Ang pinakamadaling hindi napapansin na pinagmumulan ng pagkabigo sa laser cutting air supply system: screw air compressor.

Sa mga workshop ng laser cutting, higit sa kalahati ng abnormal na downtime ay hindi nagmumula sa laser o sa cutting head, ngunit mula sa compressed air system.

Mayroon kaming maraming kaso ng kooperasyon ng laser cutting, kabilang ang mga pabrika sa Southeast Asia, Middle East, at Africa, at nakakita ng mga laser cutting workshop na may iba't ibang configuration. Anuman ang lokasyon, ang mga problema na dulot ng naka-compress na hangin ay halos magkapareho. Ngayon, hindi natin tatalakayin kung ano ang maaaring gawin ng mga air compressor o ang mga alalahanin ng mga pabrika; sa halip, pag-uusapan natin ang tungkol sa mga isyung nagbibigay sa iyo ng pinakamalaking sakit ng ulo kapag nakatanggap ka ng tawag sa kalagitnaan ng gabi.

Isyu 1: Burrs at slag sa ibabaw ng hiwa, pagkatapos ng pagsisiyasat, napag-alamang ang sanhi ay hindi matatag na presyon ng gas.

Ito ang pinaka madaling ma-misdiagnose na kasalanan. Ang ibabaw ng hiwa ay nagiging dilaw at tumaas ang mga burr; ang unang instinct ay upang ayusin ang focus, baguhin ang nozzle, at suriin ang lens. Ngunit pagkatapos ng maraming trabaho, ito ay lumalabas na walang silbi-ang tunay na dahilan ay ang pagbabagu-bago sa presyon ng supply ng gas ay nagdudulot ng hindi matatag na daloy ng auxiliary gas.

Ang pagputol ng laser ay nangangailangan ng matatag, tuyo, at tuluy-tuloy na pantulong na gas.

Nagsagawa kami ng field test sa isang pabrika ng mga piyesa ng sasakyan sa Thailand: isang karaniwang dalas ng industriyatornilyo air compressor, na may nakatakdang presyon ng outlet ng tangke ng gas sa 0.8MPa, nakaranas ng aktwal na pagbabagu-bago ng presyon sa pagitan ng 0.72-0.85MPa sa panahon ng cycle ng paglo-load at pagbaba. Sa ilalim ng parehong mga parameter ng pagputol, ang taas ng burr ng mga bahagi na pinutol sa panahon ng mababang presyon ay 0.15mm na mas mataas kaysa sa panahon ng mataas na presyon. Ang kalidad ng mga bahagi na pinutol mula sa isang buong sheet ay hindi pare-pareho, na nagdodoble sa workload ng kasunod na proseso ng pag-deburring.

Nang maglaon, pinalitan namin ito ng isang permanenteng magnet variable frequency model, na kinokontrol ang pagbabagu-bago ng presyon sa loob ng ±0.01MPa, at ang pagkakapare-pareho ng ibabaw ng hiwa ay makabuluhang napabuti. Ang antas ng kontrol sa presyon ay isang mahalagang tagapagpahiwatig para sa pagkilala sa pagitan ng antas ng pagpasok at antas ng industriyatornilyo air compressors.

Isyu 2: Ang madalas na pagkasira ng lens sa panahon ng tag-init na maalinsangang kondisyon ay nagmumula sa moisture content ng compressed air.

Ang problemang ito ay partikular na binibigkas sa mga tropikal at subtropikal na rehiyon sa buong mundo. Ang mga customer ng Indonesia ay nakakaranas ng pagbaba ng dalas ng pagpapalit ng lens mula sa isang beses bawat dalawang linggo hanggang isang beses bawat dalawang araw sa panahon ng tag-ulan, kung minsan ay kailangan pang magpalit ng dalawa o tatlong lens sa isang araw.

Ang dahilan ay malinaw: ang naka-compress na hangin ay hindi ganap na tuyo. Gayunpaman, ang isyu ay nakasalalay sa katotohanan na ang saturation moisture content ay dumodoble para sa bawat 10°C na pagtaas ng temperatura ng hangin. Ang parehong kagamitan sa pagpapatayo ay gumaganap ng makabuluhang naiiba sa taglamig at tag-araw.

Ang isa pang madaling makaligtaan na kadahilanan ay ang temperatura ng tambutso ngtornilyo air compressormismo. Isang customer sa Middle Eastern ang nag-ulat ng kalawang sa loob ng cutting head; sa pagkaka-disassembly, nakita ang halatang mantsa ng tubig sa lens mount. Ang problema sa huli ay nagmula sa air compressor—patuloy na pinapanatili ng mga lumang modelo ang temperatura ng tambutso sa itaas 110°C, na hindi kayang hawakan ng downstream cooling system.

