AZOT
WYTWARZANIE
CIĘCIA LASEROWEGO
Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie pełnego przeglądu generatorów azotu na miejscu do cięcia laserowego. Aby osiągnąć nasz cel, powinniśmy pokrótce omówić zastosowanie i zalety generatora azotu na miejscu.
CIĘCIE LASEROWE METALU
"LASER" to skrót od Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Laser to urządzenie, które wytwarza intensywną wiązkę spójnego promieniowania monochromatycznego w podczerwieni, widzialnym lub ultrafioletowym obszarze widma elektromagnetycznego poprzez stymulowaną emisję fotonów ze wzbudzonego źródła. Technologia laserowa ma praktyczny wpływ na każdy aspekt codziennego życia, w tym na produkcję i obróbkę metali.
Cięcie laserowe metali i innych materiałów, od folii z tworzyw sztucznych po ceramikę ogniotrwałą, to ugruntowane zastosowanie laserów, które stale rośnie, ponieważ jego zalety jakościowe stają się powszechnie znane. W praktyce przemysłowej, ciągła podczerwona wiązka lasera na dwutlenek węgla jest koniem pociągowym branży. Wycina ona prawie niewidocznie małą szczelinę w metalu w odległości jednego lub dwóch milimetrów od końca dyszy. Podczas pracy pierwszym zadaniem jest rozpoczęcie cięcia, albo zaczynając od krawędzi metalu, albo przez "KEYHOLING", czyli wycięcie początkowego otworu prosto w dół. Dziurka od klucza jest często poszarpana, więc operatorzy zwykle wykonują ją na części przedmiotu obrabianego, która zostanie złomowana. Po uruchomieniu lasery mogą ciąć bardzo grubą i bardzo twardą stal, pozostawiając jedynie niewielki rzaz zmarnowanego materiału, często mniejszy niż 0,5 mm. Wykończenie krawędzi cięcia jest kluczem do ekonomii cięcia laserowego. Ponieważ często nie jest wymagana żadna dodatkowa operacja w celu wygładzenia krawędzi, pozwala to uniknąć znacznych kosztów wykończenia.
TECHNOLOGIE LASEROWE
Dostępnych jest wiele różnych urządzeń laserowych, wykorzystujących różne technologie do wytwarzania wiązki laserowej:
- LASERY WĘGLOWODOROWE, emitujące wiązki ciągłe o mocy kilku kilowatów w paśmie 10 podczerwieni, są najczęściej stosowanymi laserami w obróbce metali
- OPTIC FIBERS LASERS, w których aktywnym ośrodkiem wzmacniającym jest światłowód domieszkowany pierwiastkami ziem rzadkich, takimi jak erb, iterb, neodym itp.
- LASERY SLAB, wykorzystujące wysoką częstotliwość pomiędzy dwiema chłodzonymi wodą elektrodami (płytami) do stymulowania gazu laserowego.
- LASERY NEODYMOWO-YAG (Yttrium Aluminium Garnet), emitujące krótkie, niezwykle intensywne impulsy promieniowania, preferowane tylko do wiercenia małych otworów w cienkim materiale.
AZOT JAKO GAZ POMOCNICZY
Wykorzystanie wszystkich laserów do cięcia opiera się generalnie na "GAZ POMOCNICZY", zazwyczaj tlenie, który reaguje z metalem topionym przez laser i pozostawia czyste cięcie. Podobnie, w przypadku materiałów, które nie mogą lub nie powinny być spalane, można zastosować strumień Azotu pod wysokim ciśnieniem. Utlenianie niektórych materiałów może być niepożądanym problemem spowodowanym zastosowaniem ciepła w obecności tlenu, ponieważ powoduje przebarwienia i tworzenie się warstwy węgla na krawędzi cięcia. Może to wpłynąć na wygląd gotowego produktu lub spowodować brak przyczepności jakiejkolwiek powłoki lub farby na utlenionej powierzchni. Ze względu na swoje obojętne właściwości, gaz NITROGEN zapobiega utlenianiu, umożliwiając pracę lasera w środowisku wolnym od tlenu. Dlatego współosiowy zespół dysz bezpośrednio dostarcza "gaz wspomagający" do punktu cięcia. Zapewnia to precyzyjne umieszczenie ciśnienia gazu nad basenem stopionego metalu utworzonym przez laser, oczyszczając cięcie i zdmuchując stopiony materiał. W ten sposób uzyskuje się czystą krawędź bez pozostałości materiału przylegających do spodu materiału (czasami określanych jako "kożuch").
