Како ПСА кисеоник подиже прецизност сечења за радионице ласерског сечења

Радионице за ласерско сечење зависе од процесних гасова за постизање специфичних резултата сечења. Међу гасовима који се користе у системима ласерских влакана и ЦО₂ ласера, кисеоник игра директну улогу у резању угљеничног челика подржавајући реакцију оксидације у зони сечења. Гас не само да уклања растопљени метал из уреза, већ и доприноси додатној топлотној енергији током процеса сечења.

Многе производне радионице добијају кисеоник кроз снопове цилиндара или системе са течним кисеоником. Међутим, повећање обима производње, флуктуирајућа потрошња гаса и растући трошкови логистике навели су многа постројења за прераду метала да процене-производњу кисеоника на лицу места коришћењем технологије ПСА (Адсорпција при промени притиска).

ПСА систем кисеоника производи кисеоник директно из компримованог ваздуха и снабдева континуираним извором гаса опрему за ласерско сечење. Када је правилно интегрисан са резервоарима за складиштење кисеоника, компресорима за повишење притиска и мрежама цевовода, систем може да подржи стабилне услове сечења током више смена производње.

Овај чланак испитује како стварање ПСА кисеоника утиче на прецизност ласерског сечења, како технологија функционише и како радионице за производњу интегришу ПСА системе у операције сечења.

Разумевање улоге кисеоника у ласерском резању

Кисеоник функционише као реактивни гас за резање

У ласерском резању угљеничног челика, кисеоник обавља две истовремене функције.
Прво, кисеоник избацује растопљени материјал из резног дела.
Друго, кисеоник реагује хемијски са загрејаним челиком.
Реакција оксидације ствара додатну топлоту:
Фе + О₂ → ФеО + топлота
Ова реакција повећава топлотну енергију унутар зоне реза и помаже у уклањању материјала. Као резултат, сечење-уз помоћ кисеоника генерално постиже дебље сечење угљеничног челика у поређењу са резањем уз помоћ азота- коришћењем исте снаге ласера.

Типични притисак снабдевања кисеоником се креће између:
· 0,3 бара
· 6 бара
зависно од:
· Дебљина материјала
· Снага ласера
· Брзина резања
· Дизајн млазнице

Чистоћа кисеоника утиче на стабилност сечења

Процес сечења зависи од одржавања константне концентрације кисеоника. Када се чистоћа кисеоника смањи, може доћи до неколико промена процеса:
· Спорија брзина оксидације
· Повећано стварање шљаке
· Грубље резне површине
· Смањена брзина резања
· Непотпуна пенетрација

На пример, сечење угљеничног челика дебљине 12 мм са 99,5% кисеоника може произвести различите ивице у поређењу са нижим концентрацијама кисеоника. Руковаоци радионице стога прате:
· Чистоћа кисеоника
· Брзина протока
· Притисак испоруке
за одржавање поновљивих услова резања.

Проток гаса директно утиче на формирање рупа

Млазница усмерава кисеоник према зони сечења. Проток гаса мора да обавља две радње истовремено:
1. Подршка оксидацији.
2. Уклоните растопљени материјал.
Недовољан проток гаса може дозволити да се растопљени метал очврсне унутар уреза. Превелики притисак може пореметити растопљени базен и утицати на квалитет ивица. Стабилна испорука кисеоника помаже у одржавању конзистентне ширине реза и геометрије ивица у свим производним серијама.

Како функционише генерисање ПСА кисеоника

Ваздух постаје сировина

ПСА генератори кисеоника одвајају кисеоник од атмосферског ваздуха. Атмосферски ваздух садржи приближно:
· 78% азота
· 21% кисеоника
· 1% аргона и гасова у траговима
Уместо транспорта боца са кисеоником до радионице, ПСА систем извлачи кисеоник из околног ваздуха. Процес претвара електричну енергију и компримовани ваздух у континуирано снабдевање кисеоником.

Главне компоненте ПСА система кисеоника

Станица за производњу кисеоника за ласерско сечење обично садржи:

Како Дуал-Товер ПСА системи одржавају стабилно снабдевање кисеоником

Процес адсорпције азота:Компримовани ваздух улази у адсорпциону посуду. Молекуларно сито зеолита селективно адсорбује молекуле азота. Кисеоник пролази кроз адсорпциони слој и улази у резервоар за складиштење. Типична чистоћа ПСА кисеоника за индустријску примену: · 90% · 93% · 95% у зависности од производног капацитета и захтева дизајна.

Континуирано пребацивање између кула:ПСА процес се ослања на наизменичне циклусе адсорпције. Док торањ А адсорбује азот: · Торањ Б се регенерише. Када се торањ А приближи засићењу, ПЛЦ контролер пребацује вентиле. Процес се затим обрће. Типична времена циклуса крећу се од: · 45 секунди · 120 секунди у зависности од дизајна система. Овај аранжман спречава прекиде производње кисеоника.

Стабилизација притиска кроз бафер складиште:Машине за ласерско сечење најбоље раде када услови испоруке гаса остају стабилни. Пуфер резервоар кисеоника апсорбује флуктуације притиска изазване пребацивањем адсорпционог торња. Ово стабилизује: · Притисак кисеоника · Брзину протока · Континуитет снабдевања пре него што кисеоник уђе у систем за сечење.

Како ПСА кисеоник подржава прецизност сечења

Конзистентна доступност кисеоника током производње

Радионице које раде са више ласерских машина могу да троше велике количине кисеоника. На пример: Радионица која ради: · Три ласера ​​са влакнима од 12 кВ · Две производне смене могу да троше кисеоник непрекидно током дана. ПСА систем производи кисеоник на-лицу места и преноси гас директно у цевоводну мрежу радионице. Континуирана производња смањује зависност од распореда замене цилиндара током активних операција сечења.

