Un caso del gas

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megacam
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Un caso del gas

Mensaje sin leer por megacam » Enero 7th, 2012, 2:52 pm

Un fabricante de metal quiere que el mundo conozca lo que ha hecho un sistema de generación de nitrógeno para su taller

Si un taller de trabajo suministra piezas metálicas que van a ser polvo recubiertos o soldadas, los clientes probablemente requieren que las partes fabricadas no tengan bordes oxidados. Este requisito obliga a la tienda de trabajo para cortar con nitrógeno, que no deja un borde oxidado como el oxígeno. Lamentablemente, el corte con nitrógeno es caro porque se consume mucho más nitrógeno en comparación con el oxígeno para realizar recortes similares. Esta situación llevó a un fabricante de metal para investigar los sistemas de generación de nitrógeno. Se trata de su historia.

Este fabricante de metal no tiene mucho en común con garganta profunda, la fuente secreta que ayudaron a Bob Woodward y Carl Bernstein exponer el escándalo de Watergate. No trabajar para el Gobierno o tener cualquier secretos que podrían amenazar la seguridad nacional. Sin embargo, le gusta hablar, pero prefiere mantenerse anónimo.

Lo que él quiere hablar es uso de su tienda de un sistema de generación de nitrógeno junto con sus dos láser cortadoras. Realmente piensa que otras tiendas deberían saber sobre los ahorros que son posibles de dicho sistema en comparación a los costos de entrega regular de cilindros a presión o el llenado de tanques de grueso. Pasó la mayor parte de los 15 años a estudiar los sistemas y finalmente compró uno para su propia compañía. Piensa que es hora de que el resto de la industria para escuchar esta historia porque piensa más en la industria de máquinas de corte láserlo han ignorado.

"La automatización ha ido más lejos. Ahora no sólo es cargar hojas y quizás eliminarlas; "es también carga, quitando y apilar piezas, dijo. "En el camino, hemos olvidado que todavía hay óxido en las partes [cuando corte con oxígeno]."

Obviamente, fabricantes de metales le encantaría láser-corte con oxígeno si podían porque es más barato utilizar. Una tienda puede cortar acero con oxígeno en 20 a 30 PSI y con una boquilla más pequeña, pero un fabricante utilizando nitrógeno para el mismo trabajo necesita reducir en 200 a 250 PSI y utilice una boquilla más grande, resultando en un aumento significativo en el volumen, que se traduce en un aumento significativo en el costo. También, corte por láser con oxígeno es más rápido que con nitrógeno debido a la presencia de oxígeno como un gas de asistencia da como resultado una reacción exotérmica en la que el oxígeno y el metal realmente crean energía adicional en forma de calor, que a su vez apoya el proceso de corte.

Nitrógeno hace el trabajo (véase la figura 1). Nadie duda. Aceros perfiles cortados con nitrógeno no tienen bordes oxidados y recubrimientos de pintura y polvo se adhieren a esos bordes mejores. Nitrógeno-cortar piezas que se sueldan juntos frente a pruebas de plegado. Acero inoxidable no pierde sus propiedades de resistencia a la corrosión cuando cortadas con nitrógeno. Mejor aspecto de bordes de aluminio cuando corta con nitrógeno.

Este fabricante de metal está de acuerdo con todos esos hechos. Sólo sentía una manera más rentable fue posible corte de láser con nitrógeno. Esta es su historia.

También quiere permanecer en el anonimato por varias razones. Tiene una empresa para ejecutar y no quiere convertirse en un portavoz no oficial de sistemas de nitrógeno-genera­-ción. También piensa que la tecnología le ha dado una ventaja competitiva cerca de metales fabricantes y no quiere fuera de la punta. Comentarios de expertos del sistema de generación de nitrógeno se tejen en este artículo para apoyar el cuento del fabricante de metal.
Corte por láser con nitrógeno.jpg
Corte por láser con nitrógeno no produce bordes oxidados, que se traduce a pintar mejor adherencia y soldabilidad. Sin embargo, depender de la entrega regular de nitrógeno de un suministrador de gas puede resultar una propuesta costosa. Esto ha llevado a algunos fabricantes metales para explorar los sistemas de generación de nitrógeno a domicilio.
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¿Quién va a pagar por esta eliminación de óxido?

Este fabricante de metal no es valiosos a la hora de corte de láser. Su tienda compró su primer láser en 1988 y ha sido desde entonces de corte láser.

