Какой компрессор подойдет для лазерного станка

Для создания сжатого воздуха в 2025 году лучше всего подойдет винтовой компрессор. Почему не поршневой? Не рассматривая все остальные минусы этого типа оборудования — шум, высокую температуру воздуха на выходе, отсутствие фильтров, — главная проблема поршневого компрессора — это повторно-кратковременный режим работы, который физически не может обеспечить хоть сколь-нибудь длительное производство вспомогательного газа для лазерного станка.

Винтовой компрессор, в свою очередь, удобен в обслуживании, укомплектован радиатором, что позволяет создавать сжатый воздух с температурой в среднем плюс 15 °С к температуре окружающей среды, оснащен сепаратором для фильтрации крупных масляных частиц, готов к бесперебойной работе в течение нескольких смен.   

Чаще всего винтовые компрессоры, предназначенные специально для эксплуатации в паре с лазерным станком, сжимают воздух до 16 бар. Такого показателя достаточно для качественной резки черных металлов толщиной в среднем до 2 мм. Дальше образуется грат — дефект, характеризующийся металлическими «подтеками» в местах реза детали. Чтобы работать с большими толщинами металлов без появления дефекта — следует изначально остановить свой выбор на более мощном лазерном станке и/или использовать компрессор с возможностью производства воздуха с давлением свыше 16 бар, применять усилители давления.

Деталь с дефектом — гратом

Условно, на двух станках с воздухом одного давления, предположим 15 бар, но разной мощностью источников лазера, грат будет проявляться при работе с разными толщинами металлов. К примеру, на установке с источником лазера мощностью 1 кВт дефект может образоваться при резке металла уже с толщин в 1-2 мм, а при работе на станке с источником на 4 кВт — появиться при резе металла от 5 мм. Та же история с давлением сжатого воздуха: больший показатель способствует резу более толстого металла без формирования грата.

Конечно, способность станка использовать сжатый воздух для резки углеродистой стали или даже «нержавейки» по максимуму, в первую очередь опирается на технические характеристики оборудования, во вторую — на навыки оператора, который сможет правильно выставить фокус, подобрать нужное сопло, настроить все необходимые функции. Вполне достижимо, применяя сжатый воздух в качестве вспомогательного газа, работать с толщиной черных металлов вплоть до 10‒12 мм. В этом случае предприятию понадобится не только мощный станок, но и увеличенное давление воздуха, например 25 бар.    

Производительность винтового компрессора подбирается на основе данных по расходу вспомогательного газа, которые зависят от давления и диаметра сопла лазерной «головы». Выше давление, больше диаметр — расход воздуха установки увеличивается. К примеру, при давлении воздуха 15 бар и диаметре сопла 1 мм — расход станка будет составлять 0,1-0,2 м³/мин, а при диаметре 3 мм — уже 1,3-1,4 м³/мин. Для этого же размера сопла, но при давлении 25 бар, расход может быть уже чуть больше 2 м³/мин.

Ориентировочная производительность винтового компрессора в зависимости от мощности станка составляет:

• при источнике лазера до 1,5 кВт подойдет оборудование на 11 кВт, способное создавать до 1 м³ сжатого воздуха давлением 16 бар в минуту;
• при источнике от 1,5 до 3 кВт — компрессор на 15 кВт производительностью до 1,4 м³/мин;
• при источнике от 3 до 6 кВт — установка на 22 кВт, на 2 м³/мин;
• свыше 6 кВт — компрессор на 30 кВт производительностью 2,6 м³/мин.

Очевидно, что в зависимости от особенностей работы конкретной организации, а также количества потребителей сжатого воздуха на предприятии, мощность и производительность винтового компрессора может быть легко скорректирована в ту или иную сторону. 

Воздух для лазерной резки металла

Для резки металла необходим очищенный сжатый воздух. В противном случае защитное стекло, расположенное в лазерной «голове» установки, быстро придет в негодность из-за попадания на него частиц воды и масла, — луч рассеется и резать не будет.

Для очистки сжатого воздуха на пневматическую линию, уже после винтового компрессора, устанавливают дополнительное оборудование и элементы: ресивер, осушители, магистральные фильтры, охладители и т. д. Ресивер отвечает за хранение воздуха, охладитель — за снижение его температуры, фильтры — за очистку воздушного потока от масляных, водяных и твердых частиц, осушитель — за уменьшение температуры воздуха до точки росы. На каждом из этих элементов системы предусмотрен слив конденсата — ручной или автоматический.

Стоит сказать, что ни один из фильтров — ни циклонный сепаратор, ни последовательно установленные микрофильтры на 0.1, 0.01 и 0.001 микрон, не смогут уменьшить количество влаги в сжатом воздухе так, как это сделает осушитель рефрижераторного или адсорбционного типа. Не зря в паспорте лазерного станка одного из производителей указаны требования к вспомогательному газу по влажности и содержанию влаги — 4 класс по ГОСТ Р ИСО 8573-1-2016 «Сжатый воздух. Часть 1. Загрязнения и классы чистоты». Этот класс соответствует точке росы плюс 3 °С, а значит наличию воды в воздухе не более 5,9 г/м³, — такой показатель легко достигается рефрижераторным осушителем.

Таким образом, при стандартных условиях работы пневматическая линия по подготовке сжатого воздуха для лазерного станка может выглядеть следующим образом: винтовой компрессор — циклонный сепаратор — ресивер минимум на 500 литров — префильтр на 3 мкм — осушитель рефрижераторного типа — 3 последовательно установленных микрофильтра на 0.1, 0.01 и 0.001 мкм. Конечно, для достижения эффективной подготовки сжатого воздуха в течение длительного времени, стоит вовремя обслуживать систему, менять фильтр-элементы, следить за изменениями давления воздуха на разных участках линии.

Если ваше предприятие планирует приобрести установку для сжатия воздуха под станок для резки металлов, обратите внимание на оборудование от компании Acovent. Мы поставляем готовые решения мощностью от 7,5 до 30 кВт, которые включают в себя винтовой компрессор, ресивер и осушитель рефрижераторного типа для работы с давлением от 8 до 16 бар.

Более того, при необходимости дооснащения пневматической линии фильтрами разного уровня очистки, мы сможем подобрать для вас надежные варианты с двухуровневой фильтрацией — от 3 до 0,001 мкм.   

Оборудование от компании Acovent — залог стабильной работы лазерного станка при использовании сжатого воздуха для резки металла.