Как удалить пыль при лазерной резке?

Лазерная резка постепенно завоевала все отрасли производства благодаря своей невероятной точности и эффективности. Однако, наряду с бесчисленными преимуществами, общей проблемой является лазерная резка пыли. Мелкие частицы и пары, образующиеся в процессе резки, могут не только ухудшить качество вашей работы, но и создать угрозу для здоровья и безопасности.

 В этой статье мы рассмотрим состав, причины и эффективные стратегии удаления пыли при лазерной резке.

Что такое пыль лазерной резки?

Пыль для лазерной резки относится к мелкие частицы и остатки материала созданный во время лазерная резка процесс. Поскольку мощный лазерный луч избирательно плавит и испаряет заготовку, образуется облако токсичных паров, куски сгоревшего материала и оксиды металлов.

Точный состав пылевого облака зависит от лазерный тип, разрезаемый материал и загрязнения окружающей среды. Обычно пыль состоит из мельчайших частиц самого материала и любых покрытий или загрязнений на его поверхности. 

Пыль, генерируемая лазером, представляет угрозу для здоровья и безопасности, поскольку может содержать потенциально вредные вещества или раздражители, особенно при резке таких материалов, как пластмассы или металлы с покрытиями. Учитывая это Американский национальный институт стандартов (ANSI) разработала протоколы безопасности для правильного и безопасного использования лазеров.

Надлежащие системы вентиляции и вытяжки необходимы для удаления пыли и дыма из зоны резки, чтобы защитить здоровье операторов и сохранить целостность оборудования для лазерной резки.

Кроме того, важно собирать и правильно утилизировать пыль, соблюдая экологические нормы, поскольку некоторые материалы могут быть опасными или требовать особого обращения при утилизации. 

Что приводит к образованию пыли при лазерной резке?

Лазеры обычно используются для резки, сварной шов, гравировать, чистыми отметка различные материалы, от мягкого пластика до твердого вольфрама. Огромное разнообразие материалов и различные методы лазерной обработки приводят к возникновению нескольких факторов, способствующих образованию пыли и дыма. 

Например, лазерная резка пластин из нержавеющей стали без каких-либо газовая помощь приведет к образованию оксида железа. Тепло, излучаемое лазером, приводит к распаду оксидов металлов в мелкую пыль. Кроме того, поверхностные загрязнения стальной пластины, такие как органические вещества, микроэлементы или масла, сгорают и образуют потенциально токсичные пары (или дым).

Но если перейти на неметаллическую заготовку, переменные меняются, и за пылеобразование отвечает совершенно другой набор факторов.

Мы разбили эти сложные факторы на шесть категорий для удобства оператора и простоты понимания. 

1. Свойства материала

Состав и свойства материала оказывают наибольшее влияние на пыль при лазерной резке. Разные материалы производят разные виды пыли. Например, при резке металлов образуется металлическая стружка и оксиды, а на куске дерева с лазерной гравировкой образуются древесные частицы и углеродная пыль.

Кроме того, такие материалы, как пластик или композиты, могут выделять вместе с пылью пары и остатки.

2. Поверхностные покрытия и примеси

Производственные материалы обычно имеют поверхностные покрытия или загрязнения, такие как краска, ржавчина или смазочные материалы. Лазерная резка испаряет и удаляет эти покрытия, увеличивая количество пыли, образующейся во время процесса.

Эти покрытия иногда могут содержать вредные вещества, поэтому правильная вентиляция и фильтрация имеют решающее значение.

3. Газовая помощь

В процессах лазерной резки обычно используется газ или газовая смесь (как правило, азот или кислород) для удаления металлического шлака и пыли, образующихся в процессе резки, и предотвращения окисления и воспламенения материала.

Эти газ может вступать в реакцию с самим материалом или его поверхностными покрытиями для образования большего количества пыли и дыма, в зависимости от конкретного процесса и разрезаемого материала.

