เครื่องอัดอากาศแบบสกรูสำหรับงานตัดด้วยเลเซอร์: คู่มือทางเทคนิคฉบับสมบูรณ์สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมในสหราชอาณาจักร
ระบบอัดอากาศที่ได้รับการออกแบบอย่างแม่นยำสำหรับสภาพแวดล้อมการตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์ CO₂ และก๊าซผสม ตั้งแต่โรงงานผลิตในเบอร์มิงแฮมไปจนถึงซัพพลายเออร์ด้านการบินและอวกาศในเชฟฟิลด์
วิธีการทำงานของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูหมุนภายในสภาพแวดล้อมการตัดด้วยเลเซอร์
กลไกสกรูหมุนประกอบด้วยโรเตอร์เกลียวสองตัวที่ขบกัน — โรเตอร์ตัวผู้ที่มีกลีบโดยทั่วไปสี่กลีบ และโรเตอร์ตัวเมียที่มีร่องหกร่อง — บรรจุอยู่ภายในตัวเรือนที่เจาะรูอย่างแม่นยำ เมื่อโรเตอร์หมุน อากาศจะถูกดูดผ่านวาล์วทางเข้าและถูกกักไว้เรื่อยๆ ในช่องว่างที่ลดลงระหว่างโปรไฟล์ของโรเตอร์และผนังตัวเรือน การลดลงของปริมาตรอย่างต่อเนื่องนี้จะอัดอากาศที่ถูกกักไว้จนกระทั่งถึงพอร์ตส่งและผ่านระบบแยกน้ำมัน แตกต่างจากคอมเพรสเซอร์ลูกสูบแบบไปกลับซึ่งให้เอาต์พุตอากาศเป็นจังหวะ กลไกสกรูจะสร้างกระแสอากาศที่ต่อเนื่องและปราศจากจังหวะ — คุณสมบัติที่มีค่าอย่างยิ่งสำหรับการตัดด้วยเลเซอร์ซึ่งความดันหัวฉีดที่คงที่นั้นเป็นสิ่งที่ไม่สามารถละเลยได้สำหรับคุณภาพการตัดที่ทำซ้ำได้
ระบบอัดอากาศแบบฉีดน้ำมันหล่อลื่นจะส่งน้ำมันหล่อลื่นในปริมาณที่แม่นยำเข้าไปในห้องอัด น้ำมันนี้ทำหน้าที่สามอย่างพร้อมกัน คือ ปิดช่องว่างขนาดเล็กระหว่างโปรไฟล์ของโรเตอร์เพื่อป้องกันการรั่วไหล หล่อลื่นแบริ่งโรเตอร์และเฟืองไทม์มิ่ง และดูดซับความร้อนจากการอัด ทำให้รักษาอุณหภูมิไอเสียไว้ที่ประมาณ 70–90 °C แทนที่จะเป็น 200 °C หรือสูงกว่านั้น ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ในระบบอัดอากาศแบบสกรูแห้งหรือแบบลูกสูบ ส่วนผสมของอากาศอัดและน้ำมันจะผ่านตัวแยกน้ำมันแบบรวมตัว ลดปริมาณน้ำมันที่เหลืออยู่ให้เหลือน้อยกว่า 3 ส่วนในล้านส่วน ก่อนที่อากาศจะไปถึงระบบกรองในขั้นตอนถัดไป สำหรับการตัดด้วยเลเซอร์ ระบบกรองหลังการอัดนี้ ซึ่งประกอบด้วยตัวกรองแบบรวมตัว ตัวกรองคาร์บอนกัมมันต์ และเครื่องอบแห้งแบบใช้สารทำความเย็นหรือการดูดซับ มีความสำคัญพอๆ กับตัวคอมเพรสเซอร์เอง
คอมเพรสเซอร์แบบสกรูที่ควบคุมด้วยตัวขับความถี่แปรผัน (VFD) เพิ่มความชาญฉลาดให้กับกระบวนการนี้อีกระดับหนึ่ง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับที่ขับเคลื่อนกลุ่มโรเตอร์หลักจะถูกควบคุมโดยอินเวอร์เตอร์ความถี่ ซึ่งจะปรับความเร็วของมอเตอร์—และด้วยเหตุนี้จึงปรับปริมาณลมที่ส่งออก—ให้ตรงกับความต้องการในทันทีจากเครื่องตัดเลเซอร์ ในระหว่างรอบการเจาะ แรงดันที่หัวฉีดจะพุ่งสูงขึ้น ในระหว่างการปรับตำแหน่ง แรงดันจะลดลงอย่างรวดเร็ว คอมเพรสเซอร์แบบความเร็วคงที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงนี้โดยการลดภาระและเพิ่มภาระซ้ำๆ ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานและเร่งการสึกหรอของวาล์ว หน่วย VFD จะลดหรือเพิ่มความเร็วของมอเตอร์ภายในช่วงการทำงาน โดยรักษาแรงดันให้อยู่ภายในช่วงแคบๆ โดยทั่วไปคือ ±0.1 บาร์ ในขณะที่ใช้พลังงานเฉพาะที่กระบวนการต้องการจริงๆ เท่านั้น ผู้ประกอบการในสหราชอาณาจักรที่ใช้รูปแบบการทำงานสองกะขึ้นไปมักรายงานว่าประหยัดพลังงานได้ 25–401 ตัน หลังจากเปลี่ยนจากคอมเพรสเซอร์แบบสกรูความเร็วคงที่ไปเป็นคอมเพรสเซอร์แบบสกรูที่ควบคุมด้วยตัวขับความถี่แปรผัน
