Качество лазерной резки зависит не только от источника лазера, точности станка и скорости резки. Вспомогательный газ также играет важную роль в качестве кромки, удалении шлака, контроле окисления, стабильности резки и последующей обработке. Для многих цехов по производству металлов, особенно тех, которые занимаются резкой нержавеющей стали, алюминия, оцинкованной стали и прецизионных деталей, азот является одним из наиболее важных вспомогательных газов.

Генератор азота обеспечивает азотом станки лазерной резки на месте. Благодаря сепарации газов PSA генератор азота извлекает богатый азотом газ из сжатого воздуха и подает его в качестве стабильного вспомогательного газа для процесса резки. В этом заключается практическое значение извлечения газа генератором азота в этой статье: оно относится к физическому отделению газа от сжатого воздуха, а не к добыче нефти, горнодобывающей промышленности или подземного газа.

При лазерной резке азот действует главным образом как инертный защитный и вспомогательный газ. Это помогает вытеснить кислород вокруг зоны резки, уменьшить окисление кромок реза и выдуть расплавленный материал из реза. Результат может быть чище, ярче и более подходящим для сварки, покраски, нанесения покрытия, полировки или прямой сборки.

Для цехов, которым необходимо стабильное газоснабжение объекта, компания КСТК Генератор азота может обеспечить азот высокой чистоты для лазерной резки, изготовления металлов, электроники, упаковки пищевых продуктов и других промышленных применений. В этом руководстве объясняется, как работает экстракция газообразного азота, почему азот используется при лазерной резке и как выбрать правильную систему генератора азота.

Ключевой вывод

Генератор азота для лазерной резки поддерживает качество резки, производя газ, богатый азотом, из сжатого воздуха посредством разделения газа PSA. Азот используется в качестве вспомогательного газа для уменьшения окисления, улучшения внешнего вида кромки, удаления расплавленного материала и обеспечения стабильной производительности резки.

Ключевые моменты включают в себя:

• Генератор азота извлекает богатый азотом газ из сжатого воздуха.

• Генерация азота PSA представляет собой физический процесс разделения газов.

• Азот помогает предотвратить окисление кромок реза.

• Качество азота для лазерной резки зависит от чистоты, давления и стабильности потока.

• При резке нержавеющей стали и алюминия часто используется вспомогательный азот.

• Кислород может способствовать более быстрой резке некоторых изделий из углеродистой стали, но он создает окисленные кромки.

• Полная система должна включать сжатие воздуха, сушку, фильтрацию, буферизацию газа, регулирование давления и контроль чистоты.

• Правильный генератор азота следует выбирать в зависимости от материала, толщины, мощности лазера, количества машин, часов работы и требований к качеству.

Короче говоря, производство азота – это не только способ подачи газа. Это часть управления процессом лазерной резки.

Почему для лазерной резки необходим вспомогательный газ

Вспомогательный газ подается через лазерную режущую головку и сопло в зону резки. Он поддерживает процесс резки, удаляя расплавленный материал, защищая область линзы, контролируя окисление и улучшая формирование кромок.

Без подходящего вспомогательного газа лазерная резка может столкнуться с рядом проблем:

• Окисленные или обесцвеченные края обреза.

• Повышенное количество шлака или окалины

• Более грубый внешний вид края

• Нестабильное качество резки

• Дополнительная шлифовка или очистка после резки

• Снижение эффективности производства

• Более высокий процент дефектов

• Плохие результаты на нержавеющей стали или алюминии.

Разные газы дают разные результаты. Азот, кислород и сжатый воздух могут использоваться при лазерной резке, но каждый из них выполняет свою функцию.

Для высококачественного изготовления металлов вспомогательный газ следует выбирать в зависимости от материала, толщины, мощности лазера, требований к качеству кромки и последующего процесса.

Почему азот используется для лазерной резки

Азот широко используется при лазерной резке, поскольку он создает инертную атмосферу вокруг зоны резки. В отличие от кислорода азот не вступает в активную реакцию с нагретой поверхностью металла. Это помогает уменьшить окисление и получить более чистые края реза.

Предотвращение краевого окисления

Во время лазерной резки поверхность материала сильно нагревается. Если присутствует кислород, он может вступать в реакцию с нагретым металлом и образовывать оксидные слои. Это может привести к изменению цвета, шероховатости или необходимости дополнительной очистки.

Азот помогает вытеснять кислород вокруг зоны резания и защищает кромку от окисления.

Улучшение качества реза

Чистота кромок особенно важна для нержавеющей стали, алюминия, декоративных панелей, прецизионных деталей и компонентов, требующих сварки или нанесения покрытия после резки. Вспомогательный азот поможет получить более яркие и гладкие края.

