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Co2 レーザー管インフレーション技術
Co2 Laser レーザーの設計寿命は 20,000 時間です。寿命に達したレーザーは、リフィル（レゾネーターガスの交換）のみで20,000時間再利用できます。膨張を繰り返すことで、レーザーの寿命を大幅に延ばすことができます。
CO2レーザーチューブガスやキャビティガスの搬送が容易です。CO2、窒素、およびヘリウムは、2200 PSIG (ポンド/平方インチ、ゲージ) の高圧シリンダーを介して供給されます。このガス供給方法は、共振空洞ガスの消費率が低いため、費用対効果が高く便利です。各ガスについて、レーザー キャビティに流入する圧力は 80 PSIG で、流量は 0.005 ～ 0.70 scfh (標準立方フィート/時間) の範囲でした。

実際、ガスの純度レベルを特定することで、炭化水素、湿気、粒子状物質の 3 つの主な汚染の必要性が削減されることがわかりました。炭化水素含有量は 1 ppm に制限する必要があり、湿度は 5 ppm 未満である必要があり、粒子は 10 ミクロン未満でなければなりません。これらのタイプの汚染が存在すると、ビーム出力が大幅に失われる可能性があります。また、共振器のミラーに堆積物や腐食スポットが残る可能性があり、ミラーの有効性が低下し、耐用年数が短くなります。

レーザーガスの場合、一方の油圧シリンダーを主ガス供給源とし、もう一方の油圧シリンダーをバックアップガス供給源として使用します。一次エア供給源である油圧シリンダが空になると、バックアップエア供給源である油圧シリンダがエア供給に切り替わり、一次エア供給源のガスがなくなってもレーザが能動的に遮断されるのを防ぎます。ターミナル コントロール パネルには、レーザー入口の入口圧力を微調整できる 3 方向コントローラーがあります。コンディショニング装置の場合、ヘリウムの漏れ速度は約 1X 10-8 scc/s (標準立方センチメートル/秒、換算後、ヘリウムの漏れ速度は約 1 立方センチメートル/3.3 年) です。ステンレス鋼管とパイプ

高いガス純度を維持するために締め付け装置が使用されます。変換装置には、建設の初期段階や油圧シリンダーの交換時にパイプラインに侵入する汚染物質や、パイプラインに発生した可能性のある漏れを除去する T ストレーナーも組み込まれています。ガスがレーザーに入ると、2ミクロンのフィルターと高流量安全弁が最終的な保護を提供し、粒子の汚染や過圧状態の発生を防ぎます。
窒素は、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム材料の補助切削に使用できます。窒素で得られた炭素鋼の切削速度は、酸素で得られたものよりも遅くなります。ただし、窒素を使用すると、切断面に酸化物が蓄積するのを防ぐことができます。窒素の場合、ノズルのサイズは 1.0 mm から 2.3 mm の範囲で、ノズルの圧力は最大 265 PSIG に達し、流量は 1800 scfh に達することがあります。TRUMPFは、少なくとも99.996%またはクラス4.6の窒素純度を推奨しています。同様に、ガスの純度が高いほど、切断速度が速くなり、切断がきれいになります。すべての補助ガス関連機器も、高いガス純度を維持するように特別に設計する必要があります。
補助ガスの流量が多いため、油圧シリンダーまたはデュワーは、高圧シリンダーよりも費用対効果の高い空気源になります。貯蔵されるのは低温の液体物質であるため、発散したガスはヘッドスペースに貯蔵されます。一般的な油圧シリンダーには、空気圧が 230、350、または 500 PSI のさまざまなタイプの安全弁があります。通常、500 PSI の圧力を持つ油圧シリンダー (別名レーザー シリンダー) は、レーザー アシスト ガスの高圧要件のため、唯一の適切なタイプです。物質は、油圧シリンダーから抽出されると、気体または液体の状態になります。ただし、レーザーおよびレーザー調整装置を通過できるのはガス状物質のみです。液化ガスを使用する場合は、液化ガスを使用する前に外部気化器で気化させる必要があります。

油圧シリンダーからガスを抽出するプロセスは非常に複雑になる可能性があることを指摘しておく必要があります。単一のデュワー シリンダーからのガス抽出の最大速度は、1 時間あたり約 350 立方フィートです。連続して適用すると、抽出速度は、油圧シリンダーの容量が減少し始めるにつれて減少し続けます。さまざまな油圧シリンダーでマルチパイプ機器を使用しても、常にプラスの効果があるとは限りません。異なるシリンダーのトップ圧力から得られる速度は等しくないため、圧力の高いシリンダー内の空気の流れが、圧力の低いシリンダーからの空気の流れを遮る可能性があります。マルチパイプ装置では、油圧シリンダーを追加するたびに、元のデュワー流量 (つまり、1 時間あたり 70 立方フィート) の 20% のみが追加されます。油圧シリンダの多管式機器のエアフローを改善するためには、多管式バルブも設置する必要があります。マルチパイプバルブは、各油圧シリンダーの上部の空気圧をより均一にし、異なる油圧シリンダー内のガスの抽出プロセスをより均一にすることができます。マルチパイプ バルブを使用する場合、追加の油圧シリンダーごとに、元のデュワー フローの約 80% (つまり、1 時間あたり 280 立方フィート) を追加できます。
補助ガスとしての酸素と窒素の状況については、今後は窒素のガス供給方式が固体タンクになると同社は見込んでいる。酸素の必要量はそれほど高くなく、最大 50 PSI と 250 scfh しかないため、マニホールドを使用して 2 つの油圧シリンダーを介して、ドーム加圧のバランスバー スタイルのコンディショナーに接続できます。バランス バーの設計により、30 ～ 40 PSI の小さな圧力降下で、1 時間あたり最大 10,000 立方フィートの流量が可能になります。従来のリバース シート コンディショナーは、気流曲線が大幅に低下するため、この用途には適していません。コンディショナーの流量要件が高まるにつれて、結果として出口での圧力低下がより深刻になりました。このようにして、レーザー内の最小圧力を維持できない場合、メンテナンス回路がトリガーされ、レーザーがアクティブに閉じられます。

コンディショナーのドーム加圧機能により、ガスのごく一部が一次コンディショナーから二次コンディショナーに排出され、二次コンディショナーはガスを一次コンディショナーのドームに戻します。スプリングではなくこれらのガスを使用して、ダイヤフラムを押し下げてバルブ シートを開き、下流のガスが通過できるようにします。この計画により、出口圧力を 0 ～ 100 PSI または 0 ～ 2000 PSI の間で変化させることができ、入口圧力は変動しますが、出口流量と圧力は一定のままです。
油圧シリンダーがガスを供給するのと同じ方法で窒素を供給することはあまり役に立ちません。必要な最大流量は 1800 scfh で、圧力は 256 PSIG であるため、これには 8 つの油圧シリンダーを一緒にマニホールドする必要があり、このタスクを達成するにはマニホールド バルブを使用する必要があります。ただし、液体が 2 つの液体タンクから引き出され、5000 scf の流量でフィン付き気化器に供給されるとします。ガス化装置から流れる窒素は、酸素供給に見られるものと同様に、ドーム加圧されたバランスバー調整器に供給されます。