AZOT JAKO GAZ PRZEWODNI
Co więcej, Azot jest również idealnym medium do zastosowania w wiązce "GUIDE-WAY PURGING", ponieważ jest suchy, czysty i wolny od oleju, z bardzo niską zawartością zanieczyszczeń. W rzeczywistości wiele maszyn do wytwarzania wiązki laserowej wytwarza wiązkę w jednej sekcji i musi kierować ją do punktu użycia. Wiązka laserowa jest zazwyczaj zawarta w wydrążonych, teleskopowych rurach i elastycznych mieszkach, a różne soczewki i zwierciadła skupiają ją i odbijają do obszaru docelowego. Aby zapobiec zniekształceniu wiązki i utrzymać jej moc i intensywność, ścieżka wiązki musi być wolna od cząstek brudu i innych zanieczyszczeń, które mogłyby spowodować jej rozbieżność lub utratę mocy. Soczewki i zwierciadła chłodzone wodą również muszą być wolne od brudu, skraplających się węglowodorów i pary wodnej, które w przeciwnym razie mogłyby spowodować spalenie i oznakowanie tych drogich komponentów.
NITROGAS® NGGENERATORY AZOTU DO CIĘCIA LASEROWEGO
Uzyskanie odpowiednich dostaw azotu do cięcia laserowego metalu może być problematyczne i kosztowne. Tradycyjne metody dostaw to wysokociśnieniowe butle, zespoły butli i zbiorniki do przechowywania luzem, co wiąże się z wynajmem, uzupełnianiem i dostawą, opłatami środowiskowymi i opłatami za przetwarzanie zamówień, a także kilkoma innymi problemami, takimi jak monitorowanie dostaw, zarządzanie płatnościami, obsługa i konserwacja magazynów itp. Jeśli ponadto cena gazu i stawki dostawcy stale rosną, a wpływ dostaw ciężarówkami na środowisko zyskuje na znaczeniu, koszt tradycyjnych dostaw staje się niezwykle wysoki i trudny do zaplanowania w budżecie.
W oparciu o specyficzne techniki wykorzystania azotu wydane przez producentów maszyn do cięcia laserowego, Gasgen zaprojektował i opracował NITROGAS® LC series, gamę kompletnych generatorów azotu PSA do cięcia laserowego.
NITROGAS® NGGENERATORY AZOTU DO CIĘCIA LASEROWEGO
ZGODNOŚĆ Z WYMAGANIAMI TECHNICZNYMI NAJLEPSZYCH ŚWIATOWYCH PRODUCENTÓW MASZYN DO CIĘCIA LASEROWEGO
Generator azotu na miejscu to proste i inteligentne rozwiązanie pozwalające zaoszczędzić pieniądze, poprawić wydajność i przejąć pełną kontrolę nad procesem dostarczania, wytwarzając dokładną ilość azotu o wymaganej czystości. Dzięki technologii Pressure Swing Adsorption (PSA), Generatory Azotu NITROGAS® LC do cięcia laserowego wytwarzają Azot z powietrza przemysłowego klasy 1.4.1, ISO 8573.1-2010 standard. Suche i czyste powietrze ze standardowej sprężarki przemysłowej i systemu uzdatniania powietrza jest zasadniczo "przesiewane" w celu usunięcia tlenu i innych gazów śladowych, podczas gdy Azot jest przepuszczany do zastosowania. Dzięki zastosowaniu specjalnie dobranych sit molekularnych (CMS), generatory azotu NITROGAS® LC do cięcia laserowego umożliwiają uzyskanie niezwykle czystego azotu (do 99,999%) przy bardzo umiarkowanym zużyciu powietrza.
KORZYŚCI Z WYTWARZANIA NA MIEJSCU
Niekriogeniczne oddzielanie powietrza jest dobrze znanym procesem, ale cechy konstrukcyjne i kontrolne zastosowane w generatorach azotu NITROGAS® LC pomagają zmaksymalizować wydajność gazu i zmniejszyć zużycie powietrza, osiągając najwyższy poziom wydajności. W rezultacie wybór generatora azotu na miejscu zamiast polegania na zewnętrznym tradycyjnym zasilaniu może prowadzić do 90% redukcji kosztów: okres zwrotu inwestycji wynosi zazwyczaj od 6 do 24 miesięcy.
PRZEJRZYSTE KOSZTY, POTRZEBUJĄ PAŃSTWO TYLKO SPRĘŻONEGO POWIETRZA
Generatory azotu NITROGAS® LC eliminują potrzebę transportu i magazynowania, dzięki czemu pomagają zminimalizować wpływ stosowania azotu w procesach przemysłowych na środowisko. Co więcej, systemy te mogą pomóc w osiągnięciu bezpieczniejszego środowiska pracy, ponieważ eliminują zagrożenia bezpieczeństwa związane z zewnętrznymi dostawami, takimi jak przechowywanie, obsługa i wymiana ciężkich butli o wysokim ciśnieniu.
Cięcie laseroweGaleria i filmy
