Специальные воздушные компрессоры для лазерной резки: Почему они являются обязательным атрибутом? | СтанокMFG

Специальные воздушные компрессоры для лазерной резки: Почему они являются обязательным атрибутом?

0
(0)

Лазерная резка предполагает использование мощного лазерного луча, концентрирующего свет на небольшом участке, быстро нагревая материал до тех пор, пока он не достигнет точки кипения и не испарится, образовав полость. Затем лазерный луч перемещается по поверхности материала, создавая разрез и завершая обработку объекта.

Лазерная резка

Лазерная резка - это один из видов термической резки, который можно разделить на четыре категории: резка с лазерной газификацией, резка с лазерным плавлением, резка с лазерным кислородным плавлением и резка с контролируемым разрушением.

Принцип работы лазерной резки

Принцип работы лазера резка

По сравнению с другими методами резки, лазерная резка Отличается высокой скоростью резки и высоким качеством результатов.

Преимущества лазерная резка включают:

  • Отличное качество резки: Маленькое лазерное пятно, высокая плотность энергии и высокая скорость резки обеспечивают лучшее качество резки.
  • Тонкие и узкие разрезы: Разрезы, сделанные с помощью лазера газовая резка тонкие и узкие, с параллельными сторонами и хорошей перпендикулярностью к поверхности.
  • Гладкие и привлекательные поверхности: Режущие поверхности гладкие и визуально привлекательные, а в некоторых случаях их можно использовать в качестве завершающего этапа обработки без дополнительной обработки.
  • Минимальное воздействие на свойства материала: Ширина зоны термического воздействия после лазерной резки невелика, а значит, свойства материала вблизи разреза практически не страдают. Кроме того, деформация заготовки минимальна, что обеспечивает высокую точность резки.

Сравнение скорости резки между лазерной резкой и другими методами резки для листов из низкоуглеродистой стали приведено в таблице ниже.

Сравнение скорости резания при использовании нескольких методов резания:

Метод резкиЛазерная резкаПлазменная резкаОксиацетиленовая резкаГидроабразивная резка
Скорость резкиОчень быстроБыстрыйМедленныйОчень медленно
  • Высокая скорость резки: Например, лазер мощностью 2500 Вт может разрезать холоднокатаный карбон толщиной 1 мм. стальная пластина со скоростью 16-19 метров в минуту.
  • Бесконтактная резка: Лазерная резка - это бесконтактный процесс, то есть между соплом и заготовкой нет физического контакта, что исключает необходимость беспокоиться об износе инструмента.

1. На долю лазерной резки приходится 39% рынка лазерного оборудования

Лазерный рынок пережил рост в 2020 году, но темпы роста замедлились по сравнению с предыдущими двумя годами. Рыночный доход от продаж лазерного оборудования (включая импорт) во всех отраслях составил 69,2 млрд юаней, что на 5,17% больше, чем в прошлом году.

В связи с неопределенной глобальной экономической тенденцией, прогнозируется, что общий доход от продаж на китайском рынке лазерного оборудования составит 74,0 млрд. юаней в 2021 году, с ростом на 6,94% в годовом исчислении.

Рост лазерной резки в 2021 году

На рынке промышленного лазерного оборудования наиболее распространенной областью применения является лазерная резка, на которую приходится 39% рынка. Маркировка и сварка занимают второе и третье места, на них приходится 19% и 12% рынка соответственно.

2. Продвижение в направлении высокой мощности, высокой точности и большого формата

В последние годы отечественные станок лазерной резки Технология пережила значительный прогресс и теперь движется в направлении повышения мощности, точности и увеличения формата.

В соответствии с китайским стремлением к интеллектуальному производству промышленный сектор переходит от традиционной обработки к высокотехнологичному производству. В результате ожидается, что масштабы рынка лазерной резки в Китае продолжат свой стремительный рост.

3. Применение сжатого воздуха в лазерной резке

Станки для лазерной резки способны удовлетворить требования к резке широкого спектра материалов и сложные формы. Наряду с высокоэнергетическим лазером для завершения процесса резки необходимы вспомогательные газы.

В качестве вспомогательных газов для лазерной резки обычно используются кислород (O2), азот (N2) и сжатый воздух. Сжатый воздух - самый доступный и недорогой вариант по сравнению с кислородом и азотом. Он часто используется в качестве вспомогательного газа для лазерной резки.

Качество сжатого воздуха напрямую влияет на качество лазерная резка металла. На результат резки могут влиять такие факторы, как величина и стабильность давления газа.

При выборе размера воздушного компрессора, используемого для поддержки станка лазерной резки, важно учитывать конструкцию станка. головка лазерной резкитребуемое давление вспомогательного газа и размер сопла, чтобы обеспечить наилучшее соответствие между воздушным компрессором и станком лазерной резки.

4. Сравнение лазерной резки с использованием различных вспомогательных газов

При выполнении лазерной резки выбор газа для резки зависит от типа разрезаемого материала. Выбор газа для резки и его давление могут существенно повлиять на качество процесс лазерной резки.

Наиболее часто используемые вспомогательные газы для лазерной резки включают кислород (O2), азот (N2), сжатый воздух и, в некоторых случаях, аргон (Ar).

В зависимости от давления режущий газ можно разделить на газ высокого давления и газ низкого давления.

