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エバーパワー|産業用空気ソリューション

レーザー切断機用オイルフリースクリュー式エアコンプレッサー:英国メーカー向け完全ガイド

適切な圧縮空気源が、ステンレス鋼やアルミニウムの切断品質を保護し、レーザーヘッドの寿命を延ばし、再加工を不要にする方法。

エアコンプレッサーバーミンガム、シェフィールド、マンチェスターの精密板金加工工場の現場を歩いてみると、ファイバーレーザーカッターやCO₂レーザーカッターの背後には必ず同じ設備があることに気づくでしょう。それは、静かに作動するコンプレッサーユニットが、クリーンで乾燥した空気を切断ヘッドに直接供給しているというものです。この組み合わせは偶然ではありません。圧縮空気の品質と最終的な切断品質の関係は直接的で測定可能であり、問​​題が発生すると高額な費用がかかります。304ステンレス鋼の酸化したエッジ、5052アルミニウムの青みがかった熱影響部、またはオイル残留物で詰まったノズルはすべて、同じ根本原因、つまり汚染されたアシストガスが切断ゾーンに到達していることの症状です。レーザー切断機用のオイルフリースクリュー式エアコンプレッサーは、ビームが板材に触れる前に、これらの問題を根本から解決します。

このガイドは、英国の製造工場で新しいレーザー切断セルを選定する、または既存のセルをアップグレードする調達エンジニア、保守管理者、生産責任者を対象としています。空気の清浄度が重要な理由の物理学、コンプレッサーの仕様を注意深く読み取る方法、12か月間のオイル汚染の実際のコスト、そしてEver Power社のオイルフリーユニットが3kWから30kWで動作する最新のファイバーレーザーシステムの要求を満たすように設計されている方法について解説しています。

レーザー切断において圧縮空気の純度が譲れない理由

エアコンプレッサーレーザービームが金属に当たると、1,500℃を超える高温で狭い切断溝が溶融します。アシストガスは、通常6~16バールの圧力で切断ノズルから同軸的に供給され、3つの役割を果たします。溶融した材料が再凝固する前に切断溝から吹き飛ばし、切断面を冷却し、集光レンズを金属蒸気の飛散から保護します。これらの役割はすべて、ガス流にISO 8573-1クラス0の制限を超える油性エアロゾル、水分、または微粒子が含まれると損なわれます。

切断部に到達したオイルエアロゾルは、高温の金属表面とほぼ瞬時に反応します。オーステナイト系ステンレス鋼の場合、炭化水素油中の炭素が結晶粒界でクロム欠乏反応を引き起こし、BS EN ISO 9013規格の許容範囲では品質検査官が不合格とする褐色から黒色の変色が生じます。アルミニウムの場合、油の残留物が微粒子を捕捉し、酸化層に多孔性を生み出し、後工程での陽極酸化処理の密着性を損ないます。どちらの場合も、二次加工を行わなければ修復は不可能であり、現在の英国の料金では、部品1個あたり8~22ポンドの再加工費用が発生します。

Han's LaserやHSG Laserをはじめとする主要なレーザー切断機メーカーは、表面粗さRaを1.6µm以下に抑える必要があるステンレス鋼切断用途には、認証済みのオイルフリー圧縮空気源が必要であることを技術文書に明記しています。したがって、レーザー切断用のオイルフリー空気圧縮機はオプションの付属品ではなく、これらの機械を仕様どおりに稼働させるための必須条件です。

オイルフリースクリューコンプレッサーの仕組み:基本原理

ツインスクリュー圧縮段は、精密加工されたハウジング内で互いに噛み合う2つのらせん状ローターが逆方向に回転する構造になっています。従来のオイル噴射式スクリューコンプレッサーでは、潤滑油が圧縮室を満たし、ローター先端とハウジング内径の間を密閉すると同時に、圧縮熱を運び去ります。オイルは下流で分離されますが、微量のエアロゾル(標準的な分離器を使用した場合、通常2~5ppm)が空気供給中に残ります。

