24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Генераторы азота для лазерной сварки и резки

Генераторы азота для лазерной сварки и резки

— Обеспечение концентрированного источника нагрева, при создании узких и глубоких швов и поддержания высоких темпов сварки

— Азот как защитный газ обеспечивает нужную температуру сварки и устраняет кислород и влагу из зоны сварного шва

Лазерная резка

Мощные высокопроизводительные станки для повторяющейся и высокоточной резки различных материалов.

Почему азот ?

Азот используется в качестве «вспомогательного» газа, чтобы оторвать и отделить расплавленный материал от места среза. Это чрезвычайно важно, что газообразный азот вытесняет кислород и предотвращает образование оксидного слоя; оставляя резкий и четкий, без заусенцев обрезанный край, который не требует дальнейшей обработки перед покраской или сваркой. Срезы, сделанные с использованием азота как вспомогательного газа будут иметь не значительный или вообще отсутствующий скос или конус.

Преимущества от использования Азота.

— Повышение производительности за счет увеличения скоростях резания

— Отсутствие оксидного слоя на обрезной кромке делает деталь подготовленной для сварки, окраски или для покрытия следующим слоем Край среза без заусенцев и изменения цвета материала

— Ровный срез без скосов и конусных искажений

— Азот под высоким давлением охлаждает металл и уменьшает зону термического влияния

Мощные лазеры работают при высоком давлении и потребляют большие объемы азота. Использование генератора азота позволяет устранить издержки, связанные с традиционными методами газоснабжения:

  • Нет расходов на аренду, доставку азота, нет рисков от постоянно увеличивающейся цены газа
  • Азот производится когда нужно, и в требуемых объемах
  • Газ доступен круглый год, что исключает простои станков
  • Не надо больше полагаться на внешних поставщиков
  • Отсутствует ручной труд, что увеличивает безопасность
  • Быстрый возврат инвестиций

Лучевая продувка

• Системы наведения лазерного луча продуваются азотом высокой чистоты для устранения загрязнений и примесей на пути лазера

• Примеси, такие как кислород и влага влияют на интенсивность лазера и форму луча

• Очень важно, чтобы оптический путь лазера был свободен от загрязнений, для обеспечения высокого качества результатов резки

Селективное лазерное спекание

• СЛС технология, используемая в 3D-печати

• Крошечные частицы пластика, керамики или стекла соединяются вместе под действием тепла от мощного лазера с образованием твердого, трехмерного объекта.

• Азот используется для создания инертной атмосферы при изготовлении камеры для предотвращения окисления, а также предотвращения возможного взрыва при обработке большого объема порошка

Генераторы азота для лазерной резки

Преимущества лазерной резки металлов по отношению к традиционным способам обработки – плазменной и газовой резкой, вполне очевидны: это и недостижимая ранее точность, и возможность изготовления деталей любой геометрии, и высокая скорость процесса резки. Для удаления остатков металла обычно используется газ – кислород или азот.

Резка с использованием кислорода обычно используется для металлов, температура плавления которых достаточно высока, или если технологический процесс допускает образование оксидной пленки. Резка в азоте используется для обработки таких металлов, как алюминий или нержавеющая сталь.

Лазерная резка с использованием азота.

Мы не передаем Вашу персональную информацию третьим лицам. Нажимая кнопку «Получить предложение» вы даете согласие на обработку персональных данных.

Оставьте заявку, и наш менеджер свяжется с Вами и вышлет все необходимые материалы Вам на почту

Применение азота при лазерной резке целесообразно в тех случаях, когда окисление разрезаемого металла является недопустимым или нежелательным. Так, резка лазером с кислородом нержавеющей стали существенно снижает антикоррозионные свойства металла. Впрочем, и при резке в азоте требуется использование газа очень высокой степени чистоты – даже небольшое количество кислорода способно существенно снизить характеристики нержавеющей стали. Если результирующий срез изменил свой цвет, даже незначительно – это свидетельство того, что чистота азота не соответствует установленным требованиям.

Читать еще:  Резка чугуна кислородом

Для получения газообразного азота для лазерного станка, часто используют адсорбционные генераторы азота с дожимным компрессором до 30 Бар.

