AZOTO
GENERATORE PER
TAGLIO LASER
Lo scopo di questo articolo è di fornire una panoramica completa sui Generatori di azoto on-site per il Taglio Laser. Per raggiungere il nostro obiettivo, dobbiamo parlare brevemente dell'applicazione e dei vantaggi della generazione di azoto on-site.
TAGLIO LASER DEL METALLO
"LASER" è l'acronimo di Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Un laser è un dispositivo che genera un intenso fascio di radiazioni monocromatiche coerenti nella regione dell'infrarosso, del visibile o dell'ultravioletto dello spettro elettromagnetico, mediante l'emissione stimolata di fotoni da una sorgente eccitata. La tecnologia laser influisce praticamente su ogni aspetto della vita quotidiana, compresa la produzione e la lavorazione dei metalli.
Il taglio dei metalli e di altri materiali, dai film plastici alle ceramiche refrattarie, è un'applicazione consolidata del laser, che sta crescendo, grazie alla diffusione dei suoi vantaggi qualitativi. Nella pratica industriale, un raggio laser ad anidride carbonica continuo a infrarossi è il cavallo di battaglia del settore. Questo taglia una fessura quasi invisibile nel metallo a una distanza di un millimetro o due dall'estremità del suo ugello. In funzione, il primo compito è quello di iniziare il taglio, partendo dal bordo del metallo o da "KEYHOLING", cioè tagliando un primo foro dritto verso il basso. Il foro chiave è spesso irregolare, quindi gli operatori di solito lo eseguono su una parte del pezzo che verrà rottamata. Una volta avviato, il laser può tagliare acciaio molto pesante e molto resistente, lasciando solo un piccolo taglio di materiale sprecato, spesso inferiore a 0,5 mm. La finitura del bordo tagliato è la chiave dell'economia del Taglio laser. Poiché spesso non sono necessarie ulteriori operazioni per levigare il bordo, si evitano notevoli costi di finitura.
TECNOLOGIE LASER
Esiste una varietà di macchine laser disponibili, che utilizzano tecnologie diverse per produrre il raggio laser:
- I LASER A DIOSSIDO DI CARBONIO, che emettono fasci continui di pochi kilowatt nella banda 10 dell'infrarosso, sono i laser più comuni utilizzati nella lavorazione dei metalli.
- LASER A FIBRE OTTICHE, in cui il mezzo di guadagno attivo è una fibra ottica drogata con elementi di terre rare come erbio, itterbio, neodimio, ecc.
- LASER A LASTRE, utilizzando l'alta frequenza tra due elettrodi raffreddati ad acqua (lastre) per stimolare il gas laser.
- LASER NEODIMIO-YAG (Granato di Ittrio-Alluminio), che emettono impulsi brevi ed estremamente intensi di radiazioni 1, preferiti solo per praticare piccoli fori in materiali sottili.
AZOTO COME GAS DI ASSISTENZA
L'uso di tutti i laser per il taglio si basa in genere su un "GAS DI ASSISTENZA", in genere Ossigeno, che reagisce con il metallo fuso dal laser e lascia un taglio pulito. Allo stesso modo, per i materiali che non possono o non devono essere bruciati, si può utilizzare un getto ad alta pressione di Azoto. L'ossidazione di alcuni materiali può essere un problema indesiderato causato dall'applicazione di calore in presenza di ossigeno, in quanto produce uno scolorimento e provoca la formazione di uno strato di carbonio sul bordo del taglio. Ciò può influire sull'aspetto del prodotto finito o causare una mancanza di adesione per qualsiasi rivestimento o verniciatura sulla superficie ossidata. Grazie alle sue proprietà inerti, il gas NITROGEN previene l'ossidazione, consentendo al laser di operare in un ambiente privo di ossigeno. Pertanto, un gruppo di ugelli coassiali fornisce direttamente il 'gas di assistenza' al punto di taglio. Questo assicura il posizionamento preciso della pressione del gas al di sopra della piscina di metallo fuso formata dal laser, liberando il taglio e soffiando via il materiale fuso. In questo modo si ottiene un bordo pulito, senza che il materiale residuo rimanga attaccato alla parte inferiore del materiale (a volte chiamato "scoria").