Ang mga screw compressor ay may structural advantage sa bagay na ito, na may medyo mas mababang temperatura ng tambutso. Gayunpaman, ang matagal na pagpapatakbo sa mababang dalas ay maaari ding humantong sa mga problema. Ang serye ng PMS ay partikular na idinisenyo nang isinasaalang-alang ang kundisyong ito sa pagpapatakbo, gamit ang kontrol ng conversion ng dalas ng vector upang mapanatili ang isang makatwirang temperatura ng rotor at maiwasan ang pagbuhos ng condensate sa tangke ng langis-gas.

Isyu 3: Hindi Plano na Downtime, Air Compressor Overload Tripping, Forced Production Line Shutdown

Ang pinakamahirap na sitwasyon: Ang mga outsourced na order ay nagmamadali upang matugunan ang mga deadline, at sa night shift, ang screw air compressor ay biglang tumama sa kalahati ng pagputol. Pagkatapos mag-restart, pumutol ito ng ilang mga board, pagkatapos ay muling bumibiyahe.

Ang ganitong uri ng problema ay karaniwan sa mga pabrika sa buong mundo, at ang mga dahilan ay mahalagang dalawa:

Ang pagpili ng isang napakalaking compressor ay humantong sa matagal na operasyon sa ilalim ng magaan na pagkarga. Maraming mga tao ang naniniwala na ang mas malaki ang air compressor, mas mabuti, at pumili ng mga modelo na higit sa kanilang aktwal na pagkonsumo ng hangin. Bilang resulta, ang compressor ay gumugugol ng halos lahat ng oras nito sa isang unloaded state, na may madalas na motor loading at unloading na nagdudulot ng matinding heat buildup at nagti-trigger ng overload na proteksyon.

Malfunction ng sistema ng paghahatid. Sa mga modelong hinihimok ng sinturon, binabawasan ng pagtanda ng sinturon ang alitan, na nagiging sanhi ng pagkadulas. Ito ang humahantong sa control system na mali ang interpretasyon sa tumaas na load, na nag-trigger ng overload na proteksyon. Nakatagpo kami ng isang sitwasyon sa isang linya ng produksyon sa Poland kung saan ang system ay nag-trip ng limang beses sa loob ng tatlong buwan; ang dahilan ay sa huli ay natagpuan na marahas na pagkasira sa mga pulley grooves, na humahantong sa isang matalim na pagbaba sa kahusayan ng paghahatid.

Ipinapakita ng mga tala sa pagpapanatili na ang mga modelo ng direct-drive ay may makabuluhang mas mababang rate ng pagkabigo sa bagay na ito. Ito ang dahilan kung bakit ang pang-industriya-grade screw air compressors ay karaniwang gumagamit ng isang direktang-drive na istraktura—nagpapababa ng mga bahagi ng transmission at nagpapababa ng mga potensyal na pagkabigo sa pamamagitan ng disenyo. Gumagamit ang serye ng PMS ng permanenteng magnet na motor na direktang konektado sa rotor, inaalis ang mga sinturon at gearbox; ang pinasimpleng istraktura na ito ay isinasalin sa pinahusay na pagiging maaasahan.

Isyu 4: Napakataas ng Gastos sa Elektrisidad, Ang mga Air Compressor ay Nagiging Pinakamalaking Unit na Kumokonsumo ng Enerhiya sa Linya ng Produksyon

Ito ay hindi isang bagong paksa. Sa maraming pabrika, ang mga compressed air system ay nagkakahalaga ng 15%-25% ng kabuuang gastos sa kuryente. Sa mga laser cutting workshop, dahil sa mas mahabang oras ng pagpapatakbo at mas malaking volume ng hangin, mas mataas pa ang porsyentong ito.

Gayunpaman, ang mga kalkulasyon ng maraming tao ay may depekto. Tinitingnan lamang nila ang rating ng kapangyarihan ng nameplate ng kagamitan, hindi pinapansin ang aktwal na kahusayan sa pagpapatakbo.

Isang 37kW na na-rate na dalas ng industriyatornilyo air compressor, patuloy na tumatakbo sa loob ng 8000 oras sa isang taon, sa pandaigdigang average na pang-industriya na presyo ng kuryente na $0.12/kWh, ay magkakaroon ng taunang halaga ng kuryente na humigit-kumulang: 37 × 0.12 × 8000 = $35,520.

Ang Grade 1 energy-efficient permanent magnet inverter compressor, sa ilalim ng parehong mga kondisyon sa pagpapatakbo, ay nakakatipid ng humigit-kumulang 30%-35% ng kuryente taun-taon, na nangangahulugan ng mga matitipid na $10,000 hanggang $12,000 bawat taon. Ang matitipid sa kuryente sa loob ng dalawang taon ay sapat na para makabili ng bagong makina.

