كيفية اختيار ضاغط هواء لولبي خاص لآلة القطع بالليزر

كيفية اختيار ضاغط هواء لولبي خاص لآلة القطع بالليزر

القطع بالليزر هو استخدام خصائص كثافة الطاقة العالية لشعاع الليزر ، تقارب الليزر إلى بقعة صغيرة من الضوء ، تسخين المادة بسرعة ، بحيث تصل إلى نقطة الغليان بعد التبخر لتشكيل ثقب ، ثم عن طريق تحريك شعاع الليزر على سطح المادة لإنشاء شق ، أكمل قطع كائن المعالجة.

القطع بالليزر هو إحدى طرق القطع الحراري ، والتي يمكن تقسيمها إلى قطع التغويز بالليزر ، وقطع الصهر بالليزر ، وقطع الصهر بمساعدة الأكسجين بالليزر ، وقطع الكسر المتحكم فيه.

مبدأ عمل القطع بالليزر

بالمقارنة مع طرق القطع الأخرى ، يتميز القطع بالليزر بسرعة القطع العالية والجودة العالية. تتلخص على وجه التحديد في الجوانب التالية:

(1) شق قطع الغاز بالليزر ضيق ، وجانبا الشق متوازيان وعموديان جيدان مع السطح.

(2) جودة قطع جيدة. نظرًا لأن بقعة الليزر صغيرة ، فإن كثافة الطاقة عالية ، وسرعة القطع سريعة ، وبالتالي يمكن للقطع بالليزر الحصول على جودة قطع أفضل.

(3) قطع سطح أملس وجميل ، حتى كعملية المعالجة الأخيرة ، بدون معالجة ميكانيكية ، يمكن استخدام الأجزاء مباشرة.

(4) سرعة القطع ، مثل: قطع الليزر 2500 وات بسمك 1 مم من الفولاذ الكربوني المدلفن على البارد ، وسرعة القطع تصل إلى 16-19 م / دقيقة.

(5) قطع غير ملامس ، فوهة القطع بالليزر وقطعة العمل بدون اتصال ، لا يوجد تآكل للأداة.

(6) بعد القطع بالليزر ، يكون عرض المنطقة المتأثرة بالحرارة صغيرًا جدًا ، ولا يتأثر أداء المادة بالقرب من الشق تقريبًا ، وتشوه قطعة العمل صغير ، ودقة القطع عالية. القطع بالليزر وطرق القطع الأخرى لمقارنة سرعة القطع ، انظر الجدول أدناه ، قطع المواد للوحة الصلب منخفضة الكربون.

مقارنة سرعة القطع لعدة طرق قطع:

أولاً ، للتقدم في اتجاه الطاقة العالية والدقة العالية والمساحة الكبيرة

في السنوات الأخيرة ، شهدت تكنولوجيا آلة القطع بالليزر المحلية تطورًا مذهلاً ، ونحو اتجاه الطاقة العالية والدقة العالية والمساحة الكبيرة. في سياق التصنيع الذكي في الصين ، أظهر المجال الصناعي اتجاهًا للتحول من المعالجة التقليدية إلى التصنيع المتطور ، وسيحافظ حجم السوق للقطع بالليزر في الصين دائمًا على اتجاه التطور السريع.

ثانيًا ، استحوذ سوق معدات القطع بالليزر على 39 ٪

في عام 2019 ، على الرغم من نمو سوق الليزر ، بدأ معدل النمو في التباطؤ مقارنةً بالعامين السابقين. بلغت عائدات مبيعات معدات الليزر في جميع المجالات (بما في ذلك الواردات) 65.8 مليار يوان ، بزيادة 8.8٪ على أساس سنوي. متأثرًا بعدم اليقين بشأن الاتجاه الاقتصادي العالمي ، من المتوقع أن تبلغ إيرادات المبيعات الإجمالية لسوق معدات الليزر في الصين في عام 2020 64.5 مليار يوان ، وسيكون هناك أول نمو سلبي منذ ما يقرب من عقد من الزمان ، لكن آفاقه لا تزال واسعة. والمبلغ المطلق ليس صغيرا.

في سوق معدات الليزر الصناعية ، يعتبر القطع بالليزر هو الأكثر استخدامًا ، حيث يمثل 39٪ ، والنقش واللحام هما الثاني والثالث ، ويمثلان 19٪ و 12٪ على التوالي.