วัสดุหลักและทางเลือกทางโลหะวิทยาที่กำหนดความน่าเชื่อถือในระยะยาว
ความทนทานของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูที่ใช้ในงานตัดด้วยเลเซอร์นั้นขึ้นอยู่กับวัสดุที่เลือกใช้สำหรับชุดโรเตอร์ ตัวเรือนหัวอัดอากาศ ส่วนประกอบการกรอง และถังแรงดันเป็นส่วนใหญ่ Ever Power เลือกใช้เหล็กหล่อสำหรับตัวเรือนหัวอัดอากาศหลัก ซึ่งเป็นเหล็กหล่อที่มีความแข็งแรงสูง เนื้อละเอียด และมีคุณสมบัติในการลดแรงสั่นสะเทือนได้ดี เนื่องจากเหล็กหล่อรักษาเสถียรภาพของขนาดได้ดีตลอดช่วงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เกิดขึ้นเมื่อเครื่องอัดอากาศเริ่มทำงานในอุณหภูมิต่ำในตอนเช้าของอังกฤษ และทำงานจนถึงอุณหภูมิการทำงานเต็มที่ตลอดช่วงการผลิตที่วุ่นวาย ส่วนโรเตอร์คู่ผลิตจากเหล็กอัลลอย EN8 หรือ EN16 ผ่านการอบชุบความร้อนเพื่อให้ได้ความแข็งผิวในช่วง 56–60 HRC และขัดเงาด้วยเครื่อง CNC ให้มีระยะห่างระหว่างโรเตอร์ 50–80 ไมครอน ซึ่งแคบพอที่จะลดการรั่วไหลของอากาศโดยไม่เสี่ยงต่อการสัมผัสกันภายใต้การขยายตัวทางความร้อน
ส่วนประกอบการกรองหลังกระบวนการผลิตสมควรได้รับความสนใจเท่าเทียมกัน ถังแยกน้ำมันผลิตจากเหล็กโครงสร้าง Q235B โดยมีองค์ประกอบการรวมตัวของใยแก้วและใยโบโรซิลิเกตอยู่ภายใน ตัวเรือนกรองที่มีความแม่นยำสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ใช้ในขั้นตอนถ่านกัมมันต์ ผลิตจากสแตนเลสเกรด 304 ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ของ Ever Power ซึ่งเลือกใช้เนื่องจากทนต่อความเป็นกรดของคอนเดนเสทที่เกิดขึ้นเมื่อความชื้นในบรรยากาศถูกอัด ตัวกรองที่มีความแม่นยำสูงที่แสดงในกลุ่มผลิตภัณฑ์สแตนเลสของเราใช้สแตนเลส 316L สำหรับถ้วยกรอง ซึ่งสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ เช่น นิคมอุตสาหกรรมชายฝั่งในอีสต์แองเกลียหรือทีส์ไซด์ ต้องการความทนทานต่อการกัดกร่อนที่สูงขึ้น
ถังรับอากาศอัดที่ใช้ในระบบบัฟเฟอร์สำหรับการตัดด้วยเลเซอร์นั้น ผลิตจากแผ่นเหล็กอ่อนเคลือบด้วยอีพ็อกซีหรือโพลียูรีเทนภายใน หรือผลิตจากสแตนเลสในกรณีที่ต้องกำจัดความชื้นออกไปอย่างสิ้นเชิง ตัวถังรับอากาศเชื่อมตะเข็บตามมาตรฐาน EN 13445 มาตรฐานภาชนะรับแรงดันของยุโรป ซึ่งเป็นมาตรฐานที่ยังคงใช้และนำมาใช้ในกฎหมายของสหราชอาณาจักรหลัง Brexit ในชื่อ UKCA ถังแก๊สสแตนเลสที่ใช้ในระบบบำบัดอากาศของเรามีตัวถังเกรด 304 พร้อมพื้นผิวภายในขัดเงาด้วยไฟฟ้า ช่วยลดความหยาบของพื้นผิวซึ่งอาจเป็นแหล่งสะสมความชื้นและการเจริญเติบโตของแบคทีเรียในกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์ที่อยู่ใกล้กับอาหาร เช่น ในกลุ่มอุตสาหกรรมการผลิตบรรจุภัณฑ์ของเมืองเบอร์มิงแฮม