En la década de 1990 un cliente volvió al fabricante y le dijo que las aristas de las piezas de 10 indicadores que había cortado con oxígeno en su láser de 1.500 w no estaban sosteniendo la pintura. Fue la primera de muchas quejas.

"Lo intentamos cobrar a nuestro cliente para quitar los bordes de óxido, pero que no ir a ninguna parte. No querían escuchar eso,"dijo.

Así que un empleado que podría haber tendiendo una prensa freno o ejecutando un soldador punto además de funcionamiento de la máquina de corte láser ahora fue quitar manualmente los bordes de óxido. Nitrógeno realmente no era una opción en ese entonces por el espesor de las partes.

Como clientes, fabricantes de metales hoy no interesan absorber gastos adicionales o bien.

"Diría que hemos visto mucho más interés en los últimos años. Principalmente, las personas empiezan a buscar maneras de ahorrar dinero. Generación de nitrógeno puede en la mayoría de los casos guardar dinero en su nitrógeno pasar, "dijo Steve Albrecht, propietario de los sistemas de libertad, un fabricante de sistemas de generación de nitrógeno.

El costo inicial para el equipo es igual a la de otras piezas de equipos de capital que se encuentra en un taller de trabajo. Gastos, sin embargo, se limitan a la electricidad utilizada para ejecutar el sistema y mantenimiento de válvulas, filtros, un compresor de alimentación principal y un compresor booster.

La clave está calibrado correctamente el sistema. Un sistema que es demasiado pequeño no puede mantenerse con las exigencias de nitrógeno, y sólo se impulsará un sistema que es demasiado grande el coste inicial. Hoy en día los fabricantes de sistemas de generación de nitrógeno pueden adaptar el equipo a la tienda en función del número de máquinas de corte láser, tipo de materiales, cortado, el espesor de esos materiales y diferentes boquillas y las presiones que se utilizan a lo largo de un cambio.

"La realidad es que no necesitan saber mucho acerca de la generación de gas. Que necesitan para comprender lo que están utilizando sus láseres para y cómo los utilizan,"dijo Peter Asquini, Gerente de ventas de los sistemas de libertad.

¿Sólo quien está utilizando sistemas de generación de nitrógeno de todas formas?

Con el cliente, negándose a comer los costos de eliminar los bordes oxidados, el fabricante de metal le dijo a sus operadores para moler manualmente los bordes de todas las partes de corte láser. Para aumentar la eficiencia de la tarea, los molinillos trabajaban en pilas de piezas en un tiempo.

En 1995 compró un láser de Cincinnati de 2.000 w para perfeccionar la capacidad de corte láser de la empresa. También empezó a investigar la generación de nitrógeno.

La tecnología de generación de nitrógeno no era nueva, habiendo sido utilizado en otras industrias, pero nadie en la fabricación de metal realmente no tenía nada que mostrar a los propietarios de máquinas de corte láser. Además, los sistemas de generación de nitrógeno de la época no podían cree que los niveles de pureza necesaria para producir una arista de corte láser completamente aceptable exigida por algunos clientes.

Así que el fabricante de metal continuó cortar con oxígeno y eliminar los bordes oxidados manualmente.

Varias industrias son usuarios activos de sistemas de generación de nitrógeno. Los fabricantes de cerveza y vino dependen de nitrógeno para evitar la oxidación durante todas las fases de procesamiento y embalaje para proteger el producto final. La industria electrónica utiliza estos sistemas para prevenir la oxidación durante la semiconductores de fabricación y circuitos electrónicos. Los fabricantes de alimentos disparan nitrógeno en paquetes para luchar contra el deterioro asociado con la presencia de oxígeno. En refinación de petróleo, nitrógeno sirve para mantener la presión de aceite y depósitos de gas, para purgar las tuberías y para despojar compuestos orgánicos volátiles procedentes de residuos corrientes. Neumático tiendas uso nitrógeno para llenar los neumáticos, que permanecerán inflado en PSI designado porque no pérdida de nitrógeno a las paredes del neumático.

Tecnología de generación de nitrógeno es ampliamente utilizada, y es mucho más confiable que la tecnología más antigua, que es algo que los fabricantes metales definitivamente gustan escuchar.

"Estoy esperando [la adopción de sistemas de generación de nitrógeno] se convierte en una gran tendencia, pero todo parece indicar que los propietarios de la tienda aún nerviosos acerca de la tecnología. No deberían ser. Tenemos sistemas que pueden obtener el mismo nivel de pureza exacta como nitrógeno líquido,"dijo Guy Hatch, CEO, en sitio Gas Systems Inc.