オイルフリースクリューコンプレッサーでは、ローターの形状がわずか数マイクロメートルの公差で研磨されているため、ガス経路に潤滑剤を一切使用せずに空気同士の密閉が可能です。ローターは外部潤滑ベアリング上で回転し、ラビリンスシールとわずかな正圧差によって圧縮室から完全に隔離されています。圧縮時に発生する熱は、ウォータージャケット冷却(水冷式の場合)または段間空冷(2段式の場合)によって管理されます。その結果、ISO 8573-1クラス0の認証を受けた圧縮空気、すなわちオイルエアロゾルゼロ、オイル蒸気ゼロの圧縮空気が得られます。

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オイルフリーローターステージ

ガス経路に潤滑油を使用しない超精密研磨ローターにより、初回始動から10年間、クラス0の空気を保証します。

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一体型乾燥機+ろ過システム

内蔵の冷却式乾燥機により、圧力露点が+3℃まで低下します。下流側の凝縮フィルターは、残留微粒子を0.01µmまで捕捉します。

可変速ドライブ

インバータ制御モーターは出力をレーザーの要求に正確に合わせ、固定速度ユニットと比較して最大35%のエネルギー消費量を削減します。

技術仕様:エバーパワー オイルフリーレーザーシリーズ

下記の表は、主要製品ラインナップを網羅しています。全モデルに、一体型冷凍式エアドライヤー、プレフィルターおよびアフターフィルターパッケージ、自動凝縮水排出装置、レーザー加工機のPLCとの連携を可能にするModbus RTUインターフェースを備えたCEマーク付きコントロールパネルが標準装備されています。ご要望に応じて、吐出圧力や流量のカスタマイズも可能です。詳細は下記の工場カスタマイズのセクションをご覧ください。

モデル電力(kW)FAD(m³/分)圧力(バール)騒音(dB(A))大気質ドライブレーザーマッチ
EP-OF-7.57.51.057~1062ISO 8573-1 クラス0固定/VSD1~3kWファイバーレーザー
EP-OF-15152.207~1064ISO 8573-1 クラス0VSD4~6kWファイバーレーザー
EP-OF-22223.608~1365ISO 8573-1 クラス0VSD8~12kWファイバーレーザー
EP-OF-37376.108~16歳67ISO 8573-1 クラス0VSD15~20kWファイバーレーザー
EP-OF-55559.5010~1668ISO 8573-1 クラス0VSD25~30kWファイバーレーザー

FAD値はすべてISO 1217:2009規格に基づいて測定されています。騒音レベルは1メートル離れた自由音場で測定されています。仕様は変更される場合があります。最新のデータシートについては、弊社のエンジニアリングチームにお問い合わせください。

応用例:オイルフリーエアが違いを生む場面

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ステンレス鋼の切断(304 / 316)

オイルフリーのアシストエアにより、クロム粒界の酸化を防ぎます。食品グレードおよび医療機器製造に必要な基準値であるRa 1.6 µm以上を達成します。

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アルミニウム合金の切断

清浄で乾燥した高圧空気(10~16バール)により、低粘度のアルミニウム溶融物を、陽極酸化の密着性を損なう炭素汚染物質を混入させることなく、きれいに吹き飛ばします。

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軟鋼および亜鉛メッキ鋼板

窒素の代替アシストガスとして圧縮空気を使用する場合、純度0級の圧縮空気を使用することでレンズの汚染を防ぎ、生産シフト全体を通して一貫したエッジ角度を維持できます。

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医療・航空宇宙分野の下請け

AS9100およびISO 13485認証取得工場では、文書化され追跡可能な空気質記録が必要です。Ever Powerの統合データロギング機能は、監査ファイル用の空気中油分濃度モニタリングデータを継続的に出力します。

英国の製造業者がエバーパワーを選ぶ7つの理由

1. ISO 8573-1 クラス0認証取得済み — 検証済み(主張ではなく)

すべての製品には、第三者機関による空気中油分試験証明書が付属しています。品質管理担当者は、パンフレットの約束ではなく、証明書を受け取ることができます。

2. 統合パッケージ - 第三者による組み立てなし

乾燥機、ろ過装置、凝縮水処理装置、スマートコントローラーは一体型のスキッドとして出荷されます。設置は配管接続と電源供給のみで済みます。

3. 可変速ドライブは15kW以上の全モデルに標準装備

レーザー切断の需要は、切断速度と材料の厚さによって変動します。VSD(可変速駆動装置)を組み合わせることで、固定速度の装置と比較して、平均で30~351トンの電力を節約できます。

