一般激光切割機(jī)的除塵系統(tǒng)裝置設(shè)計(jì)為整體抽風(fēng)結(jié)構(gòu)，腔體很大，為了達(dá)到環(huán)保需求，需要使用大功率的除塵器，占地面積大，管道安裝復(fù)雜，易產(chǎn)生不密封和漏氣現(xiàn)象，導(dǎo)致抽風(fēng)效果差。實(shí)際工作時(shí)無法及時(shí)抽盡切割機(jī)產(chǎn)生的煙塵，對用戶的工作環(huán)境造成影響。
一種解決辦法是，在激光切割機(jī)工作臺下部，采用隔板分隔成縱向排列的若干個(gè)幾何尺寸相等的小室及前部的主吸風(fēng)道，主吸風(fēng)道與除塵器相連通；各個(gè)小室與主吸風(fēng)道之間設(shè)有閥門，機(jī)控閥通過進(jìn)氣管與出氣管控制氣缸；小室內(nèi)設(shè)有料斗，兩端焊接端板密封，斗兩側(cè)下部開有數(shù)個(gè)通風(fēng)孔。通過閥門的開合，控制系統(tǒng)的抽風(fēng)過程。此法節(jié)省占地，提升了除塵效果。
另一種解決辦法的裝置包括主體、主機(jī)箱和控制柜，設(shè)置除塵罩，將激光切割機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的煙塵全部吸收，能夠保證工作視線的清晰，提升工作效率，在工作時(shí)除塵罩還能保證殘?jiān)粫奶庯w濺，保護(hù)操作人員的安全，提升一層防護(hù)保障，提升裝置的普及性和適用性。
在選擇激光切割機(jī)時(shí)，除塵系統(tǒng)雖然不是zui重要的考量因素，但高效的除塵系統(tǒng)是保證正常生產(chǎn)的重要條件，萬不可忽視。
但是，高效的生產(chǎn)效率帶來的卻是對環(huán)境的影響，現(xiàn)在處于環(huán)保嚴(yán)查時(shí)期，尤其是對于生產(chǎn)型的企業(yè)。所以，一款設(shè)備環(huán)保性能好往往占有很大優(yōu)勢。光纖激光切割機(jī)在工作的時(shí)候不會像傳統(tǒng)的等離子之類的切割方式那樣產(chǎn)生大量的煙塵。光纖激光切割機(jī)有專門的除塵裝置，會把收集到的煙塵直接輸送到煙塵過濾凈化設(shè)備，統(tǒng)一過濾凈化至達(dá)標(biāo)后再予以排放。切割產(chǎn)生的煙塵基本上形成于工件切口的下方，因此為了節(jié)省設(shè)備投資和提高抽風(fēng)效率，只對正處于切割過程中的區(qū)域進(jìn)行吸塵處理，在光纖激光切割機(jī)的旁側(cè)開有出風(fēng)口，這種結(jié)構(gòu)比較簡單，除塵效果好，被廣泛采用。
經(jīng)過廣泛的試驗(yàn)，我們得出一套切實(shí)有效減少激光加工過程煙塵的吸塵結(jié)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)可有效吸附氣流中細(xì)微顆粒的空氣凈化除塵器，除塵器通過一根直徑250mm的吸塵管道與激光切割機(jī)連接，由除塵器通過吸塵管道抽取激光切割機(jī)內(nèi)的空氣，而后對所抽取的空氣進(jìn)行過濾凈化，同時(shí)排出潔凈的空氣。
目前市面上大部分的激光切割機(jī)廠家均能按照以上步驟設(shè)計(jì)并制造出激光除塵系統(tǒng)，但是經(jīng)過用戶的現(xiàn)場使用發(fā)現(xiàn)，激光切割機(jī)的除塵效果不好，往往切割產(chǎn)生的煙塵并不能按照預(yù)想的情況通過凈化除塵器進(jìn)行吸附凈化，肉眼可見的切割煙塵在設(shè)備內(nèi)四散開來，影響機(jī)床內(nèi)的精密傳動裝置、降低機(jī)床的加工精度，甚至切割煙塵會擴(kuò)散至整個(gè)車間，威脅設(shè)備使用者的健康、污染環(huán)境。
產(chǎn)生以上現(xiàn)象的根本原因?yàn)椋m然除塵器在機(jī)床內(nèi)抽取了大量的空氣，但是所抽取的空氣并沒能帶走我們希望它帶走的切割煙塵。因此，即使我們花了很大一部分精力設(shè)計(jì)機(jī)床內(nèi)的吸塵管道，但由于一些設(shè)計(jì)原因、部分加工裝配原因，導(dǎo)致除塵系統(tǒng)的工作事倍功半，除塵效果并不理想。
