Lazer kesim hava besleme sistemlerinde en kolay gözden kaçan arıza kaynağı: vidalı hava kompresörü.

Lazer kesim atölyelerinde anormal aksama sürelerinin yarıdan fazlası lazerden veya kesme kafasından değil, basınçlı hava sisteminden kaynaklanmaktadır.

Güneydoğu Asya, Orta Doğu ve Afrika'daki fabrikalar da dahil olmak üzere çok sayıda lazer kesim işbirliği vakamız var ve çeşitli konfigürasyonlara sahip lazer kesim atölyeleri gördük. Konumu ne olursa olsun basınçlı havanın neden olduğu sorunlar hemen hemen aynıdır. Bugün hava kompresörlerinin neler yapabileceğini veya fabrikaların endişelerini tartışmayacağız; bunun yerine gece yarısı bir telefon aldığınızda başınızı en çok ağrıtan konular hakkında konuşacağız.

Sorun 1: Kesilen yüzeydeki çapak ve cüruf, inceleme sonrasında nedeninin dengesiz gaz basıncı olduğu tespit edildi.

Bu en kolay yanlış teşhis edilen hatadır. Kesilen yüzey sararır ve çapak artar; İlk içgüdü, odağı ayarlamak, püskürtme ucunu değiştirmek ve merceği kontrol etmektir. Ancak çok fazla çalışmanın ardından faydasız olduğu ortaya çıkıyor; asıl neden, besleme gazı basıncındaki dalgalanmaların dengesiz yardımcı gaz akışına neden olmasıdır.

Lazer kesim, sabit, kuru ve sürekli yardımcı gaz gerektirir.

Tayland'daki bir otomotiv parçaları fabrikasında bir saha testi gerçekleştirdik: standart bir endüstriyel frekansvidalı hava kompresörüGaz tankı çıkış basıncı 0,8MPa olarak ayarlandığında, yükleme ve boşaltma döngüsü sırasında 0,72-0,85MPa arasında fiili basınç dalgalanmaları yaşandı. Aynı kesme parametreleri altında, düşük basınç dönemlerinde kesilen parçaların çapak yüksekliği, yüksek basınç dönemlerine göre 0,15 mm daha yüksekti. Bütün bir levhadan kesilen parçaların kalitesi tutarsızdı ve bu da sonraki çapak alma prosesinin iş yükünü iki katına çıkarıyordu.

Daha sonra bunu, basınç dalgalanmasını ±0,01 MPa dahilinde kontrol eden kalıcı mıknatıslı değişken frekanslı bir modelle değiştirdik ve kesim yüzeyinin tutarlılığı önemli ölçüde iyileştirildi. Bu basınç kontrolü seviyesi, giriş seviyesi ile endüstriyel sınıf arasında ayrım yapmak için önemli bir göstergedirvidalı hava kompresörleri.

Sorun 2: Yazın nemli koşullarda sık görülen lens hasarı, basınçlı havanın nem içeriğinden kaynaklanmaktadır.

Bu sorun özellikle küresel olarak tropikal ve subtropikal bölgelerde belirgindir. Endonezyalı müşteriler, yağmur mevsiminde lens değiştirme sıklığının iki haftada birden iki günde bire düştüğünü, hatta bazen günde iki veya üç lensi değiştirmeye ihtiyaç duyduklarını yaşıyor.

Bunun nedeni açıktır: Basınçlı hava tamamen kuru değildir. Ancak sorun, hava sıcaklığındaki her 10°C'lik artışta doymuş nem içeriğinin iki katına çıkması gerçeğinde yatmaktadır. Aynı kurutma ekipmanı kış ve yaz aylarında önemli ölçüde farklı performans gösterir.

Kolayca gözden kaçan bir diğer faktör de egzoz sıcaklığıdır.vidalı hava kompresörükendisi. Orta Doğulu bir müşteri kesme kafasının içinde paslanma olduğunu bildirdi; sökme sonrasında lens yuvasında belirgin su lekeleri bulundu. Sorun sonuçta hava kompresöründen kaynaklanıyordu; eski modeller egzoz sıcaklıklarını sürekli olarak 110°C'nin üzerinde tutuyordu ve aşağı yöndeki soğutma sistemi bunu kaldıramıyordu.

