Kako PSA Oxygen poveča natančnost rezanja za delavnice laserskega rezanja

Delavnice laserskega rezanja so odvisne od procesnih plinov za doseganje posebnih rezultatov rezanja. Med plini, ki se uporabljajo v sistemih z laserjem z vlakni in CO₂, ima kisik neposredno vlogo pri rezanju ogljikovega jekla, tako da podpira oksidacijsko reakcijo na območju rezanja. Plin ne le odstrani staljeno kovino iz zareza, ampak prispeva tudi dodatno toplotno energijo med postopkom rezanja.

Številne proizvodne delavnice pridobivajo kisik prek snopov jeklenk ali sistemov tekočega kisika v razsutem stanju. Vendar pa so vse večji obseg proizvodnje, nihajoča poraba plina in naraščajoči logistični stroški privedli do tega, da so številni obrati za predelavo kovin ocenili-proizvodnjo kisika na kraju samem s tehnologijo PSA (Pressure Swing Adsorpcija).

Sistem kisika PSA proizvaja kisik neposredno iz stisnjenega zraka in dovaja neprekinjen vir plina opremi za lasersko rezanje. Če je pravilno integriran z rezervoarji za shranjevanje kisika, kompresorji za pospeševanje in cevovodnimi omrežji, lahko sistem podpira stabilne pogoje rezanja v več proizvodnih izmenah.

Ta članek preučuje, kako proizvajanje kisika PSA vpliva na natančnost laserskega rezanja, kako tehnologija deluje in kako proizvodne delavnice integrirajo sisteme PSA v postopke rezanja.

Razumevanje vloge kisika pri laserskem rezanju

Kisik deluje kot reaktiven rezalni plin

Pri laserskem rezanju ogljikovega jekla kisik opravlja dve istočasni funkciji.
Najprej kisik izvrže staljeni material iz rezalne zareze.
Drugič, kisik kemično reagira z razgretim jeklom.
Reakcija oksidacije ustvarja dodatno toploto:
Fe + O₂ → FeO + Toplota
Ta reakcija poveča toplotno energijo znotraj območja reza in pomaga pri odstranjevanju materiala. Posledično rezanje-s kisikom na splošno doseže debelejše rezanje ogljikovega jekla v primerjavi z rezanjem-s dušikom z enako močjo laserja.

Običajni tlak dovoda kisika se giblje med:
· 0,3 bara
· 6 barov
odvisno od:
· Debelina materiala
· Moč laserja
· Hitrost rezanja
· Oblikovanje šob

Čistost kisika vpliva na stabilnost rezanja

Postopek rezanja je odvisen od vzdrževanja konstantne koncentracije kisika. Ko se čistost kisika zmanjša, lahko pride do več procesnih sprememb:
· Počasnejša stopnja oksidacije
· Povečana tvorba žlindre
· Bolj grobe rezane površine
· Zmanjšana hitrost rezanja
· Nepopolna penetracija

Na primer, rezanje 12 mm ogljikovega jekla z 99,5 % kisika lahko povzroči drugačne robne pogoje v primerjavi z nižjimi koncentracijami kisika. Upravljavci delavnic torej spremljajo:
· Čistost kisika
· Stopnja pretoka
· Dovodni tlak
za vzdrževanje ponovljivih rezalnih pogojev.

Pretok plina neposredno vpliva na nastanek zareze

Šoba usmerja kisik proti območju rezanja. Pretok plina mora opravljati dve dejanji hkrati:
1. Podpora oksidaciji.
2. Odstranite staljeni material.
Nezadosten pretok plina lahko omogoči, da se staljena kovina strdi znotraj zareza. Prevelik pritisk lahko poškoduje bazen staline in vpliva na kakovost robov. Stabilna dostava kisika pomaga vzdrževati dosledno širino zareza in geometrijo robov v proizvodnih serijah.

Kako deluje PSA proizvodnja kisika

Zrak postane surovina

Generatorji kisika PSA ločujejo kisik iz atmosferskega zraka. Atmosferski zrak vsebuje približno:
· 78 % dušika
· 21 % kisika
· 1 % argona in plinov v sledovih
Namesto transporta jeklenk s kisikom v delavnico sistem PSA črpa kisik iz okoliškega zraka. Postopek pretvarja električno energijo in stisnjen zrak v neprekinjeno oskrbo s kisikom.