Кроме того, струя газа под высоким давлением выталкивает нежелательные отходы (пыль или шлак) от заготовки в воздух. Следовательно, лазерный резак с подачей газа необходимо использовать в сочетании с системой лазерного пылеулавливания.

4. Скорость и мощность лазера

Команда рабочие параметры лазерной резки, включая скорость резания и мощностью лазерного луча может влиять на размер, природу и количество образующейся пыли. Более высокая выходная мощность и еще один медленная скорость резания приведет к более обширному испарению и образованию большего количества пыли.

Поскольку лазерный луч медленно движется по заготовке, на поверхности скапливается больше частиц пыли. 

5. Фокусировка лазерного луча

Диаметр пятна лазерного луча равен размеру точки контакта лазера. А меньший диаметр пятна приводит к более высокой точности и меньше тепловложения в заготовку.

Не очень фокус луча приводит к увеличению диаметра пятна, что может привести к чрезмерному плавлению и испарению материала, увеличивая образование пыли.

6. Лазерная гравировка или очистка

Переходя к другим лазерным процессам, мы видим более высокую вероятность образования пыли. В процессе лазерной гравировки поверхность материала избирательно испаряется для создания рисунка, узора или текста.

Пыль, которая накапливается в процессе гравировки, прямо пропорциональна размеру гравируемого рисунка. Более крупные конструкции означают, что удаляется больше материала, а значит, образуется больше пыли.

Лазерная очистка происходит по аналогичному принципу. Здесь вместо небольшого рисунка лазер испаряет всю верхнюю поверхность заготовки.

7. Волоконный лазер против CO2-лазера

Хотя источник лазера не является основным фактором, ответственным за образование частиц пыли, он все же играет важную роль в предотвращении образования пыли. 

A волоконно-лазерная резка более точен и точен благодаря меньшему диаметру пятна и более высокой скорости резки, что приводит к лучшему контролю пыли. Что касается образования пыли, волоконные лазеры настоятельно рекомендуются для всех видов операций резки и гравировки.

Однако в редких случаях, таких как металлообработка блестящих металлических поверхностей (нержавеющая сталь или латунь), CO2-лазеры работают лучше и образуют меньше пыли. 

Каковы риски, связанные с лазерной пылью?

Лазерная пыль может вызвать ряд проблем со здоровьем, оборудованием и эксплуатацией, в зависимости от типа материала и условий резки.

Ниже приводится краткий список крупнейших потенциальных рисков, связанных с лазерной пылью.

1. Проблемы с дыханием

Безусловно, наиболее очевидной и самой большой опасностью, связанной с лазерной пылью, является опасность ее вдыхания, которая может привести к респираторным заболеваниям. Частицы пыли часто очень мелкие что они остаются в воздухе в течение длительного времени, что увеличивает риск их вдыхания оператором машины.

Длительное воздействие лазерной пыли и дыма может привести к астме, бронхиту или другим заболеваниям легких.

2. Раздражение глаз и кожи.

Раздражение и дискомфорт от контакта с пылью связаны с размером частиц пыли. Крупные кусочки и мусор легче удалить с поверхности кожи. Но более мелкие частицы пыли могут прилипнуть к коже или попасть в глаза, вызывая сильное раздражение.

В частности, резка металла может привести к образованию нежелательной мелкой пыли, которую трудно удалить.

3. Риски пожарной безопасности

Металлическая пыль легко воспламеняется. и может иметь взрывоопасные характеристики. Алюминий, популярный материал для лазерной резки, имеет гораздо более высокую вероятность воспламенения в виде пыли. 

Не очень вентиляция приводит к снижению качества воздуха и увеличению накопления пыли. Тем самым увеличивается риск возгорания пыли. 

4. Воздействие токсичных веществ 

Такие материалы, как композиты, содержат смолы на основе пластика, которые при резке лазером могут образовывать токсичные вещества. Воздействие этих веществ может иметь серьезные последствия для здоровья.