Vidalı kompresörler nispeten daha düşük egzoz sıcaklıklarıyla bu açıdan yapısal bir avantaja sahiptir. Ancak uzun süreli düşük frekanslı çalışma da sorunlara yol açabilir. PMS serisi, makul bir rotor sıcaklığını korumak ve petrol-gaz tankında yoğuşmanın birikmesini önlemek için vektör frekans dönüşüm kontrolünü kullanarak, bu çalışma koşulu göz önünde bulundurularak özel olarak tasarlanmıştır.

Sorun 3: Planlanmayan Kesinti Süresi, Hava Kompresörünün Aşırı Yüklenmesi, Üretim Hattının Zorunlu Kapatılması

En sıkıntılı durum: Dışarıdan alınan siparişler son teslim tarihlerine yetişmek için acele ediyor ve gece vardiyası sırasında vidalı hava kompresörü kesme işleminin yarısında aniden devre dışı kalıyor. Yeniden başlattıktan sonra birkaç tahtayı kesiyor ve ardından tekrar takılıyor.

Bu tür problemler dünya çapındaki fabrikalarda yaygındır ve nedenleri temelde iki yönlüdür:

Büyük boyutlu bir kompresörün seçilmesi, hafif yük altında uzun süreli çalışmaya yol açtı. Birçok kişi hava kompresörü ne kadar büyükse o kadar iyi olduğuna inanır ve gerçek hava tüketimini çok aşan modelleri seçer. Sonuç olarak, kompresör zamanının çoğunu yüksüz durumda geçirir; motorun sık sık yüklenmesi ve boşaltılması ciddi ısı oluşumuna neden olur ve aşırı yük korumasını tetikler.

İletim sistemi arızası. Kayış tahrikli modellerde kayışın eskimesi sürtünmeyi azaltarak kaymaya neden olur. Bu, kontrol sisteminin artan yükü yanlış yorumlamasına ve aşırı yük korumasını tetiklemesine neden olur. Polonya'daki bir üretim hattında sistemin üç ay içinde beş kez devre dışı kaldığı bir durumla karşılaştık; Sonuçta bunun nedeninin kasnak oluklarındaki ciddi aşınma olduğu ve bunun da iletim verimliliğinde keskin bir düşüşe yol açtığı anlaşıldı.

Bakım kayıtları, doğrudan tahrikli modellerin bu bağlamda önemli ölçüde daha düşük arıza oranına sahip olduğunu göstermektedir. Bu nedenle endüstriyel sınıf vidalı hava kompresörleri genellikle doğrudan tahrikli bir yapıyı benimser; bu da iletim bileşenlerini azaltır ve tasarım yoluyla olası arıza noktalarını azaltır. PMS serisi, rotora doğrudan bağlanan sabit mıknatıslı bir motor kullanır ve kayışları ve dişli kutularını ortadan kaldırır; bu basitleştirilmiş yapı, gelişmiş güvenilirlik anlamına gelir.

Sorun 4: Elektrik Maliyetleri Aşırı Yüksek, Hava Kompresörleri Üretim Hattında En Büyük Enerji Tüketen Ünite Haline Geliyor

Bu yeni bir konu değil. Birçok fabrikada basınçlı hava sistemleri toplam elektrik maliyetlerinin %15-25'ini oluşturur. Lazer kesim atölyelerinde daha uzun çalışma süreleri ve daha büyük hava hacimleri nedeniyle bu yüzde daha da yüksektir.

Ancak birçok insanın hesaplamaları hatalıdır. Gerçek çalışma verimliliğini göz ardı ederek yalnızca ekipmanın isim plakasındaki güç değerine bakarlar.

37kW nominal endüstriyel frekansvidalı hava kompresörüYılda 8000 saat sürekli çalışan, küresel ortalama endüstriyel elektrik fiyatı 0,12 ABD Doları/kWh olan bir elektrik santralinin yıllık elektrik maliyeti yaklaşık olarak şu şekilde olacaktır: 37 × 0,12 × 8000 = 35.520 ABD Doları.

1. Sınıf enerji tasarruflu sabit mıknatıslı invertör kompresör, aynı çalışma koşulları altında yılda yaklaşık %30-%35 elektrik tasarrufu sağlar; bu da yılda 10.000 ila 12.000 ABD Doları arasında tasarruf anlamına gelir. İki yıllık elektrik tasarrufu yeni bir makine almaya yetecektir.

