空壓機(jī)應(yīng)用:激光切割機(jī)用空壓機(jī),全面解析!

發(fā)布時(shí)間:2021-12-09 23:41人氣:

空壓機(jī)應(yīng)用:激光切割機(jī)用空壓機(jī),全面解析!空壓機(jī)的用途雖然非常廣泛,但架不住門(mén)檻不高,生產(chǎn)空壓機(jī)的企業(yè)每年都還在增加,這直接導(dǎo)致空壓機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。 每一家空壓機(jī)企業(yè)都在絞盡腦汁的發(fā)掘新的行業(yè)應(yīng)用。......

激光切割機(jī)用空壓機(jī)

空壓機(jī)的用途雖然非常廣泛,但架不住門(mén)檻不高,生產(chǎn)空壓機(jī)的企業(yè)每年都還在增加,這直接導(dǎo)致空壓機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。

每一家空壓機(jī)企業(yè)都在絞盡腦汁的發(fā)掘新的行業(yè)應(yīng)用。這兩年,比較典型火爆的細(xì)分市場(chǎng),就是激光切割領(lǐng)域。

 

 

激光切割機(jī)的基本情況

 

 

先講講激光切割機(jī)的一些基本情況

激光切割機(jī)用空壓機(jī)

激光切割應(yīng)該是被大家最為熟知的一種激光技術(shù),已經(jīng)有三四十年的應(yīng)用歷史。

在我國(guó),尤其是在2010年以后,國(guó)內(nèi)激光切割機(jī)企業(yè),從幾十家達(dá)到了4、500家。越來(lái)越多的鈑金加工企業(yè)、廚衛(wèi)制造企業(yè)、汽車部件加工企業(yè)都越來(lái)越多的在使用激光切割機(jī)尤其是鈑金加工行業(yè),基本已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的加工方式。

激光切割機(jī)目前主要有:

光纖激光、二氧化碳激光、YAG固體激光、碟片激光這四種類型的切割機(jī)。

激光切割機(jī)工作的基本原理:

利用聚焦的高功率高密度的激光束照射工件,被照射出的材料迅速熔化、氣化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn),同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流去除熔化的物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)割開(kāi)工件。激光切割屬于典型的熱切割方法。

激光切割機(jī)用空壓機(jī)

其實(shí)簡(jiǎn)單理解,就和傳統(tǒng)的,人工用割鋸,就是一瓶乙炔,一瓶氧氣那種切割方式差不太多。只是激光切割可以達(dá)到更高的溫度,更高的精度,更高的效率。

激光切割幾種不同的切割方式:

氣化切割、熔化切割、氧助熔化切割等。

激光切割機(jī)用空壓機(jī)

氣化切割顧名思義就是溫度極高,將材料直接汽化形成割縫。

熔化和氧助熔化切割,實(shí)際上都是將材料熔化再吹走形成割縫,區(qū)別只是氧助熔化切割用了氧氣助燃,這和傳統(tǒng)的手拿割鋸切割一樣。

不同的材料適用用不同的切割方式:

比如氣化切割,材料要能夠被氣化,激光切割機(jī)的功率和功率密度一定要大,而且材料一定是比較薄以及導(dǎo)熱性不強(qiáng)的非金屬材料(比如薄金屬板、玻璃、陶瓷材料、木材、紙板等等)。

一些不易氧化的材料、活性金屬材料(如不銹鋼、鋁材、鍍鋅板、鈦合金等等)。用激光熔化切割方式比較多,這種切割方式,最直觀的體現(xiàn)就是割縫比較干凈,不發(fā)黑。

而一些我們常見(jiàn)的碳鋼材,鋼板這些材料,多用氧助熔化切割方式,切割速度比較快。

激光切割機(jī)用空壓機(jī)

總結(jié)一下

激光切割的優(yōu)勢(shì):
切割速度和切割質(zhì)量的綜合表現(xiàn)比較不錯(cuò),再加上近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)部分掌握了核心技術(shù),價(jià)格得以越來(lái)越“親民”,因此市場(chǎng)容量正不斷擴(kuò)大。
 
 

激光切割機(jī)上的用途

 

 

 