Смањена варијација притиска

Банке цилиндара постепено губе притисак како се кисеоник троши. Оператери често прелазе између група цилиндара да би одржали снабдевање. Промене притиска могу утицати на услове испоруке гаса. ПСА систем у комбинацији са: · Пуфер резервоарима · Регулаторима притиска · Појачивачима кисеоника одржава стабилнији профил испоруке. Стабилан притисак помаже у одржавању поновљивих перформанси млазнице.

Побољшана конзистентност серије и аутоматизована подршка

Радионице за ласерско сечење често обрађују: · Конструкционе челичне делове · Компоненте пољопривредне опреме · Делове грађевинских машина · Склопове од лима. Производне серије могу укључивати стотине или хиљаде идентичних компоненти. Стабилни услови снабдевања кисеоником помажу да се одржи: · Слична геометрија уреза · Слично оксидационо понашање · Сличан изглед ивица током производних циклуса.

Савремени производни погони често интегришу: · ЦНЦ системе за утовар · Аутоматско руковање листовима · Системе за истовар на транспортеру. Ови системи раде непрекидно. Прекиди узроковани заменом цилиндара могу утицати на распоред производње. ПСА систем-на лицу места снабдева кисеоником директно дистрибутивну мрежу, смањујући зависност од ручне замене цилиндара.

ПСА постројења за кисеоник у контејнерима за радионице ласерског сечења

Шта је контејнерски погон кисеоника?

Постројење за кисеоник у контејнерима инсталира цео систем за производњу кисеоника унутар стандардног ИСО контејнера. Типична опрема укључује: · Ваздушни компресор · Сушач ваздуха · Филтери · ПСА генератор кисеоника · Резервоар за складиштење кисеоника · Контролни ормар. Контејнер служи као: · Кућиште опреме · Транспортна конструкција · Систем заштите животне средине.

Предности за фабричке погоне и фабричку монтажу

Многе радионице за ласерско сечење имају ограничен простор у затвореном простору. Инсталирање система кисеоника унутар контејнера омогућава оператерима да позиционирају опрему: · У близини радионице · Иза производних зграда · У близини комуналних области. Овај приступ одваја опрему за производњу кисеоника од производних машина.

Контејнерски системи стижу са унапред{0}}инсталираним компонентама. Теренска инсталација углавном укључује: · Припрема темеља · Електрични прикључак · Прикључак на цевовод. Ово смањује-захтеве за склапање на локацији. За проширење производних капацитета, контејнерски системи поједностављују примену инфраструктуре кисеоника.

Поређење ПСА кисеоника са системима за снабдевање цилиндара

Извор кисеоника:Системи цилиндара зависе од спољних снабдевача кисеоником. ПСА системи производе кисеоник из: · Атмосферског ваздуха · Електричне енергије. Извор кисеоника остаје доступан све док струја и рад опреме трају.

Логистички захтеви:Снабдевање цилиндрима захтева: · Планирање испоруке · Управљање залихама · Руковање цилиндром. ПСА системи померају оперативни фокус на: · Одржавање компресора · Замену филтера · Праћење перформанси.

Проширење радионице:Када се потрошња кисеоника повећа, потражња цилиндра расте пропорционално. ПСА системи се често могу проширити кроз: · Додатне адсорпционе куле · Веће компресоре · Додатне резервоаре за складиштење у зависности од захтева постројења.

Разматрања о инсталацији и одржавању

Материјали цевовода:Мреже за дистрибуцију кисеоника обично користе: · Цеви од нерђајућег челика · Бакарне цеви које чисте од кисеоника{0}}. Материјали морају бити компатибилни са сервисом кисеоника. Компоненте{3}}загађене уљем никада не би требало да се инсталирају у цевоводе кисеоника.

Захтеви за вентилацију:Компресори стварају топлоту током рада. Просторије за опрему или контејнери обично садрже: · вентилационе отворе · издувне вентилаторе · Надгледање температуре ради уклањања топлоте из кућишта.

Праћење кисеоника:Радионице треба да континуирано прате: · Чистоћу кисеоника · Притисак испоруке · Проток. Уређаји за надзор помажу оператерима да идентификују промене у перформансама пре него што то утиче на квалитет сечења.

Рутине одржавања:Замена филтера уклања загађиваче пре него што компримовани ваздух доспе у слој сита (блокирани филтери смањују ефикасност система). Трендови адсорпционих перформанси молекуларног сита се процењују путем евиденције чистоће. На крају, проверите пнеуматске вентиле, компоненте соленоида и заптивке актуатора да бисте спречили грешке у циклусу цурења.

ФАК

Закључак

Прецизност ласерског сечења зависи од одржавања стабилних услова резања, укључујући чистоћу кисеоника, притисак и конзистенцију протока. ПСА системи кисеоника генеришу кисеоник директно из компримованог ваздуха помоћу технологије дуал-адсорпције торња и непрекидно снабдевају гас операцијама ласерског сечења. Када се интегрише са резервоарима за складиштење кисеоника, компресорима за повишење притиска и аутоматизованим контролним системима, ПСА производња кисеоника може да подржи непрекидне распореде производње и стабилне услове сечења. Постројења за кисеоник у контејнерима додатно поједностављују инсталацију интеграцијом компресора, опреме за филтрирање, адсорпционих торњева, резервоара за складиштење и контрола у преносиво кућиште. За пројекте који процењују-генерацију кисеоника на локацији, инжењери треба да израчунају потражњу кисеоника, брзину обртања цилиндра, притисак пуњења, капацитет компресора, величину адсорпционог торња и расположиви простор за инсталацију пре него што изаберу ПСА производњу кисеоника и конфигурацију система за пуњење.