Bạn có thể cải thiện cạnh cắt của tia laser sợi quang bằng cách tối ưu hóa khí hỗ trợ và tận dụng các công nghệ vòi phun cập nhật.
Từng là một công nghệ mới và không quen thuộc trong ngành công nghiệp chế tạo kim loại tấm, hiện nay laser sợi quang được coi là một phương pháp tiếp cận đáng tin cậy và đã được chứng minh cho các hoạt động tẩy trắng.
Một lợi ích của việc sử dụng laser sợi quang để thực hiện tẩy trắng là cạnh sạch, không có oxit mà bạn có thể thu được bằng cách sử dụng khí hỗ trợ nitơ với nó. Sự vắng mặt của quá trình oxy hóa cải thiện các quá trình hạ lưu như sơn tĩnh điện và hàn vì có thể đạt được độ bám dính và khả năng hàn tốt hơn.
Bạn có thể cải thiện cạnh cắt của tẩy trắng bằng laser sợi quang bằng cách tối ưu hóa khí hỗ trợ và công nghệ vòi phun.
Độ tinh khiết nitơ
Mức độ tinh khiết của nitơ đóng một vai trò lớn trong chất lượng cạnh và một phần. Hiểu những gì mong đợi từ mức độ tinh khiết có thể giúp bạn đạt được chất lượng bộ phận mong muốn và các mục tiêu cuối cùng khác như độ bám dính hoặc khả năng hàn của lớp bột. Nếu lớp hoàn thiện màu bạc sáng được mong muốn cho các ngành như thiết bị y tế và thực phẩm, xếp hạng độ tinh khiết cần phải là 99,9 phần trăm (xem Hình 1 ).
Nếu thị trường bạn cung cấp là dụng cụ nông nghiệp và độ bám dính của áo bột và các bộ phận mỗi ngày là lĩnh vực trọng tâm chính của bạn, thì mức độ tinh khiết nitơ thấp hơn, chẳng hạn như 98 hoặc 99% có thể đạt được kết quả cần thiết. Hiểu được mức nào là cần thiết là điều quan trọng trong việc định cỡ trước máy phát nitơ của bạn để tránh thất vọng về chất lượng cạnh hoặc hiệu suất máy sau khi thực tế.
Tiêu thụ nitơ cao hơn, chi phí
Cho dù laser sợi quang là máy tẩy trắng laser đầu tiên của bạn hay bạn đã chuyển đổi từ máy laser CO2, mức tiêu thụ khí hỗ trợ của bạn, đặc biệt là nitơ, sẽ cao hơn. Sự tiêu thụ nitơ tăng lên này là do một số yếu tố gây ra.
Với khả năng sẵn có của công nghệ sợi quang có xếp hạng công suất cao hơn nhiều so với máy cắt laser CO2, giờ đây bạn có thể xử lý các vật liệu trước đây phải cắt bằng oxy. Laser CO2 của bạn có thể bị giới hạn trong việc cắt thép nhẹ với khí hỗ trợ nitơ ở độ dày 3/16 inch, hoặc vật liệu 7-gauge. Với công suất công suất cao hơn của laser sợi quang, phạm vi xử lý nitơ thép nhẹ có thể được mở rộng đến 3/8 inch hoặc thậm chí dày ½ inch.
Bởi vì phạm vi xử lý của laser sợi quang rộng hơn, do đó, lượng tiêu thụ khí nitơ cũng sẽ lớn hơn. Có khả năng cắt vật liệu dày hơn bằng nitơ rõ ràng sẽ làm tăng mức tiêu thụ nitơ của bạn vì cần tốc độ dòng chảy cao hơn.
Ví dụ, một tia laser CO2 4 kilowatt có thể đã sử dụng 1.700 feet khối tiêu chuẩn mỗi giờ (SCFH) để cắt dày 3/16 inch hoặc 7 ga. thép nhẹ. Cắt vật liệu dày 3/8 inch sẽ tăng gấp đôi mức tiêu thụ khí lên 3.400 SCFH.
Cắt giảm tiêu thụ nitơ, tăng cường cạnh cắt
Có một số cách để chống lại sự gia tăng nhu cầu nitơ này: trộn khí, công nghệ vòi phun và hệ thống tạo nitơ. Tất cả những điều này cũng có thể giúp cải thiện chất lượng cạnh.
Hình 1 Độ tinh khiết của khí nitơ càng cao, lớp hoàn thiện càng sáng.
Trộn khí. Hệ thống trộn cho phép bạn đưa lượng oxy được điều chỉnh vào quá trình cắt của bạn, giảm lượng nitơ được tiêu thụ. Điều này thực sự dẫn đến chất lượng cạnh tốt hơn và tăng tỷ lệ cấp liệu trong nhiều vật liệu.
