模组式制氮机与双塔式制氮机的性能对比

发布时间：2019-07-25 浏览次数：2633

对比维度	模块式制氮机	双塔式制氮机
设计与原理	多个独立吸附单元（模组）并联工作	两个吸附塔交替进行吸附与再生
纯度与流量	纯度可达99.999%以上	纯度可达99.99%以上
灵活性	高。可通过增减模组来调整产能	低。结构固定，产能调整复杂
能耗效率	高。采用高效分子筛，空氮比可达4.2:1，能耗较低	取决于工况。满负荷运行时能效高，但低负荷或频繁启停时能耗会增加
维护成本	低。模组独立，可快速更换，停机时间短	相对较高。阀门控制系统复杂，维护需要专业人员，停机时间可能较长
占地面积	小。结构紧凑，模块化设计	大。需要两个吸附塔及配套管路

如何选择：关注核心需求

了解了基本区别后，你可以根据自己的核心需求来判断哪种类型更适合。

选择模组式制氮机，如果：

产量需要灵活变动：未来有明确的扩产计划，或者生产本身存在季节性、周期性波动。

空间和节能是重点：厂房空间有限，或对生产能耗有严格的控制要求。

初期预算有限：希望控制初始投入成本，并追求更低的维护成本。

选择双塔式制氮机，如果：

追求极高的氮气纯度：你的生产工艺，例如在半导体芯片制造或某些精密化工领域，要求氮气纯度于99.999%及以上。

需求量大且稳定：你的生产线需要大规模、连续、稳定的氮气供应，且用气量长期稳定。

看重长期运行的稳定性：在满负荷连续运行工况下，其稳定性和经济性表现更佳。

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浅谈氮气在激光切割中的应用

激光切割利用氮气在实际生产中解决了许多加工难题，并且将加工范围扩大到了铝、黄铜等氧气切割很难加工的领域。下面介绍一下它在各种材料、领域中的应用。

1.碳钢

碳钢使用氧气切割。表面温度因为碳辅助熔化、氧气助燃而非常高。当切割尖锐角、直径小于料厚的孔时，狭小的区域内集中了过多的热量，使切割质量无法保证。氮气不辅助燃烧，加之具有的冷却作用，适合解决这类加工难题，能够提高产品质量。

2.不锈钢

从成本考虑，切割边氧化不影响使用的不锈钢零件采用氧气切割。但不锈钢中合金元素Ni等的含量较大，熔化物粘度大，流动性差，氧气切割时较低的气压容易导致粘渣等质量缺陷。焊接不锈钢时氧化层严重影响焊接质量，特别是氩弧焊。氮气切割提供的优质无氧化断面，满足了不锈钢焊接对切割断面的高要求。

3.铝、黄铜

铝、黄铜对激光有着高反射率、低吸收率，要求高功率来熔化材料。而且要配备反射吸收装置，使不平线性波不反射回透镜，来保护激光器的安全。要求氮气切割。

铝的熔点较低，3mm厚以下的可用氧气切割，但质量很差，断面而且毛刺坚硬。使用氮气切割断面光滑，4mm厚以下能够获得没有获得毛刺的效果。铝粘性大加上的热传导性，熔化物可能没来得及吹走就已经冷却了，所以容易出现毛刺。通过调整焦点，升高气压，降低速度来降低表面粗糙度值，以保证毛刺可轻易清除。

4.刻蚀

刻蚀是一种特殊切割，能量只有基本功率的5%。它仅对材料表面发生作用，主要用来刻蚀标记。氧气刻蚀温度高度，有时表面出现焊渣。集中刻蚀还会因热量集中而损伤零件表面。氮气刻蚀光亮且不损伤表面，可用来刻蚀要求较高的说明文字。

氧气切割厚度大、成本低，主要应用于碳钢。氮气的冷却、保护作用提高了切割质量，并且在不锈钢、铝、黄铜的切割中取得良好效果，解决了许多加工难题。

另外，不辅助燃烧的特点还能用来加工木材、有机玻璃等特殊材料，有着广阔的应用前景。

盖斯伊科技（苏州）有限公司
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随着3D打印技术在航空航天、医疗牙科、汽车制造等领域的广泛应用，一种模块化、高效率的制氮设备正悄然成为该行业高质量发展的重要推手。
在当今迅猛发展的3D打印领域，金属粉末在激光熔融过程中的防氧化保护直接关系到产品质量与性能。

传统氮气供应方式如钢瓶和罐装液氮正逐渐被一种更加高效、经济的技术所替代——模块式制氮机，它采用变压吸附（PSA）技术，直接从空气中分离出所需纯度的氮气，为3D打印提供了前所未有的气体解决方案。

3D打印的惰性气体保护需求
在选择性激光熔化（SLM）等金属3D打印工艺中，金属粉末在高温下极易氧化，导致成品产生缺陷甚至失效。
环绕在3D打印机金属粉末床周围的高纯度惰性气体环境是确保打印质量的关键，它可以有效防止金属在激光熔融过程中氧化。
氮气作为理想的保护气体，在3D打印过程中发挥着多重作用：防止打印材料在高温下氧化、冷却打印头减少热量积聚、提高打印精度，并最终提升产品质量。
对于不同的打印材料，所需惰性气体也有所区别——氩气用于钢和钛，而氮气则适用于铝材的打印。
模块式制氮机技术原理
模块式制氮机采用变压吸附（PSA）技术，直接从空气中分离氮气。空气中78%都是氮气，这意味着制氮机将永不停歇，一直根据需求产生氮气。这项技术利用碳分子筛（CMS）作为吸附剂，在常温下分离空气制取高纯度氮气，纯度稳定可达99.999%。
模块化设计使得用户可以根据实际需求灵活扩充制氮能力，只需添加CMS模块即可增加产气量，这一特点特别适合生产规模不断扩大的3D打印企业。
模块式制氮机的优势
与传统气体供应方式相比，模块式制氮机在3D打印领域展现出显著优势。它能够实时生成氮气，避免氮气储存运输，大大提高生产效率。在成本方面，模块式制氮机购买成本和运行成本双低，与传统的氮气供应方式相比，可以显著降低氮气的采购成本与运输费用。高质量的元器件确保了氮气7*24小时不间断供应，满足工业生产连续运作的需求。模块式制氮机结构紧凑，方便连接已有压缩空气系统，即插即用，极大提升了设备的易用性。
市场前景与发展趋势
据市场研究报告显示，3D打印气体市场正保持稳定增长，氮气是其中的重要组成部分。
模块化、智能化、节能高效成为制氮机技术发展的主要方向。最新一代的氮气发生器已经配备了纯度监测、可选故障安全关闭和环保模式等功能，最大限度地提高能源效率并降低运行成本。随着3D打印技术向更多行业渗透，对高效、经济气体解决方案的需求将持续增长，模块式制氮机有望成为更多3D打印企业的标准配置。

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