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Tecnologia di gonfiaggio del tubo laser Co2
La vita utile del laser Co2 Laser è di 20.000 ore.Quando il laser raggiunge la sua durata, può essere riutilizzato per 20.000 ore solo ricaricandolo (sostituendo il gas del risonatore).Il gonfiaggio ripetuto può prolungare significativamente la vita del laser.
Il gas del tubo laser Co2 o il gas della cavità è facilmente trasportabile.CO2, azoto ed elio vengono forniti attraverso bombole ad alta pressione a 2200 PSIG (libbre per pollice quadrato, manometro).Questo metodo di alimentazione del gas è conveniente e conveniente, grazie al basso consumo del gas della cavità risonante.Per ciascun gas, la pressione che scorre nella cavità del laser era di 80 PSIG e la portata variava da 0,005 a 0,70 scfh (normalmente piedi cubi all'ora).

Infatti, specificando il livello di purezza del gas, si è riscontrato che tre principali esigenze di inquinamento sono state ridotte: idrocarburi, umidità e particolato.Il contenuto di idrocarburi deve essere limitato a 1 parte per milione, l'umidità deve essere inferiore a 5 parti per milione e le particelle devono essere inferiori a 10 micron.La presenza di questi tipi di contaminazione può causare una grave perdita di potenza del raggio.E possono anche lasciare depositi o macchie di corrosione sugli specchi della cavità risonante, il che riduce l'efficacia degli specchi e ne riduce la vita utile.

Per il gas laser, un cilindro idraulico viene utilizzato come fonte di alimentazione del gas principale e l'altro cilindro idraulico viene utilizzato come fonte di alimentazione del gas di riserva.Una volta che il cilindro idraulico come fonte di alimentazione dell'aria primaria è vuoto, il cilindro idraulico come fonte di alimentazione dell'aria di riserva viene commutato sull'aria di alimentazione, impedendo che il laser si spenga attivamente quando la fonte di alimentazione dell'aria primaria esaurisce il gas.Il pannello di controllo del terminale ha un controller a tre vie in grado di regolare con precisione la pressione di ingresso all'ingresso del laser.Per le apparecchiature di condizionamento, il tasso di perdita di elio è di circa 1X 10-8 scc/s (centimetro cubo standard/secondo, dopo la conversione, il tasso di perdita di elio è di circa 1 centimetro cubo/3,3 anni).Tubi e tubi in acciaio inossidabile

le apparecchiature di serraggio vengono utilizzate per mantenere un'elevata purezza del gas.L'apparecchiatura di conversione incorpora anche un filtro a T che rimuove eventuali contaminanti che entrano nella tubazione, che possono provenire dalla fase di costruzione iniziale, o durante la sostituzione del cilindro idraulico, o eventuali perdite che potrebbero essersi verificate nella tubazione.Quando il gas entra nel laser, un filtro da 2 micron e una valvola di sicurezza ad alto flusso forniscono una protezione finale per prevenire la contaminazione da particelle o la comparsa di condizioni di sovrappressione.
L'azoto può essere utilizzato per il taglio ausiliario di materiali in acciaio al carbonio, acciaio inossidabile e alluminio.La velocità di taglio dell'acciaio al carbonio ottenuto con l'azoto è inferiore a quella ottenuta con l'ossigeno.Tuttavia, l'uso di azoto previene l'accumulo di ossido sulla superficie di taglio.Con l'azoto, le dimensioni degli ugelli vanno da 1,0 mm a 2,3 mm, le pressioni agli ugelli possono raggiungere fino a 265 PSIG e le portate possono raggiungere 1800 scfh.TRUMPF raccomanda una purezza dell'azoto di almeno il 99,996% o classe 4.6.Allo stesso modo, se la purezza del gas è maggiore, la velocità di taglio risultante sarà maggiore e il taglio sarà più pulito.Tutte le apparecchiature ausiliarie relative al gas devono inoltre essere appositamente progettate per mantenere un'elevata purezza del gas.
La maggiore portata del gas ausiliario rende il cilindro idraulico o il dewar una fonte d'aria più economica rispetto al cilindro ad alta pressione.Poiché ciò che viene immagazzinato è una sostanza liquida a bassa temperatura, il gas traspirato viene immagazzinato nello spazio di testa.I cilindri idraulici comuni hanno diversi tipi di valvole di sicurezza con pressioni dell'aria di 230, 350 o 500 PSI.Tipicamente, i cilindri idraulici con una pressione di 500 PSI (alias cilindri laser) sono l'unico tipo adatto a causa dei requisiti di alta pressione del gas di assistenza laser.Le sostanze possono essere in forma gassosa o liquida quando estratte dai cilindri idraulici.Tuttavia, solo le sostanze gassose possono passare attraverso il laser e le apparecchiature di condizionamento laser.Se viene utilizzato gas liquefatto, il gas liquefatto deve essere vaporizzato da un vaporizzatore esterno prima di poter essere utilizzato.