Сравнение лазерной резки с использованием различных вспомогательных газов

Основные функции вспомогательных газов для лазерной резки - поддержка горения и теплоотдачи, удаление расплавленных остатков, образующихся в процессе резки, предотвращение возврата расплавленных остатков в сопло и защита фокусирующей линзы.

Выбор процесса лазерной резки и вспомогательного газа зависит от разрезаемого материала и мощности станка лазерной резки.

Ниже приводится краткая информация о характеристиках, использовании и сфере применения различных типов вспомогательных газов:

(1) Кислород (O2)

Кислород используется в основном для резки материалы из углеродистой стали. Тепло, выделяемое в результате химической реакции между кислородом и железом, усиливает эндотермическое плавление металла, тем самым повышая эффективность резки и позволяя резать более толстые материалы. Это значительно повышает производительность обработки станки лазерной резки.

Однако присутствие кислорода приводит к образованию оксидной пленки на поверхности реза, что оказывает закаливающее воздействие на окружающий материал и повышает его твердость. Это может повлиять на последующую обработку.

Поверхность среза листов углеродистой стали, вырезанных с помощью кислорода, обычно черная или темно-желтая. Такие листы обычно режут кислородом под низким давлением, а затем пробивают.

(2) Nитроген(N2)

Когда азот используется в качестве вспомогательного газа для резки, он создает защитную атмосферу вокруг расплавленного металла, предотвращая окисление и не допуская образования оксидной пленки. В результате резка происходит без окисления.

Однако азот не вступает в реакцию с металлом, что приводит к отсутствию тепла реакции и более слабой способности к резке по сравнению с кислородом. Кроме того, расход азота при азотной резке в несколько раз выше, чем при кислородной, что приводит к увеличению затрат на резку.

К преимуществам неокислительной резки относятся прямая сварка, нанесение покрытий и высокая устойчивость к коррозии. Поверхность среза имеет белый цвет.

Азот обычно используется для резка нержавеющей стали, оцинкованные листы, листы из алюминия и алюминиевых сплавов, латунь и другие материалы. Могут использоваться как методы перфорации под низким давлением, так и резки под высоким давлением.

Поток газа оказывает значительное влияние на резку при азотной резке. Для обеспечения оптимальной резки важно поддерживать достаточный поток газа при обеспечении давления режущего газа.

(3) Сжатый воздух

Сжатый воздух можно легко получить, и он гораздо дешевле кислорода и азота, поскольку может подаваться непосредственно воздушным компрессором.

Хотя воздух содержит всего около 20% кислорода, что приводит к более низкой эффективности резки по сравнению с кислородной резкой, его режущая способность аналогична азотной и немного выше, чем у азотной резки.

Поверхность среза воздушная резка имеет желтый цвет.

Если нет жестких требований к цвету поверхности разрезаемого материала, использование сжатого воздуха для резки является наиболее экономичным и практичным вариантом по сравнению с азотом.

(4) Аргон (Ar)

Аргон - это инертный газ, который обычно используется в лазерной резке для предотвращения окисления и нитрификации. Он также может использоваться в сварочных процессах. Однако следует отметить, что стоимость аргона выше, чем азота, что делает его менее рентабельным для типичного применения. применение лазерной резки.

Аргоновая резка используется в основном для резки титан и титановых сплавов, а торцевая поверхность среза, полученного при аргоновой резке, имеет белый цвет.

В настоящее время рыночная цена жидкого азота составляет около 1400 юаней за тонну. При использовании жидкого Азот для лазерной резкиДля этого требуются банки Дьюара, каждая из которых вмещает 120 кг. Стоимость 1 кг жидкого азота составляет более 3 юаней.

Рассчитаем по 1400 юаней за тонну.

120×1,4=168 юаней, а удельный вес азота в стандартном состоянии составляет 1,25 кг/м3Таким образом, максимальное использование жидкого азота в резервуаре Дьюара составляет около 120 / 1,25=96 Нм.3, что пересчитывается в стоимость азота на нм: 168/96=1,75 юаней/Нм3.

При использовании воздушного компрессора бытовой марки для подачи сжатого воздуха под давлением 16 бар обеспечивается 1,27 м3 в минуту, потребляемая мощность при полной нагрузке этого типа воздушного компрессора составляет 13,4 кВт.

Если плата за электроэнергию в промышленности составляет 1,0 юаня/кВт/ч, то стоимость воздуха на 1 м3 составляет 13,4×1,0/ (1,27×60) =0,176 юаней/м3.

Если фактическое потребление 0,5 м3 газа в минуту, а станок лазерной резки работает 8 часов в день, ежедневная экономия при использовании воздушной резки по сравнению с азотной составляет: (1,75-0,176) x8x60x0,5=378 юаней.

Если станок лазерной резки работает 300 дней в году, то экономия газа за год составит: 378×300=113400 юаней.

Очевидно, что использование сжатого воздуха вместо азота для резки - более экономичный и практичный вариант. В последние годы технология лазерной резки претерпела значительные изменения, причем основное внимание уделяется высокой мощности, высокой точности и возможностям работы с большими форматами.

По мере того как Китай переходит к интеллектуальному производству, в промышленном секторе происходит трансформация от традиционной обработки к высокотехнологичному производству.

Ожидается, что рынок лазерной резки в Китае продолжит свой стремительный рост, открывая широкие рыночные возможности для лазерных воздушных компрессоров.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх