Levegősegítés és füstelszívás útmutató: kompresszorok, csatornák és szűrők méretezése

Levegősegítés és füstelszívás útmutató: kompresszorok, csatornák és szűrők méretezése

Miért dönt az levegőellátás és a füstelszívás a kimenetről ugyanolyan mértékben, mint a lézer

A legtöbb vásárlási döntés a lézerre összpontosít: csőteljesítmény, munkaasztal-méret, mozgási rendszer. Majd a gép megérkezik, csatlakoztatják a helyszínen éppen rendelkezésre álló kompresszorhoz és légvezetékhez, és soha nem teljesít úgy, mint a bemutatón.

A lézer hőforrás. A levegőellátás és a füstelszívás a hőforrást körülvevő folyamatvezérlés, és négy olyan tényezőt határoznak meg, amelyek minden feladatnál megjelennek:

• Vágásszél-minőség. A levegő eltávolítja a megolvasztott vagy elpárologtatott anyagot a vágási résből, mielőtt az újra megdermedne a munkadarabon.
• Vágási sebesség. Egy tiszta vágási rés nagyobb sebességgel vág ugyanazon teljesítmény mellett, mert a lézersugár nem melegíti újra saját szennyeződéseit.
• Tűzveszély. A levegő a vágási zónát gyújtási hőmérséklet alatt tartja papír, karton és habanyag esetén; a füstelszívás eltávolítja a füstöt, amelyben parázsló részecskék találhatók.
• Gép élettartama. A pozitív nyomás a fúvókánál megakadályozza, hogy szennyeződés kerüljön a lencsére, és a szívás kiválasztja azt az optikai útvonalból.

Ezek egyike sem tekinthető opcionális felszerelésnek érdemi értelemben. Egy olyan lézer, amelyhez nem biztosítanak megfelelő levegőellátást és szívást, csak részleges teljesítményen működik, és az üzemeltető általában a gépet okolja.

Mi az, amit az air assist ténylegesen elvégez, és mit nem tud kijavítani

Az air assist egyszerre három feladatot lát el, és hasznos, ha ezeket elkülönítjük, mert mindegyik más hibamódhoz vezethet.

A vágási rés megtisztítása. Akril esetén az anyag gőzként távozik; MDF- és lemezes anyagoknál koromként és porként; textíliák esetén olvadék formájában. Minden esetben a légáramnak el kell távolítania ezt az anyagot a vágásból, mielőtt leülepedne. Gyenge levegőáram esetén újra megdermedt gyöngy alakul ki a munkadarab alsó felületén, és füstös szél keletkezik.

A vágási zóna hűtése. Fa, papír és lemez esetén a levegő csökkenti a másodlagos égést, és keskeny marad a koromvonal. Ezért ugyanazon teljesítménybeállítás egy gépen tiszta szélt eredményez, míg egy másikon égett szélt: a levegőellátás volt eltérő.

A lencse védelme. Egy pozitív nyomású fúvóka a szennyeződéseket eltávolítja a lencse nyílásától. Egy szennyezett lencse energiát nyel el, felmelegszik, és végül meghibásodik – ezért a lencseszennyeződés gyakran nem tisztítási, hanem levegőellátási probléma tünete.

Ugyanolyan fontos, amit a levegő nem tud megoldani. Nem pótolja a rossz fókuszálást, a rossz teljesítményt, a ferde munkaasztalt, a deformált lemezt vagy az olyan anyagot, amely egyáltalán nem illik a gépre. A levegő hozzáadása egy rosszul beállított feladathoz csupán a felületi vágás minőségét javítja, de a vágás továbbra is hibás marad.

A túlzott levegőmennyiségnek saját költségei is vannak. Felfelé emeli a könnyű anyagokat, például a textíliát és a vékony papírt az asztalról, lehűti a vágást, így a vágási rés nem tisztul meg megfelelően, szikrákat juttat a szellőzőcsatornába, és turbulenciát okoz, amely szennyeződéseket rak le olyan helyeken, amelyeket az üzemeltető soha nem takarít.

A levegőellátás méretezése: nyomás, átfolyás és üzemi ciklus

A levegőellátás tervezésénél követik el a legdrágább hibákat, mert két hasonlóan néző szám valójában eltérő igényeket takar.

A nyomás és az átfolyás nem cserélhetők fel egymással. Egy kompresszor nagy nyomást tud szállítani egy kis nyíláson keresztül, mégis nagyon kevés levegőt mozgat. A fúvókának egy meghatározott átfolyásra van szüksége egy meghatározott nyomáson, és ezt a két értéket a fúvóka nyílása és a vágott anyag határozza meg. Egy vastag MDF-lemez vágására tervezett gépnek nagyobb felszabadító kapacitásra van szüksége, mint egy papírt vágó gépnek, még akkor is, ha mindkét gép ugyanazt a fejet használja.

A műszaki adatokat a gép határozza meg, nem a kompresszor katalógusa. Kezdje a fúvókával és a gép dokumentációjában ajánlott levegőellátással, majd ellenőrizze a fúvókánál egy áramlásmérővel. A kompresszor kimenetén végzett mérés semmit sem mond arról, mennyi levegő éri el a vágási felületet.

A használati ciklus dönti el, túléli-e a kompresszor a gyártási folyamatot. A kompresszorokat megszakításos vagy folyamatos üzemmódra adják meg. Egy kis műhelykompresszor, amely egy hobbihoz tökéletesen megfelel, túlmelegszik és kikapcsolódik egy gyártási műszak közepén. A gyártási vágáshoz folyamatos üzemre méretezett kompresszor szükséges, vagy olyan fúvóberendezés, amelyet erre a célra terveztek.

A tárolótérfogat kiegyenlíti a levegőigény ingadozását. A tartály nem arra szolgál, hogy egész napra tároljon levegőt; feladata a fúvóka kinyitásakor keletkező rövid idejű, hirtelen növekedő levegőigény elnyelése. Túl kicsi tartály esetén a kompresszor folyamatosan kapcsolgat, túlmelegszik, és élettartama csökken.

Méretezze az ellátást a párhuzamos levegőfelhasználásra. Két vágófej, egy második gép, illetve a tisztításhoz és fújáshoz is használt levegő összeadódik. Az ellátást az összes igény összegére kell méretezni, nem csupán egy fúvókára.

Szárított, olajmentes levegő a specifikáció része. A víz és az olaj a levegővel együtt utazik, eléri a fúvókát, és a lencsére, illetve a vágásra jut. A gépen elhelyezett szűrő-szabályozó egység, a szárító a légvezeték előtt, valamint a leürített tartály nem kiegészítők – hanem éppen ezek teszik értelmezhetővé a nyomásspecifikációt.

Egy gyakorlatias szabály lefedi e szakasz legnagyobb részét: mérjük a fúvókánál, és méretezzük a legrosszabb egyidejű igényhez, ne az átlaghoz.

Légvezeték-tervezés: Az a rész, amelyet mindenki rosszul csinál

A szennyeződéselszívás gyakrabban meghiúsul a légvezeték-tervezés miatt, mint egy gyenge ventilátor miatt. Egy ventilátor csak annyi levegőt tud mozgatni, amennyit a légvezeték engedélyez.

Fogd el a forrásnál. A szennyeződéselszívás akkor működik jól, ha a füstöt a fejénél fogja el, nem pedig akkor, ha később tisztítja ki a helyiséget. Egy jól illeszkedő burkolat a fúvókánál és egy rövid vezeték a ventilátorig jobb eredményt ad, mint egy sokkal nagyobb ventilátor, amely hosszú, szivárgó légvezetéken keresztül szív.

A légvezeték átmérője határozza meg a sebességet, a sebesség pedig dönti el, hogy a por leülepedik-e. A túl kicsi csővezeték nagy sebességet, de alacsony térfogatot és zajos, megfeszített ventilátort eredményez. A túl nagy csővezeték alacsony sebességet eredményez, és az elszívott anyag – például MDF-por, kartonpor, textíliarozsda – leülepedik, és lerakódik a vezeték alján. A csővezetéknek folyamatosan a kérdéses anyag ülepedési sebessége felett kell maradnia, ezért ugyanaz a csővezeték egy anyagnál jól működhet, míg más anyagnál eltömődhet.

Minden ív költséggel jár. A könyökívek, a hosszú vízszintes szakaszok és a rugalmas, bordázott csövek mind ellenállást okoznak. A rugalmas cső kényelmes a gép végén, de egy hosszú rugalmas szakasz lerakódásokat fogad el, és drasztikusan csökkenti a légáramlást. Tartsa rövidre a vezetékeket, használjon fokozatos íveket inkább, mint szoros könyökíveket, és támassza alá a vízszintes szakaszokat, hogy ne lógjanak le csapdák kialakulásához.

