Aplicación de aire comprimido en el campo del corte por láser
La máquina de corte por láser puede cumplir con los requisitos de corte de varios materiales y formas complejas. Además del láser que puede proporcionar alta energía, el gas auxiliar es una sustancia indispensable para completar el proceso de corte. Los gases auxiliares utilizados para el corte por láser incluyen principalmente oxígeno (O2), nitrógeno (N2) y aire comprimido (aire comprimido).
El aire comprimido es más fácil de obtener que el oxígeno y el nitrógeno, y el precio es muy económico en comparación con el oxígeno y el nitrógeno. Es muy común utilizar aire comprimido como gas auxiliar para el corte.
La calidad del aire comprimido tiene un impacto muy directo en la calidad del corte por láser de metales, y el tamaño y la estabilidad de la presión del aire afectarán el efecto de corte. La selección del tamaño del compresor de aire auxiliar para la máquina de corte por láser correspondiente debe determinarse principalmente de acuerdo con el diseño del cabezal de corte por láser utilizado por la máquina de corte por láser, la presión del gas auxiliar y el tamaño de la boquilla, de modo que el se puede obtener el mejor compresor de aire. Coincidir con la máquina de corte por láser.
Comparación del corte por láser con diferentes gases auxiliares
Durante el corte por láser, se seleccionan diferentes gases de corte según el material de la hoja cortada. La elección del gas de corte y su presión tiene una gran influencia en la calidad del corte por láser.
Los gases auxiliares que se utilizan habitualmente en el corte por láser son el oxígeno (O2), el nitrógeno (N2) y el aire comprimido (aire comprimido) y, en ocasiones, se utiliza argón (Ar). Según la presión del gas, se puede dividir en gas a alta presión y gas a baja presión.
Las funciones del gas auxiliar para corte por láser incluyen principalmente: apoyar la combustión y la disipación de calor, eliminar las manchas de fusión generadas por el corte en el tiempo, evitar que las manchas de fusión de corte reboten hacia arriba en la boquilla y proteger la lente de enfoque. Según los diferentes materiales a cortar, combinados con la potencia de la máquina de corte por láser, se seleccionan diferentes procesos de corte por láser, y la selección del gas auxiliar también es diferente. Las características, usos y ámbito de aplicación de los diferentes tipos de gases auxiliares son los siguientes:
(1) El oxígeno (O2) se utiliza principalmente para cortar materiales de acero al carbono. El calor de reacción química del oxígeno y el hierro promueve la fusión endotérmica del metal, lo que puede mejorar en gran medida la eficiencia de corte, realizar el corte de materiales más gruesos y mejorar significativamente la capacidad de procesamiento de la máquina de corte por láser. Sin embargo, al mismo tiempo, debido a la presencia de oxígeno, se producirá una película de óxido evidente en la cara final del corte, y tendrá un efecto de enfriamiento en el material alrededor de la superficie de corte, lo que aumentará la dureza de esta parte del material y tienen un cierto impacto en el procesamiento posterior. El extremo cortado del material cortado por oxígeno es negro o amarillo oscuro. Generalmente, las placas de acero al carbono se cortan con oxígeno, punzonado a baja presión y corte a baja presión.
(2) Nitrógeno (N2) Cuando se utiliza nitrógeno como gas auxiliar para el corte, el nitrógeno formará una atmósfera protectora alrededor del metal fundido para evitar que el material se oxide, evitar la formación de una película de óxido y realizar un corte sin oxidación. . Pero al mismo tiempo, debido a que el nitrógeno no reacciona químicamente con los metales, no hay calor de reacción, la capacidad de corte no es tan buena como el oxígeno y el consumo de nitrógeno del corte de nitrógeno es varias veces mayor que el oxígeno, y el costo de reducción es más alto que el del corte de oxígeno. La superficie de corte no oxidada tiene las características de soldadura directa, pintura, fuerte resistencia a la corrosión, etc., y la superficie del extremo cortado es blanca. Generalmente use nitrógeno para cortar acero inoxidable, chapa galvanizada, chapa de aluminio y aleación de aluminio, latón y otros materiales, use perforación de baja presión y corte de alta presión. Durante el corte con nitrógeno, el cambio de flujo de gas tiene un gran impacto en el corte. Cuando se garantiza la presión del gas de corte, se debe garantizar un flujo de gas suficiente.