Va sottolineato che il processo di estrazione del gas da un cilindro idraulico può essere piuttosto complicato.La velocità massima di estrazione del gas da un singolo cilindro Dewar è di circa 350 piedi cubi all'ora, con applicazioni successive, la velocità di estrazione continuerà a diminuire man mano che la capacità del cilindro idraulico inizia a diminuire.L'uso di apparecchiature multitubo in diversi cilindri idraulici non ha sempre un effetto positivo.Poiché le velocità ottenute dalle pressioni superiori di diversi cilindri non saranno uguali, il flusso d'aria nel cilindro con la pressione più forte può bloccare il flusso d'aria dal cilindro con la pressione più bassa.Con apparecchiature multitubo, per ogni cilindro idraulico aggiunto viene aggiunto solo il 20% della portata originale di dewar (cioè 70 piedi cubi all'ora).Per migliorare il flusso d'aria dell'attrezzatura multitubo del cilindro idraulico, è anche necessario installare una valvola multitubo.La valvola multitubo può rendere più uniforme la pressione dell'aria nella parte superiore di ciascun cilindro idraulico e quindi rendere più uniforme il processo di estrazione del gas nei diversi cilindri idraulici.Quando si utilizza una valvola multitubo, ogni cilindro idraulico aggiuntivo può aggiungere circa l'80% del flusso originale di dewar (cioè 280 piedi cubi all'ora).
Per quanto riguarda lo stato di ossigeno e azoto come gas ausiliari, in futuro l'azienda prevede che il metodo di fornitura del gas dell'azoto diventi serbatoi solidi.Poiché i requisiti di ossigeno non sono molto elevati, solo fino a 50 PSI e 250 scfh, questo può essere collegato a un condizionatore a cupola pressurizzato a barra di bilanciamento tramite due cilindri idraulici che utilizzano un collettore.Il design della barra di bilanciamento consente portate fino a 10.000 piedi cubi all'ora all'ora con una piccola caduta di pressione compresa tra 30-40 PSI.I tradizionali condizionatori per sedili inversi non sono adatti per questa applicazione a causa del loro forte calo della curva del flusso d'aria.Con l'aumento dei requisiti di portata per i condizionatori, la conseguente caduta di pressione all'uscita è diventata più grave.In questo modo, quando non è possibile mantenere la pressione minima nel laser, viene attivato il circuito di manutenzione e il laser viene attivamente chiuso.

La caratteristica di pressurizzazione a cupola del condizionatore consente di espellere una piccola porzione del gas dal condizionatore primario al condizionatore secondario, che restituisce il gas alla cupola del condizionatore primario.Utilizzare questi gas, anziché una molla, per tenere premuto il diaframma per aprire la sede della valvola e consentire il passaggio del gas a valle.Questa pianificazione consente alla pressione di uscita di variare tra 0-100 PSI o 0-2000 PSI e, sebbene la pressione di ingresso oscilli, la portata e la pressione di uscita rimangono costanti.
Non è molto utile fornire azoto allo stesso modo in cui un cilindro idraulico fornisce gas.Poiché la portata massima richiesta è 1800 scfh e la pressione è 256 PSIG, ciò richiederebbe il collegamento di otto cilindri idraulici insieme e una valvola del collettore dovrebbe essere utilizzata per svolgere questo compito.Tuttavia, supponiamo che il liquido venga prelevato da due serbatoi liquidi e immesso in un vaporizzatore alettato con una portata di 5000 scf.L'azoto che fluisce dal gassificatore viene alimentato a un condizionatore a barra di bilanciamento pressurizzato a cupola simile a quello che si trova in una fornitura di ossigeno.