レーザー切断機専用スクリューエアーコンプレッサーの選び方

レーザー切断機専用スクリューエアーコンプレッサーの選び方

レーザー切断は、レーザービームの高出力密度特性、光の小さなスポットへのレーザー収束、材料が急速に加熱されるため、気化後に沸点に達して穴を形成し、次にレーザービームを移動することによって使用されます材料の表面にスリットを作成し、加工対象物の切断を完了します。

レーザー切断は熱切断方法の 1 つで、レーザーガス化切断、レーザー溶融切断、レーザー酸素アシスト溶融切断、および制御破砕切断に分けることができます。

レーザー切断の動作原理

他の切断方法と比較して、レーザー切断は切断速度が速く、高品質であるという特徴があります。具体的には、次の側面として要約されます。

(1) レーザーガス切断の切り込みが狭く、スリットの両側が平行で、表面との垂直性が良好です。

(2) 切れ味が良い。レーザースポットが小さいため、エネルギー密度が高く、切断速度が速いため、レーザー切断により切断品質が向上します。

(3) 切断面は滑らかで美しく、最終加工工程でも機械加工なしで部品をそのまま使用できます。

(4) 切断速度など: 2500W レーザー切断 1mm 厚の冷間圧延炭素鋼プレート、最大切断速度 16-19m/分。

（5）非接触切断、レーザー切断ノズルと工作物が接触しないため、工具の摩耗がありません。

（6）レーザー切断後、熱影響部の幅は非常に小さく、スリット近くの材料の性能はほとんど影響を受けず、ワークの変形は小さく、切断精度は高い.レーザー切断とその他の切断方法の切断速度の比較は、下の表を参照してください。低炭素鋼板の切断材料。

いくつかの切断方法の切断速度の比較:

まずは、高出力・高精度・大面積化の方向へ

近年、国内のレーザー切断機技術は飛躍的な発展を遂げており、高出力、高精度、大面積の方向に向かっています。中国のインテリジェント製造の文脈では、産業分野は従来の加工からハイエンド製造への転換の傾向を示しており、中国のレーザー切断の市場規模は常に急速な発展の傾向を維持します。

二、レーザー切断レーザー機器市場は39%を占めた

2019年、レーザー市場は成長しましたが、成長率は過去2年間に比べて減速し始めました。全分野（輸入を含む）のレーザー機器の売上高は658億元で、前年同期比8.8%増加した。世界的な経済動向の不確実性の影響を受けて、2020年の中国のレーザー機器市場の全体的な売上高は645億元になり、ほぼ10年ぶりのマイナス成長になると予想されていますが、その見通しはまだ広いです絶対額も少なくありません。

産業用レーザー機器市場では、レーザー切断が最も広く使用されており、39% を占め、マーキングと溶接が 2 番目と 3 番目で、それぞれ 19% と 12% を占めています。

3、レーザー切断アプリケーションの分野での圧縮空気

レーザー切断機は、高エネルギーレーザーを提供する必要性に加えて、さまざまな材料や複雑な形状の切断要件に対応でき、補助ガスは切断プロセスを完了するために不可欠な材料です。レーザー切断の補助ガスは、主に酸素(O2)、窒素(N2)、圧縮空気(Compressed Air)の3つです。圧縮空気は、酸素や窒素よりも入手しやすく、酸素や窒素に比べて非常に安価であり、切断用の補助ガスとして圧縮空気を使用することは非常に一般的です。

圧縮空気の品質は、金属レーザー切断の品質に非常に直接的な影響を及ぼします。ガス圧のサイズと安定性は、切断の効果に影響します。選択の補助ガス空気圧縮機の仕様サイズとしてレーザー切断機をサポートします。主に、レーザー切断ヘッドの設計補助ガス圧力とノズルサイズで使用されるレーザー切断機に基づいて、最高の空気を得ることができます。コンプレッサーとレーザー切断機のマッチング。

異なる補助ガスによるレーザー切断の比較

レーザー切断は、切断プレートのさまざまな材料に応じて、さまざまな切断ガスを選択します。切断ガスと圧力の選択、レーザー切断の品質は大きな影響を与えます。

レーザー切断加工では一般的に補助ガスとして酸素 (O2)、窒素 (N2)、圧縮空気 (Compress Air) が使用され、アルゴン (Ar) も使用されることがあります。ガスの圧力によって、高圧ガスと低圧ガスに分けることができます。

