Sofi-spb.ru

Стройка и ремон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Преимущества плазменной резки металла

Плазменная резка металла: принцип работы, технология, системы

Вся статья написана на бытовом языке, без сложных технических терминов, и поэтому она доступна для понимания любому заинтересованному посетителю, в том числе, не связанному с металлообработкой.

Содержание:

1. Технология плазменной резки

1.1 Принцип работы плазменной резки

Начнем мы с краткой расшифровки такого слова «плазма». Итак…

Много непонятных слов? Не страшно! Это определение нужно только для понимания сути – нагреваем газ примерно до 10000 о С, создаем давление и ионизацию – получаем плазму. Далее переходим к определению плазменной резки.

Итак, сейчас, я думаю, у Вас должно уже появиться представление, относительно того, что есть плазменная резка. Если нет, то предлагаю Вам посмотреть материал, в котором подробно все рассказывается.

1.2 Газы, используемые в плазменной резке

Теперь давайте остановимся поподробнее на газах, используемых в плазменной резке.

Воздушно-плазменная резка

В данном случае, в качестве плазмообразующего газа используется воздух. Это, пожалуй, самый дешевый вариант плазменного раскроя. Воздух подходит для резки почти всех видов металлов: чёрная сталь, нержавейка, медь, латунь и др. Воздух дает средние показатели относительно качества и скорости раскроя и подходит для большинства пользователей плазменной резки. Подробнее об этой резки можно почитать здесь.

Кислородная плазменная резка

Кислород используется в более профессиональных системах плазменной резки, где необходимо получить наилучшее качество и наибольшую скорость раскроя. Говоря о качестве, мы имеем ввиду перпендикулярность реза и минимальное количество шлака (облоя) с нижней стороны вырезаемой детали.

Плазменная резка с использованием защитных газов

Данная технология используется в передовых профессиональных системах плазменного раскроя. Комплексы такого оборудования стоят от 5 до 12 млн. рублей. В качестве режущего газа могут быть использованы: Кислород (О2), Азот (N2), Аргон (Ar) и воздух. Эти же газы могут использоваться как защитные, в определенных пропорциях. Использование защитных газов позволяет приблизить плазменную резку толстых заготовок (до 50 мм) к качеству лазерной.

Наиболее часто используемые показатели плазменной резки:

Толщина разрезаемого металла0,5-70 ммЗависит от тока резки
Толщина плазменной струи0,5-2 ммЗависит от толщины металла
Скорость плазменной резки250-10000 мм/минЗависит от тока резки и толщины металла
Давление газа5-12 АтмЗависит от мощности источника плазмы
Ток плазменной резки20-800 AЗависит от толщины металла

1.3 Раскрой разных видов металлов

Плазменная резка подходит для раскроя почти всех металлов, но в отдельности для каждого вида металла существуют свои особенности. Рассмотрим наиболее востребованные металлы.

Плазменная резка стали

Существует много видов стали, мы не будем углубляться в марки и состав. Основное значение для плазменного раскроя имеет содержание в стали углерода – именно этот параметр определяет качество, которого получится добиться при плазменной резке.

Низкоуглеродистая сталь наиболее подходит для плазменного раскроя. Именно на неё ориентируются все производители источников плазмы создавая карты резки и табличные значения тока и скорости раскроя для разных толщин стали.

Высокоуглеродистая сталь (в том числе оцинкованная сталь) так же поддается плазменной резке, но тут для получения качественного реза нужна будет тонкая настройка оборудования и эксперименты с режимами раскроя.

Легированные стали так же можно резать плазмой (наиболее известная — нержавеющая сталь). Поскольку легированные стали используются в промышленности гораздо реже, табличных показателей для их раскроя производители аппаратов плазмы не предоставляют. Но по опыту, можем сказать, что показатели отличаются от раскроя низкоуглеродистой стали, в ту или иную сторону, в пределах 20%. Высоколегированную толстостенную сталь рекомендуют резать не воздухом, а смесью газов: азота, аргона и в некоторых случаях водорода, дабы не повредить её структуру вокруг реза.

Плазменная резка цветных металлов

При раскрое цветных металлов, таких как: алюминий, медь, титан, для получения качественного реза используют так же смесь газов: азота, аргона и водорода. Это связано с высокой стоимостью цветных металлов – не стабильный раскрой может привести к существенным денежным потерям в виде испорченных заготовок. Воздухом резать данные материалы тоже возможно, но как правило, в небольших объемах и со средним качеством кромки.

2. Ручная плазменно-дуговая резка металлов

Ручная плазменная резка производится при помощи портативных (мобильных) аппаратов плазменной резки, состоящих из:

  1. Основного аппарата, содержащего трансформатор и выпрямительную подстанцию.
  2. Силового кабеля питания.
  3. Шлангопакета, идущего от аппарата до плазменного пистолета. Шлангопакет содержит воздушный шланг и силовой кабель.
  4. Плазматрона (плазменного пистолета) – в нём происходит формирование плазмы.

Существует два основных способа ручного плазменного раскроя:

  1. Косвенная резка плазменной струей. Данный метод используют в основном для резки не
    металлических материалов. Электрическая дуга, формирующая плазму, в этом случае загорается между электродом и соплом плазматрона. Разрезаемый материал в формировании плазмы не учувствует, а резка осуществляется вырывающейся из резака плазменной струей.
  2. Прямая плазменно-дуговая резка. Это как раз наш случай, так как данный метод используется для резки металлов. Он используется как в ручной, так и в механизированной плазменной резке. Электрическая дуга загорается между электродом и разрезаемым металлом и совмещаясь со скоростным потоком воздуха образует плазму. Получаемая плазменная струя обладает такой мощностью, что буквально испаряет металл в процессе резки.

Ручная плазменно-дуговая резка на столько хорошо себя зарекомендовала, что применяется сейчас почти на всех предприятиях, имеющих цех металлообработки. Большое количество частников предлагают выездные услуги плазменной резки, т.к. ручные аппараты очень мобильны, их можно переносить в руках или на плечевом ремне.

Основные преимущества ручных плазменных аппаратов:

  1. Мобильность, портативность (ручные аппараты малой и средней мощности весят от 10 до 25 кг).
  2. Доступность использования (работают от 220 V, сила тока зависит от мощности аппарата).
  3. Универсальность (возможность резки всех видов металлов).
  4. Доступная цена (ручные аппараты плазменной резки российского производства стоят от 15000 до 70000 руб.

3. Автоматическая плазменная резка

С появлением ручной плазменной резки данную технологию начали использовать совместно со станками с ЧПУ (числовое программное управление). Использование станков ЧПУ совместно с плазменным резаком позволяет производить раскрой листового металла, круглых и профильных труб с высокой точностью (±0,25-0,35 мм) и скоростью (до 7 м/мин).

Наиболее распространена автоматическая плазменная резка листового металла. Плазменные аппараты средней мощности режут листовой металл до 30 мм на пробой. Более профессиональные и мощные аппараты могут разрезать листы до 70 мм с высоким качеством.

Один и тот же аппарат плазменной резки может использоваться как для ручной резки, так и для автоматического раскроя, за исключением плазмотронов, которые разделяются на ручные и механизированные.

Для раскроя с ЧПУ как правило используются более мощные плазменные аппараты, чем для ручной резки. Наиболее востребованы аппараты мощностью от 65 до 125 А, питание у которых происходит от 380 V.

Плазменная резка на станке с ЧПУ позволяет резать металл толщиной до 60 мм с высоким качеством.

4. Применение плазменной резки

В силу своей универсальности и доступности плазменная резка сегодня применяется почти на всех средних и крупных предприятиях, занимающихся металлообработкой.
С применением плазменной резки изготавливаются металлоконструкции и изделия: двери, ворота, калитки, заборы, художественные орнаменты, узоры и флюгера, вешалки, отводы вентиляции, сваи и другие металлоизделия.

Многие предприниматели строят бизнес на плазменной резке, имея у себя оборудование и принимая заказы на раскрой металла.

5. Преимущества и недостатки плазменной резки

Чтобы говорить о преимуществах плазменной резки и ее недостатках, нужно определиться с чем мы будем сравнивать. У плазменного раскроя есть три основных конкурента – газо-кислородная резка, лазерная резка и гидроабразивная резка. Каждый из четырех видов раскроя имеет свою специфику применения. Подробное сравнение мы привели в предыдущей статье, рекомендуем Вам с ней ознакомиться.

