ساده ترین منبع شکست در سیستم های تامین هوا برش لیزری نادیده گرفته می شود: کمپرسور هوا پیچ.

در کارگاه‌های برش لیزر، بیش از نیمی از زمان‌های غیرطبیعی از کار افتادگی نه از لیزر یا سر برش، بلکه از سیستم هوای فشرده ناشی می‌شود.

ما موارد همکاری متعددی برای برش لیزر داریم، از جمله کارخانه‌هایی در آسیای جنوب شرقی، خاورمیانه و آفریقا، و کارگاه‌های برش لیزر را با پیکربندی‌های مختلف دیده‌ایم. صرف نظر از مکان، مشکلات ناشی از هوای فشرده تقریباً یکسان است. امروز، ما در مورد آنچه که کمپرسورهای هوا می توانند انجام دهند یا نگرانی هایی که کارخانه ها دارند بحث نمی کنیم. در عوض، ما در مورد مسائلی صحبت خواهیم کرد که وقتی نیمه شب با شما تماس می گیرند بیشترین سردرد را به شما می دهند.

مسئله 1: بریدگی و سرباره روی سطح بریده شده پس از بررسی مشخص شد که علت آن فشار ناپایدار گاز بوده است.

این اشتباهی است که به راحتی تشخیص داده می شود. سطح برش زرد می شود و سوراخ ها افزایش می یابد. اولین غریزه تنظیم فوکوس، تغییر نازل و بررسی لنز است. اما بعد از کار زیاد، معلوم می شود که بی فایده است - دلیل واقعی این است که نوسانات فشار گاز منبع باعث جریان ناپایدار گاز کمکی می شود.

برش لیزری به گاز کمکی پایدار، خشک و پیوسته نیاز دارد.

ما یک آزمایش میدانی در یک کارخانه قطعات خودرو در تایلند انجام دادیم: یک فرکانس استاندارد صنعتیکمپرسور هوا پیچبا تنظیم فشار خروجی مخزن گاز روی 0.8MPa، نوسانات فشار واقعی بین 0.72-0.85MPa را در طول چرخه بارگیری و تخلیه تجربه کرد. تحت همین پارامترهای برش، ارتفاع سوراخ قطعات بریده شده در دوره های کم فشار 0.15 میلی متر بیشتر از دوره های فشار بالا بود. کیفیت قطعات برش داده شده از یک ورق کامل متناقض بود و حجم کاری فرآیند تخلیه بعدی را دو برابر می کرد.

بعداً، آن را با یک مدل فرکانس متغیر آهنربای دائم جایگزین کردیم، نوسان فشار را در محدوده ± 0.01MPa کنترل کرد و قوام سطح برش به طور قابل توجهی بهبود یافت. این سطح از کنترل فشار یک شاخص مهم برای تمایز بین سطح ورودی و درجه صنعتی استکمپرسورهای هوا پیچ.

مسئله 2: آسیب مکرر لنز در شرایط مرطوب تابستانی ناشی از رطوبت هوای فشرده است.

این مشکل به ویژه در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری در سطح جهان مشهود است. مشتریان اندونزیایی در طول فصل بارانی از هر دو هفته یک بار به هر دو روز یکبار کاهش فرکانس تعویض لنز را تجربه می کنند، حتی گاهی اوقات نیاز به تعویض دو یا سه لنز در روز دارند.

دلیل واضح است: هوای فشرده کاملاً خشک نیست. با این حال، مسئله در این واقعیت نهفته است که میزان رطوبت اشباع به ازای هر 10 درجه سانتی گراد افزایش دمای هوا دو برابر می شود. تجهیزات خشک کردن یکسان در زمستان و تابستان به طور قابل توجهی متفاوت عمل می کند.

عامل دیگری که به راحتی نادیده گرفته می شود دمای اگزوز استکمپرسور هوا پیچخود یک مشتری خاورمیانه ای زنگ زدگی داخل سر برش را گزارش کرد. پس از جداسازی، لکه های آب آشکار روی پایه لنز پیدا شد. مشکل در نهایت از کمپرسور هوا سرچشمه می‌گیرد - مدل‌های قدیمی‌تر به‌طور مداوم دمای اگزوز را بالای 110 درجه سانتی‌گراد حفظ می‌کردند، که سیستم خنک‌کننده پایین دستی نمی‌توانست از عهده آن برآید.