Сокращение вторичной обработки

Если кромки реза после лазерной резки стали чище, мастерские могут отказаться от шлифовки, полировки, травления или химической очистки. Это может повысить эффективность производства и сократить ручной труд.

Поддержка резки нержавеющей стали и алюминия

Нержавеющая сталь и алюминий являются распространенными материалами, для которых предпочтительна резка азотом. Эти материалы часто требуют кромок с уменьшенным окислением и хорошего внешнего вида поверхности.

Поддержание стабильных условий резания

Нестабильность газа может повлиять на качество резки. Если давление, расход или чистота изменяются во время работы, кромка среза также может измениться. Генератор азота подходящего размера, установленный на месте, помогает обеспечить более контролируемую подачу газа.

Процесс извлечения и разделения газа генератора азота

В этой статье под « экстракцией газа генератором азота» подразумевается извлечение богатого азотом газа из сжатого воздуха посредством контролируемого процесса разделения. Речь не идет о химическом производстве азота. Это также не относится к добыче природного газа.

Генератор азота PSA использует в качестве неочищенного газа сжатый воздух. После очистки воздуха система отделяет азот от кислорода и других компонентов. Затем богатый азотом газ буферизуется, регулируется и подается на станок для лазерной резки.

Блок-схема экстракции газа PSA

Сжатый воздух ↓ Осушитель воздуха и фильтрация ↓ Сепарация на углеродных молекулярных ситах ↓ Экстракция газа, богатого азотом ↓ Буферный резервуар с азотом ↓ Регулирование давления ↓ Станок для лазерной резки ↓ Очистка и уменьшение окисления кромок реза

Основные этапы добычи газообразного азота

Читатели, которым необходимо базовое техническое объяснение, также могут ознакомиться с руководством KSTK по Что такое генератор азота PSA, прежде чем сравнивать требования к лазерной резке.

Азот, кислород и сжатый воздух при лазерной резке

В качестве вспомогательных газов можно использовать азот, кислород и сжатый воздух, но их режущий эффект различен.

Азот – лучший выбор, когда целью является более чистая кромка с меньшим окислением. Кислород может быть полезен при резке некоторых видов углеродистой стали, поскольку реакция окисления увеличивает тепло и может поддерживать скорость резки. Сжатый воздух может снизить стоимость газа, но он содержит кислород и может увеличить риск окисления.

Это означает, что генератор кислорода может быть уместен для некоторых применений кислородной резки, но его не следует использовать в качестве основного ключевого слова для содержания лазерной резки на основе азота. Для нержавеющей стали, алюминия и прецизионного качества кромок обычно лучше подходит генератор азота.

Ключевые факторы при выборе генератора азота для лазерной резки

Генератор азота для лазерной резки следует выбирать в соответствии с фактическим производственным процессом. Система должна соответствовать режущему станку, типу материала, требованиям к качеству кромки и графику работы.

1. Чистота азота

Чистота азота влияет на контроль окисления. Более высокая чистота означает более низкое содержание кислорода в вспомогательном газе.

Для некоторых общих операций резки может быть достаточно умеренной чистоты. Для нержавеющей стали, алюминия и высококачественных деталей может потребоваться более высокая чистота для достижения более чистых кромок.

Чистоту следует выбирать в соответствии с:

• Тип материала

• Требование к качеству кромки

• Скорость резки

• Диапазон толщины

• Последующая обработка

• Стандарт проверки клиента

Автоматический выбор наивысшей чистоты не всегда является лучшим решением. Более высокая чистота может потребовать большего количества сжатого воздуха и большей мощности оборудования. Наилучшая чистота — это уровень, который эффективно соответствует требованиям качества.

2. Скорость потока азота

Скорость потока определяет, сможет ли генератор азота обеспечить достаточное количество газа во время резки. Если поток недостаточен, удаление шлака может быть плохим, а качество резки может стать нестабильным.

Потребность в потоке зависит от:

• Мощность лазера

• Диаметр сопла

• Давление газа

• Толщина материала

• Скорость резки

• Количество станков лазерной резки

• Пиковый производственный спрос

Для нескольких машин или непрерывного производства размер системы должен выбираться в соответствии с пиковой потребностью в расходе, а не только со средним использованием.

3. Давление газа

Лазерная резка требует стабильного давления газа. Слишком низкое давление может снизить эффективность удаления шлака. Слишком высокое давление может привести к потере газа и нестабильности процесса.

Давление газа должно соответствовать типу режущего станка, толщине материала, конфигурации сопла и процессу резки.