ثالثًا ، الهواء المضغوط في مجال تطبيق القطع بالليزر

يمكن لآلة القطع بالليزر أن تتكيف مع متطلبات القطع لمختلف المواد والأشكال المعقدة ، بالإضافة إلى الحاجة إلى توفير ليزر عالي الطاقة ، يعتبر الغاز الإضافي مادة لا غنى عنها لإكمال عملية القطع. الغاز الإضافي للقطع بالليزر هو بشكل أساسي الأكسجين (O2) والنيتروجين (N2) والهواء المضغوط (الهواء المضغوط) ثلاثة. يتوفر الهواء المضغوط بسهولة أكبر من الأكسجين والنيتروجين ، وهو رخيص جدًا مقارنة بالأكسجين والنيتروجين ، كما أن استخدام الهواء المضغوط كغاز إضافي للتقطيع شائع جدًا.

جودة الهواء المضغوط لها تأثير مباشر جدًا على جودة قطع المعادن بالليزر ، وسيؤثر حجم واستقرار ضغط الغاز على تأثير القطع. يجب أن يعتمد دعم آلة القطع بالليزر كمواصفات ضاغط هواء غازي إضافي في الحجم المختار ، بشكل أساسي على آلة القطع بالليزر المستخدمة بواسطة تصميم رأس القطع بالليزر لضغط الغاز الإضافي وحجم الفوهة لتحديده ، بحيث يمكنك الحصول على أفضل هواء مطابقة الضاغط وآلة القطع بالليزر.

مقارنة القطع بالليزر مع الغازات المساعدة المختلفة

القطع بالليزر ، وفقًا للمواد المختلفة للوحة القطع ، لاختيار غاز القطع المختلف. قطع الغاز واختيار الضغط ، جودة القطع بالليزر لها تأثير كبير.

تستخدم معالجة القطع بالليزر عادةً غاز الأكسجين الإضافي (O2) والنيتروجين (N2) والهواء المضغوط (الهواء المضغوط) ، وأحيانًا تستخدم أيضًا الأرجون (Ar). وفقًا لضغط الغاز ، يمكن تقسيمه إلى غاز عالي الضغط وغاز منخفض الضغط.

يشمل دور الغاز المساعد للقطع بالليزر بشكل أساسي: الاحتراق وتبديد الحرارة ، ونفخ بقع الانصهار في الوقت المناسب ، ومنع ارتداد البقع الذائبة في الفوهة ، وحماية عدسة التركيز ، وما إلى ذلك وفقًا لمواد القطع المختلفة ، جنبًا إلى جنب مع قوة آلة القطع بالليزر ، اختر عملية القطع بالليزر المختلفة ، واختيار الغاز الإضافي ليس هو نفسه. الخصائص والاستخدامات ونطاق التطبيق لأنواع مختلفة من الغازات المساعدة هي كما يلي:

(1) يستخدم الأكسجين (O2) بشكل أساسي لقطع مواد الصلب الكربوني. تعمل حرارة التفاعل الكيميائي للأكسجين والحديد على تعزيز ذوبان المعدن الماص للحرارة ، والذي يمكن أن يحسن بشكل كبير من كفاءة القطع ، ويحقق قطعًا أكثر سمكًا للمواد ، ويحسن بشكل كبير من قدرة المعالجة لآلة القطع بالليزر. ولكن في الوقت نفسه ، نظرًا لوجود الأكسجين ، سيكون هناك فيلم أكسيد واضح على الوجه النهائي للشق ، وسيكون له تأثير تبريد على المادة حول سطح القطع ، مما يحسن صلابة هذا الجزء من المواد ، ولها تأثير معين على المعالجة اللاحقة. قطع الأكسجين مادة قطع نهاية الوجه الأسود أو الأصفر الداكن. صفيحة فولاذية كربونية عامة تستخدم قطع الأكسجين ، وحفر ضغط منخفض ، وقطع بضغط منخفض.

(2) الأرجون (Ar) هو غاز خامل يمكن أن يمنع الأكسدة والنترة في القطع بالليزر ، ويمكن استخدامه أيضًا في الذوبان. لكن سعر غاز الأرجون أعلى من النيتروجين ، فإن القطع العام بالليزر باستخدام غاز الأرجون ليس فعالاً من حيث التكلفة. يستخدم قطع الأرجون بشكل أساسي في التيتانيوم وسبائك التيتانيوم ، والوجه النهائي لقطع الأرجون باللون الأبيض.