کمپرسورهای اسکرو از این نظر دارای مزیت ساختاری با دمای نسبتاً پایین اگزوز هستند. با این حال، عملکرد طولانی مدت در فرکانس پایین نیز می تواند منجر به مشکلاتی شود. سری PMS به طور خاص با در نظر گرفتن این شرایط عملیاتی طراحی شده است و از کنترل تبدیل فرکانس برداری برای حفظ دمای معقول روتور و جلوگیری از رسوب میعانات در مخزن نفت و گاز استفاده می کند.

شماره 3: توقف برنامه ریزی نشده، قطع بار اضافه کمپرسور هوا، خاموش شدن اجباری خط تولید

مشکل‌سازترین وضعیت: سفارش‌های برون‌سپاری شده برای رسیدن به مهلت‌های مقرر عجله دارند و در شیفت شب، کمپرسور هوای پیچی به طور ناگهانی در نیمه راه برش می‌رود. پس از راه اندازی مجدد، چند تخته را برش می دهد، سپس دوباره حرکت می کند.

این نوع مشکل در کارخانه ها در سراسر جهان رایج است و دلایل آن اساساً دو دسته است:

انتخاب یک کمپرسور بزرگ منجر به کار طولانی مدت تحت بار سبک شد. بسیاری از مردم بر این باورند که هر چه کمپرسور هوا بزرگتر باشد بهتر است و مدل هایی را انتخاب می کنند که بسیار فراتر از مصرف واقعی هوا هستند. در نتیجه، کمپرسور بیشتر زمان خود را در حالت بدون بار سپری می کند، با بارگیری و تخلیه مکرر موتور باعث ایجاد گرمای شدید و ایجاد حفاظت اضافه بار می شود.

نقص در سیستم انتقال در مدل های تسمه محور، پیری تسمه اصطکاک را کاهش می دهد و باعث لغزش می شود. این امر باعث می‌شود که سیستم کنترل بار افزایش‌یافته را به اشتباه تفسیر کند و حفاظت اضافه بار را راه‌اندازی کند. ما در یک خط تولید در لهستان با وضعیتی مواجه شدیم که در آن سیستم پنج بار در عرض سه ماه از کار افتاد. در نهایت علت سایش شدید شیارهای قرقره است که منجر به کاهش شدید راندمان انتقال می شود.

سوابق تعمیر و نگهداری نشان می دهد که مدل های درایو مستقیم از این نظر میزان خرابی قابل توجهی کمتری دارند. به همین دلیل است که کمپرسورهای هوای اسکرو درجه صنعتی عموماً ساختار هدایت مستقیم را اتخاذ می‌کنند - اجزای انتقال را کاهش می‌دهند و نقاط شکست احتمالی را از طریق طراحی کاهش می‌دهند. سری PMS از یک موتور آهنربای دائمی استفاده می کند که مستقیماً به روتور متصل است و تسمه ها و گیربکس ها را حذف می کند. این ساختار ساده شده به بهبود قابلیت اطمینان ترجمه می شود.

مسئله 4: هزینه های برق بسیار بالاست، کمپرسورهای هوا به بزرگترین واحد مصرف کننده انرژی در خط تولید تبدیل می شوند.

این موضوع جدیدی نیست در بسیاری از کارخانه ها، سیستم های هوای فشرده 15 تا 25 درصد کل هزینه های برق را تشکیل می دهند. در کارگاه های برش لیزر به دلیل زمان کار طولانی تر و حجم هوای بیشتر، این درصد بیشتر است.

با این حال، محاسبات بسیاری از مردم ناقص است. آنها فقط به رتبه بندی قدرت پلاک تجهیزات نگاه می کنند و بازده عملیاتی واقعی را نادیده می گیرند.

فرکانس صنعتی 37 کیلوواتکمپرسور هوا پیچکه به طور مداوم به مدت 8000 ساعت در سال کار می کند، با میانگین قیمت جهانی برق صنعتی 0.12 دلار بر کیلووات ساعت، هزینه برق سالانه تقریباً: 37 × 0.12 × 8000 = 35520 دلار خواهد داشت.

یک کمپرسور اینورتر مغناطیسی دائم با کارآمد انرژی درجه 1، تحت شرایط کاری یکسان، سالانه تقریباً 30 تا 35 درصد در برق صرفه جویی می کند که به معنای صرفه جویی بین 10000 تا 12000 دلار در سال است. صرفه جویی در مصرف برق بیش از دو سال برای خرید یک ماشین جدید کافی است.

