تطبيقات قطع الغازات المعدنية بالليزر
المعادن الأكثر شيوعا باستخدام الليزر الليزر والألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم. كل من هذه المعادن يتفاعل بشكل مختلف مع كيمياء الغاز المساعد.
يساعد تفصيل الغاز والمعادن على توضيح فهمك للكيمياء والعملية - ولتحسين أرباحك.
مساعدة الهواء
يجب أن يكون الهواء المستخدم لقطع أي معدن أقل نقاء. بالطبع ، الهواء هو خليط من الأكسجين والنيتروجين. في المتاجر ، يتم إنتاجه بشكل متكرر باستخدام ضاغط هواء. يحتوي الهواء المضغوط على مياه وزيت مفرطين يمكن أن يتسبب في تلوث عدسة التركيز.
هذا التلوث يحد من كمية الطاقة التي تمر عبر العدسة ، مما يساهم في ارتفاع درجة حرارة العدسة والكسر. سوف يتسبب الهواء المضغوط غير المعالج في حدوث هذا خلال بضع دقائق ، أو حتى بضع ساعات ، حسب الموسم ، موقع المصنع ، ونظام الهواء المضغوط.
قد يتضمن الحد الأدنى من العلاج تركيب مجففة هواء تبريد لتقليل محتوى الماء والزيت في الهواء.
سوف ينخفض محتوى الماء من الحد الأقصى البالغ 20000 جزء في المليون (ppm) إلى 2000 جزء في المليون. يجب أن يكون الزيت ، الذي يطلق عليه عادة الهيدروكربون الكلي أو THC ، أقل من 2 جزء في المليون. سيؤدي استخدام مجفف الهواء إلى تقليل محتوى الماء إلى أقل من -40 درجة فهرنهايت (PDP) أو أقل من 100 جزء في المليون من الماء. النظام الأكثر استخدامًا هو D-13.
يجب على المستخدمين تجنب مجففات الهواء المجففة ، لأن المجففة سوف تتحلل إلى جزيئات صغيرة جدًا (حجم الميكرون) وتلوث عدسة التركيز ، مما يزيد من تكاليف استبدال العدسة.
ينبغي إدارة الزيوت عن طريق مطالبة موظف صيانة ضاغط الهواء الخاص بك بالمحافظة على أقل من 2 جزء في المليون من THC كبخار وقطرات صفر. من الشائع بالنسبة لأفراد خدمة ضاغط الهواء أن يكونوا غير مدركين لحاجتك لمحتوى THC منخفض جدًا في عرضك الجوي.
منذ سنوات مضت كان من المقبول السماح لضاغط الهواء بإضافة الزيت إلى خط الهواء المضغوط لتليين بعض أدوات الهواء. الآن بعد أن أصبح لديك مصدر هواء نظيف ، انظر إلى الخطوط الجوية. تجنب الأنابيب السوداء والأنابيب الرمادي ، لأنها تضيف التلوث إلى الهواء الذي نظفته للتو.
كيف يمكن اختبار تزويد الهواء؟ يمكن للمحلات الحصول على تقارير اختبار على الماء ومحتوى THC من الهواء من مورد الغاز الخاص بهم أو فريق خدمة ضاغط الهواء. لن يخبرك هذا الاختبار ما إذا كان لديك مشكلة في الجسيمات.
يمكن للجسيمات أن تخدش عدسة التركيز وتقلل من عمرها. قد تحتاج إلى تثبيت مرشح جسيمات. يُعد الفلتر 10 ميكرون الحجم الشائع ، وسيعمل حجم أصغر أيضًا على إضافة المزيد من الحياة إلى عدسة التركيز.
يقطع الهواء الألمنيوم وبعض الأجزاء الأكثر نحافة من الفولاذ بشكل جيد. وكثيرا ما يستخدم لقطع الفولاذ المجلفن. ﻋﺎدةً ﻣﺎ ﯾﻘﺗﺻر ﺿﻐط اﻟﮭواء ﻣن ﺿﺎﻏط ﻣﺣل اﻟﮭواء ﻋﻟﯽ ﺣواﻟﻲ 100 - 125 درﺟﺔ ﻣﺋوﯾﺔ ﻣؤﻗﺗﺔ ، ﻣﻣﺎ ﯾﺣدد ﺳﻣﺎﮐﺔ اﻟﻘطﻊ. قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل سيء مع الهواء ، لأن الأكسجين يهاجم الكروم والنيكل في سبيكة لتشكيل أكاسيد التي قد تقلل من مقاومة التآكل من المعدن بالقرب من الخفض.