(3) Aire comprimido (aire comprimido) El aire comprimido puede ser suministrado directamente por un compresor de aire. En comparación con el oxígeno y el nitrógeno, es fácil de obtener y el precio es muy económico. Aunque el aire solo contiene aproximadamente un 20% de oxígeno, la eficiencia de corte es mucho menor que la del corte con oxígeno, pero la capacidad de corte es cercana a la del nitrógeno y la eficiencia del corte con aire es ligeramente mayor que la del corte con nitrógeno. La cara final de la incisión de corte de aire se vuelve amarilla. Cuando no hay un requisito estricto sobre el color de la superficie de corte del material, use compresasEl corte de aire en lugar de nitrógeno es la opción más económica y práctica.
(4) Argón (Ar) El argón es un gas inerte, que puede prevenir la oxidación y la nitruración en el corte por láser, y también se puede utilizar en la soldadura. Sin embargo, el precio del argón es más alto que el del nitrógeno y, por lo general, no es rentable usar argón para el corte por láser ordinario. El corte con argón se utiliza principalmente para titanio y aleaciones de titanio, etc. La superficie final de la incisión cortada por corte con argón es blanca.
En la actualidad, el nitrógeno líquido en el mercado es de aproximadamente 1.400 yuanes / tonelada, y el nitrógeno líquido utilizado para el corte por láser debe usar tanques Dewar, generalmente 120 kg por lata, y el precio de 1 kg es de más de 3 yuanes. Calculémoslo en 1.400 yuanes / tonelada.
120x1.4 = 168 yuanes, la gravedad específica del nitrógeno en el estado estándar es de 1.25 kg / m³, por lo que el uso máximo de nitrógeno líquido en un tanque dewar es aproximadamente: 120 / 1.25 = 96Nm³, que se convierte en el costo del nitrógeno por Nm³: 168/96 = 1,75 yuanes / Nm³
Si se utiliza un compresor de aire de marca nacional para proporcionar aire comprimido de 16 bar, que proporciona 1,27 m³ por minuto, la potencia de entrada a plena carga de este tipo de compresor de aire es de 13,4 kW.
La factura de electricidad industrial se calcula en 1,0 yuanes / kWh, y el costo del aire por m³ es: 13,4 x 1,0 / (1,27 x 60) = 0,176 yuanes / m³, basado en el consumo real de 0,5 m³ de gas por minuto, y el láser. La cortadora funciona 8 horas al día. En comparación con el corte con nitrógeno, el costo diario que se ahorra con el corte con aire es: (1,75-0,176) x8x60x0,5 = 378 yuanes. Si la máquina de corte por láser funciona 300 días al año, el costo del gas que se puede ahorrar en un año es: 378x300 = 113.400 yuanes. Se puede ver que el uso de aire comprimido en lugar del corte con nitrógeno es muy económico y práctico.
En los últimos años, la tecnología de las máquinas de corte por láser ha logrado avances revolucionarios y está avanzando en la dirección de alta potencia, alta precisión y gran formato. En el contexto de la fabricación inteligente, el campo industrial muestra una tendencia de transición del procesamiento tradicional a la fabricación de alta gama. El tamaño del mercado del campo de corte por láser siempre mantendrá una tendencia de rápido desarrollo, lo que traerá un gran crecimiento de mercado para los compresores de aire láser. espacio.
Entonces, ¿qué industrias necesitan corte por láser? En lo que respecta a locomotoras ferroviarias, aeroespacial, fabricación de piezas de automóvil, procesamiento de carrocerías, etc. En resumen, donde sea que se necesite cortar materiales metálicos, es el escenario para las máquinas de corte por láser.