A pótlólagos levegőellátás nem választható. Egy zárt helyiségben elhelyezett gép nem tud szívni, mert nincs helyettesítő levegő, amely be tudna áramlani. Ha a zajcsökkentés érdekében be kell zárni az ajtót, a helyiségnek külön, erre a célra szolgáló frisslevegő-bevezető útvonalra van szüksége, különben a szívás hatékonysága az ajtó becsukásával azonnal csökken.

Az számít, hová jut a levegő. A füstelvezetést nem szabad ablak mellett, levegőbevezető nyílás közelében vagy szomszédos egység frisslevegő-bevezetőjének szájánál elvégezni. Az elvezető nyílás végső helyzetének meghatározása előtt ellenőrizze a helyi előírásokat.

Tisztítsa meg a levegővezetéket. A levegővezetékekben korom, por és lecsapódott füst rakódik le, és ez a lerakódás nemcsak tűzterjedési útvonalat, hanem áramlási akadályt is jelent. Egy soha nem nyitott levegővezeték állapota ismeretlen.

Szűrés: Amikor nem szellőztethető ki a külső térre

A levegő újrahasznosítása által történő szűrés megoldást nyújt egy valós problémára – például egy gép elhelyezése olyan helyiségben, amelynek nincs külső falrésze –, de csak akkor működik hatékonyan, ha a szűrőkombináció illeszkedik a feldolgozott anyaghoz.

Fa- és MDF-por mechanikus szűrést és nagy porfelvételi kapacitást igényel. Az előszűrő gyorsan megtelik, és egy megtelt előszűrő általában az oka annak, hogy egy „működőképesnek” tartott rendszer hirtelen nem tudja többé eltávolítani a füstöt.

Műanyag gőz nem por. Hideg felületeken kondenzálódik, ezért olyan szűrőanyagra van szükség, amely képes a kondenzátumot tartani anélkül, hogy összeomlana, valamint kémiai szűrőszakaszra is szükség van a szagok és illékony anyagok eltávolításához. Csak por szűrő alkalmazása esetén a szag továbbra is érződik, és a szűrő egyenetlenül terhelődik.

Bőr és gumiszennyeződés erős szagú, sűrű füstöt termel, amely elsősorban kémiai szűrési feladat, nem pedig részecskeszűrési probléma.

Üveg- és kerámiapor jó és durva. Gyorsan tölti a szűrőket, és a levegőt inkább el kell vezetni, mint újra hasznosítani.

Bevonatos és laminált anyagok olyan vegyületeket bocsáthatnak ki, amelyekre a szűrőt eredetileg nem tervezték. Ez egy további ok arra, hogy az anyagazonosítás a munka előtt, nem után történjen.

Egy gyakorlatias szűrőrendszer több szakaszból áll: egy durva előszűrő a többi szűrő védelmére, egy fő finomszűrő, egy kémiai vagy szénszűrő szakasz a szagok és illékony anyagok eltávolítására, valamint egy végleges szűrő, ha a levegőt visszavezetik a helyiségbe. A pontos sorrend az anyagkeveréktől függ, ezért egy faforgácsokhoz megvásárolt rendszer gyakran alulműködik, amint a műhely műanyagot kezd vágni.

A szűrőket nyomás alapján, nem naptári időpont szerint kell cserélni. Egy differenciális nyomásmérő a szűrőbankon tájékoztatja az üzemeltetőt arról, amikor a szűrő terhelődik. Enélkül a szűrőket vagy túl későn cserélik le – amikor a légáram már összeomlott, és a rossz vágási minőséget a lézerre fogják, vagy túl korán – ami pénzkidolgozást jelent. Ha nincs felszerelve nyomásmérő, akkor a műszak kezdetén a fejben végzett egyszerű légáram-ellenőrzés a következő legjobb mutató.

Soha ne forgassa vissza a soha nem vágandó anyagok gőzeit. Gyakorlatban ez soha nem fordulhat elő, mert az anyagnak egyáltalán nem szabadna a gépen lennie; de a szűrési rendszer tervezése hasznos emlékeztető arra, miért létezik ez a szabály.

A levegő és a szellőztetés igazítása az anyaghoz

Ugyanazt a gépet reggel fára, délután akrilra, este textíliára is használhatják, és mindegyik anyag más egyensúlyt igényel. Ez az asztal érdemes elhelyezni a vezérlőpult mellett.

Két minta emelkedik ki. A por termelésére hajlamos anyagokhoz szükség van a szívóteljesítményre és a csővezeték sebességére; a gőz termelésére hajlamos anyagokhoz pedig a szűrőkémia és az optikai tisztítás szükséges. Egy olyan műhely, amely mindkét anyagot vágja, olyan rendszert igényel, amely mindkettőre optimalizált, nem pedig olyat, amelyet a korábban megjelent anyag alapján méreteztek.