4. Тип и толщина материала

Нержавеющая сталь, алюминий, углеродистая сталь, оцинкованная сталь и другие металлы предъявляют разные требования к газу. Резка тонких листов и резка толстых листов также требуют разных условий давления и потока.

Генератор азота для резки волоконным лазером следует выбирать исходя из фактического состава материалов в цеху.

5. Мощность лазера и скорость резки.

Более высокая мощность лазера и более высокая скорость резки могут потребовать большего потока азота. Если мастерская модернизирует станок для лазерной резки, но сохраняет газовую систему меньшего размера, качество резки может стать нестабильным.

6. График производства

К цеху, работающему в одну смену, предъявляются иные требования, чем к заводу, работающему в две или три смены. Непрерывная работа требует большего внимания к производительности компрессора, очистке воздуха, буферным резервуарам, надежности генератора и планированию технического обслуживания.

7. Качество очистки воздуха

Производительность генератора азота во многом зависит от системы сжатого воздуха. Влага, масло и частицы могут повлиять на углеродное молекулярное сито и стабильность системы.

Полная система должна включать в себя:

• Воздушный компрессор

• Сушилка

• Прецизионные фильтры

• Фильтры для удаления масла

• Воздушный буферный резервуар

• Генератор азота PSA

• Буферный резервуар для азота

• Регулятор давления

• Монитор чистоты

• Система управления

Для цехов лазерной резки ценность генератора азота зависит не только от мощности извлечения газа, но также от стабильности чистоты, скорости потока, контроля давления и качества очистки воздуха.

Рекомендуемая чистота азота для различных задач лазерной резки

Требуемая чистота азота зависит от результата резки, ожидаемого мастерской. Таблица ниже представляет собой практическое руководство по выбору, а не универсальное правило.

В цехе лазерной резки чистота азота должна быть подтверждена после проверки материала, толщины, целевого качества резки, конфигурации машины и объема производства.

Производство азота на месте в сравнении с поставкой бутилированного или жидкого азота

Многие мастерские используют азот в баллонах или жидкий азот, когда объем производства невелик. Однако по мере роста спроса на газ могут возникнуть проблемы с контролем затрат, хранением, обработкой и стабильностью поставок.

Генератор азота, установленный на объекте, производит азот из сжатого воздуха. Это дает мастерской больший контроль над наличием газа и снижает зависимость от поставок газа.

Для операций лазерной резки среднего масштаба Комбинированный генератор азота можно рассматривать, когда проект требует комплексной сушки, фильтрации, буферизации газа и производства азота в одной системе.

Контрольный список выбора ключей

Как генераторы азота улучшают качество и эффективность лазерной резки

Подходящий генератор азота может улучшить операции лазерной резки несколькими практическими способами.

Чистые края среза

Азот помогает уменьшить окисление вокруг зоны резания. Это обеспечивает более чистые, яркие и ровные края деталей из нержавеющей стали и алюминия.

Меньше вторичной обработки

Если кромки после резки стали чище, мастерская может отказаться от шлифовки, полировки, травления или химической очистки. Это может сократить время производства и снизить потребность в рабочей силе.

Более стабильная подача газа

Производство азота на месте снижает зависимость от внешних поставок газа. Это помогает мастерским более надежно управлять производственными графиками.

Улучшение управления процессом

При правильной подготовке воздуха, наличии буферных резервуаров, регулировании давления и контроле чистоты подача газа становится более контролируемой. Стабильный вспомогательный газ обеспечивает более стабильные результаты резки.

Улучшенный долгосрочный контроль затрат

Генератор азота может помочь снизить долгосрочные затраты на поставку газа для мастерских с устойчивой потребностью в азоте. Фактический результат зависит от стоимости электроэнергии, цены на газ, часов работы, размера системы и качества обслуживания.

Решения KSTK для генераторов азота для лазерной резки

KSTK предоставляет системы генераторов азота для лазерной резки, изготовления металлов, электроники, упаковки пищевых продуктов, химической обработки, фармацевтики и других промышленных применений. Для мастерских лазерной резки KSTK может помочь оценить конфигурации генератора азота в зависимости от материала, толщины, мощности лазера, чистоты, скорости потока, давления, конструкции воздушной системы и производственного графика.

Решения KSTK для генераторов азота могут поддерживать:

• Волоконно-лазерная резка

• Резка нержавеющей стали

• Резка алюминия

• Прецизионное изготовление металла

• Линии непрерывной резки

• Подача азота высокой чистоты

• Производство азота на месте

• Извлечение газообразного азота из сжатого воздуха

• Интегрированная сушка и фильтрация

• Системы газогенерации на раме

• Проекты по производству азота в контейнерах

КСТК Применение генераторов азота для лазерной резки показывает, как азот может поддерживать чистую и высокоточную резку нержавеющей стали, алюминия и других металлов, чувствительных к окислению.