Если резать алюминий в кислороде, получаемые детали имеют неровные срезы с множеством заусениц, поэтому алюминий тоже режется только в азоте. Низкосплавные стали тоже желательно подвергать лазерной резке с использованием азота, иначе детали, подлежащие окраске, будут плохо удерживать слой красящего вещества.

Преимущества лазерной резки с использованием азота – отсутствие окислительных и экзотермических реакций, поскольку в данном случае металл только плавится, а значит, не испаряется. Но есть и недостатки – уменьшение скорости резки и необходимость обеспечения более высокого давления азота для выдувания расплавленного металла.

Среди других особенностей резки лазером в азоте можно назвать необходимость расположения фокуса лазерного луча ближе к листу разрезаемого металла.

Характеристики лазерной резки с использованием азота приведены в следующей таблице:

1400-15007.501.7012-15

Лазерная резка с использованием кислорода

Характерной особенностью резки металлов в кислороде является процесс окисления поверхности расплавленного метала. Эта реакция сопровождается выделением тепловой энергии, что приводит к увеличению температуры резки. Это позволяет ощутимо увеличить скорость процесса резки (в частности, за счет частичного испарения расплавленного металла), а также предоставляет возможность обработки более толстых листов.

Как правило, кислород используется для лазерной резки низкосплавных сортов стали. Фокусное расстояние в данном случае существенно меньше, чем при использовании азота, к тому же фокус луча располагается на верхней кромке разрезаемой детали. Другой особенностью резки в кислороде является необходимость уменьшения давления газа при увеличении толщины резки. Если этого не сделать, экзотермические реакции могут стать неконтролируемыми, что приведет к порче детали. И еще один нюанс: даже незначительные колебания давления приводят к неравномерности линии разреза, что устраняется использованием специальных редукторов. Наконец, чем больше в используемом кислороде примесей, тем ниже скорость резки (по причине замедления реакции окисления).

1200-15005.001.10-1.600.50-1.00

Особенности лазерной резки различных материалов

Гальванизированные поверхности

Любые поверхности, покрытые металлом гальваническим способом (в том числе оцинкованные), лучше резать с использованием азота: резка в кислороде способствует образованию окалины, что приводит к получению неровной кромки.

Окрашенные поверхности

Такой же негативный эффект характерен для поверхностей, окрашенных красками с добавлением металлов (цинковыми или железистыми). В этом случае окалина будет затруднять сварку. Существует два способа решения проблемы: финальная обработка поверхности с целью удаления окалины или лазерная резка с использованием азота.

Алюминий

Лазерная резка алюминия возможна с использованием как азота, так и кислорода. Но при кислородной резке главное её достоинство, высокую скорость резки, получить не удастся, поскольку температура плавления алюминиевого окисла очень высока – 2075°C, причем в процессе разрыве оксидной пленки получается, опять же, неровная кромка среза. Избежать этого удается, снизив давление газов, но при этом проявляется другой недостаток – появление окалины.

Таким образом, кислород целесообразно использовать при лазерной резке алюминия с минимальным количеством примесей, а азот – при операциях со сплавами алюминия.

Очистка системы направления лазерного луча

Азот проходит через систему направления лазерного луча со скоростью около трех кубометров/час, чего достаточно для очистки из канала 3 м3/ч. При этом происходит вытеснение испаренной влаги и двуокиси углерода, способные вызвать искривление лазерного луча и влиять на его мощность (в сторону уменьшения).

Лазерная пайка

Азот используется также для продувки устройств селективной лазерной пайки с целью недопущения окисления поверхностей паяемых деталей. В этом случае достаточно азота чистотой 99.5%.

Кислород или азот для резки металла?

Кислородная резка самая дешёвая. Азотная резка намного дороже, но при обработке практически всех металлов, кроме черных, мы используем азот, если хотим сохранить свойства металла.

Кислородом НЕЛЬЗЯ резать нержавейку. Если мы будем ее резать кислородом, то материал по сути будет гореть, ведь горение — это ни что иное, как окисление при высокой температуре, а кислород – катализатор горения. Таким образом из нержавейки мы делаем ржавейку, окисляем её, то есть попросту убираем все её нержавеющие свойства.