De hecho, los sistemas de generación de nitrógeno de hoy pueden marcarse en niveles de pureza especificado. Un fabricante de metal podría utilizar un nivel de pureza de nitrógeno de 95 por ciento para cortar material delgado, pero más tarde ajústela al 99 por ciento de puestos de trabajo más exigentes.

"Hay argumentos y hacia atrás sobre los niveles de pureza y lo que es necesario, pero normalmente, 99,99 por ciento es un nivel de muy alta pureza que mayoría de la gente se sienta cómoda con", dijo Hatch.

¿Cuál es el mejor nivel de pureza para la fabricación de Metal?

En 2006 el fabricante de metal comenzaron a buscar una nueva máquina de corte láser. Sabía que el equipo tendría mucha más potencia y automatización, pero también se pregunta donde estas empresas se encontraba con el equipo de generación de nitrógeno. Tuvo algunos puntos de referencia: la nueva máquina tenía a acero de 0,25 pulgadas de corte láser en 95 IPM con nitrógeno, la misma velocidad su viejo Cincinnati corta acero de 0,25 pulgadas con oxígeno.

También tenía una idea acerca de los niveles de pureza de nitrógeno que necesitaría de un sistema de generación. Después de trabajar con un polvo cercano Barnizadora a y experimentando con 0,25 cm de espesor de acero cupones que habían sido láser-corte con nitrógeno, revestimiento en polvo, y, a continuación, dado el impacto y las pruebas de scratch, descubrió lo que los niveles de pureza funcionaría mejor para sus clientes.

"Me enteré que el 95 por ciento no fue eficaz en un 100 por ciento. Fue bueno, pero no fue suficiente. Y encontré que el 98 por ciento tenía fallas,"dijo. "Finalmente encontré es que tenías que llegar por encima del 98%, casi al 99 por ciento, a no tener 100 por ciento ningún fallo en cuanto a la pintura".

Explorando el Georgia World Congress Center en Atlanta durante FABTECH ® 2006, el fabricante de metal encontrado máquinas con potencia de gran resonancia y aún más potencial para arar a través de un material más grueso en aumento de velocidades que su corte láser 15 años atrás en la tienda. Sin embargo, él no vio ningún sistema de generación de nitrógeno que podría ofrecer los niveles de pureza buscó.

Finalmente compró una máquina de 6.000 w de Amada America Inc. Muchos de sus competidores estaban comprando igualmente encendidas máquinas para cortar materiales más gruesos y 1 pulgadas con oxígeno, pero estaba interesado sólo en la División de 0,25 pulgadas material más rápido.

Él era cercano al adquirir un sistema de generación de nitrógeno así. Sabía que necesitaría un sistema de presión swing adsorption (PSA) para llegar a la pureza del nitrógeno 99,5 por ciento, que permitirá a su empresa a partes no sólo láser-corte que podría ser pintado fácilmente, pero también cortar acero inoxidable de 0,25 pulgadas sin los bordes empañados.

Separación de nitrógeno puede realizarse de dos maneras: tecnología de membrana o PSA utilizando material de tamiz molecular de carbono como agente de separación.

La tecnología de membrana es el más usado en todas las industrias. Membranas de polímeros se utilizan para separar el nitrógeno del aire. Sistemas de membrana tienen un menor costo de capital inicial que sistemas PSA y no cuestan tanto para ejecutar, pero normalmente ofrecen nitrógeno en una pureza nivel de sólo un 99 por ciento o menos.
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Un sistema de presión swing adsorption (PSA) para la generación de nitrógeno es adecuado para el corte por láser. Sin embargo, un PSA requiere un compresor booster para proporcionar la presión necesaria para cortar metal gruesa. Foto cortesía de los grandes lagos Air Products In
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Sistemas PSA, por otro lado, pueden ofrecer el nivel más puro de nitrógeno, acercando el 99,99 por ciento. Además, pueden lograr mayores tasas de flujo, que es bueno para materiales gruesos de corte.

Un sistema PSA (véase figura 2) se compone de dos cámaras de adsorción, un tanque de almacenamiento de nitrógeno y varias válvulas para mantener la presión adecuada. Un tamiz molecular de carbono en una de las cámaras de adsorción elimina las moléculas de oxígeno al aire es enviado a través de ella, permitiendo el flujo de nitrógeno salir de la sala de adsorción y hacer su camino a los tanques de almacenamiento de información. Una acción cíclica de las válvulas de apertura y cierre de las salas de adsorción mantiene el flujo de nitrógeno constantemente moviéndose y el oxígeno adsorbido regularmente liberado hacia la atmósfera.