ข้อได้เปรียบทางเทคนิคเจ็ดประการที่ทำให้คอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูอุตสาหกรรมโดดเด่นกว่าสำหรับการตัดด้วยเลเซอร์
เทคโนโลยีสกรูหมุนช่วยขจัดปัญหาแรงดันกระชากที่มักเกิดขึ้นกับคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ แรงดันหัวฉีดที่คงที่ส่งผลโดยตรงต่อความกว้างของร่องตัดที่สม่ำเสมอและขอบตัดที่สะอาดกว่า ช่วยลดเวลาในการลบคมหลังการผลิตในสายการผลิตของสหราชอาณาจักร
ระบบขับเคลื่อนความถี่แปรผัน (Variable Frequency Drive: VFD) จะปรับความเร็วของมอเตอร์ให้ตรงกับความต้องการในการตัดจริงแบบเรียลไทม์ เนื่องจากค่าไฟฟ้าอุตสาหกรรมในสหราชอาณาจักรเฉลี่ยอยู่ที่ 25–32 เพนนี/กิโลวัตต์ชั่วโมง คอมเพรสเซอร์แบบสกรู VFD จึงมักจะคืนทุนค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นภายใน 18–30 เดือนของการใช้งาน
สามารถนำความร้อนจากการอัดได้มากถึง 801 ตัน 5 กิโลจูล (TP5T) จากชุดสกรูระบายความร้อนด้วยน้ำมัน และนำไปใช้ในการทำความร้อนในอาคารหรือระบบน้ำสำหรับกระบวนการผลิต ซึ่งเป็นประโยชน์ที่จับต้องได้ในด้านความยั่งยืนสำหรับผู้ผลิตในสหราชอาณาจักรที่กำลังดำเนินการตามเป้าหมายการลดคาร์บอนภายใต้กลยุทธ์ Net Zero
เครื่องอบแห้งแบบใช้สารทำความเย็นในตัวให้จุดน้ำค้างที่ความดัน +3 °C ที่ความดันในท่อ ในขณะที่เครื่องอบแห้งแบบดูดซับที่เป็นอุปกรณ์เสริมสามารถทำจุดน้ำค้างที่ความดันได้ถึง -40 °C สำหรับการตัดไทเทเนียมและอลูมิเนียม อากาศที่ปราศจากความชื้นช่วยป้องกันการปนเปื้อนของเลนส์และการเกิดออกซิเดชันของหัวฉีด
หลังคาลดเสียงรบกวนที่บุด้วยโฟมกันเสียงช่วยลดเสียงรบกวนจากคอมเพรสเซอร์แบบสกรูให้ต่ำกว่า 68 เดซิเบล (A) ที่ระยะ 1 เมตร ซึ่งอยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน 80 เดซิเบล (A) ตามข้อกำหนดควบคุมเสียงรบกวนในที่ทำงานปี 2005 ทำให้สามารถติดตั้งในพื้นที่การผลิตแบบเปิดโล่งได้
น้ำมันหล่อลื่นสังเคราะห์คุณภาพสูงช่วยยืดระยะเวลาการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องได้ถึง 6,000–8,000 ชั่วโมงการทำงาน การซ่อมบำรุงใหญ่ของชุดอัดอากาศทุกๆ 24,000 ชั่วโมงขึ้นไป ช่วยลดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ ซึ่งเป็นเกณฑ์สำคัญในการจัดซื้อสำหรับผู้ซื้อในภาคอุตสาหกรรมของสหราชอาณาจักรที่ประเมินต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน 10 ปี
ตัวควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ที่มี Modbus RTU/RS485 และการเชื่อมต่ออีเธอร์เน็ต (เป็นตัวเลือกเสริม) ช่วยให้สามารถตรวจสอบแรงดันจากระยะไกล แจ้งเตือนการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ และบูรณาการกับแพลตฟอร์ม MES ของโรงงาน ซึ่งสนับสนุนการนำเทคโนโลยี Industry 4.0 มาใช้ในโรงงานผลิตทั่วสหราชอาณาจักร
ตารางอ้างอิงพารามิเตอร์ทางเทคนิคและประสิทธิภาพ
ตารางต่อไปนี้รวบรวมพารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักที่ทีมวิศวกรรมและผู้จัดการจัดซื้อในสหราชอาณาจักรควรประเมินเมื่อเลือกใช้คอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูสำหรับงานตัดด้วยเลเซอร์ ค่าที่แสดงเป็นค่าของรุ่น EP อุตสาหกรรม การกำหนดค่าแบบกำหนดเองมีให้บริการตามคำขอ
