W otaczającym nas powietrzu znajduje się już tylko 21% tlenu!
Niezależnie od profilu produkcji przedsiębiorstwa – czy specjalizuje się w chemii, elektronice, cięciu laserowym, czy też przemyśle spożywczym – rodzaj i jakość zastosowanych gazów technicznych ma zawsze kluczowe znaczenie.
Niezależnie od profilu produkcji przedsiębiorstwa – czy specjalizuje się w chemii, elektronice, cięciu laserowym, czy też przemyśle spożywczym – rodzaj i jakość zastosowanych gazów technicznych ma zawsze kluczowe znaczenie. W porównaniu z dostarczanymi na zamówienie butlami lub zbiornikami gazu, opcja wytwarzania gazów w miejscu ich użytkowania ma wiele zalet, począwszy od oszczędności a skończywszy na ciągłości dostaw. Dokładnie takie rozwiązanie oferuje firma Atlas Copco. Nowoczesne generatory azotu stanowią optymalne rozwiązanie: dopasowane są do aktualnego zużycia i wytwarzają gaz, przy najniższym możliwym koszcie.
Azot (N, łac. Nitrogenium), to pierwiastek chemiczny odkryty w 1772 roku przez szkockiego chemika i fizyka – Daniela Rutherforda. Polska nazwa „Azot” została zaproponowana przez krakowskiego chemika Filipa Waltera w 1884 r.
Azot pod normalnym ciśnieniem atmosferycznym jest obojętny dla organizmów żywych. W otaczającym nas powietrzu znajduje się go ponad 78%, gdzie występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2.
Wiele firm produkcyjnych przy wyborze sposobu dostarczania azotu skupia swoją uwagę wyłącznie na cenie zakupu, nie biorąc w ogóle pod uwagę kosztów związanych z logistyczną stroną korzystania z tego medium w postaci płynnej lub jako gaz przechowywanego w butlach gazowych. Wbrew pozorom operacje takie jak: częste zamawianie, wypożyczanie i obsługa butli, transport, zachowanie nadzwyczajnych środków bezpieczeństwa, stanowią znaczący i nieustannie rosnący element kosztów stałych przedsiębiorstwa. Wybierając rozwiązanie polegające na wykorzystaniu stacjonarnego generatora azotu można nie tylko wyeliminować te dodatkowe wydatki ale i zyskać niezawodne i bezpieczne źródło gazu.
Generatory azotu Atlas Copco, produkowane w technologii adsorpcji zmiennociśnieniowej (NGP, NGP+), oferują wymaganą czystość i wysoką wydajności, dzięki czemu są idealnym rozwiązaniem dla szerokiej gamy różnorodnych zastosowań. A zastosowania mogą być naprawdę szerokie, począwszy od przykrywania azotem produktów spożywczych i pakowania ich w modyfikowanej atmosferze (MAP), po bardziej wyrafinowane, jak lutowanie przepływowe, czy zasilanie głowicy lasera tnącego gazem pomocniczym, czyli w tym przypadku azotem.
Azot wykorzystywany jest także przy przechowywaniu np. płytek drukowanych oraz past lutowniczych. Podwyższona zawartość azotu w atmosferze, w której odbywa się składowanie, zapobiega utlenianiu się, wydłuża dopuszczalny okres składowania oraz zapewnia dobrą zdolność komponentów do lutowania.
Firma RENEX z Włocławka jest najlepszym przykładem potwierdzającym fakt, że generatory azotu są niezwykle istotnym elementem, który pozwala na niezależność dostaw tego gazu i utrzymanie bezpieczeństwa ciągłości produkcji. RENEX jest jedną z największych i najdłużej działających polskich firm, dostarczającą najnowsze technologie w zakresie produkcji i serwisu urządzeń elektronicznych. Azot wykorzystywany w procesie produkcyjnym elementów oferowanych na potrzeby przemysłu elektronicznego, wytwarzany jest w firmie RENEX ze sprężonego powietrza przez system, składający się ze sprężarki śrubowej z wtryskiem oleju GA22+FF, sprężarki firmy konkurencyjnej, trzech zbiorników buforowych oraz generatora azotu NGP 15 Atlas Copco.
Dzięki takiej konfiguracji firma jest w pełni niezależna od zewnętrznych dostaw tego gazu, ma zapewnione niezawodne źródło azotu oraz ma niższe koszty operacyjne związane z pozyskaniem azotu w porównaniu do jego dostaw z zewnątrz (koszty transportu, opłaty za wynajem, straty związane z parowaniem azotu ze zbiorników magazynowych).