Burada en kolay gözden kaçan maliyet, boşaltma kayıplarıdır. Hat frekanslı bir gaz türbini yükleme ve boşaltma altındayken, motor boşaltma sırasında dönmeye devam eder ve tam yüke kıyasla yüksüz akımın yaklaşık %30-40'ını tüketir; bu enerji tamamen boşa harcanır. Ancak kalıcı mıknatıslı değişken frekanslı modeller, hızı gaz tüketimine göre gerçek zamanlı olarak ayarlayarak sıfıra yakın boşaltma kayıplarına neden olur.

Sorun 5: Sık sık yaşanan küçük arızalar ve bakım iş emirlerinin birikmesi, genel ekipman verimliliğini etkiler.

Bu karmaşık bir konudur. Basınçlı hava sistemi vidalı hava kompresörünü, kurutucuyu, filtreyi, hava tankını ve boruları içerir; bu bileşenlerin herhangi birindeki sorun kesim kalitesini etkileyecektir.

2023 ile 2024 yılları arasında dünya çapında hizmet veren 32 lazer kesim kullanıcısından elde edilen verileri analiz ettik. Vidalı hava kompresörüne ilişkin yaygın sorunlar, meydana gelme sıklığına göre sıralanmıştır:

■ Kayışın kayması veya kırılması (%29)

■ Aşırı basınç farkına yol açan yağ ayırıcı tıkanması (%24)

■ Yüksek sıcaklıkta kapanmaya neden olan sıcaklık kontrol vanası arızası (%16)

■ Giriş valfi arızası (%13)

■ Motor yatağında aşınma ve anormal gürültü (%10)

■ Denetleyiciyle ilgili sorunlar (%8)

Bunların yarısından fazlasını kayış ve valf sorunları oluşturuyor. Bu sorunlar, daha basit kalıcı mıknatıslı doğrudan tahrikli modellerde büyük ölçüde yoktur.

Yukarıda belirtilen sorunlar farklı ülke ve bölgelerdeki üretim hatlarında defalarca yaşanmıştır. Şu anda sektördeki en olgun çözüm, eski tarz sabit frekanslı veya çekişli tahrikli muhafazaları enerji tasarruflu kalıcı mıknatıslı değişken frekanslı doğrudan tahrikli muhafazalarla değiştirmektir.vidalı hava kompresörleri.

Bu, bu muhafaza serisinin tamamen hatasız olduğu anlamına gelmez; bunun yerine tasarımının birçok önemli arıza noktasını önlediği anlamına gelir: çekiş tahriğinin ortadan kaldırılması, değişken frekans kontrolü ile boşaltmanın ortadan kaldırılması ve egzoz stabilitesini korumak için akıllı bakım kontrolünün kullanılması. IE5 enerji verimliliği sınıfı sabit mıknatıslı motorların kendisi çok az ısı üretir ancak nispeten yüksek bir arıza oranına sahiptir.

Vietnam, Meksika ve Türkiye'deki aynı çalışma koşullarındaki üç lazer kesim üretim hattı üzerinde karşılaştırmalı bir çalışma gerçekleştirdik: Sabit mıknatıslı değişken frekanslı muhafazalar kullanıldıktan sonra basınçlı havayla ilgili plansız olaylar en az %76 azaldı, yıllık elektrik maliyetleri %30-%34 azaldı ve kesim kalitesiyle ilgili şikayetler %60'tan fazla azaldı.

Bu makaledeki veriler, birden fazla yerinde ölçüm kümesinden ve kullanıcı geri bildirim istatistiklerinden gelmektedir; Sonuçlar farklı çalışma koşulları ve çevresel koşullar altında değişiklik gösterebilir.

Şu anda basınçlı hava sorunları yaşıyorsanız lütfen bize mevcut çalışma parametrelerinizi (hava tüketimi, basınç gereksinimleri, mevcut ekipman modelleri ve kesme makinesi sayısı) gönderin. Teknik ekibimiz ücretsiz enerji tüketimi analizi ve sorun giderme sağlayabilir. İletişim bilgileri bu sayfadaki formda mevcuttur; 24 saat içerisinde çözüm sağlanacaktır.