레이저 절단 공기 공급 시스템에서 가장 쉽게 간과되는 실패 원인은 스크류 공기 압축기입니다.

레이저 절단 작업장에서 비정상적인 가동 중단 시간의 절반 이상이 레이저나 절단 헤드가 아닌 압축 공기 시스템에서 발생합니다.

동남아시아, 중동, 아프리카의 공장을 포함하여 수많은 레이저 커팅 협력 사례를 보유하고 있으며 다양한 구성의 레이저 커팅 작업장을 보았습니다. 위치에 관계없이 압축 공기로 인해 발생하는 문제는 거의 동일합니다. 오늘은 공기 압축기의 기능이나 공장의 우려 사항에 대해 논의하지 않겠습니다. 대신, 한밤중에 전화를 받았을 때 가장 큰 골칫거리가 되는 문제에 대해 이야기해 보겠습니다.

문제 1: 절단면에 버(Burr) 및 슬래그가 발생합니다. 조사 결과 불안정한 가스 압력이 원인으로 밝혀졌습니다.

이는 가장 쉽게 잘못 진단되는 결함입니다. 절단면이 노랗게 변하고 버(Burr)가 증가합니다. 첫 번째 본능은 초점을 조정하고, 노즐을 교체하고, 렌즈를 확인하는 것입니다. 그러나 많은 노력 끝에 그것은 쓸모가 없다는 것이 밝혀졌습니다. 실제 이유는 공급 가스 압력의 변동으로 인해 보조 가스 흐름이 불안정하기 때문입니다.

레이저 절단에는 안정적이고 건조하며 지속적인 보조 가스가 필요합니다.

태국의 자동차 부품 공장에서 산업 표준 주파수인 필드 테스트를 실시했습니다.스크류 공기 압축기, 가스 탱크 출구 압력이 0.8MPa로 설정된 경우 적재 및 하역 주기 동안 0.72-0.85MPa 사이의 실제 압력 변동이 발생했습니다. 동일한 절단 매개변수에서 저압 기간 동안 절단된 부품의 버 높이는 고압 기간보다 0.15mm 더 높았습니다. 전체 시트에서 잘라낸 부품의 품질이 일관되지 않아 후속 디버링 프로세스의 작업량이 두 배로 늘어났습니다.

이후 영구자석 가변주파수 모델로 교체하여 압력변동을 ±0.01MPa 이내로 제어하였고, 절단면의 일관성이 크게 향상되었습니다. 이 수준의 압력 제어는 보급형과 산업용 등급을 구별하는 중요한 지표입니다.나사 공기 압축기.

문제 2: 여름의 습한 조건에서 빈번한 렌즈 손상은 압축 공기의 수분 함량으로 인해 발생합니다.

이 문제는 전 세계적으로 열대 및 아열대 지역에서 특히 두드러집니다. 인도네시아 고객들은 장마철에는 렌즈 교체 빈도가 2주에 한 번에서 이틀에 한 번으로 줄어들고 때로는 하루에 2~3개의 렌즈를 교체해야 하는 경우도 있습니다.

그 이유는 분명합니다. 압축 공기가 완전히 건조되지 않았기 때문입니다. 그러나 문제는 기온이 10°C 올라갈 때마다 포화수분 함량이 두 배로 증가한다는 사실에 있습니다. 동일한 건조 장비라도 겨울과 여름에는 성능이 크게 다릅니다.

쉽게 간과되는 또 다른 요소는 배기 온도입니다.스크류 공기 압축기그 자체. 중동의 한 고객이 커팅 헤드 내부에 녹이 슬었다고 신고했습니다. 분해 시 렌즈 마운트에 뚜렷한 물 얼룩이 발견되었습니다. 문제는 결국 공기 압축기에서 비롯되었습니다. 구형 모델은 지속적으로 110°C 이상의 배기 온도를 유지했는데, 이는 하류 냉각 시스템이 처리할 수 없었습니다.

스크류 압축기는 배기 온도가 상대적으로 낮다는 점에서 구조적 이점을 가지고 있습니다. 그러나 장기간 저주파 작동을 하면 문제가 발생할 수도 있습니다. PMS 시리즈는 이러한 작동 조건을 염두에 두고 특별히 설계되었으며 벡터 주파수 변환 제어를 사용하여 합리적인 로터 온도를 유지하고 오일-가스 탱크에 응축수가 침전되는 것을 방지합니다.

문제 3: 계획되지 않은 가동 중지 시간, 공기 압축기 과부하 트립, 강제 생산 라인 폐쇄

가장 골치 아픈 상황: 외주 주문이 마감 시간을 맞추기 위해 서두르고 있으며, 야간 근무 중에 스크류 공기 압축기가 갑자기 절단 중간에 작동합니다. 다시 시작한 후 보드 몇 개를 잘라낸 다음 다시 작동합니다.

이러한 유형의 문제는 전 세계 공장에서 흔히 발생하며 그 이유는 본질적으로 두 가지입니다.

특대형 압축기를 선택함으로써 경부하에서도 장시간 작동이 가능해졌습니다. 많은 사람들은 공기 압축기가 클수록 좋다고 믿고 실제 공기 소비량을 훨씬 초과하는 모델을 선택합니다. 결과적으로, 압축기는 대부분의 시간을 무부하 상태로 보내며, 빈번한 모터 부하 및 무부하로 인해 심각한 열 축적이 발생하고 과부하 보호 기능이 작동됩니다.

