يؤثر تركيب الغاز المساعد في أداء القطع بالليزر. وعند اختيار المزيج بما يتناسب مع المادة وإعدادات العملية، يمكن أن يسهم في تحسين جودة القطع وكفاءة الإنتاج.
ما هو الغاز المختلط؟
الغاز المختلط هو مزيج يُحضّر لتلبية متطلبات عملية محددة. وفي القطع بليزر الألياف، يُقصد به عادة إضافة كمية مضبوطة من الأكسجين إلى تيار غني بالنيتروجين. ويُختار التركيب وفق المادة والسماكة ومصدر الليزر وجودة الحافة المطلوبة. ولا ينبغي اعتباره مكافئاً للهواء المضغوط من حيث التركيب. [1] [9]
كيف يعمل مولد الغاز المختلط؟
قد يشمل الحل المسمى مولد الغاز المختلط منظومة متكاملة لإنتاج الغازات وخلطها. ويتكون الترتيب النموذجي من ضاغط ومجفف ومرشحات لتغذية مولد نيتروجين بتقنية الامتزاز بتأرجح الضغط، إلى جانب مصدر مناسب للأكسجين ووحدة خلط مضبوطة. وتُختار خزانات الموازنة وضاغط تعزيز الضغط وفق التدفق والضغط المطلوبين. وليس من الضروري إنتاج الأكسجين في الموقع نفسه. تُراقب ضغوط دخول الخلاط، ويُتحقق من تركيب الغاز الخارج بواسطة محلل مناسب. فمجرد توصيل خطّي غاز لا يضمن ثبات المزيج. [2] [3] [4]
ماذا يضيف الغاز المختلط إلى القطع بالليزر؟
يساعد تدفق الغاز على طرد المعدن المنصهر من شق القطع. وقد يوفّر تفاعل الأكسجين مع المعدن حرارة إضافية. ومع المواد والإعدادات المناسبة، يمكن للمزيج تقليل النتوءات وتحسين أداء القطع. لكن إضافة الأكسجين تؤثر في أكسدة الحافة؛ لذلك لا يجوز افتراض الحصول على نتيجة مماثلة للنيتروجين النقي عندما تكون الحافة الخالية من الأكاسيد شرطاً أساسياً. [5] [6]
مجالات استخدام الغاز المختلط
يُعد الفولاذ الكربوني وتطبيقات الألومنيوم المناسبة من أبرز مجالات تقييم القطع بالغاز المختلط. وتشمل القطاعات المحتملة صناعة الآلات، وقطع السيارات والمقطورات، والمعدات الزراعية، والخزائن المعدنية، وورش معالجة الصفائح حسب الطلب. أما الفولاذ المقاوم للصدأ فيتطلب تقييماً مستقلاً للمظهر ومقاومة التآكل والعمليات اللاحقة. [6] [7]
خلائط الغازات خارج مجال القطع بالليزر
تُستخدم تقنيات خلط الغازات أيضاً في غازات الحماية للحام، وتعبئة الأغذية في أجواء معدلة، واختبارات التسرب بالهيليوم. وقد تحتاج هذه العمليات إلى الأرجون أو ثاني أكسيد الكربون أو الهيليوم ومكونات أخرى. ولا يمكن نقل مزيج النيتروجين والأكسجين المخصص للقطع بالليزر مباشرة إلى هذه التطبيقات؛ إذ تُحدد جودة الغاز ومعدات الخلط بحسب الاستخدام. [8] [9] [10]
كيف تُختار المنظومة المناسبة؟
يجب تقييم المواد والسماكات، وقدرة الليزر، والفوهة، وموضع البؤرة، وذروة الاستهلاك، وساعات التشغيل، ونقطة الندى، والضغط عند نقطة الاستخدام. وتُقارن عينات القطع من حيث النتوءات وأكسدة الحافة والسرعة والتحضير المطلوب قبل الطلاء أو اللحام. كما يشمل التصميم توافق المواد ونظافة المعدات المخصصة للتلامس مع الأكسجين. ويجب أن تغطي دراسة تكلفة التشغيل كامل المنظومة، بما فيها الضاغط والمجفف وضاغط تعزيز الضغط. [11] [12]
حلول الغاز المختلط مع Mentis
يقوم نهج حلول الغاز المختلط لدى Mentis على تقييم إنتاج الغاز في الموقع والتحكم في المزيج واحتياجات خط الليزر ضمن مشروع هندسي واحد. ويُحدد التكوين وفق ظروف المصنع ومتطلبات الشركة المصنّعة لآلة الليزر. شارك قائمة المواد ومواصفات الليزر وملف الاستهلاك مع فريق Mentis الهندسي لتقييم المنظومة المناسبة. [Mentis]
