Газовые установки
Оборудование и методика монтажа
Для использования газов высокой чистоты требуются подходящие системы подачи газа! При выборе подходящей системы подачи газа наиболее важными факторами являются следующие:
- материал системы трубопроводов
- тип соединителей в системе трубопроводов
- тип и пропускная способность редукторов
Редукторы подачи газов для лазеров, кислорода для резки и сварочных газов
Редукторы для газов высокой чистоты имеют металлическую мембрану и латунный корпус. По сравнению со стандартными сварочными редукторами, редукторы для газов высокой чистоты обладают некоторыми преимуществами. Мембраны изготовлены из металла (Хастеллой), а не из резины, которая не является устойчивой к диффузии. Процесс изготовления редукторов для газов высокой чистоты более жестко контролируется, вследствие чего качество редукторов оказывается выше. Степень воспроизводимости и надежность редукторов для газов высокой чистоты являются более высокими, чем у стандартных редукторов.
Изготовители лазеров часто требуют использовать для подачи газов в лазер двухступенчатые редукторы. Такие редукторы могут представлять собой один блок или отдельные блоки, например, одна ступень может использоваться для снижения высокого давления, а вторая – устанавливаться непосредственно в месте использования. Для лазерной резки толстых листов малоуглеродистой стали давление кислорода должно быть снижено до значений меньше 1 бар (15 фунтов на кв. дюйм). Данный процесс очень чувствителен к колебаниям давления, и для подачи кислорода с давлением ниже 1 бар (15 фунтов на кв. дюйм) для лазерной резки должны использоваться двухступенчатые редукторы.
Редукторы для подачи азота для лазерной резки
Используются редукторы с большой пропускной способностью и постоянным противодавлением. Требования к чистоте азота для лазерной резки являются не такими высокими, как требования к газам для самого лазера. В связи с большим расходом газа, опасность загрязнения азота для резки является сравнительно небольшой.
Противодавление редукторов высокого давления должно превышать 30 бар (450 фунтов на кв. дюйм). Пропускная способность должна составлять не менее 50 м3/час (1750 куб. футов в час), для самых современных систем требуется расход до 150 м3/час (5250 куб. футов в час) и больше.
Продувочное устройство
В каждом редукторе высокого давления должна иметься система продувки. Во время замены баллона шланг высокого давления соединяется с атмосферой, и в систему подачи газа попадет пыль, влага и газы. До присоединения нового баллона к системе подачи газа необходимо удалить эти загрязнения посредством выполнения продувки в несколько приемов.
Фильтры твердых частиц
Фильтры твердых частиц должны устанавливаться в пункте использования. Фильтры твердых частиц предотвращают попадание таких частиц в систему лазера. Частицы могут находиться в системе подачи газа. Если никакие фильтры не установлены, твердые частицы необходимо полностью удалить с помощью продувки азотом, прежде чем присоединять систему подачи газа к лазеру.
Материал системы трубопроводов
Используются трубки из нержавеющей стали и меди, очищенные от масла и жира. Металлические трубки обеспечивают максимальную защиту от проникновения примесей и загрязнения чистых газов.
Размеры трубок
Минимальный диаметр для следующих применений:
Газы для лазеров: Ж8 мм x 1 мм
Газы для резки: Ж12 мм x 1 мм
Газы для сварки: Ж8 мм x 1 мм
(0,32/0,48 дюйма x 0,04 дюйма)
Диаметр трубок в основном определяется требуемым расходом газа, но также длиной системы, числом соединителей, изгибов и т.д., вызывающих потери давления.
Соединители для системы трубок
Для соединения трубок из нержавеющей стали должна использоваться круговая сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа, при этом трубка во время сварки должна изнутри продуваться газом. Медные трубки должны соединяться пайкой, во время пайки трубка должна изнутри продуваться газом с целью предотвращения образования в ней оксидов меди. Оксиды меди вызовут повреждение оптики и электродов в резонаторе. Для соединения трубок из нержавеющей стали и меди также рекомендуется использовать фитинги Swagelok.
Нельзя использовать стандартные резьбовые фитинги с тефлоновыми уплотнениями!
Материалы шлангов
Использование шлангов не является наилучшим вариантом! Шланги не являются такими же устойчивыми к диффузии, как металлические трубки. Если нельзя избежать использования шлангов, предпочтительным материалом для них является полиэтилен.