Знаете ли Вы, почему лазерная резка с неправильным давлением азота может повредить Ваши металлические детали? Потому что это обычно происходит, когда давление азота слишком низкое или слишком высокое.
Давление азота напрямую влияет на качество резки, гладкость кромок и скорость. Если оно не соответствует норме, металл может сгореть, оставить окалину или замедлить процесс резки. Давление должно соответствовать типу материала, толщине и размеру сопла. Чтобы получить чистые результаты, Вам нужен азотный компрессор, обеспечивающий стабильное давление. В некоторых случаях люди также пытаются использовать Воздушный компрессор для станков лазерной резки.
В этой статье Вы узнаете о том, какие уровни давления подходят для различных материалов, как толщина материала изменяет необходимое давление и многое другое.
Роль давления азота в производительности лазерной резки
Азот выступает в качестве вспомогательного газа при лазерной резке. Он выдувает расплавленный металл из зоны реза. Он не вступает в реакцию с материалом и производит чистые, точные и не подверженные окислению срезы.
Давление азота имеет большое значение. Когда газ выходит под высоким давлением, он быстро очищает расплавленный материал. Это предотвращает образование нагара и помогает лучу плавно проходить через материал. Это также снижает вероятность образования окалины и оставляет более качественную кромку.
Высокое давление также быстро охлаждает область среза. Это уменьшает тепловое повреждение и сохраняет узкий край. Одним словом, давление помогает контролировать взаимодействие лазерного луча с материалом. Это способствует лучшей фокусировке энергии, более быстрому резанию и более качественным краям.
Стандартные диапазоны давления по типу материала и толщине
Для каждого материала необходим свой уровень давления. Тонкие материалы требуют меньшего давления. Толстые - больше, чтобы вытолкнуть расплавленный металл из глубокого разреза.
Ниже приведены распространенные значения, используемые в реальных магазинах.
| Тип материала | Толщина (мм) | Типичное давление (бар) |
| Нержавеющая сталь | 1 | 8-10 |
| Нержавеющая сталь | 3 | 12-16 |
| Нержавеющая сталь | 10 | 18-22 |
| Алюминий | 2 | 10-12 |
| Алюминий | 8 | 18-20 |
Эти цифры являются средними значениями. Реальная потребность может меняться в зависимости от насадки, мощности машины и чистоты газа.
Если Вы попытаетесь разрезать толстый материал при низком давлении, газ может недостаточно быстро очистить срез. Это приведет к неровным краям, ожогам или даже неудачным разрезам.
Некоторые машины могут использовать до 22 бар для толстой нержавеющей стали около 10-12 мм. Чем выше давление, тем лучше он работает с более толстыми и твердыми материалами. Но давление должно соответствовать материалу и размеру сопла, чтобы не тратить газ впустую.
Влияние диаметра и конструкции форсунки на требуемое давление
Диаметр сопла влияет на то, сколько газа вытекает и какое давление необходимо. Маленькое сопло заставляет газ выходить быстро даже при низком давлении. Большое сопло требует большего давления для достижения той же скорости.
Например:
- Насадка 1,0 мм может хорошо работать при 10 бар.
- Для насадки диаметром 2,5 мм может потребоваться 20 бар для той же силы.
- Насадке 2,0 мм может потребоваться 16 бар или больше, чтобы сохранить то же качество резки.
Сопло также должно соответствовать размеру луча. Если сопло слишком широкое, газ будет слишком сильно распространяться. Если оно слишком маленькое, оно может задушить поток и снизить давление.
Форма сопла также имеет значение. Конические или двухконусные сопла лучше направляют газ и обеспечивают более чистую резку при более низком давлении. Неправильный выбор сопла чаще всего приводит к потере давления. Это снижает качество резки, даже если азотный компрессор выдает нужную производительность.
Требования к компрессору для поддержания стабильного давления азота
A Азотный компрессор должны быть достаточно мощными, чтобы обеспечить необходимое давление и расход. Для станков лазерной резки нержавеющей стали или алюминия чаще всего требуется от 20 до 30 бар. Скорость потока также имеет значение. Базовому станку может потребоваться 500 л/мин. Высокоскоростная система может потребовать более 1 000 л/мин.
Азотный компрессор должен иметь большой резервуар для хранения, чтобы выдерживать перепады расхода и высокий рабочий цикл для поддержания длительных резов. Лазерные генераторы имеют надлежащую систему охлаждения, чтобы избежать перегрева.
Безмасляные компрессоры лучше для резки. Они предотвращают загрязнение маслом и сохраняют газ чистым. Компрессоры со смазкой могут быть дешевле, но они нуждаются в более тщательном обслуживании и фильтрации.
Скорость потока измеряется в Нм³/ч или л/мин. Давление измеряется в бар или PSI. Всегда проверяйте, может ли Ваш азотный компрессор выдерживать давление и расход, необходимые для Вашего лазерного станка.
Техники стабилизации давления при непрерывной резке
Даже небольшие утечки в шлангах или соединениях могут привести к падению давления во время длительной резки или быстрого цикла. Машина должна поддерживать постоянное давление и расход от начала до конца. Для этого используются регуляторы, клапаны и датчики.
- Регуляторы контролируют, какое давление поступает к форсунке.
- Датчики проверяют, устойчив ли поток.
- Клапаны регулируют газ по мере необходимости.
Если в резервуаре закончится газ или засорится газовая линия, система может потерять давление. В некоторых системах используется бустер для поддержания давления во время быстрых сокращений. Другие используют большие резервуары для хранения дополнительного азота. Компрессор азота также должен располагаться недалеко от машины для резки, чтобы избежать потери давления в длинных трубах.
Протоколы безопасности и техническое обслуживание систем высокого давления
Газовые системы высокого давления должны соответствовать строгим правилам безопасности. Если давление повышается слишком сильно, это может привести к утечке или взрыву. Во всех системах должны быть предусмотрены защитные элементы. К ним относятся:
- Перепускные клапаны для сброса избыточного давления
- Разрывные диски для аварийного сброса давления
- Системы контроля температуры для резервуаров и шлангов
Емкости и регуляторы следует регулярно проверять. Шланги необходимо проверять на наличие трещин или утечек. Немедленно заменяйте поврежденные детали.
Всегда следуйте стандартам безопасности, таким как CE, ISO 23125 (безопасность лазерных станков) и ISO 9013 (стандарты качества резки) или PED. Азотный компрессор должен быть установлен в проветриваемом и безопасном месте. Работники должны носить защитное снаряжение при проверке систем высокого давления.
Резюме
Давление азота играет непосредственную роль в качестве и скорости лазерной резки. Исследования показывают, что более 70% операций лазерной резки теперь зависят от азота, чтобы остановить окисление металла и сохранить блеск краев. Вам нужен азотный компрессор, который обеспечивает стабильное давление и достаточный расход для материала, который Вы режете. Если Вы правильно настроите давление, Вы получите более качественные срезы и сможете снизить потребление газа и электроэнергии на 30%.