Надежное решение для подачи газа для лазерной резки должно включать в себя нечто большее, чем просто генератор азота. Следует также учитывать качество сжатого воздуха, выбор осушителя, фильтрацию, размер резервуара, стабильность давления, контроль чистоты, трубопроводы и планирование технического обслуживания.

Заключение

Генераторы азота ценны для лазерной резки, поскольку они обеспечивают стабильный источник вспомогательного азота на месте. Посредством разделения газа PSA генератор азота извлекает богатый азотом газ из сжатого воздуха и подает его на станки лазерной резки с контролируемой чистотой, расходом и давлением.

При изготовлении нержавеющей стали, алюминия и прецизионных металлов азот может помочь уменьшить окисление, улучшить внешний вид режущей кромки, снизить потребности в вторичной обработке и обеспечить более стабильное качество резки.

Однако выбор правильного генератора азота требует большего, чем просто выбор продукта по названию. Мастерские должны оценить чистоту азота, скорость потока газа, давление, мощность лазера, тип материала, толщину резки, количество машин, график производства, систему очистки воздуха, буферную емкость и требования к техническому обслуживанию.

Нужна стабильная подача азота для вашей линии лазерной резки? Свяжитесь с KSTK для получения решения по извлечению и подаче газообразного азота для лазерной резки в зависимости от вашего материала, толщины резки, мощности лазера, чистоты азота, скорости потока, давления, часов работы и условий установки.

Часто задаваемые вопросы

1. Что означает экстракция газа генератором азота?

В применениях лазерной резки газоэкстракция генератора азота означает извлечение богатого азотом газа из сжатого воздуха посредством физического процесса разделения газов. Это не относится к добыче природного газа или химическому производству азота.

2. Почему для лазерной резки используется азот?

Азот используется в качестве инертного вспомогательного газа. Это помогает уменьшить окисление кромок реза, удалить расплавленный материал из зоны резки и обеспечить более чистый результат при обработке нержавеющей стали, алюминия и металлов, чувствительных к окислению.

3. Подходит ли генератор азота для лазерной резки?

Да. Правильно настроенный генератор азота может поставлять азот для станков лазерной резки на месте. Его следует выбирать в зависимости от чистоты, скорости потока, давления, мощности лазера, толщины материала и производственных потребностей.

4. Как генератор азота PSA извлекает азот из сжатого воздуха?

Генератор азота PSA использует сжатый воздух, оборудование для очистки воздуха и углеродное молекулярное сито для отделения газа, богатого азотом, от кислорода и других компонентов. Затем азот буферизуется и подается в режущий станок.

5. Какая чистота азота необходима для лазерной резки?

Требуемая чистота зависит от типа материала, требований к качеству резки, толщины и последующей обработки. Нержавеющая сталь, алюминий и прецизионные детали обычно требуют более высокой чистоты азота, чем для резки общего назначения.

6. Какой поток азота необходим станку для лазерной резки?

Поток азота зависит от мощности лазера, размера сопла, давления газа, толщины материала, скорости резки и количества машин. Размер генератора следует выбирать с учетом пиковой потребности в газе.

7. Является ли азот более предпочтительным для лазерной резки, чем кислород?

Азот предпочтительнее, когда требуются чистые кромки с пониженным уровнем окисления. Кислород может быть полезен при резке некоторых видов углеродистой стали, поскольку он поддерживает реактивную резку, но обычно создает окисленную кромку.

8. Может ли один генератор азота снабжать несколько станков лазерной резки?

Да. Один генератор азота может снабжать энергией несколько станков для лазерной резки, если система правильно подобрана. Расход, стабильность давления, емкость буферного резервуара и пиковая нагрузка должны быть тщательно рассчитаны.

9. Что следует проверить перед выбором генератора азота?

Вам следует проверить тип материала, диапазон толщины, мощность лазера, количество оборудования, чистоту азота, скорость потока, давление, мощность воздушного компрессора, качество осушителя и фильтрации, размер буферного резервуара, часы работы и условия установки.

10. Снижает ли генератор азота стоимость подачи газа?

Генератор азота может помочь снизить долгосрочные затраты на поставку газа для мастерских с постоянной или высокой потребностью в азоте. Фактическая экономия зависит от местных цен на газ, стоимости электроэнергии, рабочего времени, технического обслуживания и размеров системы.