服务咨询热线/English15851030435
网站首页
产品展示
成功案例
新闻动态
资料下载
联系我们
关于我们
咨询热线
15851030435
地址:南通市崇川区虹桥街道光明新村
传真:0515-85653550

新闻动态

当前位置:主页 > 新闻动态 >

光纤激光切割中的3种气体生成趋势 天然气生产的

发布时间:2019/10/22 07:51

光纤激光切割中的3种气体生成方法

氮气生产工艺的进步意味着工厂的切割成本更加高效,经济

发布于:2019年10月22日

发表人:江苏科茂自动化有限公司

关于:数控切割机激光切割机


当制造商最终购买了第一台光纤激光切割机时,他们学到了两件事:与过去的CO2技术相比,它们将以更高的速度切割材料,并且这样做将消耗更多的氮气。

在新光纤激光切割机的调查和购买过程中,后一点并没有占据主导地位,但很快它将成为重点领域。简而言之,氮气的成本会变得非常昂贵,而且如果制造商想要确保其零件上的激光切割边缘没有氧化物,那么制造商实际上别无选择,这是粉末涂料应用和附着力的首选表面。

必要性是发明之母,对于制造商而言也是如此。制造商推动行业寻找更具成本效益的液态氮替代品,而根据合同,液态氮是他们可以购买散装,杜瓦瓶甚至气瓶的产品。这导致了三种具有共同点的独特的激光气体趋势:制造商对产生自己的气体表现出兴趣。

趋势一:制氮

氮气的产生并不是真正的新趋势,但在过去五年中确实很流行。该技术已经发展到更加可靠,从而消除了由于气体输送问题而导致激光器停机的巨大担忧。

氮是我们呼吸的空气中最大的成分。它约占空气的78%,其中氧气(20.9%),氩气(0.9%),二氧化碳(0.03%)和氢,氦,氖、,和氙的微量元素构成其余部分。

氮气发生器通常依靠以下两种技术之一来产生纯氮气:

• 中空纤维膜。在这种机械过程中,气体流过纤维,氧气通过纤维中的孔向外渗透,而氮分子无法穿过孔,然后流向激光器。这种方法可以实现95%到99.5%的纯度,即5,000百万分之一(PPM)的氧气。(通过这种方法可以达到99.9%的纯度,每小时流量为2,500标准立方英尺[SCFH],但是要达到99.9%以上的纯度,则需要大量的能量,并且在许多应用中可能会抑制成本。)

• 变压吸附。这种空气分离方法可能是在金属制造环境中产生氮气的更常见方法。它依靠一个罐中的碳分子筛来捕集氧分子,从而使氮分子垂直穿过罐进入另一个罐。当第一个储罐不再吸收任何其他氧气时,就会发生压力摆幅;第二个储罐进入加压模式,第一个储罐耗尽其氧气收集装置。然后将第一个罐中的氮气吹扫干净,准备开始另一个分离循环。纯度值为95%到99.999%(含约10 PPM的氧气)是可能的,流速最高可达20,000 SCFH。

现在,虽然制氮已经存在了很多年,但制造商已经很多年没有被广泛采用。液氮输送是可靠的,坦率地说,许多商店对此技术表示怀疑。他们也许有权质疑第一代制氮机的性能,但是在过去的十多年中,该技术有了很大的进步。空气压缩机和氮气增压器要先进得多,数百台设备已经证明了发电机的可靠性,尤其是当它们的尺寸适合金属制造商当前和将来的运行时。

这些不仅仅是设计用于运行10小时以建立氮储备以用于白班的系统。事实是,这些储备类型的系统并不真正适合于车间的实际情况,在某些情况下,绿灯时间可能会过长,或者工作可能需要更高的流量或更高的压力输送,这会非常消耗储存的氮气很快。如果使用了存储的氮气,则系统可能需要10个小时或更长时间的不活动时间来重新构建它。

该氮气辅助气体发生器基于变压吸附技术,可产生99.5%的标准纯度,最高可达99.99%的选项。

当今的系统设计为每周24小时/每天7天运行,并针对最苛刻的方案进行了设计(请参见图1)。另外,氮气助推器用于协助加压输送的变化。

在许多情况下,空气压缩机和氮气增压泵的尺寸可以在最初安装氮气发生系统期间进行扩展。例如,如果制造商想在同一氮气系统中增加第二台激光器,需要更多的SCFH来处理较厚的材料,或者要用新的高功率光纤激光器替换旧机器,那么车间可能需要从3,000-SCFH系统的大小是系统的两倍。为此,它可以简单地添加另一个制氮机模块。

如果安装的空气压缩机比当前所需的空气压缩机大,这听起来有点浪费,请三思。额外的压缩空气容量可用于运行除尘器甚至材料处理设备。当需要将所有压缩空气容量用于氮气发生器进行光纤激光切割时,制造商可以购买较小的空气压缩机,用于激光切割以外的其他应用。

第二趋势:干燥空气辅助系统

在过去的两年中,对干燥空气辅助系统的兴趣确实引起了人们的关注,因为它们不需要金属制成的明亮切割边缘时,便为金属加工者提供了一种替代性的气体生成选择, 。他们无需额外花费即可获得切割性能(见图2)。

例如,干燥空气辅助系统的压缩机大约是氮气发生系统压缩机尺寸的一半,这不仅节省了初期投资,而且节省了持续的运营费用。同时,它可以具有与氮气系统相同的增压压缩机,从而使其能够提供相似的流量。

金属制造商可能会认为,对于要焊接或喷漆的材料,仅含大约80%的氮的空气将是可怕的,但这不一定是正确的。在大多数情况下,干燥空气辅助系统会产生辅助气体,产生可焊接,可油漆的激光切割边缘。油漆附着力测试和盐雾测试已证明了这一点。

当切割厚度超过1/8英寸的材料时尤其如此。水分必须从压缩空气流中排出,这不仅是为了提高速度,而且还要使切割边缘能够接受下游应用(例如油漆)。这是不应在这些应用中使用简单的车间空气的原因之一:太“湿”。将压缩空气通过广泛的干燥介质移动,使其成为合适的激光切割辅助气体。

随着公司使用更厚的材料证明了这一概念,越来越多的制造商对这些干燥空气辅助系统表现出了兴趣。还应该注意的是,由于工厂多年来一直在压缩空气中进行切割,因此晶圆厂可以升级到这种系统,而不会影响与散装气体供应商的现有合同。

第三趋势:混合动力系统

混合气体以达到一定的结果在金属制造中并不是什么新鲜事物。多年来,焊工已将不同的气体混合物用于不同的应用。现在,这一概念吸引了更多希望从光纤激光器中获得更多收益的金属制造商的注意力。

以专有方式结合气体的混合系统包括氮气发生器和干燥空气辅助系统,该氮气发生器以比标准系统通常所提供的更高的纯度生产氮气。然后,专有设备设置将特定比例的气体混合以提供辅助气体,从而改善典型的光纤激光切割性能。这些混合系统在某些应用中帮助将低碳钢的激光切割速度提高了40%,并消除了1英寸激光切割产生的锡渣。其他铝材。

 

这些系统还提供一定程度的灵活性-金属制造商可以选择仅切割由氮气发生器产生的氮气或仅由干燥空气辅助系统产生的干燥空气进行切割。所有基地都包括在内。

江苏科茂自动化有限公司 www.jskemao.cn

数控切割机制造商