Объём затрат на энергию составляет значительную долю в себестоимости продукта, так что целенаправленная работа над уменьшением этих расходов всегда актуальна.Чем больше предприятие, тем больше электроэнергии оно потребляет. Например, крупные металлургические комбинаты могут полностью забирать электроэнергию с отдельной ТЭЦ.
Конечно, предприятия, использующие лазерные станки для резки металла, не столь энергозатратны в глобальном масштабе, но и на небольшом производстве каждый киловатт на счету и добавляет стоимости в продукт. И здесь ключевой момент часто упускается из виду: помимо самого лазера, значительным потребителем энергии является компрессорное оборудование. Его неправильный выбор ведет к прямым финансовым потерям и резкому падению качества продукции и росту операционных расходов.
А что это значит? Что обязательно нужно оптимизировать затраты на энергию, и начинать следует с выбора правильного и эффективного компрессора — важного элемента технологического процесса лазерной резки.
Чем платит предприятие за некачественный воздух
Сжатый воздух в лазерной резке – это ключевой технологический компонент. Он выполняет две критические функции:
- Очистка и охлаждение. Защитное стекло резака постоянно нуждается в очистке от продуктов горения и охлаждении. Его непрерывно обдувает сжатый воздух.
- Удаление расплава. Мощная струя воздуха выдувает расплавленный металл из зоны реза, от нее зависят чистота и скорость обработки.
Нарушение этих процессов из-за некачественного воздуха мгновенно бьет по качеству продукции, а также по карману и репутации предприятия.
Какие недочеты могут возникать
Если в воздухе, который поступает к станку, содержится масло или вода, или давление воздуха ниже необходимого, возникают серьезные проблемы.
Даже у «безмасляных» винтовых компрессоров в сжатом воздухе присутствует паровое масло из атмосферы цеха, которое коагулирует в системе. Масляная аэрозоль, попадая на горячее защитное стекло, создает стойкую липкую пленку, которая «приклеивает» к себе металлическую пыль. В итоге получаем катастрофически быстрое падение пропускания света и мощности лазера.
Атмосферный воздух содержит влагу, которая при сжатии и охлаждении конденсируется в воду. Влажный воздух, смешиваясь с металлической пылью, образует абразивный шлам, который царапает и покрывает матовым налетом стекло. Попадая в зону реза, влага вызывает микровзрывы при испарении, нарушает стабильность процесса и приводит к «рваному» резу. А еще вода в воздухе вызывает коррозию внутренних каналов дорогостоящей головки резака.
Для эффективного выдувания расплава требуется постоянное и стабильное давление сжатого воздуха. Слишком маломощный компрессор, не успевающий восполнять расход воздуха, периодически «проваливает» давление. В эти моменты расплавленный металл не удаляется, а застывает на кромке, образуя окалину и грат. На нержавеющей стали от этого немедленно появляются черные окислы вместо идеально «белого», чистого реза.
Как выбрать оптимальный компрессор для резки любого металла
Подбор компрессора – это проектирование выверенной системы.
Тип компрессора – винтовой, мощный и компактный.
Для лазерной резки категорически не подходят маслозаполненные поршневые компрессоры – главные источники масляного загрязнения. Безмасляный винтовой компрессор же, наоборот, идеально подходит в данном случае для промышленного применения. Он гарантирует чистоту воздуха, высокую производительность и долгий срок службы в режиме непрерывной работы.
Производительность с запасом
Производительность компрессора (л/мин или м³/мин) должна быть на 25-35% выше максимального расхода воздуха лазерным станком. Типичный станок мощностью 2-4 кВт потребляет до 400-550 л/мин. Следовательно, необходим компрессор с производительностью не менее 700-750 л/мин (~0.75 м³/мин). Этот запас компенсирует падение производительности со временем, потери в фильтрах и придает стабильности при пиковых нагрузках.
Давление - основа технологического процесса
Компрессорная станция должна выдавать стабильные 12-16 бар на входе в лазерный станок. Этого обычно хватает для 99% задач по резке черной и нержавеющей стали. Если техпроцесс требует более высокого давления реза (18-20 бар для толстого алюминия или латуни), то на входе в станок необходимо иметь 20-22 бар.
Система подготовки воздуха как страховка от брака
Самый дорогой компрессор бесполезен без правильной оснастки. Обязательные элементы системы воздухоподготовки:
- Ресивер объемом 200-500 литров. Сглаживает пульсации давления, охлаждает воздух и является буфером для пиковых нагрузок.
- Осушитель. В идеале – адсорбционный, с точкой росы -40°C. Только он может гарантировать отсутствие конденсата в воздухе при любых перепадах температур в цеху. Но и более дешевые осушители холодильного типа (точка росы +3°C) для этой задачи подходят, если скомбинировать их с правильно подобранными фильтрами.
- Фильтры тонкой очистки, в том числе обязательно - коалесцирующий фильтр класса 0,01 мкм, установленный после осушителя. Он удалит остатки масляной аэрозоли и твердые частицы, и к станку направится кристально чистый воздух.
Вложения в правильно рассчитанную и собранную компрессорную станцию исключат брак и непредвиденные простои, а еще – выгодны с точки зрения энергоэффективности. Современные винтовые компрессоры с частотным регулированием потребляют ровно столько энергии, сколько требуется в данный момент, избегая цикличных «холостых» ходов.
Нужен компрессор для лазерной резки? Переходите в каталог в специализированный раздел и выбирайте то, что нужно. И не забывайте, что вам в любой момент готов бесплатно помочь наш менеджер по подбору оборудования, достаточно лишь оставить свои контакты и запрос.
Источник: prokompressor.ru