| พารามิเตอร์ | ช่วงเริ่มต้น | ระดับกลาง | ความจุสูง | หน่วย / หมายเหตุ |
|---|---|---|---|---|
| กำลังมอเตอร์ | 7.5 – 15 | 22 – 55 | 75 – 160 | กิโลวัตต์ (มาตรฐาน IE3 / IE4) |
| บริการจัดส่งทางอากาศฟรี (FAD) | 1.0 – 2.5 | 3.5 – 9.0 | 12 – 28 | ลูกบาศก์เมตรต่อนาที ที่ความดันที่กำหนด |
| แรงดันใช้งาน | 7 – 10 | 8 – 13 | 10 – 16 | บาร์(กรัม) — ปรับได้ |
| อุณหภูมิการปล่อยประจุ | อุณหภูมิแวดล้อม +5 °C ถึง +15 °C | °C สูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อม (ระบายความร้อนด้วยน้ำมัน) | ||
| น้ำมันตกค้าง | ≤ 3 ppm (หลังการแยก) | มก./ลบ.ม. ที่ทางออก | ||
| จุดน้ำค้างที่ความดัน (เมื่อใช้เครื่องอบแห้ง) | +3 องศาเซลเซียส (เครื่องอบแห้งแบบใช้สารทำความเย็น) | -40 °C (เครื่องอบแห้งแบบดูดซับ) | PDP °C ที่แรงดันสาย | |
| ระดับเสียง | 62 – 65 | 65 – 68 | 68 – 72 | dB(A) ที่ระยะ 1 เมตร |
| วัสดุโรเตอร์ | เหล็กอัลลอย EN8/EN16 ความแข็ง HRC 56–60 ขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC | — | ||
| วัสดุตัวเรือนแอร์เอนด์ | เหล็กหล่อเนื้อละเอียด (เกรด HT250) | — | ||
| วัสดุตัวเรือนกรอง | สแตนเลสสตีล 304 / 316L (ขั้นตอนการกรองละเอียด) | — | ||
| มาตรฐานภาชนะรับแรงดัน | มาตรฐาน EN 13445 / ได้รับการรับรองจาก UKCA | — | ||
| ช่วงความถี่ VFD | 30 – 60 | 25 – 65 | 20 – 70 | เฮิรตซ์ (ขึ้นอยู่กับรุ่น) |
| ระยะเวลาเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่อง | 6,000 – 8,000 ชั่วโมง (น้ำมันหล่อลื่นสังเคราะห์) | ชั่วโมง | ||
| ช่วงเวลาการซ่อมบำรุงชุดปลายอากาศ | 24,000 – 40,000 ชั่วโมง | ชั่วโมง | ||
| อินเทอร์เฟซควบคุม | Modbus RTU / RS485 / Ethernet (เลือกได้) / จอสัมผัส HMI ขนาด 7 นิ้ว | — | ||
ตัวอย่างการใช้งานคอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูในอุตสาหกรรมการผลิตเลเซอร์ในสหราชอาณาจักร
การผลิตชิ้นส่วนโลหะแผ่นเป็นงานประยุกต์ใช้หลักสำหรับเครื่องอัดอากาศสำหรับตัดด้วยเลเซอร์ทั่วสหราชอาณาจักร โรงงานในเชฟฟิลด์ วูล์ฟแฮมป์ตัน และโคเวนทรี ซึ่งเป็นแกนหลักของการจัดหาเหล็กวิศวกรรมของอังกฤษมาอย่างยาวนาน ต่างพึ่งพาการไหลของอากาศอัดอย่างต่อเนื่องและไม่หยุดชะงัก เพื่อช่วยหัวเลเซอร์ไฟเบอร์ในการตัดเหล็กอ่อน สแตนเลส และแผ่นอลูมิเนียมที่มีความหนาตั้งแต่ 1 มม. ถึง 25 มม. ที่ความหนาเหล่านี้ ก๊าซช่วยตัดอย่างไนโตรเจนหรือออกซิเจนมักจะถูกผสมหรือสลับกับอากาศแรงดันสูงจากเครื่องอัดอากาศแบบสกรูโดยเฉพาะ ความต้องการคือปริมาณอากาศที่ส่งออก (FAD) 3 ถึง 15 m³/min ที่ความดัน 8 ถึง 16 บาร์ ซึ่งต้องคงอยู่ตลอดรอบการผลิตหลายกะโดยไม่เกิดการลดลงของความดัน เครื่องอัดอากาศแบบสกรูความถี่แปรผันสามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้อย่างแม่นยำ โดยรักษาความดันหัวฉีดไว้ภายใน ±0.1 บาร์ ไม่ว่าจะมีหัวตัดกี่หัวที่ทำงานพร้อมกันก็ตาม