전송 시스템 오작동. 벨트 구동 모델에서는 벨트 노화로 인해 마찰이 줄어들어 미끄러짐이 발생합니다. 이로 인해 제어 시스템이 증가된 부하를 잘못 해석하여 과부하 보호가 작동하게 됩니다. 우리는 폴란드의 한 생산 라인에서 시스템이 3개월 이내에 5번이나 중단되는 상황에 직면했습니다. 결국 원인은 풀리 홈의 급격한 마모로 인해 전달 효율이 급격히 떨어지는 것으로 밝혀졌습니다.

유지 관리 기록에 따르면 직접 구동 모델은 이와 관련하여 고장률이 상당히 낮습니다. 이것이 바로 산업용 등급 스크류 공기 압축기가 일반적으로 직접 구동 구조를 채택하여 변속기 구성 요소를 줄이고 설계를 통해 잠재적인 고장 지점을 낮추는 이유입니다. PMS 시리즈는 로터에 직접 연결된 영구 자석 모터를 사용하므로 벨트와 기어박스가 필요하지 않습니다. 이 단순화된 구조는 향상된 신뢰성으로 해석됩니다.

문제 4: 지나치게 높은 전기 비용, 공기 압축기가 생산 라인에서 가장 큰 에너지 소비 장치가 됨

이것은 새로운 주제가 아닙니다. 많은 공장에서 압축 공기 시스템은 총 전기 비용의 15~25%를 차지합니다. 레이저 절단 작업장에서는 작동 시간이 길고 공기량이 많기 때문에 이 비율은 훨씬 더 높습니다.

그러나 많은 사람들의 계산에는 결함이 있습니다. 그들은 장비의 명판 전력 등급만 보고 실제 작동 효율성은 무시합니다.

37kW 정격 산업용 주파수스크류 공기 압축기, 연간 8000시간 연속 가동 시 세계 평균 산업용 전기 가격 $0.12/kWh를 기준으로 연간 전기 비용은 약 37 × 0.12 × 8000 = $35,520입니다.

동일한 작동 조건에서 1등급 에너지 효율적인 영구 자석 인버터 압축기는 연간 약 30%~35%의 전기를 절약하며, 이는 연간 $10,000~$12,000를 절약하는 것과 같습니다. 2년 동안 절약한 전기 비용은 새 기계를 구입하기에 충분합니다.

여기서 가장 쉽게 간과되는 비용은 하역 손실입니다. 선주파수 가스 터빈이 로딩 및 언로딩 중일 때 모터는 언로딩 중에 계속 회전하며 최대 부하에 비해 무부하 전류의 약 30%-40%를 소비합니다. 이 에너지는 완전히 낭비됩니다. 그러나 영구자석 가변 주파수 모델은 가스 소비에 따라 실시간으로 속도를 조정하므로 언로딩 손실이 거의 0에 가깝습니다.

문제 5: 잦은 사소한 오작동과 유지 관리 작업 주문 적체는 전체 장비 효율성에 영향을 미칩니다.

이것은 복잡한 문제입니다. 압축 공기 시스템에는 스크류 공기 압축기, 건조기, 필터, 공기 탱크 및 배관이 포함됩니다. 이러한 구성 요소에 문제가 있으면 절단 품질에 영향을 미칩니다.

우리는 2023년부터 2024년 사이에 전 세계 32명의 레이저 절단 사용자로부터 데이터를 분석했습니다. 발생 빈도에 따라 순위가 매겨진 일반적인 스크류 공기 압축기 관련 문제는 다음과 같습니다.

■ 벨트 미끄러짐 또는 파손(29%)

■ 오일 분리기 막힘으로 인한 과도한 압력 차이(24%)

■ 온도조절밸브 오작동으로 인한 고온정지(16%)

■ 흡기밸브 고장(13%)

■ 모터 베어링 마모 및 이상소음 (10%)

■ 컨트롤러 관련 문제(8%)

벨트 및 밸브 문제는 이 중 절반 이상을 차지합니다. 이러한 문제는 단순한 영구 자석 직접 구동 모델에서는 거의 나타나지 않습니다.

위에서 언급한 문제는 여러 국가 및 지역의 생산 라인에서 반복적으로 발생했습니다. 현재 업계에서 가장 성숙한 솔루션은 기존 고정 주파수 또는 견인 구동 하우징을 에너지 효율적인 영구 자석 가변 주파수 직접 구동 하우징으로 교체하는 것입니다.나사 공기 압축기.

이는 이 일련의 하우징에 결함이 전혀 없다는 의미가 아니라 설계가 트랙션 드라이브 제거, 가변 주파수 제어로 언로드 제거, 지능형 유지 관리 제어를 사용하여 배기 안정성을 유지하는 등 몇 가지 주요 실패 지점을 방지한다는 의미입니다. IE5 에너지 효율 등급 영구자석 모터 자체는 발열이 거의 없지만 고장률이 상대적으로 높습니다.

동일한 작동 조건에서 베트남, 멕시코, 터키의 3개 레이저 절단 생산 라인에 대한 비교 연구를 수행했습니다. 영구 자석 가변 주파수 하우징을 사용한 후 계획되지 않은 압축 공기 관련 사고가 최소 76% 감소하고 연간 전기 비용이 30%-34% 감소했으며 절단 품질 관련 불만이 60% 이상 감소했습니다.

이 기사의 데이터는 여러 현장 측정 및 사용자 피드백 통계에서 나온 것입니다. 결과는 다양한 작동 조건과 환경 상황에 따라 달라질 수 있습니다.

현재 압축 공기 문제가 발생하고 있는 경우 현재 작동 매개변수(공기 소비량, 압력 요구 사항, 기존 장비 모델 및 절단기 수)를 보내주십시오. 우리 기술팀은 무료로 에너지 소비 분석 및 문제 해결을 제공할 수 있습니다. 연락처 정보는 이 페이지의 양식에 나와 있습니다. 24시간 이내에 솔루션이 제공됩니다.