為什么激光切割要用壓縮空氣?專用空壓機該如何選型?
為什么激光切割要用壓縮空氣?專用空壓機該如何選型?
compressor2001
中國壓縮機網(wǎng)始于2001年,由西安交通大學(xué)壓縮機研究所創(chuàng)辦,專注于壓縮機行業(yè)產(chǎn)學(xué)研與技術(shù)交流,擁有雜志、展會、網(wǎng)站與新媒體等多個業(yè)務(wù)板塊。更多服務(wù)請咨詢:029-82582165
壓縮機網(wǎng)
中國空壓機行業(yè)專業(yè)的媒體服務(wù)平臺
《壓縮機》 雜志與 壓縮機網(wǎng) 同步推出
激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快加熱至汽化溫度,蒸發(fā)后形成孔洞,隨著光束對材料的移動,孔洞連續(xù)形成寬度很窄的(如0.1mm左右)切縫,完成對材料的切割。
激光切割廣泛應(yīng)用于鈑金加工、金屬加工、廣告制作、廚具、汽車、燈具、鋸片、升降電梯、金屬工藝品、紡織機械、糧食機械、眼鏡制作、航空航天、醫(yī)療器械、儀器儀表等行業(yè)。激光切割機目前主要有熔化切割、汽化切割、氧氣切割、劃片和控制斷裂切割幾種方式。
幾種切割方法的切割速度比較:
激光切割機能夠應(yīng)對各種材質(zhì)和復(fù)雜形狀的切割要求,除了提供高能量的激光器以外,輔助氣體在切割過程必不可缺,其作用一是 助燃及散熱 ; 二是及時吹掉切割產(chǎn)生的熔漬, 防止灰塵堵塞激光噴嘴,三 是保護聚焦透鏡并 延長其使用壽命。
用于激光切割的輔助氣體主要有:
氧氣(O 2 ) :高純度氧氣的強氧化性,切割面易發(fā)黑,影響后續(xù)加工;
氮氣(N 2 ) :一般加工貴金屬或?qū)庸ぞ确浅8撸杀靖哂谘鯕馇懈睿?/span>
壓縮空氣(Compressed Air) :加工范圍廣,精度,用氣穩(wěn)定,空氣含有約20%的氧氣,因此可在一定程度彌補氧氣和氮氣的不足。
目前市場上的99.99%液氮大約為900~1000元/噸,每Nm 3 的氮氣成本為1元/ Nm 3 ,液氧約合3元/公斤,因此,切割行業(yè) 如果是常規(guī)碳鋼切割,采用壓縮空氣是一種較為經(jīng)濟適用的方式,對于貴金屬切割或高精度切割,采用制氮機現(xiàn)場制氮,更為方便適用。
例如: 采用葆德PM15TK型空壓機提供15.5bar的壓縮空氣,每分鐘可以提供1.27m 3 ,該型號空氣壓縮機的滿負(fù)荷輸入功率是13.4kW。
工業(yè)電費按0.8元/度計算,則每m 3 的空氣成本為:13.4x0.8/(1.27x60)=0.14 元/m 3, 按照每分鐘實際消耗0.5m 3 氣體,激光切割機每天工作8 小時計算,則采用空氣切割每天可以節(jié)省的成本為:(1-0.14)x8x60x0.5=206元,如激光切割機一年工作300 天,則一年可以節(jié)省的用氣成本為:206x300=61920 元。
選擇壓縮空氣作為激光切割的輔助氣體,為保證最佳用氣量與激光切割機的匹配, 激光切割選型三個參數(shù) : 壓力、流量和氣源品質(zhì)。
壓力 :激光切割機配套空氣壓縮機能切割多厚的板材,主要取決于激光功率,而與壓縮空氣壓力關(guān)系不大。在激光功率足夠大的情況下,壓縮空氣壓力越高,激光切割質(zhì)量越好,切割效率越高。
如采用壓縮空氣作為輔助氣體的激光切割機,壓縮空氣經(jīng)過干燥凈化之后,分成三路,分別作為輔助切割氣體、氣缸動力氣源、除塵氣體,切割氣體所占的比重大約是壓縮空氣總消耗量的80-90%。
對于不采用壓縮空氣而采用氮氣或氧氣作為輔助氣體的激光切割機,仍然要配一臺流量很小的空氣壓縮機提供氣缸動力氣源,不過只需要的是6-7bar 的常壓氣源。
流量 :流量的大小主要是看噴嘴的大小,正如前面所說,噴嘴占到用氣量的80~90%。激光切割機的噴頭有好多個規(guī)格,常見的有7個規(guī)格:1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0。這個流量的確定,可以通過噴嘴流量的計算獲得,或者通過噴嘴流量表查詢,或者直接詢問激光切割機廠家。
▲ 各種規(guī)格噴嘴采用不同切割氣壓時, 對應(yīng)的輔助氣體流量,m3/min
舉例一 : 用戶的激光切割機采用2.0mm的噴嘴,希望切割氣壓達(dá)到1.6MPa絕壓,應(yīng)該怎么配空氣壓縮機?