การผลิตชิ้นส่วนอากาศยานและชิ้นส่วนป้องกันประเทศ ซึ่งกระจุกตัวอยู่รอบ ๆ บริสตอล เดอร์บี และฟาร์นโบโรห์ ทำให้ระบบจ่ายอากาศอัดมีความต้องการที่เข้มงวดมากยิ่งขึ้น การตัดโลหะผสมไทเทเนียมและพอลิเมอร์เสริมใยคาร์บอน (CFRP) ด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์นั้นต้องการอากาศที่แห้งสนิท การปนเปื้อนของความชื้นที่หัวฉีดจะทำให้เกิดการออกซิเดชันของไทเทเนียม ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนสีที่ไม่สามารถยอมรับได้และทำให้พื้นผิวที่ตัดอ่อนแอลง เครื่องอบแห้งแบบดูดซับที่ให้จุดน้ำค้างที่ความดัน -40 °C ซึ่งทำงานอยู่ด้านล่างของคอมเพรสเซอร์อากาศแบบสกรูหลัก เป็นมาตรฐานในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ ระบบอากาศอัดจะต้องมีเอกสารรับรอง CE/UKCA สำหรับการตรวจสอบในสถานที่ภายใต้กรอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดขององค์การโครงสร้างพื้นฐานด้านการป้องกันประเทศ (DIO) และ NADCAP ด้วย
ป้ายโฆษณา พลาสติก และการผลิตเชิงสร้างสรรค์ เป็นตลาดเฉพาะกลุ่มที่กำลังเติบโตสำหรับระบบอัดอากาศสำหรับการตัดด้วยเลเซอร์ CO₂ ธุรกิจในย่านสร้างสรรค์ Northern Quarter ของแมนเชสเตอร์ พื้นที่สร้างสรรค์ East End ของลอนดอน และภาคเทคโนโลยีสร้างสรรค์ที่กำลังเติบโตของเอดินบะระ ใช้เครื่องตัดเลเซอร์ CO₂ ในการแปรรูปอะคริลิก MDF หนัง และผ้า เครื่องจักรเหล่านี้โดยทั่วไปต้องการปริมาณอากาศที่ต่ำกว่า — 0.5 ถึง 2.5 m³/min ที่ 6 ถึง 8 บาร์ — แต่ต้องการมาตรฐานความสะอาดของอากาศเดียวกันเพื่อป้องกันเลนส์สกปรก คอมเพรสเซอร์แบบสกรูขนาดกะทัดรัดในช่วง 7.5 ถึง 15 kW พร้อมเครื่องอบแห้งสารทำความเย็นในตัว เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมการทำงานในโรงงานเหล่านี้ ซึ่งมักทำงานในอาคารที่มีข้อจำกัดด้านเสียง พื้นที่ และความพร้อมใช้งานของไฟฟ้าสามเฟส
ซัพพลายเออร์ระดับ Tier-1 และ Tier-2 ที่ผลิตชิ้นส่วนตัวถังรถยนต์และชิ้นส่วนถาดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์ขนาด 6 kW ถึง 12 kW จำเป็นต้องใช้ระบบอัดอากาศที่สามารถรองรับแรงดัน 10 บาร์ที่ปริมาณ FAD (Fair Air Delivery) ที่สอดคล้องกับการผลิตตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ คอมเพรสเซอร์หลายตัวที่ทำงานในรูปแบบ lead-lag ร่วมกับถังรับแรงดันสำรองร่วมกันช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำงานจะไม่หยุดชะงัก
ผู้ผลิตอุปกรณ์ฝังในร่างกายและเครื่องมือผ่าตัดที่ทำจากสแตนเลสต้องการอากาศอัดระดับ ISO 8573-1 Class 1 ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือปราศจากน้ำมัน ปราศจากอนุภาค และแห้งสนิท มีการใช้คอมเพรสเซอร์แบบสกรูที่ปราศจากน้ำมันหรือหน่วยฉีดน้ำมันที่มีการกรองอย่างเข้มงวดพร้อมตัวกรองคาร์บอนกัมมันต์ โดยมีการตรวจสอบคุณภาพอากาศอัดอย่างต่อเนื่องผ่านระบบตรวจสอบออนไลน์ที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ถึงการสอบเทียบที่ได้รับการรับรองจาก UKAS
