Знаете ли защо лазерното рязане при неправилно налягане на азота може да повреди металните ви части? Защото това обикновено се случва, когато налягането на азота е твърде ниско или твърде високо.
Налягането на азота оказва пряко влияние върху качеството на рязане, гладкостта на ръбовете и скоростта. Ако то не е правилно, металът може да изгори, да остави отломки или да забави процеса на рязане. Налягането трябва да съответства на вида на материала, дебелината и размера на дюзата. За да получите чисти резултати, ви е необходим азотен компресор, който осигурява стабилно налягане. В някои случаи хората се опитват да използват и въздушен компресор за машини за лазерно рязане.
В тази статия ще прочетете какви нива на налягане са подходящи за различните материали, как дебелината на материала променя необходимото налягане и много други.
Ролята на налягането на азота в производителността на лазерното рязане
Азотът действа като помощен газ при лазерно рязане. Той издухва разтопения метал от зоната на рязане. Той не влиза в реакция с материала и осигурява чисти, точни и без окисляване срезове.
Налягането на азота е от голямо значение. Когато газът излиза под високо налягане, той бързо изчиства разтопения материал. Това предотвратява натрупването и помага на лъча да премине безпроблемно през материала. Освен това намалява вероятността от образуване на шлака и оставя по-добър ръб.
Високото налягане също така охлажда бързо зоната на рязане. Това намалява топлинните повреди и запазва ръба тесен. Накратко, налягането помага да се контролира как лазерният лъч взаимодейства с материала. То спомага за по-доброто фокусиране на енергията, по-бързото рязане и по-качествените ръбове.
Стандартни диапазони на налягането по тип материал и дебелина
Всеки материал се нуждае от собствено ниво на налягане. Тънките материали се нуждаят от по-малко налягане. Дебелите се нуждаят от повече, за да изтласкат разтопения метал от по-дълбок разрез.
По-долу са посочени обичайните стойности, използвани в реалните магазини.
| Тип материал | Дебелина (mm) | Типично налягане (bar) |
| Неръждаема стомана | 1 | 8-10 |
| Неръждаема стомана | 3 | 12-16 |
| Неръждаема стомана | 10 | 18-22 |
| Алуминий | 2 | 10-12 |
| Алуминий | 8 | 18-20 |
Тези числа са средни стойности. Реалната нужда може да се промени в зависимост от дюзата, мощността на машината и чистотата на газа.
Ако се опитвате да режете дебел материал с ниско налягане, газът може да не изчисти разреза достатъчно бързо. Това ще доведе до груби ръбове, изгаряния или дори до неуспешни разрези.
Някои машини могат дори да използват до 22 бара за неръждаема стомана с дебелина около 10-12 mm. Колкото по-високо е налягането, толкова по-добре работи върху по-дебели и по-твърди материали. Но налягането трябва да съответства на материала и размера на дюзата, за да се избегне разхищение на газ.
Влияние на диаметъра и дизайна на дюзата върху изискванията за налягане
Диаметърът на дюзата влияе върху количеството на преминаващия газ и необходимото налягане. При малка дюза газът излиза бързо дори при ниско налягане. Голямата дюза се нуждае от по-голямо налягане, за да достигне същата скорост.
Например:
- Дюза с диаметър 1,0 мм може да работи добре при 10 бара.
- При 2,5-милиметрова дюза за същата сила може да са необходими 20 бара.
- Дюза с диаметър 2,0 мм може да се нуждае от 16 бара или повече, за да поддържа същото качество на рязане.
Дюзата също трябва да съответства на размера на лъча. Ако дюзата е твърде широка, газът се разпръсква твърде много. Ако е твърде малка, тя може да задуши потока и да намали налягането.
Формата на дюзата също е от значение. Конусовидните или двуконусовидните дюзи насочват по-добре газа и позволяват по-чисти разрези при по-ниско налягане. Неправилният избор на дюзи най-често води до загуба на налягане. Това намалява качеството на рязане, дори ако азотният компресор дава правилната мощност.
Изисквания към компресора за поддържане на стабилно налягане на азота
A азотен компресор трябва да бъде достатъчно мощна, за да осигури необходимото налягане и дебит. Машините за лазерно рязане най-често се нуждаят от налягане между 20 и 30 бара за неръждаема стомана или алуминий. Дебитът също е от значение. Една основна машина може да се нуждае от 500 л/мин. Високоскоростната система може да се нуждае от над 1 000 л/мин.
Азотният компресор трябва да има голям резервоар за съхранение, за да може да се справи с падането на дебита, и висок работен цикъл, за да поддържа дълги съкращения. Лазерните генератори имат подходяща охладителна система, за да се избегне прегряване.
Безмаслените компресори са по-добри за рязане. Те предотвратяват замърсяването с масло и поддържат газа чист. Маслените компресори може да са по-евтини, но се нуждаят от повече поддръжка и филтриране.
Дебитът се измерва в Nm³/h или L/min. Налягането се измерва в бар или PSI. Винаги проверявайте дали вашият азотен компресор може да се справи с налягането и дебита, изисквани от вашата лазерна машина.
Техники за стабилизиране на налягането при непрекъснато рязане
По време на дълги разфасовки или бързи цикли налягането трябва да остане стабилно.Дори малки течове в маркучите или съединенията могат да доведат до спад на налягането. Машината трябва да поддържа постоянно налягане и дебит от началото до края. Това се постига с помощта на регулатори, клапани и сензори.
- Регулаторите контролират налягането, което се подава към дюзата.
- Сензорите проверяват дали потокът е постоянен.
- Вентилите регулират газа според нуждите.
Ако резервоарът започне да се изтощава или ако газопроводът се запуши, системата може да загуби налягане. Някои инсталации използват усилвател, за да поддържат налягането при бързи прекъсвания. Други използват големи резервоари, в които се съхранява допълнителен азот. Азотният компресор също така трябва да бъде разположен близо до машината за рязане, за да се избегне загуба на налягане по дълги тръби.
Протоколи за безопасност и поддръжка на системи с високо налягане
Газовите системи с високо налягане трябва да спазват строги правила за безопасност. Ако налягането се повиши твърде много, това може да доведе до течове или експлозии. Всички системи трябва да са снабдени с предпазни части. Те включват:
- Предпазни клапани за освобождаване на излишното налягане
- Разрушаващи дискове за аварийно освобождаване на налягането
- Системи за контрол на температурата за резервоари и маркучи
Резервоарите и регулаторите трябва да се проверяват редовно. Маркучите трябва да се проверяват за пукнатини или течове. Повредените части се заменят незабавно.
Винаги спазвайте стандартите за безопасност като CE, ISO 23125 (безопасност на лазерните машини) и ISO 9013 (стандарти за качество на рязане) или PED. Азотният компресор трябва да се монтира на проветриво и обезопасено място. Работниците трябва да носят предпазни средства, когато проверяват системи с високо налягане.
Резюме
Налягането на азота играе пряка роля за качеството и скоростта на лазерното рязане. Проучванията показват, че над 70% от операциите за лазерно рязане сега разчитат на азота, за да се спре окисляването на метала и да се запазят ръбовете лъскави. Нуждаете се от азотен компресор, който осигурява стабилно налягане и достатъчен дебит за материала, който режете. Когато настроите налягането правилно, получавате по-добри срезове и можете да намалите потреблението на газ и енергия с до 30%.