А азот – негорючий газ, он инертный, в нем ничего не горит, он выполняет другую функцию – предохраняет металл от окисления, охлаждает его и удаляет продукты горения из зоны реза.

Читать еще:  Недостатки плазменно дуговой резки металлоконструкций ТЭЦ

Кислородом обычно режут черные металлы. Чернуху можно резать и азотом, но это будет слишком дорого и невыгодно, а так как она не имеет нержавеющих свойств, то нет смысла и сохранять их.

Ещё один нюанс – азотом мы режем всё, кроме титана, который при лазерной резке вступает с азотом в реакцию, крошится, теряет свою структуру и свойства. Для резки титана нужен аргон.

Применение криогенного оборудования для газовой резки металла

Газовая резка металла является наиболее распространенной (традиционной) технологией благодаря своей простоте и сравнительно низкой стоимости оборудования.

Сущность процесса заключается в сгорании металла в струе химически чистого кислорода, с последующим удалением этой струей продуктов окисления из зоны реза (выдувом).

Типовые решения для газовой резки металла

Для газификации газовых резаков идеально подходят мобильные решения на базе криоцилиндров DPL450-210-2.3.

Такой газификатор обеспечивает непрерывную одновременную работу до 4х резчиков.

Экономический аспект

Затраты на закупку газов неправильно оценивать исключительно как элемент поддержки работоспособности оборудования. В этом случае более правильной является оценка влияния применяемого газа на себестоимость изделия. Совершая резку металла с использованием обычных технических газов без соблюдения критерия чистоты, уменьшается эффективность процесса, повышается расход самого газа и, самое главное, увеличивается время простоя станка в результате внеплановых ремонтов. В то же время, применение «чистых» смесей повышает производительность оборудования, снижает вероятность поломок и, соответственно, уменьшает себестоимость конечного изделия.

Купить качественный газ необходимой чистоты для лазерных комплексов можно в компании «Промтехгаз» — опытного поставщика газосварочной продукции.

Применение технических газов при плазменной резке металлов

При плазменной резке металлов в качестве режущего инструмента используется струя плазмы. Это происходит благодаря тому, что между электродом и разрезаемым металлом зажигается электрическая дуга. В сопло подается газ при давлении в 4-6 атмосфер, который под воздействием электрической дуги превращается в струю плазмы.

Данная технология позволяет раскраивать металл толщиной до 200 мм (для типовых станков максимальная толщина реки составляет 80-100 мм).

Преимущества плазменной резки:

  • обрабатываются любые металлы;
  • высокая скорость резки;
  • локальный разогрев металла при резке;
  • высокая чистота и качество поверхности разреза;
  • работа при низком давлении газа;
  • возможна сложная фигурная вырезка.

Типовые решения при газификации плазменного станка

Как правило, типовой плазменный станок средней производительности использует в качестве плазменного газа кислород и имеет 3-5 точек подключения при максимальном расходе до 15 нм 3 /час и давлении до 10 атмосфер.

Для газификации плазменных станков идеально подходят транспортные (мобильные) решения на базе криоцилиндров DPW650-495-1.6

На что способен 2.1 Вт лазер?

2.1 Вт лазер — это относительно небольшая мощность для лазера. Её достаточно для эффективной резки бумаги, картона, фанеры, тёмного акрила толщиной до 1–1.5 мм. Хоть этот лазер скорее оптимален для гравировки, но всё же резка возможна на относительно хорошей скорости. Картон и бумага практически не обугливаются при скорости резки 200–300 в программе CNCC LaserAxe.

Конечно, играет немалое значение, цвет материала и сама структура. Когда мы говорим про эффективную резку, мы имеем ввиду чистый не обугленный срез. Опять же хочется напомнить, что многие китайские лазеры не имеют заявленной мощности и очень сильно не соответствуют заявленным параметрам.

Читать еще:  Газовая горелка для резки металла

Вот пример того, что можно вырезать 2.1 Вт лазером.

