قطع بالليزر

استخدام الهواء المضغوط في مجال القطع بالليزر

يمكن لآلة القطع بالليزر أن تلبي متطلبات القطع لمختلف المواد والأشكال المعقدة. بالإضافة إلى الليزر الذي يمكن أن يوفر طاقة عالية ، يعتبر الغاز الإضافي مادة لا غنى عنها لإكمال عملية القطع. تشمل الغازات المساعدة المستخدمة في القطع بالليزر بشكل أساسي الأكسجين (O2) والنيتروجين (N2) والهواء المضغوط (الهواء المضغوط).

الهواء المضغوط أسهل في الحصول عليه من الأكسجين والنيتروجين ، والسعر رخيص جدًا مقارنة بالأكسجين والنيتروجين. من الشائع جدًا استخدام الهواء المضغوط كغاز مساعد للقطع.

جودة الهواء المضغوط لها تأثير مباشر جدًا على جودة قطع المعادن بالليزر ، وسيؤثر حجم واستقرار الهواء & nbsp ؛ الضغط على تأثير القطع. يجب تحديد حجم ضاغط الهواء الإضافي لآلة القطع بالليزر المطابقة بشكل أساسي وفقًا لتصميم رأس القطع بالليزر المستخدم بواسطة آلة القطع بالليزر والغاز الإضافي والضغط وحجم الفوهة ، بحيث يمكن الحصول على أفضل ضاغط هواء. تطابق مع آلة القطع بالليزر.

مقارنة القطع بالليزر مع الغازات المساعدة المختلفة

أثناء القطع بالليزر ، يتم اختيار غازات القطع المختلفة وفقًا لمواد الصفيحة المقطوعة. اختيار قطع الغاز وضغطه له تأثير كبير على جودة القطع بالليزر.

الغازات المساعدة المستخدمة بشكل شائع في القطع بالليزر هي الأكسجين (O2) والنيتروجين (N2) والهواء المضغوط (الهواء المضغوط) ، وأحيانًا يتم استخدام الأرجون (Ar). وفقًا لضغط الغاز ، يمكن تقسيمه إلى غاز عالي الضغط وغاز منخفض الضغط.

تشمل وظائف الغاز الإضافي للقطع بالليزر بشكل أساسي: دعم الاحتراق وتبديد الحرارة ، وإزالة البقع الذائبة الناتجة عن القطع في الوقت المناسب ، ومنع بقع الذوبان المقطوعة من الارتداد لأعلى في الفوهة ، وحماية عدسة التركيز. وفقًا للمواد المختلفة المراد قطعها ، جنبًا إلى جنب مع قوة آلة القطع بالليزر ، يتم تحديد عمليات القطع بالليزر المختلفة ، كما يختلف اختيار الغاز الإضافي. الخصائص والاستخدامات ونطاق تطبيق الأنواع المختلفة من الغازات المساعدة هي كما يلي:

(1) يستخدم الأكسجين (O2) بشكل أساسي لقطع مواد الصلب الكربوني. تعمل حرارة التفاعل الكيميائي للأكسجين والحديد على تعزيز ذوبان المعدن الماص للحرارة ، والذي يمكن أن يحسن بشكل كبير من كفاءة القطع ، وتحقيق قطع المواد السميكة ، وتحسين قدرة المعالجة لآلة القطع بالليزر بشكل كبير. ومع ذلك ، في الوقت نفسه ، نظرًا لوجود الأكسجين ، سيتم إنتاج فيلم أكسيد واضح على الوجه النهائي للقطع ، وسيكون له تأثير التبريد على المادة حول سطح القطع ، مما سيزيد من صلابة هذا الجزء من المادة ويكون له تأثير معين على المعالجة اللاحقة. يكون الوجه النهائي للمادة المقطوعة بالأكسجين أسود أو أصفر داكن. بشكل عام ، يتم قطع ألواح الصلب الكربوني بالأكسجين ، واللكم بالضغط المنخفض ، والقطع بضغط منخفض.

(2) النيتروجين (N2) عند استخدام النيتروجين كغاز مساعد للقطع ، سيشكل النيتروجين جوًا واقيًا حول المعدن المنصهر لمنع تأكسد المادة ، وتجنب تكوين طبقة أكسيد ، وتحقيق قطع غير مؤكسد . لكن في الوقت نفسه ، نظرًا لأن النيتروجين لا يتفاعل كيميائيًا مع المعادن ، فلا توجد حرارة تفاعل ، وقدرة القطع ليست جيدة مثل الأكسجين ، واستهلاك النيتروجين في قطع النيتروجين أكبر بعدة مرات من الأكسجين ، وتكلفة القطع أعلى من قطع الأكسجين. يتميز سطح القطع غير المؤكسد بخصائص اللحام المباشر ، والطلاء ، ومقاومة التآكل القوية ، وما إلى ذلك ، وسطح القطع النهائي أبيض. بشكل عام ، استخدم النيتروجين لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ ، والصفائح المجلفنة ، وألواح الألمنيوم وسبائك الألومنيوم ، والنحاس ومواد أخرى ، واستخدام ثقب الضغط المنخفض ، واستخدام القطع بالضغط العالي. أثناء قطع النيتروجين ، يكون لتغيير تدفق الغاز تأثير كبير على القطع. عند ضمان قطع ضغط الغاز ، يجب ضمان تدفق غاز كافٍ.