Здесь же мы распишем основные преимущества и недостатки плазменной резки с практической точки зрения предприятий, которые ее используют. Итак…

Преимущества плазменной резки

  • Раскрой металла от 0,5 до 50 мм;
  • Раскрой всех видов металлов (алюминий, медь, титан, нержавейка, сталь и т.д.);
  • Точность плазменной резки 0,25-0,35 мм;
  • Скорость раскроя тонких металлов до 7 м/мин, быстрый пробой металла;
  • Мобильность ручных плазменных аппаратов;
  • Высокая степень готовности деталей (минимальная очистка от шлака).

Недостатки плазменной резки

  • Относительно высокая стоимость качественных плазменных аппаратов;
  • Высокая стоимость расходных материалов (сопло, электрод, защитный экран);
  • Наличие минимальной конусности реза;

Вот, в общем-то, все основные моменты, которые нужно знать, если Вы планируете использовать плазменную резку металлов в своих задачах.

По всем вопросам мы с радостью проконсультируем Вас по телефону 8 (800) 500-33-04!

Остались вопросы? Задайте их нашим специалистам!

Отправьте заявку и наш менеджер свяжется с вами в течение 3 минут!

  • Компания
    • О компании
    • География продаж станков
    • Отзывы
    • Сертификаты
    • События
  • Продукция
    • Плазменные станки
    • Газовые станки
    • Лазерные станки
    • Галтовочные станки
  • Сервис
    • Доставка
    • Монтаж и пуско-наладка станков плазменной резки
    • Обучение сотрудников
    • Гарантия на станки
  • Информация
    • Фото
    • Видео станков
    • Выбор источника плазмы
    • Подготовка воздуха
    • Расходные материалы
    • Статьи по плазменной резке

© 2008-2021 ООО «ТеплоВентМаш» — производство станков плазменной, газовой и лазерной резки. Права защищены.

Ваша заявка принята

Наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время!

Если вы авторизованы в WhatsApp через компьютер, можете воспользоваться кнопкой ниже

Если вы авторизованы в Viber через компьютер, можете воспользоваться кнопкой ниже

Если вы авторизованы в Telegram через компьютер, можете воспользоваться кнопкой ниже

Технология плазменной резки металла

Содержание:

  1. 1. Современный принцип работы техники
  2. 2. Задачи плазменной резки
  3. 3. Известные имена на рынке оборудования

Плазма является четвертым агрегатным состоянием окружающей нас материи. По сути, это совокупность пара и энергии. С момента открытия плазмы она стала широко использоваться как в промышленности, так и на производстве. Она расширила спектр выполняемых задач аппаратами-предшественниками.

Плазменная резка — технология, появившаяся из плазменной сварки еще в 1960-ых. Она создавалась как очень производительный способ резки листовой стали и металлических пластин. Основана эта технология была на использовании воздушно-плазменной дуги. Сам процесс состоял из местного расплавления металла, а потом его выдувания потоком воздуха. Впоследствии образуется полость. Этот способ имел преимущества перед традиционными способами, позволяя делать резку более точной, а края более ровными, чем при использовании иных видов резки.

По сравнению с нынешними агрегатами их предшественники были большими, медленными и достаточно дорогостоящими, поэтому их использование было ограничено и отсутствовало массовое производство.

Технология CNC (computer numerical control) — числовое программное управление, ЧПУ — была применена в конце 1980 — начале 1990 годов. Это позволило делать более тонкую работу, однако они, все-таки были ограничены количеством образцов и возможностей реза, используя только две оси.

Современный принцип работы техники

Процесс резания металлов за счет струи плазмы происходит следующим образом: электрическая дуга зажигается непосредственно между обрабатываемым металлом и электродам. Также возможно зажигание между соплом самого агрегата и электродом. Струя плазмы получается за счет газа, который подается в сопло аппарата и там под давлением преобразуется электрической дугой. Температура дуги может варьироваться от 5000 до 30000 °С, а скорость от 500 до 1500 м/с. В свою очередь максимальная толщина разрезаемого металла может достигать 100 мм.

Дуга, необходимая для работы, зажигается следующим порядком — сначала возбуждается вспомогательная дуга. Она находится между соплом и электродом. Ее зажигание проходит при помощи осциллятора. После этого она выдувается из сопла при помощи пускового воздуха. Внешне она напоминает факел до 20-40 мм, имея при этом ток 25-40А. При соприкосновении же с поверхностью детали автоматически происходит гашение дежурной дуги и в тот же момент возникает дуга рабочая. Автоматически включается режим большего расхода воздуха.

Газы, применяемые для получения струи, делят на активные (кислород, воздух) — резка черных металлов, и неактивные (азот, водород, аргон) — резка цветных сплавов и металлов.

Есть различия и по типу охлаждения форсунки:

  • Воздушное охлаждение — охлаждается за счет потока газа.
  • Жидкостное охлаждение — охлаждение идет за счет потока воды.

В агрегатах большой мощности, как правило, промышленного назначения, используется охлаждение за счет жидкости, также они обеспечивают более точную обработку. В свою очередь, более надежными по сроку службы являются форсунки воздушные.

Основное преимущество плазменной резки — это возможность обработки всех типов металлов, как цветных и черных, так и тугоплавких. Если сравнивать с газопламенной резкой, плазма дает более высокую скорость работы с материалом малой и средней толщины. Также помимо качества и аккуратности реза, есть возможность сложной фигурной вырезки по металлу.

Задачи плазменной резки

Она применима повсеместно, как в металлообрабатывающей промышленности, так и на автосервисах и на производстве, на металлобазах. Широкое распространение так же она получила и в строительных работах, а также при выполнении различных монтажных задач, таких, как создание кровли и систем отопления.

Нашла себя плазморезка и в художественном творчестве. Именно с помощью работ по металлу, выполненных ей, многие подчеркивают неповторимость того или иного здания. Индивидуальные заказы на изготовление ворот для парков и дворов, оград для участков, кроватей. Различные фигурные статуэтки помогают сделать неповторимым и дизайн квартиры. Выполняются подобные работы из разнообразных металлов — алюминий, латунь, чугун, так же не исключение и медь, и высоколегированные стали, возможно использование нержавеющих металлов.

Стандартные операции плазмореза:

  • Возможность резки любых металлов, способных проводить электричество.
  • Вырезка отверстий и проемов
  • Подготовка кромки материала.
  • Резка полос, профилей, прутков, труб.
  • Вырезка заготовок для штамповки, сварки, механической обработки.
  • Обработка литья.

Известные имена на рынке оборудования

  • Best Plasma 60 HF — это промышленный инверторный плазморез с высокочастотным поджигом от итальянской компании BlueWeld. Для облегчения работы и четкого контроля протекания всех процессов аппарат оснащен такими функциями, как контроль охлаждения, защита от перегрузок, короткого замыкания. Индикаторы наличия напряжения, давления воздуха и различных перебоев при его подаче — все это обеспечивает максимальную стабильность и безопасность использования устройства. Схожа с этой моделью и TECNICA PLASMA 34 KOMPRESSOR от TELWIN. Оба агрегата подходят для работы со всеми типа проводящих металлов, например, сталью, «нержавейкой», алюминием, латунью, медью, оцинкованной сталью и т.п.
  • Prestige Plasma 34 KOMPRESSOR мобильная модель сварочного инвертора, также от родом из Италии от компании BlueWeld. Дуга у нее зажигается за счет контакта с разрезаемой поверхностью. При использовании подобного устройства деформация таких материалов, как сталь и нержавеющая сталь, латунь и подобные, полностью отсутствует. Сродни ей агрегат от TELWIN — TECNICA PLASMA 34 KOMPRESSOR. Это модель оснащена компрессором, поэтому не нуждается в соединении с внешними источниками сжатого воздуха.
  • SUPERPLASMA 62/2 от TELWIN — это наиболее мощная по сравнению с вышеперечисленными устройствами трехфазная установка воздушно-плазменной резки, применяемая преимущественно в промышленности. В качестве систем защиты у этого агрегата имеются контроль давления воздуха, индикаторы короткого замыкания и индикация отсутствия фазы. При резке металл, с которым ведется работа, не подвергается пластической деформации.
ПроизводительTELWINBlueWeld
МодельTECNICA PLASMA 34 KOMPRESSORSUPERIOS PLASMA 60 HF 400VSUPERPLASMA 62/2Best Plasma 60 HF 815364Prestige Plasma 34 KOMPRESSOR 815361
Сварочный ток max2560506025
Сварочный ток min51530155
Мощность2,87,57,57,52,8
Напряжение220400230/400380220
Вес12,519,46019,412,5
Габариты475х170х340475х170х340735х490х890475х170х340475х170х340

Если у вас возникли вопросы по каким-либо моделям, вы можете позвонить нашим менеджерам, которые всегда готовы дать исчерпывающую информацию.