レーザー切断補助ガスの主な役割には、燃焼と熱放散、切断溶融汚れをタイムリーに吹き飛ばす、切断溶融汚れがノズルに跳ね返るのを防ぐ、集束レンズを保護するなどがあります。さまざまな切断材料に応じて、レーザー切断機のパワー、異なるレーザー切断プロセスを選択してください。補助ガスの選択は同じではありません。さまざまな種類の補助ガスの特性、用途、および適用範囲は次のとおりです。

(1) 酸素 (O2) は、主に炭素鋼材料の切断に使用されます。酸素と鉄の化学反応熱は、金属の吸熱溶融を促進し、切断効率を大幅に向上させ、より厚い材料の切断を実現し、レーザー切断機の処理能力を大幅に向上させます。しかし同時に、酸素の存在により、切り込みの端面に明らかな酸化膜があり、切断面の周囲の材料にクエンチング効果があり、この部分の硬度を向上させます材料、その後の処理に一定の影響を与えます。酸素カット材のカット端面は黒またはダークイエロー。酸素切断、低圧穴あけ、低圧切断を使用した一般的な炭素鋼板。

(2) アルゴン（Ar） アルゴンは不活性ガスで、レーザー切断時の酸化・窒化を防止し、溶解にも使用できます。しかし、アルゴンガスの価格は窒素よりも高く、アルゴンガスを使用した一般的なレーザー切断は費用対効果が高くありません。アルゴン切削は主にチタンやチタン合金に使用され、アルゴン切削端面は白色です。

(3) 圧縮空気 (Compress Air) 圧縮空気は、空気圧縮機によって直接供給できます。酸素や窒素に比べて入手が容易で非常に安価です。空気には約 20% の酸素しか含まれていませんが、切断効率は酸素切断よりはるかに低くなりますが、切断能力は窒素に近く、空気切断効率は窒素切断よりわずかに高くなります。エアカットの端面は黄色です。材料切断の表面色に厳密な要件がない場合、窒素切断の代わりに圧縮空気が最も経済的で実用的な選択です

(4) (4) 窒素 (N2) 窒素を切断補助ガスとして使用する場合、窒素は溶湯の周囲に保護雰囲気を形成し、材料の酸化を防ぎ、酸化膜の形成を回避し、酸化切断を実現しません。しかし同時に、窒素は金属と化学反応を起こさないため、反応発熱がなく、切断能力は酸素ほどではなく、窒素切断の窒素消費量は酸素の数倍であり、切断コストは酸素よりも高くなります。切断。酸化切断面は直接溶融、汚れ、強い耐食性などの特性がなく、切断端面は白くありません。一般的に、窒素切断ステンレス鋼、亜鉛メッキシート、アルミニウムおよびアルミニウム合金板、真鍮およびその他の材料を使用し、低圧穿孔、高圧切断を使用します。窒素切断の場合、ガスの流れの変化が切断に大きな影響を与えます。切断ガスの圧力を確保する場合、十分なガス流量を確保する必要があります。

現在、市場の液体窒素は約1400元/トンであり、レーザー切断に使用される液体窒素はDuvaタンクで使用する必要があります。一般的には1タンク120kgで、価格は1kgで3元以上なので、1400元/トンで計算してみましょう。

120×1.4=168元、標準状態の窒素の比重は1.25kg/m3なので、デュワータンクの液体窒素の最大使用量は約120/1.25=96Nm3となり、Nm3あたりの窒素のコストはは 168/96=1.75 元 /Nm3

国内ブランドのエアコンプレッサを使用して 16bar の圧縮空気と毎分 1.27m3 を供給する場合、このタイプのエアコンプレッサの全負荷入力電力は 13.4kW です。

工業用電力は 1.0 元/度で計算され、1 m3 あたりの空気コストは次のようになります。 1 日あたり何時間も使用すると、窒素切断と比較して空気切断によって節約される 1 日あたりのコストは (1.75 0.176) x8x60x0 になります。 5 = 378 ドル。レーザー切断機が年間 300 日稼働する場合、ガス代は 1 年間節約できます: 378x300=113,400 元。したがって、窒素切断の代わりに圧縮空気を使用することは、非常に経済的で実用的です。

近年、国内のレーザー切断機技術は飛躍的な発展を遂げており、高出力、高精度、大面積の方向に向かっています。中国のインテリジェント製造を背景に、産業分野は伝統的な加工からハイエンド製造への転換の傾向を示しています。中国におけるレーザー切断の市場規模は常に急速な発展の傾向を維持し、レーザー空気圧縮機に大きな市場成長の余地をもたらします。

効率を向上させるためには、コスト削減が非常に重要です。