激光切割機(jī)的原理

激光發(fā)生器發(fā)出的激光束,經(jīng)反射鏡轉(zhuǎn)變方向,在經(jīng)過(guò)透鏡聚焦,形成高功率高密度的激光束,被照射處的材料迅速熔化、氣化、燒蝕,完成切割。

激光切割機(jī)用空壓機(jī)

 

激光切割輔助氣體作用

1、助燃及散熱、

2、及時(shí)吹掉切割產(chǎn)生的熔漬、防止切割熔漬向上反彈進(jìn)入噴嘴、

3、保護(hù)聚焦透鏡。

常用的輔助氣體有氧氣 、氮?dú)夂蛪嚎s空氣,有時(shí)還會(huì)用到氬氣。

激光切割機(jī)用空壓機(jī)
一般都根據(jù)被切割材料的不同,激光切割機(jī)的功率,不同的激光切割工藝,輔助氣體的選擇也不盡相同。如:
氧氣,切割工藝是氧助熔化切割,輔助氣體就是氧氣。在切割中,氧氣與鐵元素的化學(xué)反應(yīng)熱,促進(jìn)了金屬的吸熱熔化,可以大幅度提高切割效率和切割厚度,但是由于氧氣的存在,會(huì)在切口端面產(chǎn)生明顯的氧化膜,會(huì)對(duì)切割面周圍產(chǎn)生淬火效應(yīng),對(duì)后續(xù)加工造成一定的影響。切口端面發(fā)黑或者暗黃色。

氮?dú)?/span>,如果采用氮?dú)庾鳛檩o助氣體,

會(huì)在切割材料的金屬周圍形成保護(hù)層,防止材料被氧化,避免氧化膜的形成??梢灾苯舆M(jìn)行進(jìn)一步加工。切口端面發(fā)白。
氬氣,氬氣和氮?dú)庖粯?,同為惰性氣體,在激光切割中也能起到防止氧化和氮化的作用。一般普通激光切割采用氬氣是極不劃算。氬氣切割主要用于鈦及鈦合金等。
簡(jiǎn)單理解一下,就是說(shuō)用氧氣速度快,但品質(zhì)差(主要是說(shuō)存在氧化層)。用氮?dú)怆m然品質(zhì)好,但是速度最慢。氬氣價(jià)格高限制了其大量使用,只在特殊情況下才使用。
激光切割機(jī)用空壓機(jī)
 

壓縮空氣

輔助氣體如果使用壓縮空氣,我們知道:

空氣中本來(lái)就有約21%的氧氣和78%的氮?dú)狻?/span>

就切割速度來(lái)說(shuō),確實(shí)沒(méi)有純氧助熔切割方式的速度快,就切割品質(zhì)來(lái)說(shuō),確實(shí)也沒(méi)有純氮?dú)獗Wo(hù)的切割方式效果好。但這話也可以反過(guò)來(lái)從積極的角度來(lái)講:輔助氣體使用壓縮空氣的,切割速度比氮?dú)獗Wo(hù)的速度快,而切割品質(zhì)呢,又比氧氣切割的方式好。
最重要的是,壓縮空氣可以用空壓機(jī)直接提供,相對(duì)于氧氣、氮?dú)?、氬氣,更容易獲得,并且不存在氣體泄露可能造成的風(fēng)險(xiǎn)。
特別重要的一點(diǎn)是,價(jià)格非常便宜。舉個(gè)例子,氮?dú)?,大約1.5元/m3左右。而壓縮空氣每立方的成本大約在0.1~0.2元之間,僅僅是使用氮?dú)獬杀镜牧泐^。

當(dāng)然,使用壓縮空氣需要購(gòu)置一套壓縮空氣系統(tǒng),初始投資會(huì)比較高一些。但是其實(shí),只需要簡(jiǎn)單核算一下,就能很容易的得出,如果是長(zhǎng)期使用激光切割機(jī)進(jìn)行加工,如果不是對(duì)速度,或者是對(duì)品質(zhì)有極高的單獨(dú)要求,激光切割機(jī)的輔助氣體,使用壓縮空氣是非常節(jié)省成本的。

激光切割機(jī)用空壓機(jī)

這就是目前配套激光切割機(jī)的空壓機(jī),非?;鸨母驹?。

 
 

空壓機(jī)如何選配?