Khi hệ thống phân phối nitơ của bạn đã được xác định, một lựa chọn cần xem xét để cải thiện chất lượng cạnh sẽ là thêm một bộ trộn khí. Phần thiết bị bổ sung này không đắt, có kích thước nhỏ và có thể được thêm vào hầu hết mọi loại laser sợi quang.
Nếu bạn đã từng phải cắt nhôm bằng tia laze với khí hỗ trợ nitơ, bạn đã chứng kiến kết quả đó thường xuyên xảy ra. Bằng cách thêm một máy trộn khí vào thiết lập của bạn, bạn có thể đưa một phần trăm nhỏ oxy vào quá trình cắt của mình để giảm hoặc loại bỏ những gờ đó. Bộ trộn khí được kết nối với cả đường cung cấp nitơ và oxy, và các mức độ tinh khiết khác nhau có thể được lựa chọn theo ứng dụng.
Cũng có những lợi ích đối với việc trộn khí khi cắt thép nhẹ. Điều này được thực hiện theo cách tương tự bằng cách thêm một lượng nhỏ oxy vào vết cắt. Điều này sẽ dẫn đến chất lượng cạnh tốt hơn, tăng tỷ lệ thức ăn và tiêu thụ nitơ thấp hơn.
Các ứng dụng trộn khí thường được kết hợp với một số công nghệ vòi phun mới nhất cho phép bạn cắt với áp suất khí và tốc độ dòng chảy thấp hơn nhiều. Áp lực giảm cũng có thể làm giảm chi phí của bạn trên mỗi phần.
Công nghệ Laser và Đầu cắt. Các công nghệ vòi phun khác nhau đã tiên tiến để giảm tiêu thụ nitơ và thậm chí cải thiện chất lượng cạnh. Một số máy laser sợi quang cho phép bạn áp dụng các thay đổi chế độ chùm tia và các tính năng chuẩn trực tự động (xem Hình 2 ). Laser sợi quang có chế độ chùm tia với mật độ điểm công suất rất cao. Được gọi là chế độ Tem00, đây là chế độ tuyệt vời để cắt tốc độ cao trên các vật liệu khổ.
Cắt các tấm dày yêu cầu kerf lớn hơn để cho phép loại bỏ nhiều vật liệu hơn. Chế độ tối ưu cho ứng dụng này sẽ là Tem01. Chọn một tia laser có thể tự động thay đổi các chế độ này sẽ giúp bạn cải thiện chất lượng cạnh trong toàn bộ phạm vi vật liệu mà bạn đang cắt. Bạn có thể cải thiện chất lượng cạnh cắt hơn nữa bằng cách thay đổi độ sâu trường ảnh và đường kính chùm tia với chức năng chuẩn trực tự động.
Hệ thống tạo nitơ. Các hệ thống này làm giảm chi phí nitơ và loại bỏ các hợp đồng cung cấp khí. Bằng cách mua hệ thống tạo nitơ của riêng mình, bạn có thể tận dụng lợi thế của việc khấu hao thiết bị vốn, đẩy nhanh lợi tức đầu tư của mình.
Vậy nitơ được tạo ra như thế nào? Nó được thực hiện bằng cách tách không khí thành nitơ, oxy, argon và các khí khác. Bạn có thể ngạc nhiên rằng không khí mà chúng ta hít thở có 78% nitơ, 21% oxy, 0,9% argon, và các dấu vết của CO2 và các khí khác.
Khi nào bạn nên xem xét nitơ được tạo ra? Nó luôn là một lựa chọn tốt, đặc biệt nếu bạn đang chạy nhiều ca hoặc nhiều tia laser hoặc nếu hỗn hợp vật liệu sản phẩm của bạn yêu cầu các điều kiện cắt nitơ.
Hình 2 Sử dụng chế độ chùm tia tối ưu cho vật liệu giúp cải thiện chất lượng đường cắt.
Ba loại hệ thống tách thường được sử dụng: màng, hấp phụ xoay áp suất và chưng cất phân đoạn đông lạnh của không khí lỏng (hệ thống nitơ rời).
1. Hệ thống màng bao gồm các màng sợi rỗng được sử dụng để tạo ra một quá trình cơ học để tách không khí. Điều này đạt được là do phương sai kích thước phân tử của các phân tử nitơ và oxy. Polyme màng được thiết kế để cho phép các phân tử oxy và hơi nước chuyển động nhanh khuếch tán qua màng và thu giữ nitơ dưới dạng khí sản phẩm (xem Hình 3 ). Các hệ thống này được thiết kế để phân phối 205 pound-per-inch vuông (PSI) và được khuyến nghị cho các vật liệu đo. Chúng có cài đặt đơn giản và một dấu chân nhỏ. Các hệ thống này thường được sử dụng trên cơ sở 1-1 với máy laser lõi.