ระบบเลเซอร์ CO₂ และ UV ที่ใช้ในการแยกแผง PCB และการตัดวงจรแบบยืดหยุ่นนั้นต้องการอากาศอัดที่สะอาดและแห้งเป็นพิเศษ ความชื้นในกระแสอากาศจะทำให้เกิดการแยกตัวเล็กๆ บริเวณขอบที่ตัด คอมเพรสเซอร์แบบสกรูขนาดกะทัดรัดที่ออกแบบมาโดยเฉพาะพร้อมระบบอบแห้งแบบดูดซับ ณ จุดใช้งานเป็นมาตรฐานในโรงงานผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ดำเนินการภายใต้มาตรฐาน ISO 9001 และ IPC
เอเวอร์ พาวเวอร์: ความสามารถในการผลิตที่แม่นยำและการปรับแต่งตามความต้องการ
บริษัท Ever Power ดำเนินธุรกิจในฐานะผู้ผลิตระบบอัดอากาศอุตสาหกรรม อุปกรณ์กรอง และชิ้นส่วนภาชนะรับแรงดันเฉพาะทางมานานกว่าสองทศวรรษ โรงงานผลิตของบริษัท ซึ่งติดตั้งเครื่องจักรกล CNC สายการเจียรโปรไฟล์โรเตอร์อัตโนมัติ และห้องปฏิบัติการควบคุมคุณภาพที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO ผลิตชิ้นส่วนสำคัญทุกชิ้นของระบบอัดอากาศภายในบริษัทเอง ทำให้ลดความเปราะบางของห่วงโซ่อุปทานที่ส่งผลกระทบต่อผู้ประกอบชิ้นส่วนที่ต้องพึ่งพาการนำเข้าชิ้นส่วนอัดอากาศจากภายนอก
การปรับแต่งตามความต้องการเป็นความสามารถที่ฝังอยู่ในผลิตภัณฑ์ ไม่ใช่สิ่งที่คิดขึ้นมาทีหลัง ลูกค้าในสหราชอาณาจักรระบุการกำหนดค่าที่กำหนดเองเป็นประจำ รวมถึงแรงดันใช้งานที่ไม่เป็นมาตรฐาน (สูงสุด 40 บาร์สำหรับการใช้งานพิเศษ) ปริมาตรถังรับอากาศที่กำหนดเองซึ่งรวมอยู่ในพื้นที่ติดตั้งคอมเพรสเซอร์ ขดลวดมอเตอร์แบบสองแรงดันสำหรับการติดตั้งที่มีคุณภาพไฟฟ้าไม่แน่นอน และตำแหน่งพอร์ตทางออกเฉพาะที่จำเป็นเนื่องจากข้อจำกัดของผังโรงงานในอาคารโรงงานเก่า ซึ่งเป็นสถานการณ์ทั่วไปในนิคมอุตสาหกรรมเก่าแก่ของเบอร์มิงแฮม ทีมวิศวกรของ Ever Power จัดทำเอกสาร P&ID ครบถ้วน ใบรับรองความสอดคล้อง CE/UKCA และแผนผังการเดินสายไฟในรูปแบบที่สอดคล้องกับมาตรฐาน BS 7671 สำหรับการสร้างแบบกำหนดเองทุกครั้ง
การรับประกันห่วงโซ่อุปทานได้รับการสนับสนุนจากโมเดลแบบบูรณาการในแนวดิ่ง ตัวเรือนกรองสแตนเลส ตัวรับแรงดัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระบายความร้อน และแผงควบคุม ล้วนผลิตขึ้นภายในโรงงานผลิตของ Ever Power เอง โดยมีการตรวจสอบย้อนกลับวัตถุดิบตั้งแต่โรงงานที่ได้รับการรับรองไปจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ระยะเวลานำส่งสำหรับรุ่นมาตรฐานคือ 15 วันทำการ (ไม่รวมภาษี) สำหรับหน่วยที่ออกแบบตามสั่ง จะจัดส่งภายใน 35 วันทำการ โดยมีตัวเลือกการขนส่งทางอากาศไปยังท่าเรือในสหราชอาณาจักร ได้แก่ เฟลิกซ์สโตว์ เซาแธมป์ตัน และบริสตอล เอวอนเมาท์ สำหรับโครงการที่มีกำหนดการเร่งด่วน
เรื่องราวความสำเร็จของลูกค้า: Sheffield Precision Engineering — แผนกชิ้นส่วนอากาศยาน
พื้นหลัง
บริษัทวิศวกรรมความแม่นยำขนาดกลางแห่งหนึ่ง ตั้งอยู่ในหุบเขาโลเวอร์ดอนของเมืองเชฟฟิลด์ ซึ่งเป็นย่านที่มีประวัติศาสตร์ยาวนานหลายศตวรรษในการผลิตเหล็กอัลลอย กำลังขยายกำลังการผลิตด้วยเลเซอร์เพื่อรองรับสัญญาใหม่ในการจัดหาชิ้นส่วนประกอบโครงยึดไทเทเนียมให้กับซัพพลายเออร์ด้านการบินและอวกาศระดับ Tier-1 ของสหราชอาณาจักร โรงงานแห่งนี้กำลังลงทุนในเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ขนาด 6 กิโลวัตต์จำนวน 2 เครื่อง และต้องการระบบอัดอากาศที่สามารถส่งอากาศแห้ง ปราศจากสิ่งปนเปื้อน ที่ความดัน 10 บาร์ได้อย่างสม่ำเสมอ ตลอดการทำงานสองกะ หกวันต่อสัปดาห์