Аналогичным образом, покрытия, краски и обработка поверхности материалов могут выделять химические пары при воздействии высоких температур лазерной резки.

Операторы могут подвергнуться воздействию потенциально вредных веществ, если не будут приняты надлежащие меры предосторожности. Поэтому крайне важно выявлять и управлять рисками, связанными с обработкой конкретных материалов или их покрытий.

5. Повреждение оборудования

Для работы лазерного станка с максимальной производительностью требуется чистая рабочая среда. Накопление пыли внутри оборудования для лазерной резки может в лучшем случае привести к снижению эффективности, а в худшем — к серьезному повреждению оптических компонентов. Это приводит к увеличению времени технического обслуживания и простоев.

6. Увеличение эксплуатационных расходов 

Накопление пыли приводит к повреждению оборудования и увеличивает риск для здоровья оператора. Это приводит к простою производства из-за технического обслуживания лазера и медицинских осмотров.

Высокопроизводительные станки лазерной резки работают на жесткие допуски; их дорогие лазерные источники подвержены повреждению пылью. 

Отсутствие методов удаления пыли может привести к долгосрочным последствиям. эксплуатационные расходы для бизнеса.

5 способов удаления пыли при лазерной резке

Удаление лазерной пыли необходимо для поддержания безопасной и чистой рабочей среды, предотвращения повреждения оборудования и обеспечения его долговечности.

Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных методов удаления пыли для лазерных резаков.

1. Комплексная вентиляция и сбор пыли.

Большинство станков для лазерной резки оснащены встроенными системами фильтрации и вентиляции пыли. Эти машины обычно имеют закрытая конструкция и еще один встроенный вакуум который собирает всю пыль и дымы от резки с рабочего стола и складывает их в пылесборник.

К сожалению, более крупные промышленные станки лазерной резки используют встроенную систему вентиляции для увеличения рабочего стола и гибкости производства.

2. Внешние пылесборники.

Внешние пылесборники, безусловно, лучший способ удаления пыли. Они бывают разных размеров, со встроенным фильтрующим материалом, отделяющим твердые частицы и соответствующим образом удерживающим вредные пары при резке.

Сборщики пыли являются обязательными для рабочих мест с ограниченным потоком воздуха или крупных предприятий с несколькими лазерными резаками в заводских цехах. 

3. Пылесосы для мастерских

A недорогое решение К лазерному удалению пыли относится использование цеховых пылесосов. Операторы могут вручную использовать эти пылесосы во время операций резки. Однако ручная уборка пыли с помощью цеховых пылесосов нецелесообразна для крупносерийного производства.

4. Вытяжные шкафы для удаления дыма

Вытяжной зонт представляет собой верхнюю вентиляционную систему, которая проходит непосредственно над лазерным резаком и эффективно удаляет токсичные пары из рабочего пространства. 

5. Очистите лазерный резак вручную.

Наконец, простейшие средства Удаление пыли — это ручная очистка лазерного резака. Вы можете использовать щетки, струи сжатого воздуха и тряпки, чтобы очистить станок для лазерной резки и обеспечить постоянную максимальную производительность. 

Рекомендации по выбору подходящего пылесборника

Выбор подходящего пылевого фильтра для вашего завода или небольшой мастерской зависит от оценки потребностей вашего бизнеса и производственных требований. Вот 5 факторов, которые следует учитывать:

1. Требования к воздушному потоку

Оцените необходимый воздушный поток или объем воздуха (измеряется в кубических футах в минуту, CFM) для вашего рабочего пространства. или объем воздуха (измеряется в кубических футах в минуту, CFM). В этом отношении решающее значение имеет консультация эксперта по HVAC. 

Убедитесь, что пылесборник имеет достаточную мощность для обработки ожидаемого потока воздуха.