Преимущества плазменной резки

Преимущества и недостатки плазменной резки по сравнению с другими методами резки металлов?

Резка металлов — проблема, с которой приходится сталкиваться и в цеху, и на стройплощадке, и в мастерской. Простые решения вроде автогена устроят многих, но не всех. Если объем работ по резке металла большой, а требования к качеству реза высоки, то стоит подумать об использовании аппарата плазменной резки (плазмореза).
Первые установки и аппараты плазменной резки появились более полувека назад, но широкому кругу мастеров они стали доступны только в последние два десятилетия.

ПРЕИМУЩЕСТВА:
Какие преимущества в работе дает аппарат или станок плазменной резки металла в работе?

1. При правильном подборе мощности он позволит в 4-10 раз (по сравнению кислородной горелкой) повысить производительность. По этому параметру плазморез уступит лишь промышленной лазерной установке, зато намного выиграет в себестоимости. Экономически целесообразно использовать плазменную резку на толщинах металла до 50-60мм. Кислородная же резка более предпочтительна при раскрое стальных листов толщиной свыше 50 мм.

2. УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ. Плазменная резка позволяет обрабатывать и сталь, и чугун, и алюминий, и медь, и титан, и любой другой металл, причем работы выполняются с использованием одного и того же оборудования: достаточно выбрать оптимальный режим по мощности и выставить необходимое давление воздуха. Важно отметить и то, что качество подготовки поверхности материала особого значения не имеет: ржавчина, краска или грязь помехой не станут.

3. ТОЧНОСТЬ и ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО РЕЗА. Современные плазморезы обеспечивают минимальную ширину реза и «чистые» без наплывов, перекаливания и грата кромки, почти не требующие дополнительной обработки. Немаловажно и то, что зона нагрева обрабатываемого материала намного меньше, чем при использовании автогена, а поскольку термическое воздействие на участке реза минимально, то и тепловые деформации вырезанных деталей незначительны, даже если они небольшой толщины.

4. БЕЗОПАСНОСТЬ, обусловленная отсутствием взрывоопасных газовых баллонов.

5. НИЗКИЙ уровень загрязнения окружающей среды. Касательно экономической стороны вопроса, то совершенно очевидно, что при больших объемах работ плазменная резка выгоднее той же кислородной или, например, механической. В остальных же случаях нужно учитывать не материалы, а трудоемкость использования. Например, сделать фигурный рез в толстом листе недолго и автогеном, но может потребоваться продолжительная шлифовка краев.

НЕДОСТАТКИ:

Ну а теперь поговорим о недостатках. Первый из них — относительно скромная максимально допустимая толщина реза, которая даже у мощных аппаратов редко превышает 80-100 мм. В случае же с кислородной резкой максимально допустимая толщина реза для стали и чугуна может достигать 500 мм.

Следующий недостаток метода — довольно жесткие требования к отклонению от перпендикулярности реза. В зависимости от толщины детали угол отклонения не должен превышать 10-50°. При выходе за эти пределы наблюдается значительное расширение реза и, как одно из следствий, быстрый износ расходных материалов.

Наконец, сложность рабочего оборудования делает практически невозможным одновременное использование двух резаков, подключенных к одному аппарату, что с успехом применяется при резке штучным электродом.

Процесс плазменной резки (принцип работы плазмореза)

Для начала определим, что же есть плазма. В данном случае это нагретый электрической дугой до высокой температуры (порядка 25000 °C) воздух в ионизированном состоянии. Последнее означает, что он утрачивает свойства диэлектрика и приобретает способность проводить электрический ток. В процессе резки плазменный поток становится проводником для тока, расплавляющего металл, и сам же его выдувает.

Для начала определим, что же есть плазма. В данном случае это нагретый электрической дугой до высокой температуры (порядка 25000 °C) воздух в ионизированном состоянии. Последнее означает, что он утрачивает свойства диэлектрика и приобретает способность проводить электрический ток. В процессе резки плазменный поток становится проводником для тока, расплавляющего металл, и сам же его выдувает.

Рабочий орган аппарата называется плазмотрон. Под этим словом подразумевается плазменный резак с кабель-шланговым пакетом, подключаемый к аппарату. Иногда плазмотроном ошибочно называют аппарат плазменной резки целиком. Разновидностей плазмотронов достаточно много. Но наиболее распространены и более всего пригодны для резки металлов плазмотроны постоянного тока прямой полярности. По виду дуги различают плазмотроны прямого и косвенного действия. В первом случае разрезаемое изделие включено в электрическую цепь, и дуговой разряд возникает между металлической деталью и электродом плазматрона. Именно такие плазмотроны применяются в устройствах, предназначенных для обработки металлов, включая и аппараты воздушно-плазменной резки. Плазматроны косвенного действия применяются, в основном, для обработки неэлектропроводных материалов (у них электрическая дуга возникает в самом резаке).

Читать еще:  Имитация камня из штукатурки своими руками: фото и видео

Сопло — важнейший элемент, определяющий возможности плазмотрона. При плазменной резке применяются сопла небольшого (до 3 мм) диаметра и большой (9-12 мм) длины. От размера диаметра сопла плазмотрона зависит количество воздуха, которое способен пропустить плазмотрон, этот параметр необходимо учитывать при подборе компрессора. Это также влияет на ширину реза и охлаждение плазмотрона. Что касается длины, то чем она больше, тем выше качество реза. Однако чрезмерное увеличение этого параметра ведет к снижению надежности работы и быстрому разрушению сопла. Считается, что длина канала должна быть больше диаметра в 1,5-1,8 раза.

Электродом (катодом) внутри плазматрона служит металлический стержень — другие конструкции в недорогих аппаратах не применяются. То же можно сказать и о материале: разновидностей изобилие, но массово используется лишь электрод из гафния.

Теперь пару слов о рабочих газах, используемых при плазменной резке. Их можно разделить на плазмообразующие и защитные (транспортирующие). Для резки в обычных плазменных системах бытового назначения (сила тока дуги — ниже 200 А, максимальная толщина реза — до 50 мм) сжатый воздух применяют и как плазмообразующий, и как защитный газ. При этом достигается удовлетворительное качество реза, хотя и наблюдается некоторое азотирование и окисление обрабатываемой поверхности. В более сложных системах применяются иные газовые смеси, содержащие кислород, азот, водород, гелий, аргон.

Выбор аппарата плазменной резки

Даже самые доступные аппараты плазменной резки сложны и довольно дороги в сравнении, например, со сварочными, поэтому к выбору недешевой техники нужно подходить осознанно. Прежде всего необходимо определиться, как обычно, с целями и задачами.

Первый параметр, без учета которого бесполезно учитывать остальные, — это максимально допустимая толщина реза. Данная величина обычно приводится для углеродистой стали, реже — для нержавеющей, еще реже — для алюминия и очень редко — для меди. Поскольку на максимально допустимую глубину реза сильно влияет теплопроводность материала, то для сплавов на основе меди этот показатель примерно на 30% ниже, чем для сплавов на основе железа. И если в технических характеристиках аппарата заявлена максимально допустимая толщина реза стали в 10 мм, это будет означать, что максимальная глубина реза медных сплавов составит 7 мм. Таким образом, вторым по важности показателем станет тип сплава, с которым предстоит работать.

Следующий фактор — планируемый режим эксплуатации плазмореза. Как и в случае со сварочными аппаратами, он определяется параметром «ПВ» (продолжительность включения), который определяет отношение времени работы аппарата ко времени, необходимому для его охлаждения. В некоторых промышленных аппаратах плазменной резки ПВ может приближаться к 100%, для ручной же резки металла вполне достаточно 40-50%.

На практике это выглядит следующим образом. Если ПВ плазмореза составляет 50%, то в течение часа эксплуатации он должен 30 минут работать и 30 минут остывать. При ручной резке приходится время от времени перемещаться или перемещать изделие и периодически выключать кнопку поджига на плазмотроне. Это время как раз и идет в зачет охлаждения, и поэтому работа кажется непрерывной. Такая формула дает сбой при работе с толстыми листами металла или при автоматической плазменной резке с ЧПУ, когда время реза может быть значительным. Дело в том, что параметр ПВ определяется для 10-минутного цикла, поэтому в начале смены, пока аппарат холодный, он будет отработать без перерыва и 15 минут даже при низком ПВ, а вот при цикличной работе может отключиться и после 5 минут непрерывной резки.

