan ng mga dryer, filter, at piping. Ang daloy ay nagmumula sa diameter ng nozzle at kung ilang minuto kada oras ang beam. Bilang reference point, isang nailathalang setup ang nagpares ng isang 16 bar compressor na naghahatid ng humigit-kumulang 1.27 m³/min mula sa 13.4 kW ng input power na may aktwal na cutting consumption na malapit sa 0.5 m³/min, na nag-iiwan ng headspace para sa piercing at mas malalaking nozzle.
Pagpapatuyo at pagsasala
Ito ang mga hakbang na nilalaktawan ng mga tindahan at pinagsisisihan kalaunan. Ang naka-compress na hangin ay nagdadala ng kahalumigmigan at singaw ng langis, at parehong napupunta sa proteksiyon na lente sa cutting head. Ang isang malabo o kontaminadong lente ay nagkakalat sa beam, nagpapahina sa hiwa, at maaaring mabasag sa ilalim ng init. Karaniwang tinutukoy ng mga supplier ng air treatment ang pressure dew point sa pagitan ng minus 40 at minus 60 °C, na nangangahulugang isang desiccant o high-performance dryer pagkatapos ng compressor, na susundan ng mga coalescing at activated carbon filter. Ang pag-unawa kung saan nakalagay ang proteksiyon na lente sa head, na tinalakay sa gabay sa mga pangunahing bahagi ng fiber laser cutting machine, nililinaw kung bakit pinoprotektahan ng kalidad ng hangin ang pinakamahal na consumable sa sistema.
Paglalagay, paglalagay, at pagpapanatili ng tubo
Ilagay ang compressor malapit sa laser upang maikli ang high-pressure run, at gumamit ng mga piping na may rating para sa buong working pressure sa halip na mga ordinaryong linya ng shop. Ang bawat siko, quick coupler, at mahabang hose run ay may pressure sa nozzle, kaya naman maraming install ang naglalaan ng hiwalay na high-pressure line sa cutting head habang ang isang regulator ay nagpapakain ng hangin na may mas mababang pressure sa iba pang bahagi ng workshop.
Ituring ang air package bilang bahagi ng laser, hindi bilang mga serbisyo sa pagtatayo. Alisin ang tubig sa receiver at suriin ang mga auto drain araw-araw, i-log ang dew point linggu-linggo, at palitan ang mga elemento ng filter sa differential pressure sa halip na sa panghuhula. Ang isang maulang umaga pagkatapos ng isang nalaktawan na drain ay maaaring mas magastos sa mga protective lens kaysa sa isang taon ng mga elemento ng filter.
Mga Kalakalan sa Kalidad ng Edge
Ang air cut ay hindi isang malayang pagpapalitan; ito ay isang sinasadyang pagpapalitan sa pagitan ng gastos ng gas at hitsura ng gilid. Ang mga ulat ng kaso sa industriya ay naglalagay ng kalidad ng gilid na pinutol gamit ang hangin na malapit sa oxygen o nitrogen sa maraming bahagi, ngunit ang pagkakaiba na natitira ay nahuhulaan:
⦿ Banayad na bakal: magaan na oksido sa hiwa, karaniwang pino para sa pagpipinta at powder coating pagkatapos ng normal na paunang paggamot.
⦿ Hindi kinakalawang: mahinang dilaw hanggang abo at hindi gaanong matingkad na kulay kumpara sa nitroheno; maaaring kailanganing linisin bago i-welding o pakintabin.
⦿ Aluminyo: kadalasang katumbas o mas mahusay kaysa sa nitroheno sa manipis na sheet, na may mababang dross kapag itinatakda ang presyon.
⦿ Mas makapal na mga seksyon: tumataas ang panganib ng dross habang tumataas ang kapal, kung saan karaniwang bumabalik ang nitrogen o oxygen sa programa.
Ang pagtusok ay nararapat sa sarili nitong pansin. Maraming air setup ang tumutusok sa mas mababang presyon at pagkatapos ay tumataas para sa hiwa, dahil ang isang full-pressure blast habang tinutusok ay maaaring magtalsik ng tinunaw na metal pabalik sa nozzle. Hayaan ang controller na pamahalaan ang pressure switch na iyon sa halip na magpatakbo ng isang nakapirming halaga sa buong contour.
Ang praktikal na tuntunin ay pagbukud-bukurin ang order book ayon sa nakikita ng customer. Mga nakatagong bracket, pininturahang panel, at mga bahagi ng paggawa ng bakal Ang mga bahaging nakatakdang pahiran ay mainam na mga kandidato para sa hangin. Ang mga arkitektural na hindi kinakalawang at mga bahaging food-grade ay karaniwang nananatili sa nitrogen, at pinapanatili ang parehong gas na dumadaloy sa tubo papunta sa makina ng pamutol ng laser hinahayaan ang programa sa pagputol na pumili bawat trabaho.
Ang pagpapalit ay karaniwang nangangahulugan ng muling pag-tune, hindi lamang pagpapalit ng linya ng gas. Asahan na isaayos ang laki ng nozzle, posisyon ng focus, at presyon sa bawat materyal at kapal, pagkatapos ay i-save ang mga parameter ng hangin bilang sarili nilang library ng pagputol. Karamihan sa mga tindahan ay may mga test coupon para sa isang linggo sa mga scrap bago ilipat ang mga live na trabaho, at ang linggong iyon ay may posibilidad na mas masasagot ang tanong tungkol sa kalidad ng gilid kaysa sa anumang spec sheet.