答: 2.0mm噴嘴維持1.6MPa絕壓,需要有0.491m 3 /min的壓縮空氣流量;按照實際出氣時間在70%,壓縮機90%的排氣量用于輔助切割計算,則需要的氣量為:0.491*0.7/0.9=0.382m 3 /min,兩臺則需要不小于0.764m 3 /min。
一臺葆德11TK/15.5的壓縮機的標(biāo)稱排氣量是0.97m 3 /min,可以帶兩臺使用2.0mm噴嘴的激光切割機(一拖二),或者一臺配2.5mm噴嘴的激光切割機。
舉例二: 一臺葆德15TK/15.5的激光切割用一體式空壓機可以怎樣配激光切割機?
答: 葆德15TK/15.5的壓縮機的標(biāo)稱排氣量是1.27m 3 /min,折算成可用氣量為:1.27*0.9/0.7=1.633m 3 /min
按上圖可知,一臺葆德15TK/16的激光切割用一體式空壓機可以帶一臺配3.5mm噴嘴的激光切割機,或者帶兩臺配2.5mm噴嘴的激光切割機(一拖二)。
壓縮空氣的品質(zhì)對激光切割質(zhì)量有非常直接的影響。
如果壓縮空氣中含有水霧和油,高壓噴射到激光切割頭的保護鏡面上,就會嚴(yán)重影響激光束的傳輸,使焦點分散,造成產(chǎn)品切不透,產(chǎn)生廢品。超大功率的激光切割機也有可能燒壞激光頭。
因此,對壓縮空氣的干燥凈化非常重要。去除水霧,需要性能優(yōu)越的冷干機。去除粉塵,需要配置高精密過濾器組。
葆德激光切割空壓機 ,集成了空壓機、冷干機、儲氣罐、氣水分離器、過濾器、排水器,形成一套完整的氣源系統(tǒng)。通常比用戶自己采購單個產(chǎn)品來進行配置,或交由中間商配置的,無論從經(jīng)濟性、穩(wěn)定性、環(huán)保性、節(jié)能性各方來講,更科學(xué)、更可靠、更有保障。
全新的數(shù)字化管理系統(tǒng) , 實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理與數(shù)字化保護。新升級高效冷干機,運行性能更穩(wěn)定,使用壽命更長。5級高效精密過濾,保證終端氣體純凈,配備自動排水系統(tǒng),應(yīng)用現(xiàn)場更清潔。
葆德撬裝激光切割空壓機 , 一體集成的創(chuàng)新設(shè)計,即裝即用,集成空壓機、冷干機、過濾器儲氣罐、吸干機,自帶排水過濾器,保證壓縮空氣達(dá)到高品質(zhì),應(yīng)用范圍更廣供氣壓力平穩(wěn),節(jié)約安裝空間,即買即裝即用。采用葆德云智能操作系統(tǒng),具有使用提醒、超壓高溫報警、壓縮空氣質(zhì)量預(yù)警等人性化功能。
經(jīng)過處理后的壓縮空氣: 壓力露點:-20~-30°C; 含油量:不超過0.001ppM; 顆粒物過濾精度:0.01um。
葆德激光切割制氮機 ,獨特的PSA技術(shù),獲得穩(wěn)定的氮氣供應(yīng),產(chǎn)氮效率高,氮氣濃度穩(wěn)定相對同等產(chǎn)品可節(jié)能30%。
氮氣流量:5Nm/h-1000Nm/h (以客戶實際用量定制) 氮氣純度(非氧含量):≥99.99% 氮氣壓力:0.7Mpa-1.8Mpa 氮氣露點:≤-40°C
葆德根據(jù)用戶生產(chǎn)工況,為用戶激光切割需求全方位定制設(shè)計,為用戶提供一個 數(shù)字化、智能化、高效可靠的激光切割解決方案,為您的企業(yè)提升競爭力。
來源:葆德供稿 合作推廣
您有什么不同的看法,歡迎留言進行交流!
最新版國標(biāo)對壓縮空氣質(zhì)量等級的規(guī)定(附表)
《壓縮機》雜志2023年7月電子書上線
重磅,投資近30億!阿特拉斯·科普柯工業(yè)壓縮機研制中國總部項目今日開工
-
2023年各省最新電價一覽!8省中午執(zhí)行谷段電價! 2023-01-03
-
PPT導(dǎo)出高分辨率圖片的四種方法 2022-09-22
-
2023年最新!國家電網(wǎng)27家省級電力公司負(fù)責(zé)人大盤點 2023-03-14
-
全國消防救援總隊主官及簡歷(2023.2) 2023-02-10
-
盤點 l 中國石油大慶油田現(xiàn)任領(lǐng)導(dǎo)班子 2023-02-28
-
我們的前輩!歷屆全國工程勘察設(shè)計大師完整名單! 2022-11-18
-
關(guān)于某送變電公司“4·22”人身死亡事故的快報 2022-04-26