Когда ключевые параметры, определяющие принципиальную возможность использования аппарата, определены, следует уделить внимание такому аспекту, как удобство использования. Тут первостепенное значение приобретает мобильность, точнее, радиус действия, на который можно свободно удаляться от малоподвижного аппарата, «прикованного» к своему месту компрессором. Так, длина кабель-шлангового пакета плазмотрона может варьироваться до десятков метров. Кстати, важна не только длина: некоторые производители заявляют ее на уровне 30 м и более, но «забывают» сообщить о том, имеются ли евроразъемы на плазмотроне и источнике. Если таких разъемов нет, то укоротить или удлинить плазмотрон вряд ли получится, и всякий раз разматывать его для того, чтобы резать небольшие по размерам листы, будет утомительно. Главный же минус длинного плазматрона не в этом, а в том (и производители об этом, как правило, тоже умалчивают!), что при его длине свыше 20 метров наблюдается потеря мощности, причем довольно ощутимая. Поэтому разумнее всего выбирать плазмотрон небольшой (6-12 м) длины, оснащенный евроразъемом, чтобы при необходимости была возможность удлинить конструкцию, используя быстронаращиванмый удлинитель плазмотрона. Это будет, кстати, удобно и при работе на открытом воздухе в неблагоприятных условиях, когда выносить из помещения аппарат нежелательно. Однако, как уже отмечалось, использовать удлинитель нужно лишь в случае действительной необходимости.

Очень важный вопрос — проблема расходных материалов: электродов (катодов) и сопел. Важно, чтобы они были доступны и недороги. Как правило, износ этих деталей происходит или одновременно или с небольшим «разбросом» (один катод на два сопла). Одного сопла в среднем хватает на целую рабочую смену (при работе с деталями, толщиной до 10 мм).

Момент, не относящийся напрямую к плазматрону, но требующий обязательного учета, — это система подачи воздуха. Если отбросить самые маломощные модели, оборудованные встроенным компрессором и воспринимаемые многими профессионалами как малополезные игрушки, то следует помнить, что для работы плазматрону нужен мощный компрессор. И не он один: при достаточно большом расходе воздуха (100-250 л/мин при 0,4-0,6 МПа) жесткие требования предъявляются и к его качеству, а значит не обойтись без вспомогательных устройств — таких как влаго- и маслоотделители, фильтры. Поступать в аппарат воздух должен равномерно, без пульсаций, поскольку они серьезно влияют на стойкость сопел и электродов, на стабильность поджига дуги и, как следствие, на качество реза, а значит, нужен объемный ресивер.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ЛЮБИТЕЛЯ

Среди современных устройств плазменной резки можно выделить отдельную и наиболее интересную для рядового потребителя категорию — переносные инверторные источники плазмы, применяемые при ручной резке. Их основные достоинства: низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес, эргономичный дизайн. Недостатки: ограничение по максимальной мощности (не более 70 А), и, как следствие, по максимальной толщине реза (до 15-20 мм). Также придется мириться с невысокой продолжительностью включения и чувствительностью к перепадам напряжения. Оборудование, выходящие за рамки этого типа, как правило, рассчитано на промышленное применение.

Большинство аппаратов с плазмотронами воздушного охлаждения пригодны для резки металлических деталей толщиной до 50 мм. Для резки деталей толщиной свыше 50 мм или для увеличения производительности применяют более сложные и дорогие аппараты с плазмотронами водяного охлаждения

Максимальная глубина реза определяет толщину материала, которая может быть разрезана данным аппаратом в принципе. Скорость работы при этом в расчет не берется. Чтобы комфортно и быстро работать с деталями толщиной 3-4 мм, следует выбирать аппарат, максимально допустимая глубина реза которого — 8-10 мм.

Унифицированные разъемы для плазмотронов производятся в соответствии с европейскими стандартами и состоят из розеток (со стороны источника плазмы) и вилок (со стороны резака). Преимущество подобной системы заключается в возможности при необходимости удлинить или укоротить конструкцию без ощутимой потери мощности, прочности и электрического контакта.

Износ сопла заключается в нарушении его геометрической формы, что негативно влияет на качество реза. Износ же катода приводит к выработке стержня (допустимая глубина выработки — не более 1,5 мм), в результате чего может произойти пригорание катода к головке плазмотрона и его (плазмотрона) перегрев.

При минусовых температурах необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Поскольку в ресивере и шлангах образуется конденсат, который в случае замерзания может вывести из строя оборудование, то после окончания работ шланги обязательно продувают, а сам компрессор хранят в помещении с плюсовой температурой.

Плюсы и минусы плазменной резки

Почему это решение так популярно?

Главное преимущество использования плазмы для резки металла — это, конечно же, высокая эффективность. Как заявляет ООО «Линия Металла» https://linemet.ru/list-goryachekatanyy/ используя качественное оборудование, можно в 7 раз сократить время резки металла по сравнению с кислородно-газовым методом.
При этом плазменная резка оказывает минимальное влияние на поверхность обрабатываемого металла. Режущий зазор небольшой, больших потерь материала или термической деформации не происходит. Кромка получается гладкой и действительно хорошего качества.
Использование плазменной резки дает большую свободу при обработке металла. Диапазон допустимых толщин широк. Плазма легко режет очень тонкие металлические листы толщиной 0,5 мм. Она также может обрабатывать материалы большой толщины, до 160 мм. Современные устройства плазменной резки позволяют выполнять точные вертикальные разрезы и фаски. Вы также можете получить изделие по заранее заданному шаблону.
В эпоху революции индустрии, плазменная резка имеет еще одно серьезное преимущество. В этом случае можно легко и эффективно реализовать автоматизацию процесса раскроя, используя современные роботы и соответствующее программное обеспечение IT.
В результате получается продукт хорошего качества, изготавливаемый в очень короткие сроки, при минимальных производственных затрат. И это убеждает многих предпринимателей останавливать свой выбор в ползу плазменной резки.

Есть ли недостатки у плазменной резки?

К сожалению, ни один метод резки не лишен недостатков. Плазменная резка не исключение. Решение требует сотрудничества с опытными специалистами, имеющими качественное оборудование, гарантирующее точность.
Однако самые большие недостатки связаны, прежде всего, с вредом процесса для сотрудников, которые подвергаются воздействию шума, создаваемого режущими станками. Вредные газы выделяются также в помещениях, где выполняется плазменная резка. Поэтому необходимо обеспечить соответствующую систему вентиляции. В конце концов, технология требует довольно дорогих устройств, что отражается в цене самой услуги.

Однако стоит обратить внимание на то, что плазменная резка зачастую все же дешевле лазерной. В сочетании с высоким качеством изготовления и снижением материальных потерь во время работы многие предприниматели выбирают это решение, считая его наиболее эффективным вариантом для своих компаний, которым требуются цельнометаллические элементы, изготовленные с большой осторожностью и в действительно короткие сроки.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Плазменная резка металла: особенности и преимущества метода

Существует множество способов раскроя металлоизделий. Если в приоритете оперативная обработка при относительно низких затратах, поможет плазменная резка металла. Мощность и, соответственно, производительность специализированного оборудования в 6–7 раз выше, чем у традиционной газопламенной горелки. Качество реза сопоставимо с передовой лазерной технологией, при этом цена более выгодная.

Резка металла плазмой — разновидность термического раскроя. В качестве резца выступает плазменная струя — скоростной поток ионизированного раскаленного газа. Если не вдаваться в научные тонкости, плазма представляет собой концентрированный источник тепла, температура которого может достигать 30 000 °С. За счет этого удается резать материалы, с которыми не справляется обычная кислородная горелка.

Основные преимущества плазменной резки

  • Универсально. Материалы — черные и цветные металлы, их сплавы, углеродистые, легированные и другие стали. Изделия — лист, труба, профиль, заготовки, детали.
  • Оперативно. При резке элементов малой и средней толщины (до 50 мм) скорость работ в 25 раз выше, чем у газопламенной резки.
  • Качественно. Одновременно с резкой плазма выдувает излишки расплава. Локальный нагрев исключает тепловую деформацию вокруг зоны воздействия.
  • Точно. С помощью профессионального оборудования можно выполнять прямые и криволинейные резы, делать отверстия, в том числе сложной формы.
  • Выгодно. Цена плазменной резки металла во многом зависит от применяемого газа, для большинства металлоизделий подходит абсолютно бесплатный воздух.

Особенности технологии

Для образования высокотемпературной и высокоскоростной плазменной дуги (или струи) применяется плазмотрон — генератор плазмы. Сначала оборудование формирует рабочую электрическую дугу — ее температура составляет около 5000 градусов. Затем в сопло аппарата поступает газ — при взаимодействии с электрической дугой он ионизируется и преобразуется в плазму с температурой около 30 000 градусов. В дополнение к высокой температуре поток имеет высокую скорость — 500–1500 м/с. Дуга (или струя) с такими характеристиками справляется с резкой металла толщиной до 200 мм.