2. Khi yêu cầu áp suất phân phối và tốc độ dòng chảy cao hơn mức mà hệ thống màng có thể tạo ra, thì nên sử dụng hệ thống hấp phụ xoay áp. Loại hệ thống này cũng được khuyến nghị cho nhiều máy hoặc nếu muốn mở rộng trong tương lai. Hệ thống hấp phụ xoay áp suất sử dụng sàng phân tử carbon làm phương pháp hấp phụ các phân tử oxy và cung cấp khí hỗ trợ nitơ mong muốn. Hệ thống có thể cung cấp áp suất khí cao hơn nhiều cũng như tốc độ dòng SCFH cao hơn. Nó cũng có thể tạo ra mức độ tinh khiết nitơ cao hơn.
3. Chưng cất phân đoạn làm lạnh không khí lỏng là quá trình tách các chất khí ra khỏi không khí bằng cách làm lạnh nó cho đến khi nó hóa lỏng. Đây là những hệ thống bể chứa số lượng lớn thường được sử dụng để cung cấp khí hỗ trợ cho tia laser. Chúng có thể cung cấp mức độ tinh khiết cao nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng.
Tự tạo nitơ trong nhà có khả năng đẩy nhanh lợi tức đầu tư của bạn. Trong hầu hết các trường hợp, ROI có thể đạt được trong vòng chưa đầy hai năm. Ở những cửa hàng có nhiều ca làm việc hoặc sử dụng nhiều máy thì việc đổi trả thậm chí còn sớm hơn. Sau khi đạt được ROI, các khoản tiết kiệm dài hạn sẽ được tích lũy, nhờ vào việc loại bỏ phí vận chuyển gas số lượng lớn hàng tháng, phí thuê thiết bị và thất thoát do bay hơi.
Chi phí
Đánh giá một khoản đầu tư vốn lớn mới như laser sợi quang có thể là một kinh nghiệm dài và quá sức. Thường chỉ kiểm tra tỷ lệ nguồn cấp dữ liệu hoặc xếp hạng công suất, nhưng khi các khía cạnh khác được xem xét, có thể thấy rõ nhất đề xuất chi phí thực sự.
Nếu bạn đã chuyển đổi từ công nghệ laser CO2 sang công nghệ laser sợi quang, bạn có thể đã trải nghiệm những lợi ích. Có lẽ một trong những điều đáng chú ý nhất là việc thiếu quang học, có nghĩa là việc làm sạch, căn chỉnh và thay thế quang học đã là dĩ vãng.
Ngoài ra, việc tiết kiệm điện năng của việc tạo chùm tia trạng thái rắn giúp giảm chi phí vận hành hàng giờ của bạn.
Bởi vì phạm vi xử lý vật liệu được mở rộng bao gồm đồng, đồng thau, titan, nhôm dày hơn và không gỉ, bạn có thể mở rộng cơ sở khách hàng của mình hoặc loại bỏ thiết bị cắt và phôi thay thế trước đây cần thiết để làm trống những vật liệu này.
Tất cả những lợi thế về chi phí này có thể bù đắp chi phí cao hơn do tiêu thụ nhiều khí nitơ hơn.
Hình 3 Polyme màng cho phép các phân tử oxy và hơi nước chuyển động nhanh khuếch tán qua màng và thu giữ nitơ dưới dạng khí sản phẩm.
Công Ty Cổ Phần Thiết Bị và Giải Pháp Cơ Khí Automech – nhà cung cấp các dòng máy gia công kim loại tấm, hàn laser, giải pháp tự động từ những nhà cung cấp nổi tiếng JFY – member of TRUMPF group, Han’s laser, EKO, Yadon, ABB…. Automech đã hợp tác với nhiều đối tác thương mại lớn ở trong và ngoài nước nhằm phục vụ nhu cầu sản xuất đa dạng. Hệ sinh thái sản phẩm đa dạng cùng mức giá hợp lí là điểm cộng to lớn giúp Automech ngày càng chiếm được lòng tin của khách hàng.
Trụ sở chính: số 285 Đường Phúc Lợi, Q.Long Biên, Hà Nội
Chi nhánh HCM: số 84 đường 36 KĐT Vạn Phúc, Tp.Thủ Đức
Chi nhánh Đà Nẵng: Lô A4, Khu 11-Nguyễn Sinh Sắc, Hòa Minh, Q.Liên Chiểu
Hotline: 0247 303 8678
