一、研发背景

伊普思自成立以来，始终高度重视研发与创新工作，掌握核心技术，不断推动产品与技术升级。
 

目前市场上高功率光纤激光切割设备，在不同板材切割加工场景中，或多或少遇到过一些共同痛点难点：

 

• 采用氧气切割碳钢

针对这类客户，虽然氧气特别适用于超厚度(20-50mm)板材的切割，但是目前市场上切割这种厚度的板材还属于非主流型需求，主要切割的板材厚度仍然在20mm以内。采用氧气切割碳钢，切割效率慢，断层表面有氧化层，容易出现挂熔渣以及断面纹路粗糙的现象。

 

• 采用液氮切割碳钢

采用液氮切割时，当板材厚度超过10mm以上，切割效果无法达到预期效果、挂渣严重；切割过程中，空压机、冷干机以及吸附式干燥机设备仍需工作耗电；而且液氮使用成本非常高。

 

• 采用空气切割碳钢

最为明显的是切割断面挂渣严重，需要增加打磨处理成本(人工打磨或者采购去毛刺机) ，容易划伤工件表面。

为了保证切割效果，且有效降低切割成本，伊普思经过多年潜心研发及大量工艺测试，推出一种全新辅助气体供气方案激光切割专用氮气单元。二、技术方案

 

01 设计原理

此辅气供气单元主要是利用变压吸附(Pressure SwingAdsorption)的原理来分离压缩空气中的氧气和氮气。其原理主要是根据这两种气体分子在碳分子筛表面扩散速率的不同，即基于位阻-动力效应。空气中的氧和氮在碳分子筛微孔中具有不同的扩散速度，或不同的吸附力，在平衡条件下，碳分子筛对氧和氮的吸附量相当接近，但氧通过碳分子筛微孔的缝隙的扩散速度要比氮快得多。通过利用碳分子筛对氧的吸附速度远远大于对氮的吸附速度这一吸附动力学性质，在远离平衡条件的时间段里，使氮气得到富集，被作为产品气输出。再利用吸附剂在高压或低压下可以解吸的特点，让吸附剂进行再生与循环，从而达到连续输出不同纯度氮气的目的。


 

02 产品特点

2.1 可全面覆盖常用板材切割需求,PLC内置多种工作模式，包括纯度模式，直接一键选择如90/92/95/99%纯度模式；以及板材模式，直接选择1-1.5mm镀锌板模式，3-5mm冷板模式等，可满足用户高中低纯度需求，应对各类钢材的加工需求。当激光切割功率为15KW 时，12mm以内的碳钢无毛刺切割，最厚可切割16mm碳钢。

2.2 氧化、毛刺、挂渣，这些激光切割用户常见问题，使用PSA专用激光切割制氮机完美解决空气切割碳钢挂渣以及氧气切割中薄碳钢断面氧化问题；根据不同切割需求，可实现对氮气纯度和压力的精准控制，有效解决切割中毛刺问题，让切割断面更完美。    

2.3 设备集成化程度高，操作简单，一键启动，一键选择运行切割模式。  

2.4 制氮机采用专用高压碳分子筛，A/B双塔PSA吸附再生原理，实现反复吸附和解吸，持续制氮，无需换钢瓶，无需定期充液氮。  

2.5 设备整体安全系数，自动化程度高，采用延时电磁阀，保护空气(气源)对制氮机的冲击，可有效调节制氮机的制氮效率；供气管道上设有压力传感器、气体流量计（并可选配数字流量计统计氮气累计流量，省钱看的见）以及氮气纯度分析仪等多种控制仪器仪表，以达到控制整个制氮装备。  

 

三、制氮机方案切割效果

四、整套制氮系统的维护   

• 空压机和冷干机的维护

设备配备相关的使用说明书，按照本机配套的说明书作相关维护。空压机首次保养时间为 500 小时，后续为每 2000 小时保养一次（每年大约 2 次保养)。

 

• 过滤器滤芯的维护

设备运行6个月应及时更换滤芯。如果不及时维护，残留的油和水会污染制氮机的碳分子筛，造成碳分子筛中毒，导致分子筛吸附效率大幅降低，失去活性，给用户造成损失。

 

• 碳分子筛的维护

碳分子筛正常使用寿命在6年以上,后期碳分子筛对氧的吸附能力下降,导致氮气纯度下降满足不了使用要求,应及时更换碳分子筛,保证输出高纯度的氮气。
 

五、全套专用空气动力解决方案

伊普思在激光领域经验丰富，目前已有成熟的撬装式激光切割专用冷干机，模组式吸干机、激光切割专用制氮机等产品，为客户量身定制，提供激光切割专用的空气动力解决方案。