راحت ترین هزینه ای که در اینجا نادیده گرفته می شود، تلفات تخلیه است. هنگامی که یک توربین گاز فرکانس خط تحت بارگیری و تخلیه است، موتور در حین تخلیه به چرخش خود ادامه می دهد و تقریباً 30 تا 40 درصد جریان بدون بار را در مقایسه با بار کامل مصرف می کند. این انرژی کاملا هدر می رود. با این حال، مدل‌های فرکانس متغیر مغناطیس دائمی، سرعت را در زمان واقعی با توجه به مصرف گاز تنظیم می‌کنند که منجر به تلفات تخلیه نزدیک به صفر می‌شود.

مسئله 5: خرابی های جزئی مکرر و سفارشات کارهای تعمیر و نگهداری معوقه بر کارایی کلی تجهیزات تأثیر می گذارد.

این یک موضوع پیچیده است. سیستم هوای فشرده شامل کمپرسور هوا پیچ، خشک کن، فیلتر، مخزن هوا و لوله کشی است. مشکل در هر یک از این قطعات بر کیفیت برش تاثیر می گذارد.

ما داده‌های 32 کاربر برش لیزر در سراسر جهان را که بین سال‌های 2023 و 2024 خدمت می‌کردند، تجزیه و تحلیل کردیم.

■ لغزش یا شکستن تسمه (29%)

■ انسداد جداکننده روغن منجر به اختلاف فشار بیش از حد (24%)

■ عملکرد نادرست شیر ​​کنترل دما باعث خاموش شدن در دمای بالا (16%)

■ نقص دریچه ورودی (13%)

■ سایش یاتاقان موتور و صدای غیر عادی (10%)

■ مسائل مربوط به کنترلر (8%)

مشکلات تسمه و سوپاپ بیش از نیمی از این موارد را تشکیل می دهند. این مسائل تا حد زیادی در مدل‌های درایو مستقیم آهنربای دائم ساده‌تر وجود ندارد.

مشکلات ذکر شده در بالا بارها و بارها در خطوط تولید در کشورها و مناطق مختلف رخ داده است. در حال حاضر، بالغ‌ترین راه‌حل در صنعت، جایگزینی محفظه‌های فرکانس ثابت یا کششی قدیمی با درایو مستقیم فرکانس متغیر فرکانس مغناطیسی دائمی کم مصرف است.کمپرسورهای هوا پیچ.

این بدان معنا نیست که این سری از محفظه ها کاملاً بدون ایراد هستند، بلکه طراحی آن از چندین نقطه خرابی اصلی جلوگیری می کند: حذف کشش درایو، حذف تخلیه با کنترل فرکانس متغیر، و استفاده از کنترل تعمیر و نگهداری هوشمند برای حفظ پایداری اگزوز. موتورهای آهنربای دائم درجه بازده انرژی IE5 خود گرمای کمی تولید می کنند اما میزان خرابی نسبتاً بالایی دارند.

ما یک مطالعه مقایسه ای را بر روی سه خط تولید برش لیزر در ویتنام، مکزیک و ترکیه در شرایط عملیاتی یکسان انجام دادیم: پس از استفاده از محفظه های فرکانس متغیر آهنربای دائم، حوادث مربوط به هوای فشرده برنامه ریزی نشده حداقل 76 درصد کاهش یافت، هزینه برق سالانه 30 تا 34 درصد کاهش یافت و شکایات مربوط به کیفیت برش بیش از 60 درصد کاهش یافت.

داده‌های این مقاله از مجموعه‌های متعدد اندازه‌گیری در محل و آمار بازخورد کاربر به دست می‌آیند. نتایج ممکن است تحت شرایط عملیاتی مختلف و شرایط محیطی متفاوت باشد.

اگر در حال حاضر با مشکلات هوای فشرده مواجه هستید، لطفاً پارامترهای عملیاتی فعلی خود - مصرف هوا، فشار مورد نیاز، مدل‌های تجهیزات موجود و تعداد دستگاه‌های برش را برای ما ارسال کنید. تیم فنی ما می تواند تجزیه و تحلیل مصرف انرژی و عیب یابی رایگان را ارائه دهد. اطلاعات تماس در فرم موجود در این صفحه موجود است. یک راه حل ظرف 24 ساعت ارائه خواهد شد.