Эффективность сочетается с качеством — поток плазмы выдувает из полости реза излишки расплава, поэтому на кромках почти нет окалины и грата (наплава). К тому же за счет высокой концентрации плазмы металл нагревается локально, даже в непосредственной близости от линии реза нет теплового напряжения и деформации.

Оборудование для плазменной резки

По принципу действия плазмотроны делятся на два вида:

  • дуговой плазменный резак прямого действия формирует дугу между своим электродом и токопроводящим металлическим изделием. У прямой дуги максимально высокий КПД, поэтому плазменно-дуговая резка оптимальна в промышленных масштабах;
  • струйный плазменный резак косвенного действия образует собственную рабочую дугу между электродом и соплом. Обрабатываемая поверхность в цепь не включена, поэтому резка плазменной струей менее эффективна. Основные сферы применения — тонкие металлоизделия, материалы с низкой проводимостью, диэлектрики.

Также оборудование различается по назначению:

  • бытовые плазмотроны легкие и компактные, но производительность невысокая. Мощности хватает на резку деталей толщиной 15–20 мм. Средняя скорость распила — 6 м/мин. Держать ручной аппарат приходится на весу — даже опытному оператору сложно добиться высокого качества кроя. Зачастую на краях видны неровности, наплывы, следы рывков;
  • промышленные плазмотроны представляют собой мощные высокопроизводительные агрегаты. Как правило, они входят в состав автоматических линий, где с помощью ЧПУ можно программировать самый сложный раскрой. Благодаря гибким настройкам на одном аппарате возможна осуществлять плазменную резку листа, трубы и других прокатных изделий. Точная обработка позволяет соблюсти регламенты ГОСТ по всем основным критериям — перпендикулярности, угловатости, оплавлению верхнего края, шероховатости.

Ясно, что кустарная резка ручным аппаратом не дает гарантии качества. Если нужна точная и оперативная металлообработка (особенно в больших масштабах), стоит обратиться в специализированную фирму с мощной технической базой.

Плазменная резка металла в NAYADA

Наша компания — профессионал в сфере обработки металла, в комплекс услуг входит и плазменная резка. Сотрудничаем с клиентами из Москвы, Подмосковья и других регионов страны — готовые изделия развозим по столице и области (есть свой автотранспорт), организуем доставку по России через надежную ТК.

Работаем со всеми металлами, сплавами, сталями. Режем листовые, трубные и другие изделия толщиной до 100 мм. Техническая база — мощный плазморез прямого действия КЕДР CUT-60G. Оборудование подходит для особо твердых сталей толщиной до 20 мм, может кроить сетчатые и перфорированные изделия. Работы ведутся оперативно — за счет мощного воздушного охлаждения аппарату не требуются длительные перерывы. Для сложного раскроя плазморез подключается к автоматической системе с ЧПУ.

Чтобы заказать услуги плазменной резки или проконсультироваться с технологом, позвоните нам, закажите обратный звонок или заполните форму обратной связи на сайте.

Что такое плазменная резка металлов?

Плазменная резка — вид плазменной обработки материалов, при котором в качестве режущего инструмента вместо резца используется струя плазмы.

Плазменная резка на сегодняшний день считается одним из наиболее эффективных способов прямолинейного и фигурного раскроя металла. Позволяет выполнять резание всех видов сталей, алюминия, меди, чугуна, титана, листового и профильного проката, осуществлять скос кромок под определенным углом.

Характерные преимущества процесса

Плазменная резка металла характеризуется такими особенностями:

  1. Высокая производительность. В 5-10 раз выше скорость раскроя сравнительно с газокислородным способом. Уступает по данному параметру лишь лазерному резанию.
  2. Универсальность. Возможен раскрой практически любого материала, достаточно установить оптимальные параметры процесса – мощность и давление газа.
  3. Качество подготовки не имеет особого значения – лакокрасочное покрытие, грязь или ржавчина на металле для плазменной резки не страшны.
  4. Повышенное качество и точность. Современные агрегаты обеспечивают минимальную ширину реза, относительно чистые без чрезмерного количества окалины на кромках – в большинстве случаев не нуждаются в дополнительной механической обработке и даже зачистке.
  5. Небольшая зона термического влияния способствует минимизации деформации вырезаемых заготовок в результате воздействия повышенной температуры.
  6. Возможность фигурной вырезки сложных геометрических форм.
  7. Безопасность процесса в отличие от газо-кислородной резки, где присутствуют баллоны со сжатым кислородом и горючим газом.
  8. Агрегаты для плазменной резки металла просты в обслуживании и эксплуатации.

Что представляет собой процесс плазменной резки металла?

Плазма – токопроводящий ионизированный газ высокой температуры. Образуется струя в специальном устройстве – плазмотроне. Он состоит из таких основных элементов:

  1. Электрод (катод) – оснащен вставкой из материала с высокой термоэлектронной эмиссией (гафний, цирконий), которая выгорает в процессе эксплуатации и при выработке более 2 мм требует замены.
  2. Механизм закрутки газового потока.
  3. Сопло – как правило, изолированное от катода специальной втулкой.
  4. Кожух – защищает внутренние компоненты от брызг расплавленного металла и металлической пыли.

Источник питания воздушно-плазменной резки имеет 2 провода – анод (с положительным зарядом) и катод (с отрицательным зарядом). «Плюсовой» провод подсоединяется к разрезаемому металлопрокату, «минусовой» – к электроду.

В начале процесса плазменной резки металла поджигается дежурная дуга между катодом и наконечником, которая выдувается из сопла, а при касании к обрабатываемому изделию образует уже режущую дугу.

При заполнении формирующего канала в плазмотроне столбом дуги в дуговую камеру под давлением в несколько атмосфер начинает подаваться плазмообразующий газ, который подвергается нагреву и ионизации, что способствует его увеличению в объеме. Это ведет к его истеканию из сопла с большой скоростью (до 3 км/сек.), а температура дуги в этот момент может достигать от 5000 до 30000 °C.

Небольшое отверстие в сопле сужает дугу, что способствует ее направленному воздействию в определенную точку на металле, который практически мгновенно нагревается до температуры плавления и выдувается из зоны реза.

После прохождения плазмотроном по заданному контуру получается заготовка необходимых размеров и формы с ровными кромками и минимальным количеством окалины на них.

Плазмообразующие газы для раскроя различных металлов

Для плазменной резки металлов могут использоваться как активные, так и неактивные газы. Их выбор осуществляется в зависимости от разновидности металла и его толщины:

  • Азотоводородная смесь предназначена для меди, алюминия и сплавов на их основе. Максимально возможная толщина – 100 мм. Неприменима для титана и всех марок сталей.
  • Азот с аргоном используется в основном для плазменной резки высоколегированных марок сталей, толщина которых не превышает 50 мм, но не рекомендована смесь для черных металлов, титана, меди и алюминия.
  • Азот. С его помощью выполняется раскрой сталей с низким содержанием углерода и легирующих элементов толщиной до 30 мм, высоколегированных – до 75 мм, меди и алюминия – до 20 мм, латуни – до 90 мм, титана неограниченной толщины.
  • Сжатый воздух. Оптимально подходит для воздушно-плазменной резки черных металлов и меди толщиной до 60 мм, а также алюминия – до 70 мм. Не предназначен для титана.
  • Смесь аргона с водородом – раскрой сплавов на основе алюминия и меди, сталей с большим содержанием легирующих элементов толщиной свыше 100 мм. Не рекомендуется использовать для низкоуглеродистых, углеродистых, низколегированных марок сталей и титана.

Но недостаточно просто подключить баллон с необходимым плазмообразующим газом, так как от его состава зависят многие технические характеристики оборудования:

  • мощность и внешние (статистические и динамические) характеристики источника питания;
  • циклограмма аппарата;
  • способ крепления катода в плазмотроне, а также материал, из которого он изготовлен;
  • тип конструкции механизма охлаждения для сопла плазмотрона.