2. Эффективность фильтрации

Эффективность фильтра означает способность системы фильтрации улавливать и фильтровать мельчайшие частицы. Выбирайте пылесборник с системой фильтрации, соответствующей размеру и природе частиц пыли.

В зависимости от ваших конкретных приложений, HEPA (высокоэффективный воздушный фильтр твердых частиц) может потребоваться для мелкой или опасной пыли.

3. Пространство и установка

Промышленные пылесборники занимают много места, а процесс установки далеко не прост. Альтернативные методы удаления пыли зачастую занимают меньше места или монтируются на потолке. 

Выберите пылевой фильтр, который не мешает повседневной работе вашего предприятия.

4. Требования к техническому обслуживанию

Пылесборники имеют свой комплект техническое обслуживание большого города, . Некоторые требуют частой замены фильтров, другие требуют периодической очистки. 

Промышленные агрегаты часто могут обслуживать только обученные специалисты, что приводит к простоям производства.

5. Стоимость владения

Фиксированная цена пылесборника, как правило, несущественна по сравнению с бизнесом, который стоит сотни тысяч долларов. потратить на промышленные станки лазерной резки. 

Однако затраты на доставку, установку, обслуживание и энергопотребление часто могут превышать первоначальную цену машины.

5 советов, как избежать попадания пыли в станок для лазерной резки

Избежать попадания пыли в станок для лазерной резки легко, если знать эти простые приемы.

1. Правильная вентиляция и фильтрация рядом с лазерным резаком имеют решающее значение.
2. Содержите заготовку в чистоте и избегайте ненужных лазерных испарений.
3. Используйте струи инертного газа для улучшения процесса резки и предотвращения накопления пыли.
4. Минимизируйте отражающие поверхности, поскольку они могут рассеивать лазерный луч и создавать дополнительную пыль.
5. Оптимизируйте параметры резки, регулируя мощность лазера, скорость резки и настройки фокусировки.

Часто задаваемые вопросы

Часто задаваемые вопросы 1: Опасна ли пыль при лазерной резке?

Пыль лазерной резки может быть опасной, особенно при вдыхании. Некоторые материалы также выделяют токсичные пары при разрезании. 

Часто задаваемые вопросы 2: Какие средства индивидуальной защиты необходимы для защиты от лазерной пыли?

СИЗ (средства индивидуальной защиты) следует носить даже при использовании пылесборника. При работе с лазерным резаком используйте защитные очки и маску.

Часто задаваемые вопросы 3: Из чего состоит металлическая пыль для лазерной резки?

Металлическая пыль, образующаяся при лазерной резке, состоит из мелких металлических частиц, оксидов и пригоревших примесей. 

Часто задаваемые вопросы 4: Дорого ли стоят пылесборники для лазерных резаков?

Стоимость пылесборников для станков лазерной резки начинается от 2,000 долларов, а высокопроизводительные модели стоят от 25,000 XNUMX долларов и выше.

Заключение

Лазерная резка – отличный инструмент для Производители во всем мире. Однако, как и любой инструмент, он требует правильного ухода и обслуживания. Резка материалов часто может привести к образованию пыли и дыма, что может иметь серьезные негативные последствия. Однако правильные методы работы могут помочь уменьшить накопление пыли и избежать несчастных случаев в будущем. 

Испытайте лучшие лазерные станки с Baison!

At Байсон, мы стремимся предоставлять передовые решения для волоконных лазеров, которые устанавливают новые отраслевые стандарты. Благодаря непревзойденной точности, эффективности и универсальности наша современная лазерная технология позволяет бизнесу добиться большего успеха.

Воспользуйтесь нашими БЕСПЛАТНАЯ оценка приложения , так и Обучение клиентов и посмотрите, какие изделия для лазерной резки лучше всего подходят для нужд вашего бизнеса.

Откройте для себя будущее лазерных технологий вместе с Baison! Свяжитесь с нами сейчас!