Эффективная система подачи и логистики газа значительно влияет на увеличение итоговой прибыли. Газы для лазерных операций могут быть существенным фактором в снижении затрат.
Лазерные газы: гелий, углекислота, азот высокой чистоты, лазерные смеси
Лазерные или резонаторные газы должны соответствовать строгим требованиям к чистоте, указанным в руководстве по эксплуатации для каждого лазерного станка.
Европейские производители лазерного оборудования одобряют газы и аксессуары от различных поставщиков — локальных и глобальных газовых компаний — при условии, что они получают сертификат анализа, подтверждающий, что они соответствуют стандартам качества производителей оборудование. Если при эксплуатации машины использовался газ неаккредитованного поставщика, то оборудование автоматически снимается с гарантийного обслуживания. Для России и стран СНГ данная информация не совсем релевантная, но данный факт обязательно стоит учитывать при работе с лазерными станками, и на то есть веские причины.
Газы, не соответствующие требованиям по чистоте, могут повредить зеркало и линзы лазерного станка, что может привести к производственным потерям и затратам на ремонт. Зеркала стоят до 500 долларов каждое, а некоторые лазеры имеют 10 и более зеркал. Линзы могут стоить 1000 долларов за штуку. И для всего этого может потребоваться сертифицированный техник, которого нужно привозить самолетом из за границы, что часто стоит от 1500 долларов в день. А в современных условиях стоимость этих комплектующих и услуг будет в разы больше, срок поставки не менее 90 рабочих дней, да и может случится так, что и возможности вовсе не будет. Поэтому рекомендуется изначально использовать правильный газ и комплектующие для вашего лазерного станка.
Рекомендация по поставщикам газов
- БК Групп — s-gas.com
- Линде газ — linde-gas.ru
- ЭР ЛИКИД — air-lead.ru (ранее
- NGCO New Gas Company (ранее Эйр Продактс) — ngco.pro
- НИИ КМ — niikm.ru
- Мониторинг, Санкт-Петербург — ooo-monitoring.ru
- ПГС Сервис, Екатеринбург — pgs.ru
Система подачи газов в лазерный станок: частые ошибки
Подача высококачественных газов до потребителя — это только одна часть, важным и не всегда простым моментом является выстраивание эффективной и безопасной системы газоснабжения. Редукторы для чистых газов спроектированы с учетом высокой степени герметичности, потому что всего несколько частей на миллион кислорода или влаги из атмосферы в вашем цеху могут повредить лазер или стать причиной некачественной резки.
Стандартные газовые редукторы для технических газов из низкого ценового сегмента не соответствуют данным требованиям, часто не герметичны и изготовлены из некачественных материалов. Со временем их внутренние компоненты могут выйти из строя, и в вашу лазерную систему попадут разрушительные и загрязняющие частицы. Например, это касается наличие эластомерных мембран, которые не подходят для использования с лазерными газами.
Резкая остановка подачи газа и простои, связанные со временем замены баллонов, также увеличивают издержки. Это аналогично ситуации, если по дороге на трассе заканчивается топливо в автомобиле, то ваши расходы значительно возрастают как на решение данной проблемы, так и на техническое обслуживание машины.
Сколько производственного времени будет теряться каждый раз, когда вы останавливаетесь, чтобы заменить баллоны? В среднем по наблюдениям наших специалистов на протяжении более 15 лет и посещении нескольких сотен предприятий тратится примерно 30-60 мин. При этом в процессе замены баллонов по статистике происходит больше всего производственных травм и несоблюдение техники безопасности. Также при ручной замене баллона «на глазок» и по ощущениям персонала весь газ в источнике полностью не вырабатывается, что также влечет за собой скрытые затраты.
Устройства автоматического переключения на газовой рампе делают это за вас, экономя ваши деньги, полностью исключая человеческий фактор и время простоя.