هل يمكن قص المعادن السميكة بضغط هواء أعلى؟ نعم ، قد تتمكن من قص الورقة 0.080 أو حتى 0.125 بوصة سميكة ، لكن نافذة التشغيل تصبح أصغر. سوف تتشكل Dross بسرعة على الأجزاء ، مما يتطلب عملية ثانوية لتنظيف الأجزاء ومحو أرباحك.
ستبدأ الحواف أيضًا بفقدان شكلها المربع ، مما قد يضيف المزيد من التكاليف غير المباشرة إلى المنتج.
وأخيرًا ، قد لا يكون اللحام المتأخر على حافة الليزر الهوائية مناسبًا وقد يتصاعد الطلاء ، مما يعني وجود منتج منخفض الجودة.
الأكسجين مقابل النيتروجين
تم استخدام الأوكسجين كغاز مساعد لقطع الألومنيوم والصلب غير القابل للصدأ والصلب في الأيام الأولى عندما كان ليزر ثاني أكسيد الكربون يمتلك طاقة محدودة (1 إلى 1.5 كيلو واط). اليوم ، تنتج ليزر 2 إلى 15 كيلو واط
يتم استخدام الأكسجين لقطع الفولاذ والسمك ، في حين يستخدم النيتروجين لقطع الفولاذ في الداخل وأرق ، وجميع سمك الألومنيوم ، والفولاذ المقاوم للصدأ.
عندما يستخدم الأكسجين كغاز مساعد بالليزر ، فإنه يشكل مقياس ، أو سطح أسود ثقيل ، على وجه القطع. هذا المقياس هو أكسيد الحديد ، ويجب إزالته قبل اللحام أو الطلاء.
تعني عملية الإزالة إضافة العمالة والمناولة والأدوات والنفقات الكاشطة إلى تكلفة منتجك. متوسط الليزر في هذه الأيام لديه قوة 4 كيلو واط ، وعلى الصلب 1/8-in. يساعد الغاز المساعد على النتروجين والأرق ، على سرعة قص أسرع من الأكسجين ويزيل العمل غير المباشر اللازم لتنظيف الحواف.
يحتاج مديرو المتاجر إلى مقارنة تكلفة مساعدة الغاز مقابل تكلفة العمالة غير المباشرة في عمليات القطع بالليزر ، مع مراعاة متطلبات الإنتاج.
إن مصروف الغاز المساعد بالساعة الأقل لا يعني تلقائيًا أن تكلفة جعل المنتج أقل. يجب على المديرين مراجعة جميع العوامل لجعل منتجاتهم قادرة على المنافسة في الأسعار وتعظيم هوامش الربح ، ولكن القاعدة العامة باستخدام نموذج الليزر 4kW هي: عندما يكون الفولاذ أكثر سمكًا من ¼. ، يكون الأكسجين هو الغاز المفضل بسبب السرعة والنفقات العامة نفقات.
قطع الصلب 3/16 في. لا تتأثر سميكة من قبل النفقات العامة مثل الكثير من العمل والأدوات والمواد الكاشطة اللازمة لإعداد أجزاء للرسم أو اللحام. قطع 3/8-in. يضيف الفولاذ السميك بسرعات منخفضة جداً مع النيتروجين 26 دولاراً في الساعة إلى نفقة الغاز وثلاث مرات الوقت اللازم لقطع الأجزاء. يجب على مديري المصانع التوفيق بين تكاليف العمالة ، ومصاريف الغاز والنفقات العامة لتحديد الغاز المساعد المناسب للتطبيق.
تعتمد تكاليف الغاز المذكورة أعلاه على استخدام النيتروجين السائل. لكن ماذا عن جيل النيتروجين؟ قد يكون خيارًا مناسبًا لك وسيتم مراجعته بمزيد من التفصيل في موعد قادم
المقالة ، لكن إليك بعض الأساسيات. يجب استخدام النيتروجين لقطع الفولاذ 3/16-in. سميكة وأرق. لا يلزم أن يكون الضغط 400 نقطة PSIG ؛ يمكن أن يكون أقل. سيعمل جيل النيتروجين بشرط ألا ينمو محتوى الأكسجين في الغاز على مقياس أكسيد الحديد على وجه القطع. يكلف النيتروجين المولد أقل من النيتروجين السائل لأنه لا يوجد نفقة طاقة لتسليم المنتج لك.