Советы по плазменной резке цветных и легированных металлов:

  • При ручном раскрое высоколегированных марок сталей в качестве плазмообразующего газа рекомендуется использовать азот.
  • Для обеспечения стабильного горения дуги при ручном резании алюминия аргоноводородной смесью в ней должно содержаться не более 20 % водорода.
  • Латунь лучше всего режется азотом и азотоводородной смесью, а также характеризуется более высокой скоростью раскроя.
  • Медь после разделительного резания в обязательном порядке подвергается зачистке по плоскости реза на глубину 1-1,5 мм. К латуни данное требование не относится.
Читать еще:  Как увеличить дверной проем в бетонной стене

Области применения плазменной резки

Благодаря высокой производительности, универсальности и доступной стоимости плазменная резка металлов пользуется огромным спросом во многих отраслях промышленности:

  • металлообрабатывающие предприятия и компании;
  • авиа-, судо- и автомобилестроение;
  • строительная промышленность;
  • предприятия тяжелого машиностроения;
  • металлургические заводы;
  • изготовление металлоконструкций.

Все сферы использования перечислить просто невозможно – ручные аппараты и автоматические машины для плазменной резки металлов можно встретить практически повсеместно. Их применяют как крупные заводы по изготовлению металлоконструкций, так и небольшие фирмы, специализирующиеся на художественной ковке и обработке деталей.

Особое место среди данного оборудования занимают машины для плазменной резки металлов с ЧПУ – они сводят к минимуму человеческий фактор, значительно повышают производительность. Но основным их преимуществом является сокращение расхода металлопроката благодаря возможности создания специальных программ. Высококвалифицированные технологи разрабатывают карты раскроя, представляющие собой виртуальный лист металла определенных размеров, на котором они максимально плотно укладывают заготовки с учетом ширины реза и многих других параметров процесса с целью более рационального использования металлопроката.

Тонкости процесса раскроя металла

Для получения качественной заготовки в процессе плазменной резки требуется поддержание постоянного расстояния между соплом и разрезаемым металлом – как правило, в пределах 3-15 мм. В противном случае возможно увеличение ширины реза, зоны термического влияния, несоответствие заготовки заданным размерам.

Ток в процессе работы должен быть минимальным для определенного материала и толщины. Завышенные его значения и, соответственно, повышенный расход плазмообразующего газа являются причиной ускоренного износа катода и сопла плазмотрона.

Самая сложная операция в процессе плазменной резки металла – пробивка отверстий. Это вызвано большой вероятностью образования двойной дуги и поломкой плазмотрона. Пробивка производится на увеличенном расстоянии между катодом и анодом – между соплом и поверхностью материала должно быть 20-25 мм. После сквозной пробивки плазмотрон опускается в рабочее положение.

Плазменная резка — вид плазменной обработки материалов, при котором в качестве режущего инструмента вместо резца используется струя плазмы .

Плазменная резка металла: что это, виды, плюсы и минусы

  1. 1. Что это такое?
  2. 2. Как работает плазменная резка металла
  3. 3. Виды плазменной резки металла
  4. 4. Преимущества и недостатки плазменной резки металла
  5. Видео

Что это такое?

Пламенная резка металла (перейти к услуге) — это раскрой и разрезание металлической заготовки, листа или трубы, с использованием плазменной струи.

Плазма — четвёртое состояние вещества. В обычной жизни мы сталкиваемся только с тремя состояниями, твёрдым, жидким и газообразным, причём из одного в другое вещество переходит при потере или приобретении тепла: если добавить тепла ко льду (твёрдому), он превратится в воду (жидкое), а если к воде, то станет газом (газообразным). Но если добавить тепла к пару, он начнёт ионизироваться и проводить электричество, превратившись в ту самую плазму.

Плазменный резак использует электропроводящий пар, разогретый до температуры порядка 22000°C, для разрезания материалов.

Как работает плазменная резка металла

Чтобы получить возможность резать плазмой, нужна электрическая дуга, которая образуется между электродом и соплом резака в результате короткого замыкания. В сопло подаётся газ под давлением, который электрическая дуга преобразует в плазму высокой скорости и температуры. Из-за интенсивности плазменного луча он способен резать даже заготовки толщиной до 100 мм.

Охлаждение осуществляется потоком газа или прохладной жидкости. Жидкостное охлаждение применяется в высокомощных установках из-за своей большей эффективности, однако воздушные форсунки немного надёжнее.

Также для резки разных видов металла (перейти к услуге) используются разные газы. Чёрные чаще режутся активными газами, к которым относятся кислород и воздух, а цветные и всевозможные сплавы — неактивными: это водяной пар, аргон, азот, водород.

Виды плазменной резки металла

Деление происходит на традиционную и высокоточную:

  • традиционная представляет из себя систему, где используется обычный воздух, средняя сила тока электрической дуги — порядка 12000–20000 ампер на кв. дюйм. Размер дуги зависит от диаметра сопла. Традиционную систему можно встретить в ручных и некоторых механических приборах,
  • высокоточные обладают высокой плотностью тока, их применяют для точной плазменной резки металла. Сила тока дуги может достигать 40000–50000 ампер на кв. дюйм, в качестве газа используется не воздух из помещения, а аргон, кислород, азот, также воздух, прошедший специальную подготовку.

Автоматические станки представляют из себя машины для высокоточной резки, достаточно сложные и дорогостоящие, однако выдающие чистый быстрый результат, способные справляться практически со всеми заготовками любой толщины.

Отдельно разделяют плазменную резку листового металла (перейти к услуге) и плазменную резку труб (перейти к услуге):

  • плазменная резка листового металла представляет из себя раскройку и разделение листовых заготовок любой толщины, брать в обработку можно различные сплавы, цветные и чёрные металлы, включая нержавеющую сталь. Резка плазмой обеспечивает ровные чистые края без наплывов и грата, а также отсутствие деформации, в том числе на тонких листах. Именно поэтому резать на плазменном станке можно материалы без предварительной механической обработки,
  • плазменная резка труб производится на станке-труборезе со специальным поворотным столом, который фиксирует трубу и проворачивает её под струёй плазмы для равномерного, ровного и чистого реза. Поскольку струя плазмы обладает высокой температурой, так можно резать трубы любой толщины, в том числе из тугоплавких металлов.

Преимущества и недостатки плазменной резки металла

  1. Сравнительная дешевизна для больших партий толщиной до 60 мм. Можно сэкономить по сравнению с кислородной резкой (перейти к услуге), правильно выставив настройки и обеспечив хорошее соотношение эффективности и цены. Однако для более толстого металла лучше использовать кислород.
  2. Универсальность — плазма хорошо берёт чугун, сталь, медь, алюминий и другие виды металлов, более того, предварительной зачистки изделия не требуют, их можно резать поверх краски и ржавчины. И менять оборудование для обработки металлов других видов тоже не требуется.
  3. Точность, качество, аккуратные кромки. Часто рез не нужно обрабатывать дополнительно, поскольку он получается минимальной ширины, с минимумом грата и наплывов. Это происходит из-за сравнительно маленькой площади нагревания металла при резе.
  4. Экологично и безопасно.

И её недостатки:

  1. Ограничение по толщине листов до 80–100 мм, тогда как у кислородной резки металла верх достигает 500 мм.
  2. Невозможно использовать два резака, подключённые к одному аппарату.
  3. Владение технологией плазменной резки металла требует предварительного обучения — это достаточно сложный процесс и при ручной обработке материалов, и при использовании станка.

Видео

Плазменная резка круглых труб
Что такое плазма и как работает плазменная резка?
Плазменная резка листового металла на станке с ЧПУ

Увидели незнакомый термин? Посмотрите его значение в словаре.

Как работает плазменная резка? Преимущества и недостатки

Резку металла можно разделить на две категории — механическую и термическую. Плазменная резка — это метод термической резки, при котором для резки металла используется ионизированный газ.

Это один из широко используемых методов резки толстых металлических листов, но также он может использоваться для листового металла. Прежде чем углубляться в преимущества и возможности плазменной резки, следует ответить еще на один вопрос.

Что такое плазма?

Вы определенно слышали о трех основных состояниях материи — твердом, жидком и газообразном. Но есть и четвертый. Да, это плазма.

Плазму можно найти в природе, но в основном в верхних частях атмосферы Земли. Знаменитое полярное сияние — результат солнечного ветра, созданного из плазмы. Освещение и высокотемпературный огонь тоже включает в себя плазму.

В общей сложности она составляет около 99% видимой Вселенной.

В повседневной жизни мы можем встретить плазму в телевизорах, люминесцентных лампах, неоновых вывесках и, конечно же, в плазменных резаках.

Плазма — это электропроводящее ионизированное газоподобное вещество. Это означает, что в некоторых атомах отсутствуют электроны, и также есть свободные электроны, плавающие вокруг.

Газ можно превратить в плазму, подвергнув его интенсивному нагреву. Вот почему плазму часто называют ионизированным газом.