Система подачи газа в лазерный станок включает в себя не только баллоны, редукторы или постовые регуляторы и газовые рампы. Фактический трубопровод от источника газа до потребителя обязательно должен учитываться в эффективной формуле работы лазерного оборудования. Подрядчик по трубопроводам должен понимать огромную важность чистоты при монтаже труб, подающих газ к системе лазерной резки. Мелкие частицы, оставшиеся в трубах после установки, могут повредить зеркала и другие внутренние компоненты лазера. По этой причине все трубы, приобретенные для установки, должны быть очищены и иметь конечную арматуру, заглушки для исключения попадания загрязнителей.
Вспомогательные или режущие газы: азот, кислород
Вспомогательные газы используют совершенно другую систему подачи. Для них требуются редукторы с повышенным расходом, и, как и в случае с лазерными газами, очень важно качество редуктора. Самым оптимальным решением в этом случае будет установка газовой рампы или станции с автоматическим или ручным переключением.
Поскольку вспомогательные газы используются в больших объемах, источниками газа будут являться криогенные емкости (резервуары). Здесь важно подобрать оптимальный объем емкости для кислорода или азота, чтобы полностью покрывать требуемый расход и иметь возможность для расширения производства. Но иметь ввиду, что в случае чрезмерного размера емкости будут высокие потери газа, а соответственно и увеличивающиеся издержки.
Во многих компаниях, больших и малых, часто можно увидеть стационарные емкости от 10 м3 и выше, но действительно ли они нужны? В какой-то степени выбор этого варианта позволяет получить самую низкую цену газа за единицу, но такие резервуары редко являются действительно лучшим вариантом для небольших или средних лазерных операций. Для установки такого типа криогенных емкостей требуется специальная бетонная площадка, постановка на учет в Ростехнадзор и получение статуса опасного объекта, что накладывает дополнительные обязательства и расходы.
В качестве альтернативы рассмотрите криогенные емкости типа Microbulk (Mикробалк) как золотую середину. Эти резервуары начинаются с 450 литров и доходят до 5000, могут быть размещены на существующем дорожном покрытии или свободной площадке и доступны с выходным давлением до 40 бар, что необходимо для высоких скоростей потока, необходимых для лазерных вспомогательных газов. Для черных металлов требуется поток кислорода не менее 12 м3/ч, в то время как для цветных металлов требуется вспомогательный газ азот, чтобы его расход был не менее 85 м3/ч . Эти резервуары также являются модульными, поэтому по мере роста бизнеса можно добавлять дополнительные резервуары.
MicroBulk 3 м3 / до 37 бар / до 300 нМ3 в наличии на складе в Москве
Бесперебойное снабжение газом
Постоянная подача газа требуется для операций с большими объемами. Легко потерять счет запасов газа, когда вы увязли в ежедневной рутине производства. Бесперебойное снабжение требует хорошего сервиса от поставщика газа. Иногда оценка обслуживания клиентов может быть субъективной, но география — нет. Где находится ваш поставщик газа? Для предприятия по производству металлоконструкций из Челябинска, покупающего газ у поставщика в Москве, нет особого смысла. Независимо от того, насколько хорош этот поставщик газа, транспортные расходы на доставку баллонов на несколько тысяч километров нецелесообразны. Чем дальше находится поставщик, тем дороже и дольше становится доставка газа. Но стоит учитывать, что возможно другого варианта нет, если это резонаторные газы, имеющие особые требования, но небольшие объемы. Например, для лазерного станка Trumpf в год требуется не больше 2-х баллонов углекислоты или баллон лазерной смеси один в полгода, гелия может доходить до одного баллона в месяц. Поэтому продумывая работу вашего лазерного комплекса необходимо прорабатывать все варианты и особенности, включая и выбор поставщика газа.
Существует также система телеметрии, которая также улучшает логистику, снижает затраты и повышает эффективность работы лазерного станка. Телеметрия позволяет отправлять ежедневные показания с емкости поставщику газа. Когда уровень газа достигает заданного значения — обычно от 25 до 30 процентов в остатке, — система автоматически оповещает поставщика газа о необходимости поставки.