Glavne komponente kisikovega sistema PSA

Postaja za lasersko rezanje kisika običajno vsebuje:

Kako sistemi PSA z dvojnim-stolpom vzdržujejo stabilno oskrbo s kisikom

Postopek adsorpcije dušika:Stisnjen zrak vstopa v adsorpcijsko posodo. Zeolitno molekularno sito selektivno adsorbira molekule dušika. Kisik gre skozi adsorpcijsko plast in vstopi v rezervoar za shranjevanje. Tipična čistost kisika PSA za industrijsko uporabo: · 90% · 93% · 95% odvisno od proizvodne zmogljivosti in konstrukcijskih zahtev.

Neprekinjeno preklapljanje med stolpi:Postopek PSA temelji na izmeničnih adsorpcijskih ciklih. Medtem ko stolp A adsorbira dušik: · Stolp B regenerira. Ko se stolp A približa nasičenosti, krmilnik PLC preklopi ventile. Postopek se nato obrne. Običajni časi ciklov segajo od: · 45 sekund · 120 sekund, odvisno od zasnove sistema. Ta ureditev preprečuje prekinitve proizvodnje kisika.

Stabilizacija tlaka prek medpomnilnika:Stroji za lasersko rezanje delujejo najbolje, ko so pogoji za dovod plina stabilni. Puferski rezervoar za kisik absorbira nihanja tlaka, ki nastanejo zaradi preklopa adsorpcijskega stolpa. To stabilizira: · Tlak kisika · Hitrost pretoka · Kontinuiteto oskrbe, preden kisik vstopi v rezalni sistem.

Kako PSA Oxygen podpira natančnost rezanja

Dosledna razpoložljivost kisika med proizvodnjo

Delavnice, ki uporabljajo več laserskih strojev, lahko porabijo velike količine kisika. Na primer: Delavnica, ki deluje: · Trije 12 kW vlakneni laserji · Dve proizvodni izmeni lahko neprekinjeno porabljata kisik ves dan. Sistem PSA proizvaja kisik na -gradišču in prenaša plin neposredno v cevovodno omrežje delavnice. Neprekinjena proizvodnja zmanjšuje odvisnost od urnikov zamenjave valjev med aktivnim rezanjem.

Zmanjšano nihanje tlaka

Banke valjev postopoma izgubljajo pritisk, ko se porablja kisik. Operaterji pogosto preklapljajo med skupinami jeklenk, da ohranijo oskrbo. Tlačni prehodi lahko vplivajo na pogoje dovajanja plina. Sistem PSA v kombinaciji z: · Vmesnimi rezervoarji · Regulatorji tlaka · Ojačevalniki kisika ohranja stabilnejši profil dovajanja. Stabilen tlak pomaga ohranjati ponovljivo delovanje šob.

Izboljšana doslednost paketov in avtomatizirana podpora

Delavnice za laserski razrez pogosto obdelujejo: · konstrukcijske jeklene dele · komponente kmetijske opreme · dele gradbenih strojev · sklope pločevine. Proizvodne serije lahko vključujejo na stotine ali tisoče enakih komponent. Stabilni pogoji oskrbe s kisikom pomagajo vzdrževati: · Podobno geometrijo zareze · Podobno oksidacijsko obnašanje · Podoben videz robov v proizvodnih serijah.

Sodobni proizvodni obrati pogosto integrirajo: · CNC nakladalne sisteme · Avtomatizirano rokovanje s ploščami · Sisteme za razkladanje tekočih trakov. Ti sistemi delujejo neprekinjeno. Prekinitve, ki jih povzroči zamenjava cilindra, lahko vplivajo na načrtovanje proizvodnje. -Sistem PSA na lokaciji dovaja kisik neposredno v distribucijsko omrežje, kar zmanjšuje odvisnost od ročne menjave jeklenk.

Kontejnerske naprave PSA za kisik za delavnice laserskega rezanja

Kaj je kisikova naprava v posodah?

Obrat za proizvodnjo kisika v posodah namesti celoten sistem za proizvodnjo kisika znotraj standardne posode ISO. Tipična oprema vključuje: · Zračni kompresor · Sušilnik zraka · Filtri · PSA generator kisika · Rezervoar za shranjevanje kisika · Nadzorna omarica. Zabojnik služi kot: · Ohišje opreme · Transportna konstrukcija · Sistem za zaščito okolja.

