Anvendelser af metal laserskærende gasser
De metaller, der oftest skæres ved hjælp af lasere, er aluminium, rustfrit stål, stål og titanium. Hvert af disse metaller reagerer forskelligt på hjælpestoffets kemi.
En nedbrydning ved gas og metal vil bidrage til virkelig at præcisere din forståelse af kemi og proces - og forbedre din fortjeneste.
Lufthjælp
Den luft, der bruges til at skære metal, skal have en minimal renhed. Selvfølgelig er luft en blanding af ilt og nitrogen. I butikker fremstilles det ofte ved hjælp af en luftkompressor. Trykluft har for meget vand og olie, som kan snavse en fokuseringslinse.
Denne forurening begrænser mængden af energi, der passerer gennem linsen, hvilket bidrager til linsens overophedning og brud. Ubehandlet trykluft vil medføre, at dette sker inden for få minutter eller op til et par timer afhængigt af årstid, din planteplacering og dit trykluftsystem.
En minimumsbehandling kan indebære installation af en køletørrer til reduktion af luftens vand og olieindhold.
Vandindholdet vil falde fra en høj grænse på 20.000 dele pr. Million (ppm) til 2.000 ppm. Olie, der almindeligvis kaldes total carbonhydrid eller THC, skal være mindre end 2 ppm. Brug af en lufttørrer vil yderligere reducere vandindholdet til mindre end -40 ° F trykdugpunkt (PDP) eller mindre end 100 ppm vand. Det mest anvendte system er en D-13.
Brugere bør undgå tørretumbler, fordi tørremidlet bryder ned i meget små (mikronstørrelses) partikler og forurener fokuseringslinsen og tilføjer linsens udskiftningskostnader.
Olie bør styres ved at bede din luftkompressor serviceman at opretholde mindre end 2 ppm THC som en damp og nul dråber. Det er almindeligt for kompressor service folk at være uvidende om dit behov for et meget lavt THC indhold i din luftforsyning.
For mange år siden var det en acceptabel praksis at lade luftkompressoren tilføje olie til trykluftledningen for at smøre nogle luftværktøjer. Nu, hvor du har en ren luftforsyning, skal du kigge på luftlinjerne. Undgå sort rør og gråt rør dope, da de tilføjer forurening til den luft, du lige har rengjort.
Hvordan kan lufttilførslen testes? Butikker kan få testrapporter om vandets og THC-indholdet i luften fra deres gasleverandør eller luftkompressor service team. Denne testning fortæller dig ikke, hvis du har et partikelproblem.
Partikler kan og ridser fokuseringslinsen og forkorter dets liv. Det kan være nødvendigt at installere et partikelfilter. Et 10-μm filter er en fælles størrelse, og en endnu mindre vil tilføje mere liv til din fokuseringslinse.
Luft skærer aluminium og nogle tyndere sektioner af stålbrønd. Det bruges ofte til at skære galvaniseret stål. Typisk er lufttrykket fra en butikskompressor begrænset til ca. 100-125 PSI, hvilket begrænser skære tykkelsen. Rustfrit stål skåret dårligt med luft, fordi ilt angriber krom og nikkel i legeringen for at danne oxider, der kan reducere korrosionsbestandigheden af metallet nær skæret.
Kan tykkere metal skæres med højere lufttryk? Ja, du kan muligvis skære ark 0,080 eller endda 0,125 tommer, men driftsvinduet bliver mindre. Dross vil hurtigt danne sig på dele, der kræver en sekundær operation for at rense delene og slette overskuddet.
Kantene begynder også at miste deres firkantede form, hvilket kan tilføje flere indirekte omkostninger til produktet.
Endelig er senere svejsning på lasers luftskårne kant muligvis ikke egnet, og maling kan spalte væk, hvilket indebærer et produkt af lav kvalitet.
Oxygen versus nitrogen
Oxygen blev brugt som hjælpegas til at skære aluminium, rustfrit stål og stål i de tidlige dage, hvor CO2-lasere havde begrænset effekt (1 til 1,5 kW). I dag lasere producerer 2 til 15 kW
med ilt bruges til at skære stål ¼ inch og tykkere, mens kvælstof bruges til at skære stål ¼ i og tyndere og alle tykkelser af aluminium og rustfrit stål.
Når oxygen anvendes som en laserassistentgas, danner den en skala eller en sort flagery overflade på skærets overflade. Denne skala er jernoxid, og den skal fjernes før svejsning eller maling.
Fjernelse betyder at tilføje arbejdskraft, håndtering, værktøjer og slibekostnader til prisen for dit produkt. Den gennemsnitlige laser i disse dage har en effekt på 4 kW, og på stål 1/8-in. og tyndere kvælstofassistentgas giver hurtigere skærehastighed end ilt og eliminerer indirekte arbejdskraft, der er nødvendigt til rengøring af kanter.
Shopforvaltere skal sammenligne omkostningerne ved hjælp af gas i forhold til omkostningerne ved indirekte arbejde i deres laserskæringsoperation under hensyntagen til produktionskrav.
En lavere timestøtte gasudgift betyder ikke automatisk, at prisen for at lave et produkt er lavere. Ledere bør gennemgå alle faktorer for at gøre deres produkter konkurrencedygtige og maksimere fortjenestemarginalerne, men en generel tommelfingerregel ved hjælp af 4kW lasereksemplet er: når stål er tykkere end ¼ i. Er oxygen den foretrukne gas på grund af hastighed og overhead udgifter.
Skære stål 3/16-in. tyk er ikke påvirket af planten overhead så meget som ved arbejde, værktøjer og slibemidler, der kræves for at forberede delene til maling eller svejsning. Skæring 3/8-in. tykt stål ved meget lave hastigheder med nitrogen tilføjer 26 dollar i timen til gasomkostningerne og tredobler den tid, der kræves for at skære delene. Plantelederne skal jonglere arbejdskraftomkostninger, gasudgifter og overhead for at bestemme den korrekte hjælpegas til ansøgningen.
Ovennævnte gasomkostninger er baseret på anvendelse af flydende nitrogen. Men hvad med kvælstofgenerering? Det kan være en levedygtig mulighed for dig og vil blive gennemgået mere detaljeret i en kommende
artiklen, men her er nogle af de grundlæggende. Kvælstof skal anvendes til skæring af stål 3/16-in. tyk og tyndere. Tryk behøver ikke at være 400 PSIG; det kan være lavere. Kvælstofgenerering vil arbejde, forudsat at iltindholdet i gassen ikke vokser jernoxidskalaen på skærets overflade. Genereret nitrogen koster mindre end flydende kvælstof, fordi der ikke er nogen energiudgift for at levere produktet til dig.
