Como monitorar a pureza do Nitrogênio em aplicações de corte a laser

O nitrogênio é um componente crítico nos processos de corte a laser, utilizado principalmente para proteger o material da oxidação e criar arestas limpas e precisas. Para os fabricantes e engenheiros, garantir a pureza do nitrogênio não é apenas um requisito técnico, mas uma qualidade do corte a laser e da eficiência operacional. Mesmo pequenas variações na pureza podem afetar significativamente o resultado final, tornando o monitoramento rigoroso essencial para manter os padrões de corte.

Compreender o papel dos analisadores de oxigênio

Os analisadores de oxigênio são instrumentos especializados que medem a concentração de oxigênio no gás nitrogênio. Uma vez que o nitrogênio é normalmente utilizado em aplicações de elevada pureza, mesmo uma pequena quantidade de oxigênio pode ter um impacto significativo no desempenho. Níveis mais baixos de oxigênio correspondem a uma maior pureza do nitrogênio.   

Definição dos níveis de limiar de oxigênio

O estabelecimento de limites aceitáveis envolve a definição do nível máximo de oxigênio admissível que garante a pureza de nitrogênio necessária, variando este limiar com base nos requisitos específicos da aplicação de corte a laser. Quando a concentração de oxigênio excede este limite definido, indica uma diminuição da pureza do nitrogênio, permitindo a deteção imediata e ações corretivas imediatas para evitar potenciais problemas de qualidade no processo de corte.  

Utilização de analisadores de oxigênio portáteis  

Os analisadores de oxigênio portáteis foram concebidos para serem fáceis de utilizar, o que os torna adequados para verificações pontuais rápidas e períodos curtos e definidos de monitoramento contínua. Estes analisadores podem ser facilmente introduzidos na linha de fornecimento de gás perto da máquina de corte a laser, facilitando o monitoramento em tempo real da pureza do nitrogênio precisamente onde é mais importante (ver Localização do monitoramento do oxigênio abaixo). Isto assegura que o nitrogênio utilizado no processo de corte mantém os níveis de pureza exigidos, o que é crucial para obter um desempenho e uma qualidade de corte óptimos. 

Para utilizar com eficácia os analisadores de oxigênio portáteis, há várias considerações importantes a ter em conta: 

Localização do monitoramento do oxigênio  

Garantir a pureza do nitrogênio utilizado no corte a laser implica a colocação estratégica de analisadores de oxigênio em vários pontos do sistema de fornecimento de gás. Em primeiro lugar, é essencial instalar analisadores na fonte de nitrogênio. Esta medição de verificação inicial confirma que o nitrogênio que está a ser fornecido, a partir de um gerador de nitrogênio ou de um fornecimento de líquido a granel, tem a pureza necessária antes de entrar na linha de fornecimento. Ao monitorizar na fonte, quaisquer problemas com o fornecimento primário de nitrogênio podem ser imediatamente detectados e resolvidos, evitando que o gás contaminado entre no sistema de distribuição de N2.  

Em seguida, a colocação de analisadores ao longo da linha de abastecimento é crucial. À medida que o nitrogênio viaja através do sistema de distribuição, pode potencialmente apanhar impurezas. Ao instalar analisadores em vários pontos ao longo da linha de fornecimento, é possível detetar qualquer contaminação introduzida durante o transporte do gás. Esta etapa ajuda a identificar e isolar secções da linha de fornecimento onde as impurezas podem entrar, permitindo a manutenção e reparações específicas. Por último, o controlo da pureza do nitrogênio no ponto de utilização, perto da máquina de corte a laser, garante que o gás mantém a sua pureza durante todo o processo de fornecimento. Este controlo final é fundamental, uma vez que verifica se o nitrogênio que chega à máquina de corte a laser cumpre as normas exigidas, garantindo um desempenho e uma qualidade de corte ideais.

Por último, o controlo da pureza do azoto no ponto de utilização, perto da máquina de corte a laser, garante que o gás mantém a sua pureza durante todo o processo de fornecimento. Este controlo final é fundamental, uma vez que verifica se o azoto que chega à máquina de corte a laser cumpre as normas exigidas, garantindo um desempenho e uma qualidade de corte ideais.

Soluções de analisadores de gás inerte da PST

SenzTx Transmissor de oxigénio podem ser instalados nas linhas de fornecimento de gás para monitorizar continuamente a concentração de oxigênio no gás nitrogênio. O SenzTx é um transmissor de O2 compacto e robusto que utiliza a tecnologia de zircónio ou eletroquímica para fornecer uma medição fiável da concentração de oxigênio.

Microx-OL é um analisador de parede especificamente concebido para medir concentrações de oxigênio em gases inertes fornecidos sob pressão positiva. Utiliza tecnologia de zircónio ou eletroquímica, fornecendo uma solução fiável para medir os níveis de oxigênio nas gamas de % e ppm.

GPR-1600 Analisador de oxigénio pode ser integrado no sistema de fornecimento de gás nitrogênio para medir continuamente e garantir que o nitrogênio utilizado está isento de impurezas de oxigênio. O GPR-1600 fornece dados em tempo real sobre a concentração de oxigênio, permitindo a deteção precoce da contaminação por oxigênio no fornecimento de nitrogênio. Este monitoramento ativo evita problemas como o desperdício de material, o retrabalho ou o tempo de paragem da máquina causados por nitrogênio impuro, conduzindo, em última análise, a operações mais eficientes.

Manutenção da qualidade do gás  

A calibração regular dos analisadores de oxigênio é essencial para manter a qualidade do nitrogênio utilizado. As leituras exactas dependem de uma calibração adequada, que deve ser efectuada utilizando gases de referência. A calibração regular garante a fiabilidade dos analisadores, proporcionando um monitoramento consistente e precisa da pureza do nitrogênio.

Para além da calibração, as verificações de rotina ajudam a detetar quaisquer flutuações na qualidade do gás e permitem intervenções atempadas para corrigir quaisquer problemas. Ao monitorizar regularmente o fornecimento de nitrogênio, pode garantir que o gás se mantém dentro dos níveis de pureza aceitáveis exigidos para o corte a laser. 

Quando o nível de oxigênio excede o limite aceitável, é necessária uma ação imediata. É essencial desenvolver um protocolo para ações corretivas imediatas. Este protocolo pode incluir a purga do sistema para remover o gás contaminado, a inspeção da linha de fornecimento para detetar fugas ou a substituição dos fornecimentos de gás. Ao ter um plano de resposta claro e imediato, pode resolver rapidamente quaisquer desvios na pureza do nitrogênio, garantindo um fornecimento de gás contínuo e de alta qualidade para o processo de corte a laser.

Para mais informações, ler O papel essencial do azoto nas operações de corte a laser