A leggyakoribb levegő- és szívási hibák

Ezek közül a legtöbb egy egyszeri mérnöki döntés és egy karbantartási szokás. A drágák a legelső és a legutolsó lépések: a levegőellátás kitalálása és annak soha nem rögzítése, ami működött.

A megfelelő gép kiválasztása levegő- és elszívórendszerhez

A levegőellátás és az elszívás része a gép műszaki leírásának, ezért a vásárlási döntés részét kell képezniük, nem pedig utólagos gondolatnak számítaniuk.

Két szám, amit érdemes megkérdezni. A fúvóka vagy levegősegítő specifikációja, valamint az elszívócsatlakozó átmérője és ajánlott áramlási sebessége. E két adat határozza meg a kompresszort, a csatornarendszert és a szűrőt – és ezek későbbi módosítása sokkal nehezebb, mint a lézer-cső cseréje.

Az alaplap mérete befolyásolja az elszívórendszer tervezését. Egy nagyobb munkaasztalnak több nyitott felülete van, így a fejnél történő levegőfelfogás fontosabbá válik, és a zónázás hasznos lesz: csak az éppen használt zóna kiválasztása fenntartja a sebességet ott, ahol szükség van rá, nem pedig eloszlatja azt egy széles asztal egész területén. A 1325-ös és a 1610-es formátumoknál a zónázás és a burkolat tervezése ugyanolyan figyelmet érdemel, mint a ventilátor teljesítménye; egy 6090-es gépnél általában elegendő egy jól illeszkedő, egyetlen ponton rögzített burkolat.

A teljesítménykonfiguráció nem jelent korlátozást. A 6090-es, 1390-es és 1610-es platformok különböző konfigurációi 100 W-tól 150 W-ig érhetők el, és a levegőellátási és elszívási igények a feldolgozott anyagtól és a fúvókától függnek, nem a teljesítménytől. Egy magasabb teljesítményű gép, amely vastag MDF-et vág, több levegőtisztító kapacitást igényel, mint egy alacsonyabb teljesítményű gép, amely papírt vág, de ez egy anyagokkal kapcsolatos kérdés, nem egy teljesítménnyel kapcsolatos.

A kétfejes és a kamerás konfigurációk növelik a levegőigényt és a csatornarendszer bonyolultságát. Két fej azt jelenti, hogy két fúvóka egyszerre dolgozik, és egy kamerarendszer további okot ad arra, hogy tisztán tartsuk az optikai útvonalat. Méretezze a levegőellátást a telepített konfigurációhoz, ne az alap géphez.

Érdeklődjön, mi tartalmazott. Egyes csomagok kompresszort és elszívóventilátort is tartalmaznak; mások csak a szabályozót és a levegővezeték-csatlakozót tartalmazzák. Annak ismerete, mely alkatrészek vannak a dobozban, megakadályozza azt a gyakori helyzetet, amikor a gépet már felszerelték, de a levegőellátó rendszert a műhelyben található bármi alapján improvizálták.

Összefoglalás

A levegőellátás és az elszívás a lézerberendezés telepítésének legkevésbé vonzó része, ugyanakkor a legmegbízhatóbb mutatója annak, hogy a gép teljesíti-e a megadott műszaki specifikációt.

A szabályok egyszerűek, egy délután alatt ellenőrizhetők. Mérje meg a levegőt a fúvókánál, és méretezze a kompresszort folyamatos üzemre száraz, olajmentes levegőhöz. Tervezze meg a légcsatorna-rendszert úgy, hogy a szennyező anyagot a forrásnál fogja el, a sebesség legyen elegendően magas ahhoz, hogy az anyag ne ülepedjen le, és biztosítson utánpótlási levegő-utat a helyiség számára. A szűrőrendszer méretezése az anyag típusától függjön, ne a vágáskor keletkező por mennyiségétől, és a szűrőket nyomás alapján cserélje, ne időszakosan. Rögzítse a levegőbeállítást minden egyes anyaghoz, mert a következő kezelő nem találja el helyesen.

Tegye meg ezt, és a lézer úgy viselkedik, mint a bemutatón. Hagyja ki, és minden más folyamatrészt – optikát, fókuszt, teljesítményt, mozgást – hibásként jelölnek meg egy olyan problémáért, amely a kompresszornál kezdődik.