Prednosti za proizvodne obrate in tovarniško montažo

Številne delavnice laserskega rezanja imajo omejeno notranjo površino. Namestitev kisikovega sistema znotraj posode omogoča operaterjem, da postavijo opremo: · V bližini delavnice · Za proizvodnimi zgradbami · V bližini pomožnih območij. Ta pristop ločuje opremo za proizvodnjo kisika od proizvodnih strojev.

Kontejnerski sistemi so prispeli z vnaprej-nameščenimi komponentami. Montaža na terenu običajno vključuje: · Pripravo temeljev · Električni priključek · Priključek na cevovod. To zmanjša-zahteve sestavljanja na mestu. Za razširitev proizvodnih zmogljivosti sistemi v posodah poenostavljajo namestitev kisikove infrastrukture.

Primerjava PSA kisika s sistemi za oskrbo z jeklenkami

Vir kisika:Sistemi jeklenk so odvisni od zunanjih dobaviteljev kisika. Sistemi PSA proizvajajo kisik iz: · atmosferskega zraka · električne energije. Vir kisika ostane na voljo, dokler se električno napajanje in oprema nadaljujeta.

Logistične zahteve:Dobava jeklenk zahteva: · Načrtovanje dostave · Upravljanje zalog · Ravnanje z jeklenkami. Sistemi PSA preusmerjajo operativni fokus na: · Vzdrževanje kompresorja · Zamenjava filtra · Spremljanje delovanja.

Razširitev delavnice:Ko se poraba kisika poveča, se potreba po jeklenkah sorazmerno poveča. Sistemi PSA se lahko pogosto razširijo z: · dodatnimi adsorpcijskimi stolpi · večjimi kompresorji · dodatnimi rezervoarji za shranjevanje, odvisno od zahtev objekta.

Premisleki glede namestitve in vzdrževanja

Materiali za cevovode:Omrežja za distribucijo kisika običajno uporabljajo: · Cevi iz nerjavečega jekla · Oxygen{0}}čiste bakrene cevi. Materiali morajo biti združljivi s kisikom. Komponent-kontaminiranih z oljem nikoli ne smete namestiti v cevi za kisik.

Zahteve glede prezračevanja:Kompresorji med delovanjem proizvajajo toploto. Prostori ali zabojniki z opremo običajno vključujejo: · Prezračevalne reže · Izpušne ventilatorje · Nadzor temperature za odvajanje toplote iz ograjenega prostora.

Spremljanje kisika:Delavnice morajo stalno spremljati: · Čistost kisika · Dovodni tlak · Hitrost pretoka. Naprave za spremljanje pomagajo operaterjem prepoznati spremembe zmogljivosti, preden to vpliva na kakovost rezanja.

Rutine vzdrževanja:Zamenjava filtra odstrani onesnaževalce, preden stisnjen zrak doseže sito (blokirani filtri zmanjšajo učinkovitost sistema). Trendi molekularnega sita pri adsorpcijski učinkovitosti se ocenjujejo z dnevniki čistosti. Na koncu preverite pnevmatske ventile, elektromagnetne komponente in tesnila aktuatorja, da preprečite napake zaradi puščanja v ciklu.

pogosta vprašanja

Zaključek

Natančnost laserskega rezanja je odvisna od vzdrževanja stabilnih rezalnih pogojev, vključno s čistostjo kisika, tlakom in konsistenco pretoka. Kisikovi sistemi PSA ustvarjajo kisik neposredno iz stisnjenega zraka z adsorpcijsko tehnologijo dvojnega-stolpa in neprekinjeno dovajajo plin za operacije laserskega rezanja. Ko je integriran z rezervoarji za shranjevanje kisika, pospeševalnimi kompresorji in avtomatiziranimi krmilnimi sistemi, lahko proizvodnja kisika PSA podpira neprekinjene proizvodne načrte in stabilne pogoje rezanja. Obrat za kisik v posodah dodatno poenostavi namestitev z integracijo kompresorjev, filtrirne opreme, adsorpcijskih stolpov, posod za shranjevanje in krmilnikov v prenosno ohišje. Za projekte, ki ocenjujejo-proizvodnjo kisika na kraju samem, morajo inženirji izračunati potrebo po kisiku, hitrost obračanja jeklenk, polnilni tlak, zmogljivost kompresorja, velikost adsorpcijskega stolpa in razpoložljiv prostor za namestitev, preden izberejo proizvodnjo kisika PSA in konfiguracijo sistema za polnjenje.