ท้าทาย
เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบแบบเดิมก่อให้เกิดความชื้นมากเกินไป ทำให้เกิดการเปลี่ยนสีจากการออกซิเดชันที่มองเห็นได้บนพื้นผิวตัดไทเทเนียม ซึ่งทำให้ชิ้นส่วนนั้นไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงความดันยังทำให้หัวฉีดทำงานผิดปกติในเครื่องเลเซอร์รุ่นเก่ากว่า ผู้จัดการฝ่ายวิศวกรรมจึงมองหาระบบทดแทนที่มีประสิทธิภาพจุดน้ำค้างที่ความดันที่ระบุไว้ และเป็นไปตามมาตรฐาน UKCA อย่างครบถ้วน เพื่อใช้เป็นหลักฐานในการตรวจสอบคุณภาพการจัดการขององค์กร
โซลูชั่นพลังงานเอเวอร์
บริษัท Ever Power ได้จัดหาชุดอุปกรณ์แบบคู่ ประกอบด้วย คอมเพรสเซอร์ลมแบบสกรูปรับความถี่ได้ขนาด 22 กิโลวัตต์ จำนวน 2 ตัว พร้อมมอเตอร์ IE3 ทำงานแบบสลับทิศทาง (lead-lag) โดยป้อนอากาศเข้าสู่ถังพักอากาศสแตนเลสขนาด 500 ลิตร ระบบบำบัดอากาศปลายทางประกอบด้วย เครื่องอบแห้งสารทำความเย็นเบื้องต้น ตัวกรองแบบรวมตัวประสิทธิภาพสูง ตัวกรองไอน้ำมันคาร์บอนกัมมันต์ และเครื่องอบแห้งแบบดูดซับสองหอที่ให้จุดคายประจุ (PDP) ที่ -40 °C มีการเลือกใช้ตัวกรองแบบละเอียดพิเศษที่ทำจากสแตนเลสเกรด 316L สำหรับขั้นตอนการกรองขั้นสุดท้าย ณ จุดใช้งาน เนื่องจากมีความกังวลเกี่ยวกับความเป็นกรดของน้ำกลั่นตัวที่เกิดขึ้นระหว่างการสำรวจพื้นที่ ระบบทั้งหมดได้รับการรับรอง CE/UKCA พร้อมเอกสารประกอบในรูปแบบที่ลูกค้าต้องการสำหรับการตรวจสอบ NADCAP การติดตั้งเสร็จสมบูรณ์ภายในระยะเวลาปิดระบบสามวันตามกำหนดการ โดยทีมบริการภาคสนามของ Ever Power ซึ่งปฏิบัติงานจากพันธมิตรผู้จัดจำหน่ายในสหราชอาณาจักรในภูมิภาคอีสต์มิดแลนด์ ได้ทำการทดสอบระบบและฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน ณ สถานที่ติดตั้ง
ผลลัพธ์
ภายในเดือนแรกของการผลิต การเปลี่ยนสีของหน้าตัดไทเทเนียมถูกกำจัดออกไปอย่างสิ้นเชิง ทำให้ได้อัตราการยอมรับในครั้งแรกที่ 99.3% ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของลูกค้าในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศที่ก่อนหน้านี้ต้องการการแก้ไข 15–20% ต้นทุนพลังงานอากาศอัดลดลง 31% เมื่อเทียบกับปีต่อปี เมื่อเทียบกับหน่วยลูกสูบที่ถูกแทนที่ ซึ่งเทียบเท่ากับประมาณ 8,400 ปอนด์ต่อปีตามอัตราค่าไฟฟ้าในปัจจุบัน การกำหนดค่า VFD แบบนำหน้า-ตามหลังได้บันทึกชั่วโมงการทำงานมากกว่า 14,000 ชั่วโมงโดยไม่มีการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิด
“ความเสถียรของแรงดันจากคอมเพรสเซอร์แบบสกรู VFD เป็นสิ่งที่เราไม่เคยพบมาก่อนกับเครื่องจักรแบบลูกสูบเก่าของเรา หัวเลเซอร์ของเราทำงานได้ตรงตามที่ตั้งโปรแกรมไว้ และการตัดไทเทเนียมผ่านการตรวจสอบมาตรฐานการบินและอวกาศได้ทุกครั้ง ทีมงาน Ever Power เข้าใจข้อกำหนดด้านเอกสาร NADCAP ของเราได้ทันที โดยไม่ต้องเสียเวลาอธิบายซ้ำไปซ้ำมา”