(3) الهواء المضغوط (الهواء المضغوط) يمكن توفير الهواء المضغوط مباشرة بواسطة ضاغط الهواء. بالمقارنة مع الأكسجين والنيتروجين ، فمن السهل الحصول عليه وسعره رخيص للغاية. على الرغم من أن الهواء يحتوي فقط على حوالي 20٪ أكسجين ، إلا أن كفاءة القطع أقل بكثير من تلك الخاصة بقطع الأكسجين ، ولكن قدرة القطع قريبة من قدرة النيتروجين ، وكفاءة قطع الهواء أعلى قليلاً من كفاءة قطع النيتروجين. الوجه النهائي لشق قطع الهواء يتحول إلى اللون الأصفر. عندما لا يكون هناك شرط صارم على لون السطح المقطوع للمادة ، فإنه يستخدمng الهواء المضغوط بدلاً من قطع النيتروجين هو الخيار الأكثر اقتصادا وعملية.

(4) الأرجون (Ar) Argon هو غاز خامل يمكن أن يمنع الأكسدة والنتريد في القطع بالليزر ، ويمكن استخدامه أيضًا في اللحام. ومع ذلك ، فإن سعر الأرجون أعلى من سعر النيتروجين ، ومن غير المجدي عمومًا استخدام الأرجون للقطع بالليزر العادي. يتم استخدام قطع الأرجون بشكل أساسي في سبائك التيتانيوم والتيتانيوم ، إلخ. السطح النهائي للشق المقطوع بقطع الأرجون أبيض.

في الوقت الحالي ، يبلغ حجم النيتروجين السائل في السوق حوالي 1400 يوان / طن ، ويحتاج النيتروجين السائل المستخدم في القطع بالليزر إلى استخدام خزانات ديوار ، وعمومًا 120 كجم للعلبة ، وسعر 1 كجم أكثر من 3 يوانات. دعونا نحسبها بـ 1400 يوان / طن.

120 × 1.4 = 168 يوان ، الثقل النوعي للنيتروجين في الحالة القياسية هو 1.25 كجم / متر مكعب ، وبالتالي فإن الحد الأقصى لاستخدام النيتروجين السائل في خزان ديوار هو: 120 / 1.25 = 96 نيوتن متر مكعب ، والذي يتم تحويله إلى تكلفة النيتروجين لكل Nm³: 168/96 = 1.75 يوان / نيوتن متر مكعب

إذا تم استخدام ضاغط هواء من ماركة محلية لتوفير هواء مضغوط 16 بار ، والذي يوفر 1.27 متر مكعب في الدقيقة ، فإن قوة إدخال الحمل الكامل لهذا النوع من ضاغط الهواء هي 13.4 كيلو واط.

تحسب فاتورة الكهرباء الصناعية 1.0 يوان / كيلو وات ساعة ، وتكلفة الهواء لكل متر مكعب هي: 13.4x1.0 / (1.27x60) = 0.176 يوان / متر مكعب ، بناءً على الاستهلاك الفعلي 0.5 متر مكعب من الغاز في الدقيقة ، والليزر آلة القطع تعمل 8 ساعات في اليوم. بالمقارنة مع قطع النيتروجين ، فإن التكلفة اليومية التي يتم توفيرها عن طريق القطع الهوائي هي: (1.75-0.176) x8x60x0.5 = 378 يوان. إذا كانت آلة القطع بالليزر تعمل 300 يوم في السنة ، فإن تكلفة الغاز التي يمكن توفيرها في السنة هي: 378 × 300 = 113400 يوان. يمكن ملاحظة أن استخدام الهواء المضغوط بدلاً من قطع النيتروجين اقتصادي للغاية وعملي.

في السنوات الأخيرة ، حققت تكنولوجيا آلة القطع بالليزر تطورات خارقة ، وتتقدم في اتجاه الطاقة العالية والدقة العالية والشكل الكبير. في ظل خلفية التصنيع الذكي ، يُظهر المجال الصناعي اتجاهًا للانتقال من المعالجة التقليدية إلى التصنيع الراقي. سيحافظ حجم السوق في مجال القطع بالليزر دائمًا على اتجاه التطور السريع ، والذي سيحقق نموًا كبيرًا في السوق لضواغط الهواء بالليزر. الفضاء.

إذن ، ما هي الصناعات التي تحتاج إلى قطع بالليزر؟ فيما يتعلق بقاطرات السكك الحديدية ، والفضاء ، وتصنيع قطع غيار السيارات ، ومعالجة هياكل السيارات ، إلخ. باختصار ، أينما كانت المواد المعدنية بحاجة إلى القطع ، فهي مرحلة لآلات القطع بالليزر.