CN116832582B - 一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及激光切割技术领域，具体为一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺；本发明所提供的激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，将待提纯的空气通入到水池中，再将过水后的空气送入含有第一处理剂的处理箱内处理，再将空气送入含有第二处理剂的处理箱内处理，然后偶上述处理后的空气反向通入含有第一处理剂的处理箱内处理，然后再送入含有第二处理剂的处理箱内处理，重复3～4次，完成高压空气提纯；本发明所提供的激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，所得到的高压空气，不仅能有效地提高切割速度，加快切割效率，还能促进降低对切割气体的压力要求；而且还具能够降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割技术领域，具体为一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺。
背景技术
近年来，随着工业制造产业转型升级，激光行业迎来了“春天”，切割技术已在多个领域得到大力拓展，对促进行业的发展意义重大。激光切割技术具有智能化、高效率、高质量的特点，在轨道交通、汽车、工程机械、电气制造、家用电器等各种机械制造加工行业有着非常广阔的应用。
当前一般会使用空气、O2或N2作为激光切割辅助气体，空气辅助激光切割，相比于O2或N2作为激光切割辅助气体，具有低成本的效果，特别适合于工业加工，但是目前利用高压空气辅助切割，存在空气纯度不高，而影响了切割速度和切割气体压力要求。因此，如何有效对空气进行提纯已经成为我国激光切割业亟待解决的重要问题。
因此，本发明提供一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，用于解决上述所提出的相关技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，本发明所提供的激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，所得到的高压空气，不仅能有效地提高切割速度，加快切割效率，还能促进降低对切割气体的压力要求；而且还具能够降低成本。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，包括以下步骤：
I、将待提纯的空气通入到水池中，再将过水后的空气送入含有第一处理剂的处理箱内处理；
II、再将空气送入含有第二处理剂的处理箱内处理；
III、将步骤II处理后的空气反向通入含有第一处理剂的处理箱内处理，然后再送入含有第二处理剂的处理箱内处理，重复3～4次，完成高压空气提纯。
本发明进一步的设置为：在步骤I中，将过水后的空气送入含有第一处理剂的处理箱内前，还包括将过水后的空气加热升温至30～32℃。
本发明进一步的设置为：在步骤I中，所述第一处理剂由活化硅胶、活化氧化铝、活化沸石按质量比0.3～0.6：0.5～0.8：1混合复配而成。
本发明进一步的设置为：在步骤I中，所述处理箱内处理的时间为15～20min。
本发明进一步的设置为：在步骤II中，在将空气送入含有第二处理剂的处理箱内处理前，还包括将空气加热升温至60～70℃。
本发明进一步的设置为：在步骤II中，所述第二处理剂由MFM-300(Al)、改性类水滑石按质量比0.2～0.3：1混合复配而成。
本发明进一步的设置为：所述改性类水滑石的制备方法如下：
按0.02～0.05g/mL的固液比将类水滑石超声分散在适量的0.2mol/L的氢氧化钠溶液中20～30min；
待超声分散完毕后，于80℃的水浴中处理24h，再用沸水和无水乙醇多次抽滤洗涤至呈中性，置于鼓风干燥箱中105℃干燥60～90min；
将干燥所得产物研磨成粉末，再放入马弗炉中进行高温焙烧，得到改性类水滑石。
本发明进一步的设置为：所述焙烧的温度为450℃，焙烧的时间为90～110min。
本发明进一步的设置为：在步骤II中，所述处理箱内处理的时间为22～24min。
本发明进一步的设置为：在步骤III中，在将步骤II处理后的空气反向通入含有第一处理剂的处理箱内处理前，将空气降温至30～32℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所提供的激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，将待提纯的空气通入到水池中，再将过水后的空气送入含有第一处理剂的处理箱内处理，再将空气送入含有第二处理剂的处理箱内处理，然后偶上述处理后的空气反向通入含有第一处理剂的处理箱内处理，然后再送入含有第二处理剂的处理箱内处理，重复3～4次，完成高压空气提纯；本发明所提供的激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，所得到的高压空气，不仅能有效地提高切割速度，加快切割效率，还能促进降低对切割气体的压力要求；而且还具能够降低成本。本表明所提供的激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，具有更广阔的市场前景，更适宜推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺的流程图；
图2为本发明切割速度的统计图；