4. 低騒音

EP-OFシリーズは62~68dB(A)で動作し、英国の2005年職場騒音規制法で義務付けられている職場での聴覚保護具の使用基準となる70dB(A)の閾値を下回っています。

5. 最小限のメンテナンス間隔

圧縮室にオイルがないため、オイルセパレーターの交換も不要です。サービス間隔は8,000時間まで延長され、オイル注入式の代替システムにおける年間メンテナンス回数の約半分となります。

6. 4G/LAN経由のリモート監視

SmartLinkコントローラーは、吐出温度、圧力、消費電力、露点、および空気中の油分濃度センサーのデータを記録します。アラートは、メンテナンスチームのモバイルデバイスに直接送信されます。

7. CEマーク取得済み、英国CA規格準拠

すべての製品はCEマークとUKCAマークを取得しており、2016年圧力機器(安全)規則および2016年電磁両立性規則に適合しています。英国のお客様は通関手続きの煩雑さを一切気にすることなくご購入いただけます。

当社の工場およびカスタムエンジニアリング能力

エアコンプレッサーEver Powerは、ISO 9001:2015およびISO 14001:2015の認証を取得した38,000平方メートルの製造施設を運営しています。社内のローター研削工場では、±2 µmの公差で特注のロータープロファイルを製造できる5軸CNCプロファイル研削盤を使用しており、この精度こそが、当社が提供するすべてのオイルフリー保証の基盤となっています。また、特注仕様のユニット専用の組立ラインも保有しており、英国の製造業者が、通常とは異なる吐出圧力、非標準電圧(例えば、輸出向け機械の場合は440 V 60 Hz)、または特定の筐体に収まるサイズの設置面積を持つコンプレッサーを必要とする場合、当社のエンジニアリングチームは、図面承認から6~8週間以内に納品することができます。

英国のレーザー切断機メーカーやシステムインテグレーターからよくご要望いただくカスタマイズオプションには、排出ポートの向き(上面、背面、側面)、医療グレード環境向けの工場装着型ステンレス鋼配管、CEおよびUL規格に同時準拠するデュアル電圧コントローラ、ホワイトラベル供給契約向けの特注塗装およびラベル、拡張エアレシーバタンクの統合などがあります。お客様のアプリケーションに標準範囲外の要件がある場合は、当社のアプリケーションエンジニアリングチームまで直接お問い合わせください。流量計算、電気単線結線図、寸法入り一般配置図を含む​​詳細な技術提案書を無料でご提供いたします。

顧客成功事例:ミッドランズ・ファブリケーター社が94%による再加工を実施

事例研究 — イギリス

ペンナイン・プレシジョン・シートメタル社、ウェストヨークシャー

業種:建築用金属加工および構造物製作|レーザー機器:HSG FS-3015ファイバーレーザー切断機2台(12kW)

ペニン社は、2台の12kWファイバーレーザーシステムにアシストエアを供給するために、22kWのオイルインジェクション式ロータリースクリューコンプレッサーを使用していました。高効率オイルセパレーターと0.01µmの凝集フィルターを取り付けたにもかかわらず、304ステンレス鋼部品の約6~8%にオイルによる変色が見られ、顧客への保留通知が発生し、影響を受けた部品1個あたり平均14.60ポンドのコストで手作業による再仕上げが必要となりました。月間3,200個のステンレス鋼部品の通常の生産量では、汚染により直接的な再加工に約3,000~4,500ポンドのコストがかかり、対策として窒素に切り替えた際には、窒素ボンベの緊急費用として月間約900ポンドのコストがかかりました。

90日後の結果

94%
手直し率の低下
£4,100
月々のコスト削減
14ヶ月
返済期間
Ra 1.2
平均切断品質(μm)

オイルインジェクション式コンプレッサーをEver Power EP-OF-22オイルフリースクリューコンプレッサーに交換したところ、最初の3週間の生産期間中に、オイル汚染による再加工が0.4%以下にまで減少しました。また、一体型冷凍式ドライヤーの導入により、寒い月曜日の朝に断続的に発生していたノズル詰まりの原因となっていた水分侵入の問題も解決しました。この問題は、チームが1年以上も解決しようと取り組んでいたものでした。配管の変更を含めた設置時間は合計6時間でした。