針對以上事實(shí)，我們做了大量試驗(yàn)，總結(jié)出以下方法，可切實(shí)提高除塵系統(tǒng)的除塵效率：
改善除塵系統(tǒng)的密封性能。除塵器所能提供的吸風(fēng)風(fēng)量一定，所以減少除塵系統(tǒng)整體的密封性能，必然能夠提高特定吸風(fēng)口的吸風(fēng)風(fēng)量，從而提高系統(tǒng)的除塵效率。吸塵系統(tǒng)包含以下幾個(gè)部分，一個(gè)空氣凈化除塵器，一根吸塵管道，機(jī)床內(nèi)的吸塵管道，機(jī)床內(nèi)各個(gè)分區(qū)的可控制開閉的吸風(fēng)口?？捎绊懳鼔m效率的不密封環(huán)節(jié)主要為吸塵管道自身的密封及各個(gè)吸風(fēng)口的密封。目前大部分機(jī)床廠家的吸塵管道設(shè)計(jì)都是以成形的方管作為吸塵風(fēng)管，同時(shí)將其作為焊接機(jī)身的一部分，在機(jī)身焊接時(shí)，集成在機(jī)身兩側(cè)。該方法的難點(diǎn)在于焊接時(shí)要保證管道與管道之間的焊接必須滿焊，以防止漏風(fēng)。吸風(fēng)口的密封性能在于需要根據(jù)激光頭的位置將加工區(qū)域分為若干個(gè)分區(qū)，激光頭沒有加工到的分區(qū)需要將吸塵口做到密封。
減少機(jī)床內(nèi)管道連接處的直角過渡。以3m×1.5m的加工幅面為例，目前大部分廠家的設(shè)計(jì)為在左右兩段機(jī)身側(cè)面工作臺下方設(shè)置管道，這樣做可以將吸風(fēng)口的分區(qū)沿Y方向分成左右兩個(gè)，理論上可以提高吸塵效率，但是這種做法必然會在機(jī)身內(nèi)產(chǎn)生直角連接的管道，直角連接的管道不利于空氣的流動，會造成吸風(fēng)口風(fēng)力的減弱。另外，在考慮到機(jī)身設(shè)計(jì)的同時(shí)，應(yīng)盡量增大除塵器到機(jī)身內(nèi)部的吸風(fēng)口之間的管道截面積，大的管道截面可減少空氣在管道內(nèi)流動時(shí)遇到的阻力，使除塵器產(chǎn)生的風(fēng)力在到達(dá)吸風(fēng)口時(shí)的損失降至zui小。
提高機(jī)床自身的密封性能。理論上，除塵器zui終抽取的空氣都來自于機(jī)床內(nèi)部，但是由于機(jī)床自身的密封性能問題，造成吸塵效率不理想。實(shí)際工作中，激光頭加工產(chǎn)生的煙塵是來自工作臺上的板材在激光束的高集中能量的影響下瞬間氣化，產(chǎn)生的金屬蒸氣遇周圍冷空氣凝結(jié)成小顆粒的金屬粉塵。此時(shí)這些金屬粉塵主要分布在工作臺附近，我們希望吸風(fēng)口產(chǎn)生的吸氣負(fù)壓能將這些金屬粉塵帶走。而實(shí)際情況則是，由于機(jī)床自身的密封性能不好，機(jī)床下部排料車與機(jī)身之間間隙過大，機(jī)身與地面之間間隙過大，同時(shí)吸塵口又與地面之間、與排料車之間距離較近，導(dǎo)致大部分的吸氣氣流都是從機(jī)身與地面之間的間隙進(jìn)入機(jī)床又被吸塵系統(tǒng)帶到空氣凈化除塵器，zui終吸塵系統(tǒng)都是在做無用功。
做好機(jī)床的護(hù)罩頂蓋。機(jī)床頂蓋也是吸塵系統(tǒng)至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，激光頭加工時(shí)需要使用切割氣，部分切割氣會帶著金屬粉塵向工作臺上部空間擴(kuò)散，這部分的粉塵一般不容易被吸塵系統(tǒng)帶走。此時(shí)機(jī)床頂蓋將會起到將這些粉塵固定在機(jī)床內(nèi)的作用，而后在重力的影響下，zui終這部分粉塵也會被吸塵系統(tǒng)帶出機(jī)床內(nèi)部。
能夠貫徹以上幾點(diǎn)設(shè)計(jì)思路，可切實(shí)提高激光切割機(jī)床的吸塵效果。我們的機(jī)床在為客戶創(chuàng)造價(jià)值的同時(shí)，也更符合綠色可持續(xù)發(fā)展的理念。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?——摘自《鈑金與制作》 2022年第2期