(3) يمكن توفير الهواء المضغوط (هواء مضغوط) مباشرة بواسطة ضواغط الهواء. بالمقارنة مع الأكسجين والنيتروجين ، فمن السهل الحصول عليه ورخيص للغاية. على الرغم من أن الهواء يحتوي فقط على حوالي 20 ٪ من الأكسجين ، إلا أن كفاءة القطع أقل بكثير من قطع الأكسجين ، ولكن قدرة القطع قريبة من النيتروجين ، فإن كفاءة قطع الهواء أعلى قليلاً من قطع النيتروجين. الوجه النهائي لقطع الهواء أصفر. عندما لا يكون هناك شرط صارم على لون سطح قطع المواد ، فإن الهواء المضغوط هو الخيار الأكثر اقتصادا وعملية بدلا من قطع النيتروجين

(4) (4) النيتروجين (N2) عند استخدام النيتروجين كغاز مساعد للقطع ، سيشكل النيتروجين جوًا واقيًا حول المعدن المنصهر لمنع تأكسد المادة ، وتجنب تكوين طبقة الأكسدة ، وتحقيق قطع الأكسدة. ولكن في الوقت نفسه ، نظرًا لأن النيتروجين لا ينتج تفاعلًا كيميائيًا مع المعدن ، فلا يوجد تفاعل توليد حرارة ، وقدرة القطع ليست جيدة مثل الأكسجين ، واستهلاك النيتروجين في قطع النيتروجين أكبر بعدة مرات من الأكسجين ، وتكلفة القطع أعلى من الأكسجين قطع. لا يمكن دمج سطح القطع المؤكسد مباشرة ، أو تلطيخه ، أو مقاومة التآكل القوية وخصائص أخرى ، وقطع وجه النهاية باللون الأبيض. بشكل عام ، يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ والصفائح المجلفنة والألمنيوم وسبائك الألومنيوم والنحاس وغيرها من المواد ، مع ثقب الضغط المنخفض ، مع القطع بالضغط العالي. عند قطع النيتروجين ، يكون لتغيير تدفق الغاز تأثير كبير على القطع. في حالة ضمان ضغط قطع الغاز ، من الضروري ضمان تدفق غاز كافٍ.

في الوقت الحاضر ، يبلغ حجم النيتروجين السائل في السوق حوالي 1400 يوان / طن ، ويجب استخدام النيتروجين السائل المستخدم في القطع بالليزر في خزان Duva. يبلغ حجم الخزان عمومًا 120 كجم ، وسعر 1 كجم أكثر من 3 يوانات ، دعنا نحسب 1400 يوان / طن.

120X1.4 = 168 يوان ، والثقل النوعي للنيتروجين في الحالة القياسية هو 1.25 كجم / م 3 ، وبالتالي فإن أقصى استخدام للنيتروجين السائل في خزان من خزان ديوار هو حوالي 120 / 1.25 = 96Nm3 ، وتكلفة النيتروجين لكل Nm3 هو 168/96 = 1.75 يوان / متر مكعب عادي

إذا تم استخدام كمبروسر هواء محلي لتوفير 16 بار من الهواء المضغوط و 1.27 متر مكعب في الدقيقة ، فإن قوة إدخال الحمل الكامل لهذا النوع من ضاغط الهواء هي 13.4 كيلو وات.

يتم حساب الكهرباء الصناعية عند 1.0 يوان / درجة ، ثم تكلفة الهواء لكل متر مكعب هي: 13.4x1.0 / (1.27x60) = 0.176 يوان / متر مكعب ، وفقًا للاستهلاك الفعلي 0.5 متر مكعب من الغاز في الدقيقة ، تعمل ماكينة القطع بالليزر 8 ساعة في اليوم ، فإن التكلفة اليومية التي يتم توفيرها عن طريق القطع بالهواء مقارنة بقطع النيتروجين هي: (1.75 0.176) x8x60x0. 5 = 378 دولارًا. إذا كانت آلة القطع بالليزر تعمل لمدة 300 يوم في السنة ، فيمكن توفير تكلفة الغاز لمدة عام: 378 × 300 = 113400 يوان. لذلك ، فإن استخدام الهواء المضغوط بدلاً من قطع النيتروجين أمر اقتصادي وعملي للغاية.

في السنوات الأخيرة ، شهدت تكنولوجيا آلة القطع بالليزر المحلية تطورًا مذهلاً ، ونحو اتجاه الطاقة العالية والدقة العالية والمساحة الكبيرة. في ظل خلفية التصنيع الذكي في الصين ، أظهر المجال الصناعي اتجاهًا للتحول من المعالجة التقليدية إلى التصنيع الراقي. سيحافظ حجم السوق للقطع بالليزر في الصين دائمًا على اتجاه التطور السريع ، والذي سيوفر مساحة نمو كبيرة في السوق لضاغط الهواء الليزري.

إن كيفية اختيار ضاغط هواء لولبي خاص للقطع بالليزر أمر مهم للغاية ، لتحسين الكفاءة وتوفير التكاليف مهم جدًا.