お客様の声

「新しい10kWファイバーレーザーラインの稼働開始にあたり、EP-OF-22を指定しました。2mm厚の316L鋼板の切断品質は、稼働初日から一貫してRa 1.4µm以内を維持しています。品質確認にかかる時間は、1バッチあたり12分から3分未満に短縮されました。」

ジェームズ・ハートリー
生産マネージャー — ハートリー・エンジニアリング、シェフィールド

「遠隔監視機能は本当に便利です。夜勤中にコンプレッサー室まで行かなくても、スマートフォンから吐出圧力や露点を確認できます。先月、プレフィルターの警告灯が点灯した時も、朝のチームが来る前に交換用カートリッジを発注できました。」

サンドラ・オカフォー
メンテナンスリーダー - ミッドランド・レーザー・コンポーネンツ社、バーミンガム

「高出力切断ヘッドに連続13バールの圧力を供給するために、特注のユニットが必要でした。Ever Power社は、改良型EP-OF-37を7週間以内に納品してくれました。CE認証書類と工場試験報告書もすべて揃っていました。価格は英国に在庫を持つ2つのブランドと比べて競争力があり、納期も実際には短かったです。」

トム・ブラッドショー
技術ディレクター — ブラッドショー・ファブリケーションズ、マンチェスター

英国全土のレーザー切断加工業者にサービスを提供しています。

ウェスト・ミッドランズの精密工学集積地から、北西部の航空宇宙サプライチェーン回廊、スコットランドの医療機器製造拠点に至るまで、レーザー切断装置を使用する英国の製造業者は、一般的な産業用コンプレッサーのカタログでは見落とされがちな、特有の規制要件やサプライチェーン要件を抱えています。Ever Powerは、バーミンガム、マンチェスター、シェフィールド、ブリストル、グラスゴーにサービスエンジニアを配置した、英国専任の販売代理店ネットワークを維持しており、保証対応時間を数日ではなく数時間単位で確保しています。

当社の英国営業チームは、コベントリーとダービーにあるティア1自動車メーカーにレーザー切断されたステンレス部品を供給する下請け加工業者の具体的なニーズを理解しています。これらの業者は、材料と工程の完全なトレーサビリティを必要としています。また、当社は英国市場で事業を展開するレーザー切断機のOEMディーラーにも直接製品を供給しており、これらのディーラーはオイルフリーコンプレッサーをターンキー方式の完全な設置の一部として提供しています。英国のエンドユーザー向けにレーザー切断セルを構築するシステムインテグレーターの方は、当社のOEM価格体系と共同マーケティングサポートについてご相談ください。

英国宛てに出荷されるすべての製品には、UKCAマーキング文書、2016年圧力機器(安全)規則への適合宣言書、および出荷前検査報告書が同梱されています。スペアパーツは、コベントリーにある当社の英国物流拠点に保管されており、乾燥機用熱交換器、分離器エレメント、入口バルブ修理キットなどの重要な消耗品は即日発送いたします。

よくある質問

音声検索やロングテールクエリへの対応は、当社のアプリケーションエンジニアリングチームが行います。

英国の工場で10kWのファイバーレーザー切断機を稼働させるには、どのくらいのサイズのオイルフリーエアコンプレッサーが必要ですか?

英国の一般的な生産圧力である10~12バールで稼働する10kWファイバーレーザーカッター1台の場合、標準推奨は、少なくとも3.0~3.6m³/分の自由空気供給能力を持つコンプレッサーです。これは、当社のEP-OF-22(22kW)に相当します。厚さ4mmを超えるアルミニウムを16バールで切断する場合は、EP-OF-37にアップグレードしてください。切断加速時にヘッダー圧力を安定させるため、常に15%の容量バッファを考慮してください。

英国では、レーザー切断用のオイルフリースクリュー式エアコンプレッサーの一般的な価格はいくらで、投資回収期間はどのくらいですか?

