Мощность и подбор охлаждения для ячейки лазерной сварки: что должно предоставить предприятие

Сварочная ячейка оценивается как единый механизм и прибывает в виде набора требований к инженерным системам. В большинстве контрактов электрическая мощность, мощность охлаждения, объем вытяжки и нагрузка на пол являются обязанностями объекта, и все они обнаруживаются слишком поздно, если их не рассчитали на раннем этапе. В результате возникает типичная задержка ввода в эксплуатацию: ячейка установлена, но не может работать на полной нагрузке, поскольку здание не способно обеспечить ее питание.

Расчет мощности этих систем до подписания контракта не сложен. Это требует четырех цифр от поставщика и короткой беседы с тем, кто отвечает за инженерные системы здания.

Электрическое снабжение: мощность, а не просто напряжение

Две важные величины – подключенная нагрузка и скорректированный коэффициентом одновременности спрос. Первая – это сумма всего включенного оборудования; вторая – это то, что сеть фактически должна выдавать в нормальном режиме. Путаница между ними ведет либо к завышению и удорожанию мощности, либо к срабатыванию защиты под нагрузкой.

• Подключенная нагрузка: лазерный источник, чиллер, контроллер робота, позиционер, вытяжка, системы управления и любые вспомогательные нагреватели.
• Нагрузка, зависящая от режима работы: лазерный источник не потребляет полную мощность непрерывно. Просите показатель мощности при запланированном цикле нагрузки, а не максимальное номинальное значение.
• Ток холостого хода и пусковой ток: чиллеры и крупные двигатели значительно увеличивают нагрузку при запуске. Это влияет на подбор автоматических выключателей и сечений кабеля.
• Качество электроснабжения: допустимый допуск по напряжению, частоте и потребность источника питания в чистом или изолированном питании. Чувствительная лазерная электроника и общая заводская шина с мощными коммутационными нагрузками — это плохая комбинация.
• Запас мощности: обеспечить запас для второй смены, будущей ячейки или дополнительной оси.

Общие принципы загрузки электроцепи и разнообразия применимы, но практический шаг состоит в том, чтобы получить от поставщика данные по мощности в письменной форме и проверить их по существующей монтажной панели до поставки, а не после.

Охлаждение: мощность, температура и качество воды

Охладитель является наиболее недостаточно описанной позицией в лазерной ячейке. Недостаточная мощность охлаждения обычно не вызывает крупной аварии; она приводит к термическому дрейфу, нестабильному выходу, ложным тревогам и сокращению срока службы источника, всё это выглядит как проблемы процесса, а не проблемы подбора размера.

• Тепловая нагрузка: поставщик должен указывать её в киловаттах при определённом цикле работы. Подбирать мощностью охлаждающую установку под фактическую нагрузку, а не под электрический вход лазера.
• Условия среды: мощность охлаждающей установки указывается при определённой температуре окружающей среды. Для цеха, где летом температура достигает 40 градусов, необходимо применять коэффициент понижения, и именно здесь чаще всего возникает ошибка в подборе мощности.
• Стабильность температуры и уставка: лазеру требуется определённая температура подачи, и точка росы имеет значение – конденсация на оптических элементах является реальной причиной отказов во влажном климате.
• Качество воды: электрическая проводимость, уровень pH и требования к фильтрации. Плохое качество воды является основной причиной проблем с охладителями и каналами охлаждения лазера.
• Поток и давление: требуемая производительность в ячейке, а также требует ли длина трубопровода более мощного насоса.

График технического обслуживания в руководстве по обслуживанию чиллера следует рассматривать совместно с решением о подборе мощности, поскольку чиллер, постоянно работающий на пределе возможностей, не имеет запаса для слегка засоренного фильтра или жаркой недели.

Отвод и вентиляция

Отвод газов одновременно является требованием охраны труда, технологическим требованием и требованием защиты оптики. Недостаточная производительность отвода загрязняет защитные окна, увеличивает расходы на расходные материалы и ухудшает стабильность сварки, поэтому он должен включаться в список вспомогательных систем, а не в примечания к помещениям.

Задайте объем отвода в ячейке, скорость улавливания в точке сварки, класс фильтра, соответствующий свариваемому материалу, а также указываете ли отведенный воздух рециркулируется или выбрасывается – рециркуляция обычно требует более глубокой фильтрации и несет регуляторные последствия. Обязательства по лазерной безопасности, описанные в статье о безопасности 4-го класса, взаимодействуют с конструкцией кожуха и маршрутом отвода, поэтому их следует проектировать совместно, а не последовательно.

Сжатый воздух, пол и доступ

Три меньших пункта завершают список, и каждый из них привел к собственным задержкам при пусконаладочных работах.

• Сжатый воздух: требуемое давление и поток в ячейке, а также обеспечивает ли подача сухой и безмасляный воздух. Пневматические приспособления и обдув – типичные нагрузки.
• Пол: точечная нагрузка в основании робота и позиционера, а также допуск на плоскостность по габаритам ячейки.
• Маршрут доступа: размеры дверей, пространство для маневра и защита пола для перемещения ячейки на место.

Все эти элементы должны быть отражены в требованиях к установке до подписания контракта, поскольку ответственность за их обеспечение обычно лежит на покупателе, и потому что их организация во время планового простоя значительно дешевле, чем в неделю вводом в эксплуатацию. Для покупателей, находящихся еще на этапе отбора, распределение стоимости ячейки показывает типовую долю стоимости услуг на площадке в общей стоимости проекта — обычно она превышает ожидания покупателей, совершающих первую закупку.

Two final checks are worth building into the specification. First, ask for the utility requirements as a table with values per item rather than a single total, so that each service can be checked against the building individually. Second, confirm what happens if the site cannot meet a requirement – whether the supplier can offer an alternative, such as air-cooled rather than water-cooled operation, and what that costs in performance or noise. Chillers are frequently the item where an alternative exists, and three-phase supply capacity is frequently the one where it does not. Establishing which is flexible before contract avoids redesigning services during installation.

ЧАВО