Компрессор для лазерного станка: какой нужен для резки воздухом

Коротко. Компрессор для лазерного станка, который режет воздухом, — винтовой, на 16 бар, с производительностью, которой хватает на самое крупное сопло из ваших режимов. К нему нужны рефрижераторный осушитель и ступени фильтров от масла, влаги и пыли. Воздух из общей цеховой сети не подходит: давления обычно не хватает, а масло и влага оседают на защитном стекле головы для станка лазерной резки. Воздухом выгодно резать тонкую конструкционную сталь, оцинковку и алюминий, когда цвет кромки не важен.

Воздух — компромисс между кислородом и азотом: он дешевле азота и быстрее кислорода на тонком листе, но в нём около 20% кислорода, поэтому кромка может потемнеть и появиться грат. Подробно о выборе газа — в статье «Кислород или азот при лазерной резке: что выбрать».

В таблицах режимов китайского производителя источников Raycus конструкционную сталь режут азотом или воздухом (таблицы Raycus):

Для нержавейки и алюминия на этих мощностях в тех же таблицах указан только азот (ссылка на источник). Это отправная точка: режим подбирают под станок, сопло и лист.

Так же работаем и мы: корпуса из оцинковки 0,8–1,2 мм на станках RAYMARK режем воздухом — на таком листе это быстрее кислорода.

Давление. Требования станков к воздуху росли: по словам Chicago Pneumatic — бренда компрессоров шведской группы Atlas Copco, — от 8 бар до 13, а теперь до 16 бар (ссылка на источник). Это совпадает с таблицами режимов: на источнике 6 кВт сталь 5–6 мм режут при 16 бар (ссылка на источник). Обычного цехового компрессора для такой резки может не хватить: отраслевой журнал The Fabricator пишет, что воздуху от типового компрессора может не хватить давления для чистого реза (The Fabricator, 2015).

Производительность. Компрессор для лазерной резки подбирают по расходу газа, а расход определяют сопло и давление, а не мощность лазера: увеличение диаметра сопла даже на 0,5 мм заметно повышает расход («РИТМ машиностроения», 2018). Ориентиры:

Обе цифры относятся к азоту, но расход через сопло от вида газа почти не зависит — воздух при тех же сопле и давлении расходуется в том же порядке. Отсюда правило подбора: возьмите самое крупное сопло и самое высокое давление из своих режимов резки воздухом, найдите расход и добавьте запас — компрессор не должен работать на пределе.

Посчитать расход воздуха по соплу и давлению из своих режимов можно в калькуляторе ниже: он покажет, сколько литров в минуту компрессор должен отдавать после осушителя и фильтров.

Для станка — винтовой. Поршневые компрессоры рассчитаны на повторно-кратковременную работу с паузами на остывание, а резка воздухом требует непрерывной подачи высокого давления часами. Поршневой с такой нагрузкой перегревается, давление «пульсирует», а с воздухом в линию уходит больше масла. Производители компрессоров предлагают для лазерной резки винтовые модели на 15–16 бар — например, серию CPVSH на 15 бар у того же производителя (ссылка на источник).

Вместе с компрессором обычно ставят ресивер: он сглаживает пики расхода, когда станок прошивает отверстия и переходит между контурами.

Чистый сухой воздух важнее мощности компрессора. Типовая схема:

Обязательными в такой системе производитель называет осушитель и высокоточную фильтрацию от масла и пыли, а угольный фильтр добавляют, чтобы снизить содержание масла в воздухе (ссылка на источник). Для финишной фильтрации газа перед головой есть отдельные системы — например, LC Guard шведской компании Atlas Copco. Для воздуха и азота в ней указан класс чистоты по ISO 8573-1 «1:-:1»: класс 1 по твёрдым частицам и по маслу, влажность этим классом не задаётся (ссылка на источник).

Масло и влага из воздуха оседают на защитном стекле головы. Стекло начинает поглощать излучение, нагревается и мутнеет, луч рассеивается — появляется непрорез и грат, а стекло приходится менять намного чаще. Atlas Copco прямо предупреждает, что загрязнённый газ может повредить голову — это дорогой ремонт и простой (ссылка на источник).

Защитное стекло — расходник, но частая замена без видимой причины — повод проверить осушитель и фильтры: слить конденсат, поменять картриджи. Если после этого станок режет нестабильно, пройдите шаги из статьи «Лазерный станок не режет: диагностика по шагам».

Волоконные станки RAYMARK LRM с источниками от 300 до 6000 Вт режут лист и трубу. Расскажите, какой металл и толщину режете чаще всего, — подскажем мощность источника и что понадобится из газового хозяйства. Запчасти и расходники для станков, включая защитные стёкла, — в разделе комплектующих.

Винтовой на 16 бар с осушителем и фильтрами; производительность — по самому крупному соплу из режимов резки воздухом с запасом. На 3 кВт воздухом обычно режут тонкую сталь, поэтому сопла меньше, чем на мощных станках.

Можно, но кромка потемнеет: в воздухе есть кислород. Если нужна светлая кромка под сварку или покраску без зачистки — режут азотом.

Да. Без него влага и масло оседают на защитном стекле головы, рез становится нестабильным.

На тонком листе хватает 10–12 бар, но на источнике 6 кВт сталь 5–6 мм режут уже при 16 бар. Компрессор на 16 бар закрывает весь диапазон.

Поршневой цеховой — нет: он рассчитан на работу с паузами, а станку нужна непрерывная подача высокого давления. Нужен винтовой воздушный компрессор на 16 бар с осушителем и фильтрами.

Планируете резать воздухом? Напишите, какой металл и какой толщины режете чаще всего, — подскажем мощность станка RAYMARK LRM и что понадобится из газового хозяйства. Подобрать станок →