Плазма похожа на газ, поскольку атомы не находятся в постоянном контакте друг с другом. В то же время она ведет себя аналогично жидкостям с точки зрения её способности течь под воздействием электрического и магнитного поля.

Как работает плазменный резак?

Процесс плазменной резки — это метод термической резки. Это означает, что для плавления металла используется тепло, а не механическая сила. Общая механика системы всегда одинакова. В плазменных резаках используется сжатый воздух или другие газы, например азот. Ионизация этих газов происходит с образованием плазмы.

Обычно сжатые газы контактируют с электродом, а затем ионизируются для создания большего давления. Когда давление увеличивается, поток плазмы направляется к режущей головке.

Режущий наконечник сужает поток, создавая поток плазмы. Затем он наносится на заготовку. Поскольку плазма электропроводна, заготовка соединяется с землей через стол для резки.Когда плазменная дуга контактирует с металлом, его высокая температура плавит его. В то же время высокоскоростные газы выдувают расплавленный металл.

Запуск процесса резки

Не все системы работают одинаково. Во-первых, есть обычно более бюджетная версия, называемая высокочастотным контактом . Это недоступно для плазменных резаков с ЧПУ, потому что высокая частота может мешать работе современного оборудования и вызывать проблемы.

В этом методе используется искра высокого напряжения и высокой частоты. Возникновение искры происходит при соприкосновении плазменной горелки с металлом. Это замыкает цепь и создает искру, которая, в свою очередь, создает плазму.

Другой вариант — метод пилотной дуги . Во-первых, искра создается внутри горелки цепью высокого напряжения и низкого тока. Искра создает вспомогательную дугу, которая представляет собой небольшое количество плазмы.

Режущая дуга возникает, когда вспомогательная дуга входит в контакт с заготовкой. Теперь оператор может начать процесс резки.

Третий способ — использование подпружиненной головки плазмотрона . Если прижать резак к заготовке, возникает короткое замыкание, в результате чего начинает течь ток.

При снятии давления образуется вспомогательная дуга. Следующее такое же, как и в предыдущем методе. Это приводит к контакту дуги с заготовкой.

Какие газы используются, их особенности

Плазменная резка металла представляет собой процесс проплавления и удаления расплава за счет теплоты, получаемой от плазменной дуги. Скорость и качество резки определяются плазмообразующей средой. Также, плазмообразующая среда влияет на глубину газонасыщенного слоя и характер физико-химических процессов на кромках среза. При обработке алюминия, меди и сплавов, изготовленных на их основе, используются следующие плазмообразующие газы:

  • Сжатый воздух;
  • Кислород;
  • Азотно-кислородная смесь;
  • Азот;
  • Аргоно-водородная смесь.

Основными составляющими воздуха являются азот (78,18%) и кислород (20,8%). Сочетание этих двух газов представляет собой очень богатую энергией смесь. Воздух применяется в качестве плазменного газа для резки нелегированных, низколегированных, высоколегированных сталей и алюминия. Обычно воздух используется для ручной резки, а также для резки тонкого листа. Если резка нелегированной стали выполняется с применением в качестве плазменного газа воздуха, то кромки реза получаются прямыми и достаточно гладкими. Однако, как газ для резки, воздух повышает содержание азота на поверхностях реза. Если такие кромки реза далее не подвергаются механической обработке, в сварном шве могут создаться поры.

Кислород применяется в качестве плазменного газа для резки нелегированных и низколегированных сталей. Когда кислород смешивается с расплавом, понижается его вязкость, благодаря чему расплав приобретает большую текучесть. Это обычно даёт возможность получить кромки реза без грата и верхние края без скруглений. Появляется возможность достичь более высоких скоростей резки, чем в случае с азотом и воздухом. В отличие от азота или воздуха, при использовании кислорода поверхности реза не насыщаются азотом, а значит, риск возникновения пор при последующей сварке сводится к минимуму.

Аргон является единственным инертным газом, который может производиться для коммерческих целей с использованием метода воздушной сепарации при объёмном проценте 0,9325. Будучи инертным газом, он химически нейтрален. Благодаря своей большой атомной массе (39,95), аргон способствует вытеснению расплавленного материала из зоны реза посредством высокой плотности импульсов создаваемой плазменной струи. Из-за своей относительно низкой теплопроводности и энтальпии, аргон не является совершенно идеальным газом для плазменной резки, так как он позволяет достичь только лишь относительно небольшой скорости резки, в результате чего получаются скругления, поверхности имеют чешуйчатый вид.

По сравнению с аргоном, водород имеет очень маленькую атомную массу и характеризуется относительно большой теплопроводностью. Водород имеет чрезвычайно высокую максимальную теплопроводность в температурном диапазоне диссоциации, что обусловливается процессами диссоциации и рекомбинации. Первоначально при рекомбинации и ионизации двухатомного водорода из дуги высвобождается большое количество энергии. Это приводит к обжатию вытекающей дуги. Из приведенного описания физических свойств следует, что водород, сам по себе, настолько же не подходит в качестве плазменной среды, насколько и аргон. Однако, если положительные свойства водорода, касающиеся тепловых показателей совместить с большой атомной массой аргона, то получаемая в результате газовая смесь даёт возможность быстро передавать кинетическую энергию, а также достаточное количество тепловой энергии разрезаемому материалу.

В отношении физических свойств азот занимает приблизительно промежуточное положение между аргоном и водородом. Теплопроводность и энтальпия у азота выше, чем у аргона, однако меньше, чем у водорода. Азот и водород ведут себя сходным образом в смысле возможности обжатия дуги, а также в отношении тепла рекомбинации, создающего текучий расплав. Таким образом, азот может использоваться сам по себе как плазменный газ. Азот, используемый в качестве плазменного газа, обеспечивает быструю резку изделий с тонкими стенками без образования оксидов. Недостатком является относительно большое количество бороздок. Практически невозможно добиться реза с полностью параллельными сторонами. Угол получаемого скоса в большой степени зависит от установленного настройкой объёма газа и скорости резки. Насыщение поверхности реза азотом отрицательно сказывается на свариваемости. Повышенное содержание азота при поверхностях реза является причиной пористости свариваемого металла.

Преимущества и недостатки плазменной резки:

Преимущества:

  • Может резать все токопроводящие материалы. Газовая резка, хотя она также подходит для резки толстых металлов, ограничивается только черными металлами;
  • Хорошее качество для толщины до 50 мм;
  • Максимальная толщина до 150 мм;
  • Может резать в воде, что приведет к уменьшению ЗТВ. Также снижает уровень шума;
  • Меньший пропил по сравнению с газовой резкой;
  • Более высокая скорость резки, чем при резке кислородом.
  • Большая ЗТВ по сравнению с лазерной резкой;
  • Качество с более тонкими листами и пластинами хуже, чем при лазерной резке;
  • Допуски не такие точные, как при лазерной резке;
  • Не достигает такой толщины, как гидроабразивная или газовая резка;
  • Оставляет ЗТВ, которой нет при гидроабразивной струе;
  • Более широкий пропил, чем при лазерной резке;
  • Кроме того, сам процесс довольно сложный и требует высокой квалификации оператора;
  • Заготовку необходимо располагать строго перпендикулярно.
  • Во время резки металла в воздух выбрасывается большое количество вредных газов.

Преимущества плазменной резки металла

Хотя системы плазменной резки не могут полностью заменить аппараты кислородно-газовой резки при выполнении некоторых производственных операций, включая нагрев и гнутье стали, сравнение вышеуказанных технологий говорит в пользу плазменной резки, которая является предпочтительной при решении многих задач.

Скорость резки
В настоящее время толщина около 90% разрезаемого металла составляет 25 мм или меньше. В этом диапазоне технология плазменной резки имеет неоспоримое преимущество, обеспечивая высокую скорость резки. Она может как минимум в два раза превышать скорость кислородно-газовой резки. С уменьшением толщины разрезаемого металла скорость плазменной резки увеличивается до 12 раз по сравнению с кислородно-газовой резкой. Высокая скорость резки позволяет увеличить производительность, благодаря чему вы можете вырезать большее количество деталей за меньшее время.

Скорость прожига
Среди множества операций резки очень важной является сквозной прожиг металла. Аппараты кислородно-газовой резки позволяют выполнять прожиг стали толщиной 15 мм в течение 30 секунд, так как металл необходимо предварительно нагреть до температуры почти 1000ºC. А системы плазменной резки позволяют выполнять прожиг стали указанной толщины менее чем за две секунды, при этом значительно увеличивая производительность.