 

 

激光切割機(jī)用空壓機(jī)

激光切割機(jī)上如果使用壓縮空氣作為輔助氣體。

有這幾個(gè)用處:

切割氣體、氣缸動(dòng)力氣源和光路正壓除塵用這三種用途。
其中切割氣體是主要用氣,約占總需氣量的80~90%。如果輔助氣源是氧氣或者氮?dú)?,另外兩?xiàng)用途也是需要壓縮空氣的,只不過(guò)流量非常小,普通的動(dòng)力用壓縮空氣即可。
壓縮空氣,作為激光切割的輔助氣體的要求,主要有三個(gè)方面:壓力、流量和氣源品質(zhì)。

壓力

在激光功率足夠大的情況下,壓力越高,切割質(zhì)量越好,切割效率越高。

但如果激光功率不夠大,壓力再高也不會(huì)有什么幫助。畢竟,激光功率夠大,才能更快的熔化切割材料。
但是,目前市場(chǎng)上,配套激光切割機(jī)的空壓機(jī)壓力不斷水漲船高,從早期的8公斤到13公斤,又到15公斤,目前正在向20公斤發(fā)展。

而同時(shí),大功率的激光切割機(jī)價(jià)格也在不斷下落中。因此,在選購(gòu)空壓機(jī)壓力的時(shí)候,建議用戶盡量寧高勿低。選擇更高壓力的為好,以便兼容之后的更大功率的切割機(jī)。

流量

流量的大小主要是看噴嘴的大小,正如前面所說(shuō),噴嘴占到用氣量的80~90%。激光切割機(jī)的噴頭有好多個(gè)規(guī)格,常見(jiàn)的有7個(gè)規(guī)格:1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0。

這個(gè)流量的確定,可以通過(guò)噴嘴流量的計(jì)算獲得,或者通過(guò)噴嘴流量表查詢,或者直接詢問(wèn)激光切割機(jī)廠家。

壓縮空氣的品質(zhì)

壓縮空氣的品質(zhì)對(duì)激光切割質(zhì)量有非常直接的影響。

壓縮空氣中含有水霧和油,如果沒(méi)有處理干凈,高壓噴射到激光切割頭的保護(hù)鏡面上,就會(huì)嚴(yán)重影響激光束的傳輸,使焦點(diǎn)分散,造成產(chǎn)品切不透,產(chǎn)生廢品。超大功率的激光切割機(jī)也有可能燒壞激光頭。
激光切割機(jī)用空壓機(jī)
所以,配套激光切割機(jī)的壓縮空氣系統(tǒng)對(duì)油、水的含量極其敏感,要求無(wú)油無(wú)水無(wú)塵。實(shí)際上,配套激光切割機(jī)的壓縮空氣系統(tǒng)的最大難點(diǎn)在于壓縮空氣的干燥凈化裝置。

油的去除,可以選用原理上無(wú)油的產(chǎn)品,如無(wú)油活塞、無(wú)油渦旋、無(wú)油螺桿或者是微油螺桿機(jī)通過(guò)多級(jí)過(guò)濾除油。

激光切割機(jī)用空壓機(jī)

水的去除,需要配置干燥機(jī),而且干燥機(jī)的性能必須非常優(yōu)越。

激光切割機(jī)用空壓機(jī)

粉塵的去除,需要配置精度足夠的高精密過(guò)濾器組以充分濾除油分和塵埃顆粒。

激光切割機(jī)用空壓機(jī)

經(jīng)過(guò)處理之后的壓縮空氣:

壓力露點(diǎn)需要達(dá)到2~5℃

殘油量≤0.001 ppm

顆粒物含量≤0.01 μm

目前在行業(yè)內(nèi),針對(duì)激光切割機(jī)推出的專用型產(chǎn)品。通常將微油螺桿和后處理設(shè)備撬裝在一起,形成一套完整的氣源系統(tǒng)。

激光切割機(jī)用空壓機(jī)

這種壓縮空氣系統(tǒng),通常比用戶自己采購(gòu)單個(gè)產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行配置,或交由中間商配置的,更科學(xué)、更可靠、更有保障。

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