英国に納入され、設置済みの7.5~55kWのオイルフリースクリューコンプレッサーの参考価格は、モデルとオプションによって約9,500ポンドから34,000ポンドです。英国の再加工率に基づくと、オイル汚染による再加工費用が適切に計算された場合、投資回収期間は通常10~18ヶ月です。当社のチームに詳細な投資収益率(ROI)計算をご依頼ください。お客様の実際の生産量と現在の再加工率に基づいてモデル化いたします。お問い合わせは下記まで。 sales@レーザーカッター用エアーコンプレッサー.com 個別のお見積もりをご希望の場合は、お問い合わせください。

ステンレス鋼のレーザー切断作業に、高品質のフィルターを備えた標準的なオイルインジェクション式コンプレッサーを使用しても問題ないでしょうか?それとも、真のオイルフリーユニットが必要でしょうか?

これは、シェフィールドとバーミンガムの製造業者からよく寄せられる質問の1つです。オイルインジェクションコンプレッサーに0.01 µmの凝集フィルターを使用すると、20 °Cでオイルの持ち越しが約0.01 mg/m³に低減されます。これはISO 8573-1クラス1であり、クラス0ではありません。暖かい夏の条件で入口温度が上昇すると、オイル蒸気の突破が大幅に増加します。装飾用ステンレス鋼の場合、これはぎりぎり許容範囲内です。Raが1.6 µm未満であることが契約要件となっている医療、食品グレード、または航空宇宙のステンレス鋼の受託加工では、これは不十分であり、主要なレーザーOEMはドキュメントでこれを明確に警告しています。通常、1つのバッチが不合格になるリスクは、2種類のコンプレッサーのコスト差を上回ります。

レーザー切断用途向けに、迅速な配送と現地でのアフターサービスを提供してくれる、信頼できるオイルフリーエアコンプレッサーの英国サプライヤーはどこで見つけられますか?

Ever Powerは英国の製造業者に直接製品を供給し、バーミンガム、マンチェスター、シェフィールド、ブリストル、グラスゴーにサービスパートナーを配置しています。標準モデルは英国国内在庫から3~5営業日で出荷可能です。カスタム構成のユニットは工場から6~8週間で出荷されます。英国の技術営業チームへのお問い合わせは、以下のメールアドレスまでご連絡ください。 sales@レーザーカッター用エアーコンプレッサー.com お客様のレーザー加工機の機種、出力、切断材料に基づいて、最適なコンプレッサーを選定し、1営業日以内に価格をご提示いたします。

レーザー切断に使用されるオイルフリースクリュー式エアコンプレッサーは、どのくらいの頻度で点検整備が必要ですか?また、主なメンテナンス作業にはどのようなものがありますか?

EP-OFシリーズは、プレフィルターエレメントと凝縮水排出口の点検を2,000時間ごとに実施する一次点検と、ベアリング交換、ロータークリアランス確認、乾燥機熱交換器洗浄を含む8,000時間ごとの主要点検を実施します。圧縮室にオイルがないため、従来のコンプレッサーで最もコストのかかる3つのメンテナンス項目であるオイル交換、オイルセパレーターエレメント、オイルウォーターセパレーターの交換は不要です。年間約4,000時間稼働する英国の一般的な2交代制製造環境では、これは2年に1回の主要点検で済むことを意味します。

オイルフリー圧縮空気の品質を規定するISO規格はどれですか?また、英国の食品または医療環境におけるファイバーレーザー切断用のコンプレッサーを購入する際に、どのクラスを指定すればよいですか?

ISO 8573-1:2010は、圧縮空気の純度に関する標準規格です。この規格では、空気中の汚染物質を粒子状物質、水分、油の3つのカテゴリーに分類しています。クラス0は、油分含有量に関する最高純度分類であり、総油濃度(エアロゾル、蒸気、液体)が試験方法の検出限界以下、つまり実質的にゼロであると定義されています。英国の規制環境下で食品グレードまたは医療用途向けのステンレス鋼をレーザー切断する場合、ISO 8573-1クラス0の油分含有量とクラス1の水分(圧力露点-70℃以上、必要に応じてそれ以上)の組み合わせが適切な仕様となります。当社のEP-OFシリーズは、乾燥機を内蔵しており、標準でクラス0:1:1の要件を満たしています。

レーザー切断の品質を守る準備はできていますか?

レーザー加工機の機種と材料要件をお知らせください。弊社のエンジニアが最適なオイルフリーコンプレッサーの構成を決定し、1営業日以内に英国国内への配送込み価格をご提示いたします。

gzlによる編集