Primjena metalnih laserskih reznih plinova
Metali koji se najčešće rezaju pomoću lasera su aluminij, nehrđajući čelici, čelici i titan. Svaki od tih metala reagira drugačije na kemiju pomoćnog plina.
Raspad plina i metala pomoći će uistinu razjasniti vaše razumijevanje kemije i procesa - i poboljšati vašu dobit.
Pomoć zrakom
Zrak koji se koristi za rezanje bilo kojeg metala mora imati minimalnu čistoću. Naravno, zrak je mješavina kisika i dušika. U trgovinama često se proizvodi pomoću kompresora zraka. Komprimirani zrak ima prekomjernu količinu vode i ulja što može prljaviti objektiv za izoštravanje.
To zagađenje ograničava količinu energije koja prolazi kroz leću, što pridonosi preveliku zagrijavanju i lomljenju objektiva . Neobrađeni komprimirani zrak će uzrokovati da se to dogodi u roku od nekoliko minuta, ili do nekoliko sati, ovisno o sezoni, mjestu vašeg postrojenja i vašem sustavu komprimiranog zraka.
Minimalno liječenje može uključivati ugradnju rashladnog zračnog sušilica za smanjenje sadržaja vode i ulja u zraku.
Sadržaj vode će pasti s visoke granice od 20.000 dijelova na milijun (ppm) do 2000 ppm. Ulje, obično nazvan ukupni ugljikovodik ili THC, trebao bi biti manji od 2 ppm. Korištenje zračnog sušilica dodatno smanjuje sadržaj vode na manje od -40ºF tlačne točke rosišta (PDP) ili manje od 100 ppm vode. Najčešće korišten sustav je D-13.
Korisnici bi trebali izbjegavati sušare za sušenje zraka, jer će se sredstvo za sušenje probiti u vrlo male čestice (mikronske veličine) i zaraziti objektiv za izoštravanje, dodajući troškove zamjene leće.
Ulja se trebaju upravljati pitanjem vašeg servisera zračnog kompresora da održava manje od 2 ppm THC-a kao para i kapljica nulte. Uobičajeno je da korisnici kompresorskih servisa ne znaju vašu potrebu za vrlo malim THC sadržajem u vašoj zračnoj opskrbi.
Prije mnogo godina bio je prihvatljiva praksa da kompresor zraka dodati ulje u liniju komprimiranog zraka za podmazivanje nekih zračnih alata. Sada kada imate čist zrak, pogledajte zračne linije. Izbjegavajte crnu cijev i sive cijevi, jer dodaju onečišćenje zraku koje ste upravo očistili.
Kako se može testirati dovod zraka? Trgovine mogu dobiti izvješća o ispitivanju vode i THC sadržaja zraka od svog dobavljača plina ili tima za servis zračnog kompresora. Ovo testiranje neće vam reći ako imate problema s česticama.
Sjajni dijelovi mogu ogrebotati objektiv za izoštravanje i skratiti njegov život. Možda ćete morati instalirati filtar za čestice. Filtar od 10 μm je uobičajena veličina, a još manji će dodati više života na objektivu za izoštravanje.
Zrak odrezuje aluminij i neke tanke dijelove čeličnih bušotina. Često se koristi za rezanje pocinčanog čelika. Tipično, tlak zraka iz kompresora u trgovini ograničen je na oko 100-125 PSI, što ograničava debljinu rezanja. Nehrđajući čelici slabo uklanjaju zrak, jer kisik napada krom i nikal u leguri kako bi nastali oksidi koji bi mogli smanjiti otpornost na koroziju metala u blizini rezanja.
Može li se deblji metal rezati s većim tlakom zraka? Da, možda ćete moći izrezati list 0,080 ili čak 0,125 in. Deblji, ali operativni prozor postaje manji. Šljake će se brzo oblikovati na dijelove koji zahtijevaju sekundarni postupak za čišćenje dijelova i brisanje vaše zarade.
Rubovi će također početi izgubiti oblik četvrtine, što može dodati neizravne troškove za proizvod.
Konačno, naknadno zavarivanje na rubu reznih zraka možda nije prikladno, a boja se može odbiti, što znači da je proizvod niskokvalitetan.
Kisik u odnosu na dušik
Kisik je korišten kao pomoćni plin za rezanje aluminija, nehrđajućeg čelika i čelika u ranim danima kada su laseri CO2 imali ograničenu snagu (1 do 1,5 kW). Danas su laseri koji proizvode 2 do 15 kW
s kisikom se koristi za rezanje čelika ¼ in. i deblji, dok se dušik koristi za rezanje čelika ¼ in. i razrjeđivač, i sve debljine aluminija i nehrđajućeg čelika.
Kada se kisik koristi kao laserski pomoćni plin, formira ljestvicu, ili crnu, lomljivu površinu, na licu rezu. Ova ljestvica je željezni oksid i mora se ukloniti prije zavarivanja ili slikanja.
Uklanjanje znači dodavanje radne snage, rukovanja, alata i trošenja na cijenu vašeg proizvoda. Prosječni laser ovih dana ima snagu od 4 kW, a na čeliku 1/8-in. i razrjeđivač, plin koji pomaže dušik omogućuje bržu brzinu rezanja od kisika i uklanja neizravni rad potreban za čišćenje rubova.
Voditelji trgovačkih društava trebaju usporediti troškove pomoćnog plina s troškovima neizravnog rada u operaciji laserskog rezanja, imajući u vidu zahtjeve proizvodnje.
Niži trošak pomoćnog plina po satu ne znači automatski da je trošak za proizvod manji. Menadžeri bi trebali pregledati sve čimbenike kako bi cijene proizvoda bili konkurentni i povećali profitne marže, ali opće pravilo od 4 kw laserskog primjera je: kada je čelik deblji od ¼ in., Kisik je poželjan plin zbog brzine i nadzemnih troškovi.
Rezanje čelika 3/16-in. gusto ne utječe na biljke iznad glave već kao rad, alati i abrazivi potrebni za pripremu dijelova za bojanje ili zavarivanje. Rezanje 3/8-in. gusti čelik pri vrlo niskim brzinama s dušikom dodaje 26 dolara na sat na trošak plina i trostruko vrijeme potrebno za rezanje dijelova. Upravitelji postrojenja moraju podmiriti troškove rada, trošak plina i nadzemne troškove kako bi odredili odgovarajući pomoćni plin za aplikaciju.
Gore navedeni troškovi plina temelje se na korištenju tekućeg dušika. Ali što je s proizvodnjom dušika? Možda vam je to izvediva opcija i bit će detaljnije pregledana u nadolazećem vremenu
članak, ali ovdje su neke od osnova. Dušik se treba koristiti za rezanje čelika 3/16-in. debeli i tanji. Tlak ne mora biti 400 PSIG; može biti niži. Proizvodnja dušika će raditi pod uvjetom da sadržaj kisika u plinu ne rastu ljestvicu željeznog oksida na licu rezu. Proizvedeni dušik košta manje od tekućeg dušika jer nema trošenja energije za isporuku proizvoda vama.