Gastos kada Oras Kung ikukumpara sa Nitrogen
Ang gastos sa gas ay tumataas kasabay ng beam-on time, laki ng nozzle, at presyon, at ang gastos sa nitrogen ay tumataas nang husto sa bawat dagdag na bar. Binabago ng hangin ang istruktura ng singil: sa halip na magbayad kada cubic meter na naihatid, ang talyer ay nagbabayad nang isang beses para sa compressor at pagkatapos ay pangunahin na para sa kuryente upang patakbuhin ito. Sa isang 2-shift na operasyon, mabilis na lumalala ang pagkakaibang iyon.
| Factor | Compressed Air | Nitroheno | Pagsukat |
|---|---|---|---|
| Gastos sa gasolina kada minuto ng pagputol | Mga $0.01 hanggang $0.03, karamihan ay kuryente | Mga $0.20 hanggang $0.40, mas mataas sa mataas na presyon | Gastos ng gasolina na hinati sa mga minuto ng beam-on |
| Gastos kada metro kubiko | Baseline | Hindi bababa sa 3 beses na hangin, higit sa sampung beses sa ilang mga rehiyon | Presyo ng paghahatid kada m³ kasama ang pagrenta at paghahatid |
| Logistika ng suplay | Nabuo sa lugar, kapag hiniling | Mga bote, dewars, o bulk tank na may boil-off losses | Mga oras ng downtime na naghihintay sa paghahatid ng gas |
| Paunang pamumuhunan | Mataas na presyon ng compressor, dryer, mga filter, receiver | Pagrenta ng tangke o generator, kasama ang patuloy na gas | Mga buwan ng pagbabayad sa pakete ng eroplano |
| Resulta ng gilid sa hindi kinakalawang na bakal | Bahagyang kulay oksido sa gilid | Maliwanag, walang oksido na gilid | Kung ang bahagi ay nangangailangan ng paglilinis pagkatapos ng pagputol |
Ang mga pag-aaral ng kaso ay ginagawang konkreto ang mga numero:
⦿ Isang tagagawa ng Australia ang gumagastos ng mahigit $9,000 kada buwan sa de-boteng nitrogen, nagpakabit ng 22 kW, 16 bar na pakete ng compressor at nag-ulat ng humigit-kumulang $96,000 na taunang ipon, kahit na matapos ang mga gastos sa pagpapatakbo at serbisyo.
⦿ Isang tagagawa ng tray ang nag-ulat ng humigit-kumulang $42,000 kada taon ang ipon, kung saan mababayaran na ng compressed air system ang sarili nito sa loob ng isang taon.
⦿ Ibinaba ng isang kontratadong tagagawa sa US ang gastos sa pagpapatakbo ng fiber laser $4 kada oras, halos 90 porsiyentong mas mura kaysa sa baseline nito sa nitrogen, habang binabawasan ang karamihan sa mga gawa nito na gawa sa stainless steel sa hangin sa pagawaan.
Ang sarili mong kalkulasyon ng payback ay nangangailangan ng 3 numero: kasalukuyang buwanang gastusin sa nitrogen, oras ng beam-on kada buwan, at ang presyo ng pagkakabit ng tamang laki ng compressor at treatment package. Ibawas ang gastos sa kuryente at serbisyo ng compressor mula sa singil sa nitrogen, at ang natitirang numero ay magsasabi sa iyo kung ilang buwan bago mabayaran ng package ang sarili nito. Ang mga tindahan na nagpuputol ng karamihan ay pinahiran ng mild steel at mga bahagi ng aluminyo ay may posibilidad na makakita ng pinakamabilis na kita, dahil ang kapalit ng oxide ay walang gastos sa kanila.
Checklist Bago ang Paglipat
✔ Kumuha ng mga invoice para sa labindalawang buwan ng nitrogen, kasama ang mga singil sa pagrenta ng tangke at paghahatid.
✔ Pagbukud-bukurin ang pinaghalong piyesa ayon sa nakikitang hindi kinakalawang, pinahiran na bakal, galvanized, at aluminyo, at tantiyahin ang kayang tanggapin ng hangin sa hati.
✔ Tukuyin ang compressor para sa presyon ng nozzle kasama ang mga pagkawala ng linya, na may daloy na tumutugma sa iyong pinakamalaking nozzle.
✔ I-budget ang dryer, coalescing at carbon filters, at receiver tank bilang bahagi ng package, hindi bilang extra.
✔ Panatilihing may nitrogen para sa nakikitang hindi kinakalawang at makakapal na bahagi, at hayaang pumili ang cutting program ng gas sa bawat trabaho.
I-configure ang Iyong Fiber Laser para sa Air Cutting
Paghambingin ang mga antas ng kuryente at laki ng kama sa buong saklaw ng fiber laser cutting machine, at humiling ng libreng sipi na may kasamang katugmang high-pressure compressor at pakete ng paggamot sa hangin para sa iyong mga materyales.