Ang pinakamadaling hindi mapansin na gastos dito ay ang pagbabawas ng mga pagkalugi. Kapag ang isang line frequency gas turbine ay nasa ilalim ng loading at unloading, ang motor ay patuloy na umiikot sa panahon ng pagbabawas, na kumukonsumo ng humigit-kumulang 30%-40% ng walang-load na kasalukuyang kumpara sa buong pagkarga; ang enerhiya na ito ay ganap na nasasayang. Ang mga permanenteng magnet variable frequency model, gayunpaman, ay inaayos ang bilis sa real-time ayon sa pagkonsumo ng gas, na nagreresulta sa halos zero na pagkalugi sa pagbabawas.

Isyu 5: Ang madalas na maliliit na malfunction at isang backlog ng maintenance work order ay nakakaapekto sa pangkalahatang kahusayan ng kagamitan.

Ito ay isang kumplikadong isyu. Ang compressed air system ay kinabibilangan ng screw air compressor, dryer, filter, air tank, at piping; ang isang problema sa alinman sa mga bahaging ito ay makakaapekto sa kalidad ng pagputol.

Sinuri namin ang data mula sa 32 laser cutting user sa buong mundo na inihatid sa pagitan ng 2023 at 2024. Ang mga karaniwang problemang nauugnay sa screw air compressor, na niraranggo ayon sa dalas ng paglitaw, ay:

■ Pagkadulas o pagkabasag ng sinturon (29%)

■ Pagbara ng oil separator na humahantong sa labis na pagkakaiba sa presyon (24%)

■ Hindi gumagana ang temperature control valve na nagdudulot ng high-temperature shutdown (16%)

■ Malfunction ng intake valve (13%)

■ Pagkasira ng motor bearing at abnormal na ingay (10%)

■ Mga isyu na may kaugnayan sa controller (8%)

Mahigit sa kalahati nito ang mga problema sa sinturon at balbula. Ang mga isyung ito ay higit na wala sa mas simpleng permanenteng magnet na direct-drive na mga modelo.

Ang mga problemang nabanggit sa itaas ay paulit-ulit na nangyari sa mga linya ng produksyon sa iba't ibang bansa at rehiyon. Sa kasalukuyan, ang pinaka-mature na solusyon sa industriya ay ang palitan ang lumang istilong fixed-frequency o traction-drive housing na may energy-efficient permanent magnet variable frequency direct-drivetornilyo air compressors.

Hindi ito nangangahulugan na ang serye ng mga pabahay na ito ay ganap na walang kapintasan, ngunit sa halip na ang disenyo nito ay umiiwas sa ilang pangunahing mga punto ng pagkabigo: pag-aalis ng traction drive, pag-aalis ng pagbabawas gamit ang variable frequency control, at paggamit ng intelligent na kontrol sa pagpapanatili upang mapanatili ang katatagan ng tambutso. Ang IE5 energy efficiency grade permanent magnet motors mismo ay bumubuo ng kaunting init ngunit may medyo mataas na rate ng pagkabigo.

Nagsagawa kami ng paghahambing na pag-aaral sa tatlong linya ng produksyon ng pagputol ng laser sa Vietnam, Mexico, at Turkey sa ilalim ng magkaparehong mga kondisyon sa pagpapatakbo: pagkatapos gumamit ng permanenteng magnet variable frequency housings, ang hindi planadong mga compressed air-related na insidente ay nabawasan ng hindi bababa sa 76%, ang taunang gastos sa kuryente ay bumaba ng 30%-34%, at ang pagputol ng mga reklamong nauugnay sa kalidad ay bumaba ng higit sa 60%.

Ang data sa artikulong ito ay nagmumula sa maraming hanay ng mga on-site na sukat at istatistika ng feedback ng user; maaaring mag-iba ang mga resulta sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng pagpapatakbo at mga kalagayan sa kapaligiran.

Kung kasalukuyan kang nakakaranas ng mga isyu sa compressed air, mangyaring ipadala sa amin ang iyong kasalukuyang mga parameter ng pagpapatakbo—pagkonsumo ng hangin, mga kinakailangan sa presyon, mga kasalukuyang modelo ng kagamitan, at bilang ng mga cutting machine. Ang aming teknikal na koponan ay maaaring magbigay ng isang libreng pagsusuri sa pagkonsumo ng enerhiya at pag-troubleshoot. Ang impormasyon sa pakikipag-ugnayan ay makukuha sa form sa pahinang ito; isang solusyon ang ibibigay sa loob ng 24 na oras.