Корзина

Азот для лазерной резки: чистота, расход и выбор поставки

Азот для лазерной резки выдувает расплавленный металл из зоны реза и защищает кромку от окисления. Его используют при обработке нержавеющей стали, алюминия и других материалов, когда важен чистый срез. Для стабильной работы станка нужно согласовать три параметра: чистоту газа, давление подачи и расход. Покупка азота нужной марки решает только первую часть задачи: система газоснабжения должна доставлять его к станку без загрязнения и падения давления.

Азот, кислород или воздух: различия при резке металла

При лазерной резке в азоте металл плавится за счёт энергии лазерного луча, а газовая струя удаляет расплав. Кислород дополнительно участвует в реакции окисления, которая выделяет тепло. Это помогает резать углеродистую сталь, но на кромке образуется оксидный слой. Перед окраской или другой операцией его может потребоваться удалить.

Выбор вспомогательного газа по задаче
ГазТипичная задачаЧто учитывать
АзотРезка нержавейки, алюминия; получение кромки без оксидного слоя.Требования к чистоте, большой расход и пропускную способность системы подачи.
КислородРезка углеродистой стали с использованием тепла окисления.Качество газа, режим обработки и необходимость последующей зачистки кромки.
Сжатый воздухОбработка материалов в режимах, разрешённых производителем станка.Воздух содержит кислород; возможны окисление и изменение цвета среза. Нужны осушка и фильтрация.

Выбирать газ только по толщине листа недостаточно. Имеют значение марка металла, мощность лазера, требования к заусенцам и дальнейшая обработка детали. Азот не гарантирует отсутствие грата: результат также зависит от фокуса, скорости резки, состояния и положения сопла.

Какая чистота азота нужна для лазерного станка

Исходное требование берут из документации оборудования. Например, в руководстве TRUMPF TruLaser 2030 для оптимального качества резки и стабильности процесса рекомендован азот марки 5.0 — 99,999%. Применение 99,99% допускается как исключение, с возможным ухудшением качества, включая изменение цвета кромки. Это пример для конкретной модели, а не единый норматив для всех лазеров.

Обозначение 5.0 соответствует пяти девяткам в значении чистоты: 99,999%. Оставшаяся доля составляет 0,001%, или 10 ppm суммарных примесей. У газа 99,99% эта доля в десять раз больше — 100 ppm. Однако одной цифры чистоты недостаточно: отдельно проверяют ограничения по кислороду, влаге и другим загрязнителям в паспорте качества.

Даже небольшая примесь кислорода может вызвать пожелтение кромки нержавеющей стали. По материалам Linde, при резке толстых листов влияние кислорода возрастает из-за более длительного контакта с нагретым металлом. Если требуется светлый срез без дополнительной обработки, снижать чистоту газа следует только после согласования с производителем станка и проверки на образцах.

«УралКриоГаз» предлагает азот особой чистоты 1-го сорта 99,999% в баллонах 40 л. Перед заказом сопоставьте характеристики продукта с требованиями вашей установки: совпадение общей чистоты не заменяет проверки состава примесей.

Давление подачи и расход азота

Давление в баллоне, на входе станка и в режущей головке — разные параметры. Высокое давление хранения само по себе не означает, что система обеспечит нужный поток через сопло. Редуктор, арматура и трубопровод должны поддерживать требуемые характеристики во время резки, в том числе при пиковом потреблении.

Расход азота для лазерной резки зависит от диаметра и конструкции сопла, давления, толщины материала и продолжительности подачи. Поэтому универсальное значение в литрах в минуту или кубометрах в час для любого станка использовать нельзя. Для расчёта берут данные технологической карты, руководства установки либо измерений на рабочих режимах.

Если во время резки давление падает, проверяют пропускную способность системы: регулятор, магистраль и производительность источника газа. Повышение настройки редуктора без проверки допустимого давления компонентов не устраняет причину ограничения потока.

Расчёт потребности в газе: пример для смены

Базовый расчёт: V = q × t, где V — объём азота, м³; q — расход во время подачи, м³/ч; t — время подачи, ч. При нескольких режимах объёмы рассчитывают отдельно и складывают. Дополнительно учитывают продувки, пробные резы и другие операции, при которых расходуется газ.

Допустим, расход составляет 30 м³/ч, а суммарное время подачи за смену — 4 часа. На резку потребуется 120 м³. Если по измерениям на продувки и настройку уходит ещё 8 м³, потребность составит 128 м³. Значения условные: они показывают порядок расчёта, а не рекомендуемый режим работы.

Для сравнения: в карточке 40-литрового баллона азота «УралКриоГаз» указано 5,70 м³ газа. Если привести расход и запас к одинаковым условиям по температуре и давлению, такой номинальный объём при расходе 30 м³/ч соответствует примерно 11 минутам подачи. Фактическое время меньше: часть запаса остаётся недоступной после снижения давления ниже необходимого для системы.

Вместимость баллона 40 л обозначает его внутренний объём, а не количество газа после расширения. Для планирования поставок нужен полезный запас в кубометрах и остаточное давление, при котором источник следует переключать. Не смешивайте в расчёте м³ и нормальные м³ без пересчёта условий.

Баллоны, моноблок или жидкий азот

Одиночные баллоны рассматривают для небольшого потребления или резервного снабжения, если они обеспечивают требуемый поток. При высокой загрузке частые замены увеличивают трудозатраты и риск остановки. Моноблок объединяет несколько баллонов и увеличивает запас; непрерывность подачи зависит от схемы подключения и переключения источников.

При регулярном большом потреблении сравнивают поставку жидкого азота в криоцилиндрах или резервуаре с баллонным снабжением. До поступления в режущую головку жидкость должна испариться. Проверяют не только вместимость ёмкости, но и производительность испарителя, рабочее давление и возможность покрывать пики расхода.

Генератор азота — ещё один вариант для постоянной нагрузки. Его сравнивают по производительности при заданной чистоте, затратам на компрессор, подготовку воздуха, дожим и обслуживание. Повышение чистоты может уменьшать производительность генератора. При выборе учитывают также резерв на время ремонта и отключения питания.

Сравнивать варианты следует по полной стоимости газоснабжения: газ, доставка, оборудование, обслуживание и простои. Подробности разных схем есть в статье о выборе системы хранения газа на предприятии.

Что сообщить поставщику перед заказом

  • Модель станка, материал и диапазон толщин листа.
  • Требуемую чистоту азота и допустимое содержание примесей.
  • Давление на входе установки, средний и максимальный расход.
  • Продолжительность подачи за смену и график работы.
  • Действующую схему газоснабжения и необходимый резерв.

Заказать азот в Екатеринбурге, уточнить заправку баллонов и доставку по Свердловской области можно в «УралКриоГаз». Передайте требования станка вместе с заявкой для согласования марки газа и объёма поставки.

Заказать звонок

Продолжая использовать наш сайт, вы даёте согласие на обработку файлов cookie в целях функционирования сайта и сбора статистики в соответствии с политикой конфиденциальности