Specyficzne właściwości tego gazu (główną jego zaletą jest inercyjność) – firma RENEX wykorzystuje w fali lutowniczej , jako osłonę stopu lutowniczego w fazie rozpływu cyny.
Proces lutowania na fali, jest nadal szeroko stosowany i popularny choć technika ta nie jest tak naprawdę nowa. Nowoczesne technologie – w tym także te związane z montowaniem podzespołów elektronicznych skłaniają się w kierunku mniejszych i bardziej wydajnych urządzeń, ale popyt na montaż THT (through-hole tchnology) oraz montaż SMT (surface-mount technology) z wykorzystaniem elementów klejonych na dolnej stronie płytki nadal istnieje.
Wykorzystanie osłony azotowej w procesie lutowania wydaje się być coraz bardziej popularne – nie tylko w urządzeniach lutowania selektywnego, ale także do lutowania na fali, gdzie azot zdecydowanie poprawia proces. Zastosowanie azotu obniża ilość wytworzonych tzw. zgarów, redukuje zużycie topnika oraz defektów złączy co znacząco wpływa na jakość produkcji, środowisko naturalne, a także generuje realne oszczędności. Spowodowane jest to główne redukcją procesu utleniania, poprawą napięcia powierzchniowego lutu i jakości połączeń miedzy poszczególnymi elementami elektronicznymi. W efekcie końcowym otrzymujemy produkt o znacznie ograniczonej liczbie wad lutowniczych.
Również cięcie laserowe, czyli inaczej proces cięcia termicznego jest często stosowany w przemyśle i tu także azot znajduje swoje miejsce. Większość zastosowań dotyczy obróbki blachy. Przykładem są panele obudów naszych sprężarek, które są wycinane laserowo. Wycinarki laserowe mogą grawerować metal i ciąć blachy z dużą szybkością, nawet w przypadku skomplikowanych kształtów.
Wiązka lasera w głowicy tnącej zostaje skupiona na bardzo małej powierzchni przedmiotu obrabianego. W rezultacie jej temperatura gwałtownie wzrasta a materiał, z którego jest wykonany przedmiot topi się. W tym czasie dysza, wbudowana w głowicę tnącą, pokrywa to miejsce gazem pomocniczym. Natężenie przepływu gazu zależy od średnicy dyszy, ciśnienia gazu i odstępu między głowicą tnącą, a przedmiotem obrabianym.
Azot jest to zdecydowanie najpopularniejszy gaz pomocniczy, ze względu na jego neutralność. Oznacza to, że jeśli użyty zostanie azot, gorący metal nie będzie reagować z otaczającym tlenem w powietrzu. Dlatego materiał nie będzie się barwić, co zapewni jasną krawędź ciętą (w zależności od wybranej czystości). Ponadto ma pozytywny wpływ na szybkość cięcia. Cięcie z azotem nazywa się cięciem plazmowym.
Jakie czystości azotu są wymagane ?
Czystość gazu pomocniczego określają wymagania klientów, dotyczące produktu końcowego. W przypadku cięcia laserem czystość azotu można utrzymywać na stosunkowo niskim poziomie, jeśli kolor krawędzi tnącej nie jest ważny. Przykładowo, gdy materiał zostanie poddany obróbce po cięciu (malowany, spawany, itp). Obniżenie czystości znacznie obniża koszty.
Z drugiej strony, jeżeli kolor krawędzi ma znaczenie, konieczna jest wyższa czystość gazu.
A w jaki sposób wytwarzany jest azot w generatorach NGP?
Generator gazu składa się z dwóch zbiorników zwierających złoża. W przypadku generatorów azotu: z węglowym sitem molekularnym, w przypadku generatorów tlenu: z zeolitowym sitem molekularnym. Podczas gdy jeden zbiornik produkuje gaz, drugi jest w tym czasie regenerowany.
Węglowe i zeolitowe sita molekularne, posiadają w swojej strukturze pory, w których zatrzymywane są molekuły azotu lub tlenu. Dzięki temu na wylocie otrzymywany jest przepływ gazu o obniżonej zawartości azotu lub tlenu. Czystość azotu na wylocie generatora NG może wynosić nawet 99,9999%, natomiast maksymalna czystość otrzymywanego tlenu to 99,5%.