“เราเลือกใช้ตัวกรองสแตนเลส 316L ตามคำแนะนำของ Ever Power หลังจากที่การตรวจสอบในสถานที่พบว่าน้ำกลั่นตัวมีค่าความเป็นกรดสูง สิบสองเดือนต่อมา ไม่มีสนิมเลย ตัวกรองเหล่านั้นดูเหมือนใหม่เอี่ยมจากโรงงาน ความสามารถในการปรับแต่งตามความต้องการและความรวดเร็วในการจัดส่งไปยังเฟลิกซ์สโตว์ทำให้พวกเขาโดดเด่นกว่าซัพพลายเออร์รายอื่น ๆ ที่เราติดต่อ ระยะเวลานำส่งสำหรับชุดอุปกรณ์ที่ปรับแต่งเองนั้นเพียง 18 วัน ซึ่งถือว่าน่าทึ่งมาก”
“การประหยัดพลังงานเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้เราเปลี่ยนมาใช้ Ever Power แต่การปรับปรุงคุณภาพการตัดนั้นเป็นสิ่งที่ได้ประโยชน์มากกว่า วิศวกรผู้เชี่ยวชาญด้านการใช้งานของ Ever Power ได้คำนวณขนาดเครื่องอบแห้งแบบดูดซับได้อย่างถูกต้องเหมาะสมกับรอบการทำงานจริงของเรา แทนที่จะใช้เพียงแค่ค่าความปลอดภัยมาตรฐาน ซึ่งความรู้ด้านการใช้งานแบบนี้เป็นสิ่งที่เราต้องการจากผู้จำหน่ายอย่างแท้จริง ตอนนี้เรากำลังเลือกใช้ Ever Power สำหรับโรงงานแห่งที่สองของเราในเมืองโคเวนทรี”
ผลิตภัณฑ์เด่นของ Ever Power Screw Air Compressor
CM160PVF เป็นเครื่องอัดอากาศแบบสกรูขนาด 160 กิโลวัตต์ กำลังสูง ที่ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมการตัดด้วยเลเซอร์ที่ต้องการอากาศปริมาณมากและต่อเนื่องที่ความดันคงที่ มีมอเตอร์แม่เหล็กถาวรระดับ IE4 ระบบแยกน้ำมันในตัวต่ำกว่า 2 ppm และช่วงการปรับความถี่ VFD กว้างตั้งแต่ 25 ถึง 70 เฮิรตซ์ จึงเหมาะสำหรับการติดตั้งเลเซอร์ไฟเบอร์หลายหัวในโรงงานผลิตโลหะแผ่นและโรงงานขึ้นรูปยานยนต์ในสหราชอาณาจักรที่ทำงานแบบสามกะ ตัวควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์อัจฉริยะให้ข้อมูลการใช้พลังงานแบบเรียลไทม์ การแจ้งเตือนการเปลี่ยนไส้กรองล่วงหน้า และการเชื่อมต่อ Modbus สำหรับการบูรณาการการตรวจสอบในโรงงาน
เครื่องอัดอากาศแบบสกรูขับเคลื่อนความเร็วแปรผันนี้ครอบคลุมช่วงกำลังไฟ 7.5 ถึง 75 กิโลวัตต์ ทำให้เป็นเครื่องที่ใช้งานได้หลากหลายที่สุดในกลุ่มผลิตภัณฑ์ Ever Power สำหรับการใช้งานตัดเลเซอร์ในสหราชอาณาจักรที่มีขนาดแตกต่างกัน ระบบควบคุม VSD จะปรับความถี่ของมอเตอร์อย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาระดับแรงดันส่งภายใน ±0.05 บาร์จากค่าที่ตั้งไว้ ซึ่งให้ความเสถียรของแรงดันที่หัวฉีดตัดเลเซอร์ไฟเบอร์และ CO₂ ต้องการในรอบความต้องการที่แปรผันสูง การออกแบบตัวเครื่องที่กะทัดรัด มีระดับเสียงต่ำกว่า 66 dB(A) ทำให้เหมาะสำหรับการติดตั้งใกล้กับพื้นที่การผลิตในโรงงานในเบอร์มิงแฮมและนิคมอุตสาหกรรมเบาในเชฟฟิลด์ ซึ่งการปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านเสียงจะถูกตรวจสอบโดยเจ้าหน้าที่สาธารณสุขสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่น มีมิเตอร์วัดพลังงานในตัว ทำให้การรายงานตามมาตรฐาน ISO 50001 ง่ายขึ้น
คำถามที่พบบ่อย — เครื่องอัดอากาศสำหรับเครื่องตัดเลเซอร์ในสหราชอาณาจักร
ติดต่อทีมวิศวกรของ Ever Power เพื่อรับคำปรึกษาเกี่ยวกับการกำหนดขนาดการใช้งานฟรี คำแนะนำด้านการปฏิบัติตามข้อกำหนดของ UKCA และราคาที่แข่งขันได้สำหรับการจัดส่งในสหราชอาณาจักร
แก้ไขโดย gzl