Мнение эксперта
Кирилл Сазонов, эксперт промышленный индустрии и газовым технологиям
Основной причиной всех проблем с лазерными станками являются загрязнители разного характера из некачественного газа, некорректно смонтированных труб и неправильно подобранного оборудования (редукторы, коллекторы) для подачи газа в станок.
Из собственных наблюдений: изначально правильно спроектированная система обеспечивает подачу газа оптимальной температуры в лазерные станки, что в разы увеличивает срок службы оптики лазера. У одного из моих клиентов защитные и фокусировочные линзы на российском лазерном станке выходили из строя несколько раз в неделю. После установки емкости правильного объема и обеспечения качественным газом от известной глобальной газовой компании замена линз происходила уже несколько раз в год. Благодаря постоянной бесперебойной подачи чистого газа при температуре +20°С необходимость в линзах как в расходных материалах перешла из регулярной в эпизодическую. То есть мы смогли снизить затраты на комплектующие, газ и повысить качество работы в целом.
Дешёвые резонаторные газы часто содержат недопустимое количество примесей, что приводит к окислению трубок в резонаторе. Любые примеси в газах могут вывести лазерный станок сразу же при первом запуске.
Вы должны знать, что всегда можете провести перед заключением договора свой аудит поставщика газа на фактическое соответствие всем нормативным требованиям. Вы имеете право: запрашивать все необходимые сертификаты и документы, лично посетить завод и проверить технологию производства, наличие собственной лаборатории, состояние баллонного парка и увидеть методику подготовки баллонов (очистку, вакуумирование), есть ли свои источники газа. На баллонах с газами должны быть паспорта, то есть должна быть всегда возможность понять источник происхождения газа и баллона. Вентили на баллонах должны быть закрыты специальными колпачками или термоусадочной пленкой, для исключения попадания загрязнителя в вентиль. И главное – реакция вашего поставщика газа на ваше пожелание будет очень значимым показателем.
Примеры: выявление потерь в цепочке поставок газа
Проблема: перебои с подачей газа
Скрытые затраты: рабочее время сотрудников, простои оборудования.
Решение: локальный поставщик газа может реагировать быстрее и взимать меньшую плату. Система телеметрии может контролировать уровень газа и оповещать поставщика газа о необходимости поставки.
Проблема: лазерная операция среднего размера использует стационарную емкость избыточного объема для подачи вспомогательного газа (режущего газа).
Скрытые затраты: расходы на аренду, инвестиции на первоначальном этапе – строительство бетонной площадки, постановка на учет, повышенные эксплуатационные расходы, обучение персонала, потери газа в случае незагруженности производства под данный объем.
Решение: Резервуары Microbulk, которые могут быть размещены на существующем дорожном покрытии, обеспечивают высокий расход вспомогательного газа, который требуется, не требуют постановки на учет, мобильны и значительно меньше точек контроля, проще в процессе обслуживания и эксплуатации.
Задача: Компания покупает четыре лазера со стандартными пусковыми комплектами (редукторы, РВД) для подачи лазерного газа.
Скрытые затраты: резервное оборудование и газовые баллоны, множество точек контроля, быстрый выход из строя редукторов.
Решение: хорошо спроектированная централизованная система подачи газа может обеспечивать несколько машин с помощью газовой рампы. Станция с автоматическим переключением экономит деньги, так как баллоны опустошаются «в ноль», и занимает небольшую площадь.
Подробнее узнать о требованиях к чистоте газов для лазерного оборудования и примеры разрушений деталей лазера https://gas-solutions.ru/articles/vliyanie-kachestva-gaza-na-rabotu-lazera/
Получить консультацию и подобрать оборудование из наличия по телефону:
+7 (925) 482-30-01
+ 7 (499) 288 27 48
sale@gas-solutions.ru