Cómo controlar la pureza del nitrógeno en aplicaciones de corte por láser

El nitrógeno es un componente crítico en los procesos de corte por láser, utilizado principalmente para proteger el material de la oxidación y crear bordes limpios y precisos. Para fabricantes e ingenieros, garantizar la pureza del nitrógeno no es un mero requisito técnico, sino una cuestión de calidad del corte por láser y de eficacia operativa. Incluso pequeñas variaciones en la pureza pueden afectar significativamente al resultado final, por lo que una supervisión rigurosa es esencial para mantener los estándares de corte.

Comprender la función de los analizadores de oxígeno

Los analizadores de oxígeno son instrumentos especializados que miden la concentración de oxígeno en el gas nitrógeno. Dado que el nitrógeno se utiliza normalmente en aplicaciones de alta pureza, incluso una pequeña cantidad de oxígeno puede afectar significativamente al rendimiento. Los niveles más bajos de oxígeno corresponden a una mayor pureza del nitrógeno.

Ajuste de los umbrales de oxígeno 

Establecer límites aceptables implica definir el nivel máximo de oxígeno permitido que garantice la pureza de nitrógeno requerida, variando este umbral en función de los requisitos específicos de la aplicación de corte por láser. Cuando la concentración de oxígeno supera este umbral establecido, indica una disminución de la pureza del nitrógeno, lo que permite una detección inmediata y la adopción rápida de medidas correctivas para evitar posibles problemas de calidad en el proceso de corte.  

Uso de analizadores de oxígeno portátiles 

Los analizadores de oxígeno portátiles están diseñados para ser fáciles de usar, por lo que son adecuados para comprobaciones puntuales rápidas y periodos cortos y definidos de supervisión continua. Estos analizadores pueden introducirse fácilmente en la línea de suministro de gas cerca de la máquina de corte por láser, lo que facilita la supervisión en tiempo real de la pureza del nitrógeno precisamente donde más importa (consulte Ubicación de la supervisión de oxígeno más abajo). Esto garantiza que el nitrógeno utilizado en el proceso de corte mantiene los niveles de pureza requeridos, lo que es crucial para lograr un rendimiento y una calidad de corte óptimos.

Para utilizar eficazmente los analizadores de oxígeno portátiles, hay varias consideraciones importantes: 

Ubicación de la monitorización de oxígeno

Garantizar la pureza del nitrógeno utilizado en el corte por láser implica colocar estratégicamente analizadores de oxígeno en varios puntos del sistema de suministro de gas. En primer lugar, es esencial instalar analizadores en la fuente de nitrógeno. Esta medición de comprobación inicial confirma que el nitrógeno que se suministra, procedente de un generador de nitrógeno o de un suministro de líquido a granel, tiene la pureza requerida antes de entrar en la línea de suministro. Mediante la supervisión en la fuente, cualquier problema con el suministro primario de nitrógeno puede detectarse y solucionarse inmediatamente, evitando que entre gas contaminado en el sistema de distribución de N2.

A continuación, la colocación de analizadores a lo largo de la línea de suministro es crucial. A medida que el nitrógeno se desplaza por el sistema de suministro, puede recoger impurezas. La instalación de analizadores en varios puntos de la línea de suministro permite detectar cualquier contaminación introducida durante el transporte del gas. Este paso ayuda a identificar y aislar las secciones de la línea de suministro en las que podrían entrar impurezas, lo que permite realizar tareas de mantenimiento y reparaciones específicas.

Por último, la supervisión de la pureza del nitrógeno en el punto de uso, cerca de la máquina de corte por láser, garantiza que el gas mantiene su pureza durante todo el proceso de suministro. Esta comprobación final es fundamental, ya que verifica que el nitrógeno que llega a la máquina de corte por láser cumple las normas exigidas, garantizando un rendimiento y una calidad de corte óptimos.

Soluciones de analizadores de gases inertes de PST

SenzTx Transmisor de oxígenopueden instalarse en los conductos de suministro de gas para controlar continuamente la concentración de oxígeno en el gas nitrógeno. El SenzTx es un transmisor de O2 compacto y robusto que utiliza tecnología de óxido de circonio o electroquímica para proporcionar una medición fiable de la concentración de oxígeno.

Microx-OL es un analizador de pared diseñado específicamente para medir concentraciones de oxígeno en gases inertes suministrados a presión positiva. Utiliza tecnología de óxido de circonio o electroquímica, lo que proporciona una solución fiable para medir los niveles de oxígeno en rangos de % y ppm.

GPR-1600 Analizador de oxígeno puede integrarse en el sistema de suministro de gas nitrógeno para medir continuamente y garantizar que el nitrógeno utilizado está libre de impurezas de oxígeno. El GPR-1600 proporciona datos en tiempo real sobre la concentración de oxígeno, lo que permite detectar a tiempo la contaminación por oxígeno en el suministro de nitrógeno. Esta supervisión proactiva evita problemas como el desperdicio de material, la repetición de trabajos o el tiempo de inactividad de la máquina causados por nitrógeno impuro, lo que en última instancia conduce a operaciones más eficientes.

Mantener la calidad del gas 

La calibración periódica de los analizadores de oxígeno es esencial para mantener la calidad del nitrógeno utilizado. Las lecturas precisas dependen de una calibración adecuada, que debe realizarse utilizando gases de referencia. La calibración periódica garantiza la fiabilidad de los analizadores, proporcionando un control constante y preciso de la pureza del nitrógeno.

Además de la calibración, las comprobaciones rutinarias ayudan a detectar cualquier fluctuación en la calidad del gas y permiten intervenir a tiempo para corregir cualquier problema. Mediante la supervisión periódica del suministro de nitrógeno, puede asegurarse de que el gas se mantiene dentro de los niveles de pureza aceptables necesarios para el corte por láser.

Cuando el nivel de oxígeno supera el umbral aceptable, es necesario actuar de inmediato. Es esencial desarrollar un protocolo de acciones correctivas rápidas. Este protocolo puede incluir la purga del sistema para eliminar el gas contaminado, la inspección de la línea de suministro en busca de fugas o la sustitución de los suministros de gas. Si dispone de un plan de respuesta claro e inmediato, podrá solucionar rápidamente cualquier desviación en la pureza del nitrógeno, garantizando un suministro de gas continuo y de alta calidad para el proceso de corte por láser.

Para más información, lea El papel esencial del nitrógeno en las operaciones de corte por láser