图3为本发明切割压力的统计图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本实施例提供了一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，包括以下步骤：
I、将待提纯的空气通入到水池中，再将过水后的空气送入含有第一处理剂的处理箱内处理。
进一步的，将过水后的空气送入含有第一处理剂的处理箱内前，还包括将过水后的空气加热升温至30℃。
进一步的，第一处理剂由活化硅胶、活化氧化铝、活化沸石按质量比0.3：0.5：1混合复配而成。
进一步的，处理箱内处理的时间为15min。
II、再将空气送入含有第二处理剂的处理箱内处理。
其中，在将空气送入含有第二处理剂的处理箱内处理前，还包括将空气加热升温至60℃。
第二处理剂由MFM-300(Al)、改性类水滑石按质量比0.2：1混合复配而成。
其中，改性类水滑石的制备方法如下：
按0.02g/mL的固液比将类水滑石超声分散在适量的0.2mol/L的氢氧化钠溶液中20min；
待超声分散完毕后，于80℃的水浴中处理24h，再用沸水和无水乙醇多次抽滤洗涤至呈中性，置于鼓风干燥箱中105℃干燥60min；
将干燥所得产物研磨成粉末，再放入马弗炉中进行高温焙烧，得到改性类水滑石。
进一步的，焙烧的温度为450℃，焙烧的时间为90min。
此外，处理箱内处理的时间为22min。
III、将步骤II处理后的空气反向通入含有第一处理剂的处理箱内处理，然后再送入含有第二处理剂的处理箱内处理，重复3次，完成高压空气提纯。
其中，在将步骤II处理后的空气反向通入含有第一处理剂的处理箱内处理前，将空气降温至30℃。
实施例二
如图1所示，本实施例提供了一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，包括以下步骤：
I、将待提纯的空气通入到水池中，再将过水后的空气送入含有第一处理剂的处理箱内处理。
进一步的，将过水后的空气送入含有第一处理剂的处理箱内前，还包括将过水后的空气加热升温至31℃。
进一步的，第一处理剂由活化硅胶、活化氧化铝、活化沸石按质量比0.5：0.6：1混合复配而成。
进一步的，处理箱内处理的时间为17min。
II、再将空气送入含有第二处理剂的处理箱内处理。
其中，在将空气送入含有第二处理剂的处理箱内处理前，还包括将空气加热升温至65℃。
第二处理剂由MFM-300(Al)、改性类水滑石按质量比0.3：1混合复配而成。
其中，改性类水滑石的制备方法如下：
按0.03g/mL的固液比将类水滑石超声分散在适量的0.2mol/L的氢氧化钠溶液中25min；
待超声分散完毕后，于80℃的水浴中处理24h，再用沸水和无水乙醇多次抽滤洗涤至呈中性，置于鼓风干燥箱中105℃干燥75min；
将干燥所得产物研磨成粉末，再放入马弗炉中进行高温焙烧，得到改性类水滑石。
进一步的，焙烧的温度为450℃，焙烧的时间为100min。
此外，处理箱内处理的时间为23min。
III、将步骤II处理后的空气反向通入含有第一处理剂的处理箱内处理，然后再送入含有第二处理剂的处理箱内处理，重复4次，完成高压空气提纯。
其中，在将步骤II处理后的空气反向通入含有第一处理剂的处理箱内处理前，将空气降温至31℃。
实施例三
如图1所示，本实施例提供了一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，包括以下步骤：
I、将待提纯的空气通入到水池中，再将过水后的空气送入含有第一处理剂的处理箱内处理。
进一步的，将过水后的空气送入含有第一处理剂的处理箱内前，还包括将过水后的空气加热升温至32℃。
进一步的，第一处理剂由活化硅胶、活化氧化铝、活化沸石按质量比0.6：0.8：1混合复配而成。
进一步的，处理箱内处理的时间为20min。
II、再将空气送入含有第二处理剂的处理箱内处理。
其中，在将空气送入含有第二处理剂的处理箱内处理前，还包括将空气加热升温至70℃。
第二处理剂由MFM-300(Al)、改性类水滑石按质量比0.3：1混合复配而成。
其中，改性类水滑石的制备方法如下：
按0.05g/mL的固液比将类水滑石超声分散在适量的0.2mol/L的氢氧化钠溶液中30min；
待超声分散完毕后，于80℃的水浴中处理24h，再用沸水和无水乙醇多次抽滤洗涤至呈中性，置于鼓风干燥箱中105℃干燥90min；
将干燥所得产物研磨成粉末，再放入马弗炉中进行高温焙烧，得到改性类水滑石。
进一步的，焙烧的温度为450℃，焙烧的时间为110min。
此外，处理箱内处理的时间为24min。
III、将步骤II处理后的空气反向通入含有第一处理剂的处理箱内处理，然后再送入含有第二处理剂的处理箱内处理，重复4次，完成高压空气提纯。
其中，在将步骤II处理后的空气反向通入含有第一处理剂的处理箱内处理前，将空气降温至32℃。
对比例一：本实施例所提供的激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺和实施例一大致相同，其主要区别在于：本实施例中未采用含有第一处理剂的处理箱进行处理。
对比例二：本实施例所提供的激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺和实施例一大致相同，其主要区别在于：本实施例中未采用含有第二处理剂的处理箱进行处理。
对比例三：本实施例直接采用氮气。
效果测试
分别将通过本发明中实施例一～三提纯的空气记作实验例1～3；通过对比例一～二提纯的空气记作对比例1～2，以及采用对比例三的氮气作为对比例3；然后分别对等量的各组样品的性能进行检测。
测试试验1、切割速度试验及结果分析：
分别采用实例1～3和对例1～3进行铝合金板加工切割，其中铝合金板的厚度为10mm，宽度为2mm，将对比例3的切割速度作为1。记录相关数据于表1。
表1：切割速度的数据记录表
由表1和图2可知，与对比组相比，实例组的切割速度明显优于对比组(P<0.05)。上述结果表明，实例1～3组的空气，具有提升切割速度的效果。
为验证本发明的效果，设置了对比例1～3的试验。
对比1组和实例1组的主要区别在于未采用含有第一处理剂的处理箱进行处理。与实例1组相比发现，对比例1组的切割速度降低了0.4。该结果表明采用含有第一处理剂的处理箱进行处理对提升切割效率发挥一定作用。
对比2组和实例1组的主要区别在于未采用含有第二处理剂的处理箱进行处理。试验结果发现，对比2组与实例1组相比，对比例2组的切割速度降低了0.5。该结果表明采用含有第二处理剂的处理箱进行处理对提升切割效率发挥重要作用。
对比3组和实例1组的主要区别在于直接采用氮气。试验结果发现，对比3组与实例1组相比，对比例3组的切割速度降低了0.2。该结果表明采用本发明得到的空气优于采用氮气进行切割的效率。
测试试验2、切割压力试验及结果分析：
分别采用实例1～3和对例1～3进行铝合金板加工切割，其中铝合金板的厚度为10mm，宽度为2mm，将对比例3的切割气体压力作为1(切割气体压强)。记录相关数据于表2。
表2：气体压力的数据记录表
由表2和图3可知，与对比组相比，实例组的切割气体压力明显低于对比组(P<0.05)。上述结果表明，实例1～3组的空气，具有降低切割气体压力的效果。
为验证本发明的效果，设置了对比例1～3的试验。
对比1组和实例1组的主要区别在于未采用含有第一处理剂的处理箱进行处理。与实例1组相比发现，对比例1组的切割气体增加了0.1。该结果表明采用含有第一处理剂的处理箱进行处理对切割气体压力的设定具有作用。
对比2组和实例1组的主要区别在于未采用含有第二处理剂的处理箱进行处理。试验结果发现，对比2组与实例1组相比，对比例2组的切割气体增加了0.1。该结果表明采用含有第二处理剂的处理箱进行处理对切割气体压力的设定具有作用。
对比3组和实例1组的主要区别在于直接采用氮气。试验结果发现，对比3组与实例1组相比，对比例3组的切割气体增加了0.4。该结果表明采用本发明得到的空气低于采用氮气进行切割所需要的气体压力。
由上述所述可知，本发明所提供的激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，不仅能有效地提高切割速度，加快切割效率，还能促进降低对切割气体的压力要求；而且还具能够降低成本。由此表明所提供的激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺具有更广阔的市场前景，更适宜推广。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
Ⅰ、将待提纯的空气通入到水池中，再将过水后的空气送入含有第一处理剂的处理箱内处理；
所述第一处理剂由活化硅胶、活化氧化铝、活化沸石按质量比0.3～0.6：0.5～0.8：1混合复配而成；
Ⅱ、再将空气送入含有第二处理剂的处理箱内处理；
所述第二处理剂由MFM-300（Al）、改性类水滑石按质量比0.2～0.3：1混合复配而成；
III、将步骤Ⅱ处理后的空气反向通入含有第一处理剂的处理箱内处理，然后再送入含有第二处理剂的处理箱内处理，重复3～4次，完成高压空气提纯。
2.根据权利要求1中所述的一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，其特征在于：在步骤Ⅰ中，将过水后的空气送入含有第一处理剂的处理箱内前，还包括将过水后的空气加热升温至30～32℃。
3.根据权利要求1中所述的一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，其特征在于：在步骤Ⅰ中，所述处理箱内处理的时间为15～20min。
4.根据权利要求1中所述的一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，其特征在于：在步骤Ⅱ中，在将空气送入含有第二处理剂的处理箱内处理前，还包括将空气加热升温至60～70℃。
5.根据权利要求1中所述的一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，其特征在于：所述改性类水滑石的制备方法如下：
按0.02～0.05 g/mL的固液比将类水滑石超声分散在适量的0.2mol/L的氢氧化钠溶液中20～30 min；
待超声分散完毕后，于80℃的水浴中处理24h，再用沸水和无水乙醇多次抽滤洗涤至呈中性，置于鼓风干燥箱中105℃干燥60～90min；
将干燥所得产物研磨成粉末，再放入马弗炉中进行高温焙烧，得到改性类水滑石。
6.根据权利要求5中所述的一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，其特征在于：所述焙烧的温度为450℃，焙烧的时间为90～110min。
7.根据权利要求1中所述的一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，其特征在于：在步骤Ⅱ中，所述处理箱内处理的时间为22～24min。
8.根据权利要求1中所述的一种激光光纤金属切割高压空气提纯的工艺，其特征在于：在步骤III中，在将步骤Ⅱ处理后的空气反向通入含有第一处理剂的处理箱内处理前，将空气降温至30～32℃。
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