Преимущества лазерных установок для резки металла

С помощью лазерного аппарата можно осуществлять резку самых тонких листов металла – от 0,2 мм. Максимальная толщина детали зависит от материала:

Газолазерная резка металла

  • для стали – 30 мм;
  • алюминий – 25 мм;
  • медь – 15 мм;
  • латунь – 12 мм.

Лазерная резка имеет неоспоримые преимущества перед аналогами:

  • высокая точность резки, благодаря компьютерному управлению;
  • края и кромки выполняются без наплывов и заусениц – идеальные;
  • можно обрабатывать хрупкие и легкодеформируемые материалы;
  • можно вырезать изделия любой формы;
  • высокая скорость работы;
  • экономичность – детали на одном листе можно разметить максимально близко друг к другу;
  • нет необходимости делать штамповочные формы, можно изготавливать небольшие партии;
  • деталь не нужно будет обрабатывать повторно;
  • более безопасная работа для оператора установки.

При таком количестве положительных качеств, лазерная резка металла все же имеет некоторые недостатки:

Лазерная резка нержавеющей стали

  • во-первых – невозможность работы с листом, толщина которого превышает 30 мм;
  • во-вторых – низкая эффективность работы с материалами, которые отличаются высокими отражающими свойствами;
  • в-третьих – высокая цена оборудования, поэтому такие установки используются только на промышленных предприятиях;
  • в-четвертых – из-за высокой стоимости станка, увеличивается и цена готового изделия.

Преимущества и недостатки газовой лазерной резки

Применение станков с лазером имеет целый ряд преимуществ. Среди основных плюсов:

  1. Большой ассортимент оборудования, который можно приобрести в специализированных магазинах. При этом с каждым годом ассортимент все больше увеличивается.
  2. Лазерный станок осуществляет разрезание металла практически любой толщины, что очень полезно для любого вида производства.
  3. Прекрасно обрабатывает сплавы и металлы с повышенными показателями прочности.
  4. Излучатель не способен механически воздействовать на обрабатываемую поверхность. Это не позволяет образовываться на обрабатываемой поверхности дефектам.
  5. Высокие показатели времени обработки. Это позволяет в несколько раз повысить производительность труда, что положительно сказывается на всех показателях производства.
  6. Дополнительно не нужны никакие процедуры доводки, а также разные дополнительные прессы.
  7. Огромный ассортимент производимой продукции: это и протсо порезанные листы, и сложные конфигурации деталей.

Минусы

Недостатки также имеются, и их стоит в обязательном варианте рассматривать, чтобы не ошибиться в выборе:

  1. Большое количество потребляемой энергии. Затраты на электричество при наличии такого станка ан производстве всегда будут высокими. Особенно это касается тех станков, которые работают без газового состава.
  2. Слишком толстые металлы и конструкции, например, рельсы такой станок не сможет.
  3. Высокая стоимость оборудования. Даже для маленького гаража и индивидуальной мастерской цены на лазер начинаются от 100 тысяч рублей. А для крупных предприятий цифры исчисляются миллионами.

Основные разновидности

Для самых разных предприятий можно выбрать различные виды лазерного станка. Всего их существует 3 вида:

  1. Твердотопливные — имеют лампу накачки, работают как в постоянном, так и в импульсном режиме.
  2. Газовые — простые станки для ручного управления.
  3. Газодинамические — аналогичный вариант газовым излучателям, но разница только в температуре, которая необходима для нагрева. Они самые дорогие, а потому только на некоторых предприятиях имеется смысл использовать.

Именно такая качественная обработка дает максимальные параметры по качеству обрабатываемых деталей, а также по уровню производительности. За частую лазерные станки для резки металла не всегда доступны по цене, а при отсутствии газового топлива, еще и очень расходные по параметрам электроэнергии.

Но для большинства производств это лучший вариант, по обработке металла, его разрезке, гравировке и прочих манипуляций. По итогу все специалисты отрасли по металлообработке прогнозируют положительное будущее для лазерных станков на самых разных уровнях обработки металлических конструкций. Причем прогноз не зависит от уровня производства и размеров предприятия.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector