Вытяжка (вентиляция) для лазерного станка с ЧПУ

Вытяжка для лазерного станка с ЧПУ – это система, предназначенная для удаления дыма, паров и вредных газов, которые образуются в процессе работы резки металла или дерева. Вытяжная система специально разработана для обеспечения безопасности рабочей зоны, предотвращения загрязнения воздуха и сохранения качества работы лазерного оборудования.

В процессе лазерной резки в воздухе вокруг станка появляются мельчайшие частицы гари, пыли, задымление. Летучие вещества могут навредить здоровью человека. Чтобы создать комфортные условия на рабочем месте, необходимо установить эффективную вытяжку для лазерного станка. Оборудование будет отводить частицы гари и поддерживать чистоту воздуха.

Требования к вентиляции лазерного станка с ЧПУ

Вентиляция для лазерного станка должна обеспечивать циркуляцию воздуха со скоростью, достаточной для очищения рабочей зоны. Производительность оборудования подбирают с учетом типа станка и характеристик рабочих процессов.

Местный отсос комплектуется подводом. При длине трассы до 10 м устанавливают трубу диаметром 100 мм. Если воздуховод длиннее 10 м, потребуется гофра диаметром от 150 мм для лучшего отвода загрязнений. Лучшее решение – короткая прямая труба без поворотов.

Воздуховоды вытяжки для ЧПУ изготавливают из оцинкованной стали и заземляют. Стенки труб хорошо проводят электричество, поэтому заземление защитит систему от образования искр, снизит риск получить электротравму.

Особенность локальной вытяжки для станка лазерной резки: последнее звено воздуховода, которое соединяется с рабочим органом, изготавливают из гибкой гофры. Мягкие стенки компенсируют вибрацию от вращения вентилятора.

Требования к вытяжке для лазерных станков в соответствии с действующими нормативными документами

Требования регламентируются следующими нормативными документами:

1. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2/2.1.1.1200-03 "Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, эксплуатации и содержанию помещений, оборудования и технологических процессов, связанных с применением лазерного излучения".
2. Федеральный закон от 24.06.1998 г. № 89-ФЗ "Об отходах производства и потребления".
3. ГН 2.1.6.1338-03 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны".

Чем опасен дым от лазерного станка для здоровья человека

В процессе резки на лазерном станке образуются аэрозоли – смесь твердых частиц с воздухом. Эти смеси имеют характерный запах жженого материала. Когда человек вдыхает аэрозоль, в легких оседают твердые частицы загрязнений, способные вызвать бронхит, пневмонию, астму. Развиваются профессиональные заболевания.

Правильная вытяжка для лазерного ЧПУ поддерживает нормативное состояние воздуха в рабочей зоне. Риск развития профессиональных заболеваний снижается, рабочие выполняют свои обязанности в более комфортных условиях.

Что попадает в воздух от лазера при резке металла или дерева

Состав дыма зависит от материла, который режут лазером с ЧПУ.

В воздух может попасть:

• углекислый газ;
• частицы испаренного материала;
• окалина;
• продукты горения и т. д.

В вытяжку для лазерного станка по металлу будет попадать мельчайшая металлическая стружка. Оборудование не позволит раскаленным частицам разлетаться по мастерской, отведет из рабочей зоны дым, копоть, удалит характерный запах.

Чем мощнее гравер, тем сложнее состав образующейся пыли. Поэтому для лазеров высокой мощности необходимы надежные вытяжки с многоступенчатой фильтрацией.

Почему встроенная вентиляция в станках лазерной резки – это плохое решение

Эффективность вытяжки для ЧПУ станка определяется ее производительностью – тем, сколько кубометров воздуха оборудование перекачивает за один час. Например, станок с полем 900х600 мм должен оснащаться вентиляцией с производительностью 780 м3/ч. Это соответствует примерно 370 Ваттам мощности. Вентилятор с такими характеристиками справится с очисткой воздуха даже при резке самых «дымных» материалов: оргстекла, дерева.

Заводская комплектация станков с лазерной резкой и ЧПУ включает вытяжку мощностью около 20 Вт. Это в несколько раз меньше, чем нужно. Нехватка мощности приводит к тому, что большая часть продуктов горения остается в рабочей зоне и распространяется по мастерской. Именно поэтому резчики обычно сами комплектуют вытяжку для фрезера с ЧПУ на основании расчетов.

Вытяжка для ЧПУ станка – главные характеристики

В проекте вытяжной вентиляционной системы рассчитывают следующие характеристики:

• интенсивность воздухообмена, м3/ч;
• мощность вентилятора, Вт;
• величина статического давления, Па.

Основные характеристики указываются в паспорте оборудования или в других сопроводительных документах. Номинальные значения должны быть больше расчетных, чтобы система не работала постоянно на пределе мощности.

Подбор вытяжной системы

При выборе вытяжки ориентируются на характеристики станка с лазером и ЧПУ, указанные в документации. В паспорте оборудования написано, какая вентиляция будет эффективной для конкретного гравера. Характеристику обычно указывают в кубических метрах в час. Например, для станка с рабочим полем 500х300, необходимо отсос с производительностью не менее 500 м3/ч.

Чтобы собрать вентиляцию, потребуется вытяжная трубка, вентилятор, приточный рукав и вывод.

Вытяжная трубка

Вытяжные трубки изготавливаются из коррозионно стойкого металла. Сплав должен быть термостойким, устойчивым к абразивному истиранию. Стыки между звеньями склеивают алюминиевым скотчем. Рекомендованный диаметр – 100-150 мм.

Металлические трубы, в отличие от пластика и резины, можно заземлить. Твердые частицы во время движения трутся о стенки воздуховода, создавая статическое напряжение. С помощью заземления можно защитить оператора станка от случайного удара током.

Жесткие трубы предпочтительнее, чем гибкие. Мягкие рукава быстро заламываются, теряют герметичность. Внутренняя поверхность гофрированной стенки быстро покрывается нагаром.

Выбор вентилятора для систем лазерной вытяжки

Вытяжка для лазерного станка с ЧПУ комплектуется электрическим вентилятором лопастного типа. Мощность двигателя обычно не превышает 1 лошадиную силу. При выборе вентилятора учитывают длину отводящего воздуховода, количество поворотов, другие факторы, которые влияют на давление в системе.

Организация притока воздуха

Если установка вентиляции для станка с ЧПУ будет постоянно откачивать воздух из помещения с закрытыми окнами, самочувствие рабочих ухудшится из-за разницы давлений. Необходимо продумать приток в помещение. Самый простой способ – открыть окно. Если створки не открываются, потребуется приточная установка.

Устройство вывода вытяжной системы

На конце трубки закрепляется дымовая труба. Конструкцию крепят на самой высокой точке крыши и закрывают козырьком для защиты от осадков. Высота трубы должна быть не менее 60 см, иначе выходящий дым и испарения будут засасываться в здание через приточную установку.

Вытяжка улитка для лазерного станка

Вытяжка улитка (или вытяжная установка улитка) – это термин, который может использоваться для обозначения вытяжной системы, которая использует винтовой механизм для всасывания и удаления дыма, паров и вредных газов из зоны обработки лазерным станком.

Эта система выглядит, как винтовой вал (похожий на улитку), который вращается, создавая разрежение и вытягивая вредные вещества из области, где происходит лазерная обработка. Воздух с загрязнениями затем передается через систему фильтрации для удаления частиц и газов перед выбросом в окружающую среду или возвращением в производственное помещение.

Такие системы обеспечивают эффективное удаление вредных выбросов, что важно для поддержания безопасности операторов, обеспечения надлежащего функционирования лазерного оборудования и соблюдения нормативов по охране окружающей среды.

Вытяжка с удалением запаха для станка ЧПУ

Для станков с числовым программным управлением (ЧПУ), включая лазерные станки с ЧПУ, может потребоваться вытяжная система с удалением запаха. В процессе обработки материалов на станке ЧПУ могут выделяться различные запахи, особенно при работе с различными видами пластика, дерева, металла и других материалов. Удаление запаха важно для комфорта операторов и поддержания качественной рабочей среды.

Такие вытяжные системы обычно включают в себя вентиляционные устройства для сбора и удаления воздуха из зоны обработки материалов. Для эффективного удаления запахов может потребоваться применение специальных фильтров, которые способны улавливать и нейтрализовать ароматические соединения.

При выборе вытяжной системы с удалением запаха для станка ЧПУ важно учитывать типы материалов, с которыми работает станок, и характеристики выбранных фильтров. Рекомендуется также соблюдать стандарты безопасности и экологической устойчивости при выборе и эксплуатации таких систем.

Особенности вентиляции для лазерного станка по дереву

В деревообработке обычно используются стружкоотсосы. При выборе установок обращают внимание на производительность, мощность, количество воздуховодов:

• подробнее о вентиляции деревообрабатывающего цеха.

При включении вентилятора в трубе создается разрежение, за счет которого дым, гарь, мелкая стружка и мусор засасываются внутрь. Воздушный поток проходит по каналу, попадает в резервуар. Внутри емкости скорость движения частиц снижается, и они падают на дно. Емкость периодически очищают.

Особенности вентиляции для лазерного станка по металлу

Над станками по металлу обычно устанавливают ротационные вытяжки. Оборудование улавливает мелкодисперсные аэрозоли с размерами в десятые доли микрон. Роторный вентилятор создает разрежение, засасывает воздушный поток вместе с пылью, перемещает по трубе и под давлением выбрасывает наружу. Установки различаются по давлению и скорости вращения колеса:

• подробнее о вентиляция цеха металлообработки.

Особенности вентиляции для станков разных типов

Твердотельные модели типа ND:YAG:

1. Более интенсивное охлаждение, так как при резке твердых материалов выделяется много тепла.
2. Эффективная регулировка воздушного потока для снижения риска распространения дыма.
3. Сложные фильтры для улавливания тонких частиц.

Вытяжка для СО2-лазерного станка:

1. Сложные фильтры, включая кассеты HEPA для тонкой пыли, активированный уголь для улавливания запахов, газа.
2. Мощный отсос для выведения большого объема дыма.
3. Автоматический контроль температуры и эффективное охлаждение для снижения риска перегрева.

Вытяжка для волоконных станков:

1. Широкий диапазон регулировок для точной настройки температуры и удаления разных видов загрязнений.
2. Модульная конструкция вытяжки для быстрой адаптации к любому режиму работы.
3. Фильтры против вредных и токсичных веществ.

Продуманная комплектация вытяжки обеспечит соблюдение требований безопасности, повысит производительность труда, снизит риск отказа станка.

Варианты исполнения вытяжки для лазерного станка

Существует несколько решений, где делать отверстие для всасывания воздуха. Чаще всего трубы присоединяют сбоку – это удобно для оператора и эффективно с точки зрения дымоудаления.

Другие варианты исполнения вытяжки для станка с ЧПУ:

1. Отсос сверху. Над рабочим полем устанавливается колпак. Воздух поступает в трубу со всех сторон.
2. Отсос из-под резака. Воздушные массы поступают в трубу со всех сторон, но всасывается непосредственно из рабочей зоны.
3. Отсос снизу. Воздух поступает сверху.

Варианты исполнения вытяжки для лазерного станка с ЧПУ в зимний период

Зимой приточный воздух имеет низкую температуру, поэтому требует предварительного нагрева. Можно установить на входе рекуператор тепла. Часть энергии отходящих масс будет использоваться на нагрев холодного воздуха. Инженер, который будет работать с проектом вентиляции, должен предусмотреть систему фильтров для защиты пластин рекуператора от засорения, иначе эффективность оборудования быстро снизится.

Современные технологии очистки воздуха в вытяжках для лазерных станков

Современные технологии направлены на повышение эффективности очистки и снижение эксплуатационных затрат.

Одной из перспективных технологий является электрическая фильтрация. В этом случае частицы загрязнений заряжаются в электрическом поле и притягиваются к электродам. Эта технология позволяет эффективно удалять частицы размером до 0,01 мкм.

Другой перспективной технологией является фотокаталитическая фильтрация. В этом случае частицы загрязнений окисляются под действием ультрафиолетового излучения. Эта технология позволяет эффективно удалять органические соединения, в том числе запахи.

Также используются фильтры с мембранами. Эти фильтры представляют собой тонкие пленки, через которые могут проходить только молекулы воздуха. Мембраны изготавливаются из различных материалов, в том числе из полимеров, металлов и керамики. Фильтры с мембранами позволяют эффективно удалять частицы размером до 0,001 мкм.

Кроме того, в вытяжках для лазерных станков могут использоваться фильтры с активным углем. Эти фильтры поглощают различные газы и запахи.

Для повышения эффективности очистки воздуха в вентиляция для лазерного станка также используются комбинированные фильтры, которые состоят из нескольких ступеней очистки. Например, в качестве первой ступени очистки может использоваться механический фильтр, а в качестве последующих ступеней очистки - фильтры тонкой очистки (HEPA) и фильтры с активированным углем.

Выбор технологии очистки воздуха зависит от типа станка, материалов, с которыми он работает, и требований к эффективности очистки.

Расчет вытяжки лазерного станка – пример

В примере расчета используются характеристики гравера, указанные производителем.

Для примера рассмотрим станок с ЧПУ с рабочим полем 1200х900 мм. Производительность вентиляции для такой модели должна быть не менее 1000 м3/ч.

В общем случае объем отводимого воздуха рассчитывается по формуле: V=(Q*I) / S*C, где:

• V — расчетный объем воздуха (м3/час);
• Q — объем газов, которые необходимо отводить от рабочего поля (м3);
• I — коэффициент запаса 1,5;
• S — площадь отверстия вытяжного канала (м2);
• C — скорость воздуха 15-20 м/с.

Что важно учесть:

1. Потери давления в воздуховоде. Например, жесткая труба круглого сечения диаметром 150 мм создает сопротивление порядка 20 Па на каждый метр длины без учета поворотов. Если взять воздуховод большего диаметра, потери и шум будут меньше.
2. Давление в точке присоединения ответвлений. Если в мастерской несколько станков, давление в каждой точке подключения должно отличаться от параметра в основной трубе не более чем на 10 %.
3. Высота трубы над крышей. Выводной патрубок должен усиливать тягу. Для этого его длина должна составлять 60-90 см. Короткая труба будет увеличивать сопротивление в системе.

В нашем примере получается, что производительность вентилятора вытяжки должна достигать 6000 м3/ч при давлении в системе до 1 кПа. Это мощное, дорогое оборудование. В целях экономии можно установить несколько вытяжек-улиток для лазерного станка, по одной штуке на два гравера. В этом случае достаточно моделей с производительностью 1800 м3/ч с давлением до 1,7 кПа. Выходы вентиляторов объединяются через концентратор.

Расчет вентиляции должен выполнять опытный инженер-проектировщик. От расчетов зависит эффективность и экономичность вытяжки.

Проектирование

Чтобы вентиляция работала безотказно и справлялась с задачей отведения загрязненного воздуха в полном объеме, необходим проект. В пакет документации входят чертежи, спецификации, экономическое обоснование. Проектировщик выполняет расчет вытяжки лазерного станка – это гарантия того, что оборудование выдержит нагрузку.

Заказать проект можно в компании «Qwent». Мы подготовим документацию, поможем выбрать оборудование. Мы также выполняем монтаж систем под ключ с гарантией надежности.

Монтаж вытяжки

Существует два способа как сделать вытяжку для лазерного станка: с выводом на улицу и с возвратом очищенного воздуха в помещение.

Вывод отработанного воздуха на улицу

Уличная вентиляция предполагает вывод воздушной массы за пределы здания. Решение экономичное, но требует тщательного проектирования и сложного монтажа. Для комплектации такой системы необходим мощный вентилятор, который будет перемещать воздух по длинному каналу с поворотами. Отверстия вывода должны быть герметичными, чтобы не происходило обратного заброса.

Система фильтрации воздуха

Воздух можно вернуть в помещение после тщательной очистки. Поток проходит через механические, сорбционные фильтры, избавляется от твердых включений, газов, запахов. Фильтрующие кассеты регулярно меняют. Система позволяет организовать вытяжку в мастерских, где невозможно сделать вывод на улицу.

Этапы монтажа

Работу начинают с определения места для установки оборудования. Вытяжка должна выполнять свои функции, не мешая оператору станка.

Этапы монтажа:

1. Крепление воздуховодов. На стенах и потолке выполняют разметку, устанавливают крепеж, затем монтируют воздуховоды.
2. Установка фильтров. Элементы должны быть доступны для регулярного обслуживания.
3. Монтаж вентилятора. Оборудование подключают к электросети.

На завершающем этапе монтируют автоматику. Специалист устанавливает программное обеспечение для мониторинга и регулировки.

Наши сертификаты, лицензии и допуски СРО

Деятельность компании лицензирована. В наличии все необходимые сертификаты и допуски СРО, включая лицензию МЧС.

Лицензия – допуск СРО (страница 1)

Лицензия – допуск СРО (страница 2)

Пусконаладка

После монтажа вытяжку для лазерного ЧПУ калибруют. Инженер проводит настройку оборудования: регулирует воздушный поток, проверяет работу датчиков температуры и загрязнений. Затем выполняют тестирование системы. Оборудование испытывают под рабочей и аварийной нагрузкой, чтобы убедиться в его безопасности.

Результаты пусконаладки фиксируются в документах. По итогам работ заказчик получает акт приема-передачи, гарантийную документацию на оборудование.

Рекомендации по обслуживанию

Техническое обслуживание вентиляции ЧПУ-станка включает проверку и замену фильтров, контроль целостности воздуховодов. Систему осматривают на предмет загрязнений, налетов, засоров. В ходе обслуживания проверяют работу вентиляторов и автоматики.

Если в системе обнаружена неисправность, проводится диагностика основных узлов. Поломку устраняют, чтобы не допустить отказа вытяжки.

Вывод

Эффективная вытяжка (вентиляция) для лазерного станка с ЧПУ играет важную роль в поддержании безопасности рабочей среды и обеспечении долговечности оборудования. Выбор вытяжки – это не менее важный вопрос, чем выбор станка с ЧПУ. От надежности вентиляции зависит безопасность и эффективность гравера. Правильная вытяжная система обеспечит чистоту рабочего места, предотвращающие образование конденсата и эффективное удаление вредных веществ в окружающую среду.

Создать надежную и адаптируемую вентиляцию для лазерного станка помогут специалисты из проектно-монтажной компании «Qwent». Мы разработаем и смонтируем эффективную систему с учетом особенностей вашего производства.

Литература

1. Поляков Р. Ю., Бокадаров С. А., Мозговой Н. В. Меры по снижению выбросов вредных веществ в атмосферу при плазменной резке металла //Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. – 2012. – №. 1. – С. 240-242.
2. Соловьев Н. Г., Шемякин А. Н., Якимов М. Ю. Устройство удаления газообразных и твердых продуктов лазерной резки. – 2018.
3. Об отходах производства и потребления.