AZOTO COME GAS GUIDA
Inoltre, l'Azoto è anche il mezzo ideale da utilizzare per il "GUIDE-WAY PURGING" del fascio in quanto è secco, pulito e privo di olio, con un contenuto di contaminanti molto basso. Infatti, molte macchine di generazione laser producono il fascio in una sezione e devono dirigerlo verso il punto di utilizzo. Il fascio laser è generalmente contenuto in tubi telescopici cavi e soffietti flessibili, e varie lenti e specchi lo focalizzano e lo riflettono fino all'area di destinazione. Per evitare che il fascio si distorca e per mantenerne la potenza e l'intensità, il percorso del fascio deve essere sgombro da particelle di sporco e da altri contaminanti che potrebbero causarne la deviazione o la perdita di potenza. Anche le lenti e gli specchi raffreddati ad acqua devono essere privi di sporcizia, idrocarburi condensati e vapore acqueo, che potrebbero altrimenti causare la bruciatura e la marcatura di questi componenti costosi.
NITROGAS® NGGENERATORI DI AZOTO PER IL TAGLIO LASER
Ottenere una fornitura adeguata di Azoto per il Taglio Laser dei metalli può essere problematico e costoso. I metodi di fornitura tradizionali sono bombole ad alta pressione, pacchi e recipienti di stoccaggio alla rinfusa, che comportano il noleggio, la ricarica e la consegna, il prelievo ambientale e le spese di elaborazione dell'ordine, oltre a diverse altre problematiche come il monitoraggio della fornitura, la gestione dei pagamenti, la gestione e la manutenzione dello stoccaggio, ecc. Se, inoltre, il prezzo del gas e le tariffe dei fornitori aumentano continuamente, mentre l'impatto ambientale delle consegne via camion acquista importanza, il costo della fornitura tradizionale diventa estremamente elevato e difficile da preventivare.
Sulla base di specifiche tecniche di utilizzo dell'azoto rilasciate dai produttori di macchine per il taglio laser, Gasgen ha quindi progettato e concepito NITROGAS® LC serie, una gamma di generatori di azoto PSA completi per l'applicazione del taglio laser.
NITROGAS® NGGENERATORI DI AZOTO PER IL TAGLIO LASER
CONFORMITÀ AI REQUISITI TECNICI DEI PRINCIPALI PRODUTTORI MONDIALI DI MACCHINE PER IL TAGLIO LASER.
La generazione di azoto on-site è una soluzione semplice e intelligente per risparmiare denaro, migliorare l'efficienza e assumere il pieno controllo del suo processo di fornitura, generando l'esatta quantità di Azoto alla purezza necessaria. Grazie alla tecnologia Pressure Swing Adsorption (PSA), i generatori di azoto NITROGAS® LC per il Taglio Laser producono Azoto da aria industriale di classe 1.4.1, ISO 8573.1-2010 standard. L'aria secca e pulita proveniente da un compressore industriale standard e da un sistema di trattamento dell'aria viene essenzialmente "setacciata" per rimuovere l'Ossigeno e altri gas in traccia, mentre l'Azoto può passare attraverso l'applicazione. Utilizzando setacci molecolari appositamente selezionati (CMS), i generatori di azoto NITROGAS® LC per il Taglio Laser consentono di ottenere Azoto estremamente puro (fino al 99,999%) con un consumo d'aria molto moderato.
VANTAGGI DELLA GENERAZIONE IN LOCO
La separazione dell'aria non criogenica è un processo ben noto, ma le caratteristiche di progettazione e controllo applicate ai generatori di azoto NITROGAS® LC aiutano a massimizzare la produzione di gas e a ridurre il consumo di aria, raggiungendo i massimi livelli di efficienza. Di conseguenza, la scelta di un Generatore di azoto on-site piuttosto che affidarsi a una fornitura esterna tradizionale può portare a una riduzione dei costi fino al 90%: il periodo di recupero dell'investimento è tipicamente compreso tra 6 e 24 mesi.
COSTI TRASPARENTI, È NECESSARIA SOLO L'ARIA COMPRESSA
I generatori di azoto NITROGAS® LC eliminano la necessità di trasporto e stoccaggio, quindi contribuiscono a minimizzare l'impatto ambientale dell'utilizzo dell'azoto per i processi industriali. Inoltre, i sistemi possono contribuire a realizzare ambienti di lavoro più sicuri, in quanto eliminano i rischi per la sicurezza legati alle forniture esterne, come lo stoccaggio, la movimentazione e la sostituzione di bombole pesanti ad alta pressione.
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