Експлоатационните разходи на лазерните режещи машини

Консумация на газ и свързаните разходи

Консумацията на газ играе основна роля за експлоатационните разходи на машините за лазерно рязане, особено при обработката на различни материали с висока прецизност и скорост. И влакнените, и CO2 лазерните системи използват газове – или като помощни газове за рязане, или, в случая с CO2 лазерите, като основен компонент в самия процес на генериране на лазерния лъч. Разбирането кой газ се използва, как се подава и каква е неговата цена, е от съществено значение за управление на разходите и избора на подходящата конфигурация за вашия производствен процес.

Помощни газове

Помощните газове се използват както при влакнените, така и при CO2 лазерните машини за рязане, за отстраняване на разтопения материал от зоната на рязане, охлаждане на работната зона и подобряване на качеството на ръба. Най-често използваните помощни газове са кислород, азот и, по-рядко, компресиран въздух.

Кислородът често се използва при рязане на въглеродна стомана. Той подпомага процеса на рязане чрез екзотермична реакция, увеличавайки скоростта на рязане, но оставяйки по-неправилно ръбче.

Азотът се предпочита за неръждаема стомана и алуминий, като осигурява чист, свободен от оксиди ръб. Той е по-скъп от кислорода поради по-високото налягане и обем, които са необходими.

Свръхнаточно въздушно налягане, икономически ефективен вариант, е подходящо за по-тънки метали и предлага добро съотношение между производителност и цена, особено при лека промишлена употреба.

Нивата на газово потребление варират значително в зависимост от типа на материала, дебелината, дизайна на дюзата и скоростта на рязане. Системите с високо налягане азот могат да консумират няколко стотин кубични фута на час, което води до значителни експлоатационни разходи.

Изисквания за газ при CO2 лазери

За разлика от влакнестите лазери, CO2 лазерите изискват смес от газове — обикновено въглероден диоксид, азот и хелий — като лазерна среда. Тези газове трябва да се поддържат чисти и в определени съотношения, за да се запази качеството на лъча и производителността на системата. С течение на времето тези газове се разграждат и трябва да се попълват отново, или чрез запечатани лазерни тръби (с ограничена продължителност на живот), или чрез система за непрекъснато подаване на газ. Това добавя допълнителен елемент от повтарящи се разходи, който не присъства при влакнестите лазерни системи.

Освен лазерната среда, CO2 системите използват и работни газове, точно както влакнестите лазери. Въпреки това, поради допълнителната сложност при поддържането на газовата смес за генериране на лазера, CO2 лазерите обикновено имат по-високи разходи, свързани с газовете.

Системи за подаване на газ

Независимо дали се използват бутилки, резервоари за голямо количество или генериране на място, изборът на система за подаване на газ влияе както върху удобството, така и върху разходите. Операциите с високо потребление могат да изберат централизирана система за подаване на газ с банки от цилиндри, свързани чрез колектор, или резервоари за съхранение на голямо количество, за да се минимизира простоите и да се намалят разходите за газ на единица обем. По-малките работилници могат да разчитат на стандартни цилиндри с високо налягане, които са по-лесни за управление, но по-скъпи на кубичен фут газ.

Редовните инспекции, проверките за течове и регулирането на налягането са от решаващо значение за поддържане на ефективността на системата и избягване на загуби, особено при използване на скъпи газове като азот с висока чистота.

Газовите разходи са значителен постоянен разход при лазерната рязка. Фибровите лазери обикновено имат по-ниски разходи за газ, като използват само помощни газове, докато при CO2 лазерите разходите са по-високи поради необходимостта както от помощни газове, така и от газ за лазерната среда. Изборът на тип газ, материала, който се реже, и метода на подаване влияят върху общите разходи. Точното отчитане на тези променливи е съществено за контрола на накладните разходи и оптимизирането на производствената икономика.