Un sistema PSA también requiere un compresor de aire para generar el flujo de aire, un secador de aire comprimido, tanques, filtros entre las estaciones y varios componentes de control de alimentación de aire comprimido. Para corte de metales, un compresor booster es necesaria para generar una corriente de alta presión de nitrógeno que puede utilizarse en metales gruesos.

Brian Larson, ingeniero en jefe, los grandes lagos Air Products Inc., dijo que la tecnología de separación ha recorrido un largo camino desde las primeras unidades que fueron empedradas juntos hace más de 10 años. El uso de materiales de tamiz molecular de carbono ha permitido nitrógeno-generación de proveedores de sistemas ofrecer equipos que sea fiable y poco probable empañar la reputación de la tecnología una vez que esté en su lugar. Como regla general, dijo metales fabricantes necesitan ver los compresores más cerca que cualquier otra parte de estos sistemas.

"Los costos iniciales de capital [para una de estas unidades] están allí, pero no son enormes. En realidad, [estas unidades] son mayores cuando se usa con láser que la mayoría de mis otras aplicaciones porque el compresor booster necesario para obtener las mayores presiones para el láser es probablemente uno de los componentes más caros,"dijo de Larson. "De hecho, cuesta más de mi generador."
¿Qué puede esperarse una vez una unidad es funcionando?

Búsqueda de varias personas para que lo asesore en su compra de sistema de generación de nitrógeno, el fabricante de metal elegido ir con una fuente local. El desarrollador de tecnología está dispuesto a colaborar con el fabricante en la entrega de un sistema que sea lo suficientemente flexible como para alternar entre los niveles de pureza diferente y lo suficientemente poderoso como para cortar los materiales más gruesos que fueron llegando cada vez más en la tienda.

El fabricante de metal había aprendido varias cosas como trabajó con su proveedor:

Pueden tomarse medidas para garantizar que los compresores se apaga automáticamente cuando la máquina de corte láser no necesita ayudar a gas de nitrógeno. Esto limitará el uso de electricidad.

Aire comprimido que entra en la unidad tiene que ser seco para mantener en funcionamiento el sistema de generación de nitrógeno. Humedad a destruir ese CMS, que puede costar alrededor de $10.000 para reemplazar.

La capacidad para ejecutar el sistema a una presión menor, cuando la aplicación lo permite, también reducirá el consumo de electricidad.

El fabricante de metal dice que desde el principio que quería tener un lector digital que le diga qué la pureza nivel, porque él no quería entrar en la culpa con el fabricante de máquinas de corte láser si el rendimiento de la máquina corte estaba fuera.

"Si hubo un corte de problema, enseguida que serían señalar con el dedo en el generador," dijo. "Yo quería tener en blanco y negro fue lo que el nivel de pureza".

No tenía que preocuparse por tales incidentes, sin embargo. El sistema de generación de nitrógeno conectado a sus dos láseres trabajados bien.

¿Cuánto tiempo durar los sistemas de generación de nitrógeno?

"Me gustaría decir indefinidamente," Hatch dijo, "siempre y cuando"tenga cuidado del material tamiz con aire seco y limpio.

Entornos operativos impecables raramente existen en las operaciones de fabricación de metal. Con conocimiento de ello, Larson dijo que la mayoría de sistemas tienen una vida de servicio industrial realistas durante más de 10 años con un mantenimiento adecuado.

Obviamente, los compresores necesitan mantenimiento anual, lo que implica el reemplazo de aceite y filtro. Elementos filtrantes deban ser sustituido de forma semestral o anual. Cada tres a cinco años, válvulas que deba sustituirse.

"Cuanto más de estos sistemas que se ponen en el campo, el pueblo más conciencia de ellos. Luego personas tienen mucho más de una zona de confort con ellos,", dijo Albrecht.

¿Qué es lo próximo?

El fabricante de metal aún mantiene un tanque pequeño grueso de nitrógeno en caso de que necesite una copia de seguridad. Él está pagando alrededor de $400 por mes para recargar el tanque, y él se preguntaba si podría ser el momento para dejar de escribir dichos controles. Se vendió en la fiabilidad de su sistema de generación de nitrógeno.

"Generadores de nitrógeno están aquí para quedarse. Funcionan. Son confiables, y ahora tiene el láser de mayor potencia,"dijo. "Cuando pones los dos juntos, es una combinación poderosa real".

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