Качество резки
Кроме скорости резки другим важным фактором, определяющим выбор оборудования для резки металла, является качество. В целом, системы плазменной резки обеспечивают более высокое качество резки по сравнению с аппаратами кислородно-газовой резки. Например, при использовании систем плазменной резки образуется минимальное количество окалины, которая очень легко удаляется. Кроме того, важно отметить, что, выполняя качественную резку, системы плазменной резки требуют меньше времени для их управления. Современные системы плазменной резки оснащены защитными экранами, которые автоматически обеспечивают надлежащую высоту резака над листом металла и используются для работы с предварительно вырезанными шаблонами для улучшения операторского управления и, следовательно, качества резки.

Благодаря высокой скорости резки значительно снижается температура нагрева рабочей детали. Системы плазменной резки позволяют избегать деформации тонких листов металла (толщиной 1-6 мм) в отличие от аппаратов кислородно-газовой резки. Кроме того, современные резаки систем плазменной резки просты в управлении и обеспечивают превосходный обзор вырезаемой детали. Эти факторы также способствуют улучшению качества резки.

Универсальность
Возможность резать несколько типов металла является очень важной при выполнении многих производственных операций. Процесс образования электрической дуги, лежащий в основе технологии плазменной резки, позволяет проще выполнять резку любого электропроводного материала, включая алюминий, медь, мягкую низкоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь и другие металлы. Кроме того, технология плазменной резки позволяет выполнять резку нескольких листов металла, сложенных один на другой. Используя технологию кислородно-газовой резки, выполнять указанные выше операции невозможно. Эта потрясающая универсальность открывает богатые возможности и увеличивает общую производительность.

Безопасность
Горючий газ высокого давления и открытое пламя представляют собой опасность во многих производственных средах, однако несмотря на это, они являются неотъемлемой составляющей кислородно-газовой резки. Кроме того, из-за опасностей, связанных с кислородно-газовой резкой, пользователь должен иметь дорогостоящую страховку. Для перевозки газовых баллонов необходимы особые условия, которые также увеличивают операционные расходы. Системы плазменной резки не требуют использования открытого пламени или какого-либо горючего газа, а потому полностью устраняют подобные опасности и дополнительные операционные расходы. Кроме того, при плазменной резке выделяется гораздо меньше тепла и значительно снижается опасность, связанная с обработкой горячего металла при его резке. Ширина зоны теплового воздействия, образуемой при использовании систем плазменной резки, составляет 2 мм, в то время как ширина зоны, образуемой при резке мягкой низкоуглеродистой стали толщиной 18 мм при помощи аппаратов кислородно-газовой резки, составляет 12 мм.

Расходы на резку
Многие вышеуказанные факторы непосредственно влияют на такой важный аспект, как стоимость. Такие аспекты, как более высокая скорость и качество резки, улучшенная производительность и универсальность систем плазменной резки, а также меньшее количество вторичных операций, являются не единственным способом сокращения операционных расходов. Системы плазменной резки способствуют увеличению прибыли, так как позволяют выполнять большое количество производственных операций. Кроме того, значительно снижаются операционные расходы и потенциальные убытки, так как компаниям не нужно соблюдать такое большое количество правил техники безопасности или уделять столько внимания вопросам охраны труда оператора.

Новое поколение систем плазменной резки предлагает неоспоримые преимущества

Эти преимущества плазменной резки являются основными. Кроме того, технология плазменной резки способствует сокращению операционных расходов и увеличению качества продукции, а также становится более удобной для работы операторов. Быстрое развитие этой технологии в течение последних нескольких лет является важным фактором выбора систем плазменной резки в настоящее время. Hypertherm является единственной компанией, внедряющей технические новшества в индустрии резки металла.

В течение более 40 лет компания работает над созданием более компактных, эффективных и «интеллектуальных» источников питания. Разрабатывая различные технологии, посвященные исключительно плазменной резке металла, компания Hypertherm производит продукты, удовлетворяющие особым нуждам конечных пользователей.

Простота операций
Сокращение времени на обучение операторов, необходимого для надлежащего управления оборудованием плазменной резки, является долгосрочной целью производителей систем плазменной резки. Для выполнения механизированных операций оборудование плазменной резки, как правило, можно интегрировать в существующие системы управления кислородно-газовой резкой. Это позволяет довольно просто подключить оборудование плазменной резки к существующей системе кислородно-газовой резки при условии, что она справляется с более высокими скоростями. Оборудование плазменной резки также легко настроить для выполнения ручных операций, включая настройку регуляторов давления газа и простых регуляторов электропитания для экономичного использования электроэнергии, необходимой для выполнения работы.

Читать еще:  Грамотный демонтаж подоконника

Повышенная надежность
Это утверждение справедливо отражает суть последнего поколения технологии плазменной резки. Количество деталей в источниках питания, использованных в предыдущих поколениях систем, было уменьшено более чем в два раза. Использование меньшего количества деталей значительно повышает надежность и производительность данных систем при тех же или даже более низких первоначальных капиталовложениях. Кроме того, новейшие системы плазменной резки оснащены опциями, способствующими сокращению времени и стоимости, затрачиваемых на техническое обслуживание и ремонт оборудования, включая свободный доступ к компонентам систем и программы автоматической самодиагностики, работающие при запуске системы и во время ее эксплуатации. Благодаря этому система работает с максимальной отдачей, способствуя снижению операционных расходов, а также увеличению производительности и качества резки.

Низкая стоимость и улучшенная компактность
Кроме того, технология плазменной резки позволяет снизить вес систем и увеличить их общую производительность. Современные однофазные системы плазменной резки весят всего лишь 9 килограммов и без труда выполняют резку металла толщиной 12 мм. Эти системы плазменной резки позволяют выполнять новые виды производственных операций при улучшенной компактности. Принимая во внимание все из указанных выше аспектов, всем пользователям, выполняющим резку металла, рекомендуется внимательно изучить преимущества технологии плазменной резки.

Практические результаты

Elmhults Konstruktion AB является одной из компаний, которая недавно заменила аппарат кислородно-газовой резки на систему автоматической плазменной резки. Компания, расположенная в г. Альмхульт (Швеция), является ведущим мировым производителем стальных грузовых контейнеров. После внедрения новой комплексной системы плазменной резки производства Hypertherm владельцы и сотрудники данной компании отметили увеличение прибылей и производственной эффективности.

Простота операций, повышенная надежность, улучшенная технология управления резаком и уменьшенный размер экономически выгодных систем плазменной резки — все эти факторы подчеркивают необходимость замены устаревшего оборудования на новые системы плазменной резки, выбор которых осуществляют многие конечные пользователи.

«До внедрения нашей новой системы производства Hypertherm мы использовали обычный газовый резак», — отметил г-н Госта Карлсон, владелец компании Elmhults Konstruktion AB. — «Несмотря на то, что аппараты кислородно-газовой резки приемлемы для резки металла, мы пришли к выводу, что возможности систем плазменной резки идеально подходят для решения наших производственных задач».

Являясь мировым производителем металлических контейнеров, компания ежегодно использует более 8 миллионов тонн стали. Используя такое большое количество металла, компании очень важно иметь систему, производящую высококачественную резку при повышенной эффективности производства. Кроме того, новый способ резки металла является более безопасным. «Близость пламени при использовании систем кислородно-газовой резки всегда представляет собой опасность», — продолжает г-н Карлсон, — «использование же новой системы обеспечивает безопасность работы операторов».

Но чего стоит производственная технологическая линия без надлежащей эффективности? «В прошлом, используя газовый резак, мы были вынуждены несколько раз запускать и выключать нашу систему. Теперь мы можем увеличить нашу производительность более чем на 25% и значительно сократить время простоев», — отметил г-н Карлсон. — «Система кислородно-газовой резки выполняла резку листа металла толщиной 12 мм в течение 15 минут; теперь для этого требуется лишь 7 минут».

Заключение

В заключение необходимо добавить, что перед принятием решения о выборе технологии нужно оценить, насколько она соответствует требованиям каждой операции и каковы ее преимущества. Если оператор режет только очень толстую мягкую низкоуглеродистую сталь или часто нагревает металл для придания ему определенной формы, то лучшим выбором вероятно будет система кислородно-газовой резки. Если оператор выполняет более разнообразные операции, разрезая не только мягкую низкоуглеродистую сталь, но и металл толщиной 35 мм и менее, система плазменной резки предлагает гораздо большие преимущества.

О компании Hypertherm

Компания Hypertherm разрабатывает и производит лучшие в мире системы плазменной резки для использования в различных индустриях, таких как судостроение, промышленное производство и ремонт автомобилей. Ее линия продуктов включает системы ручной и механизированной плазменной резки и расходных деталей, а также системы ЧПУ и управления высотой резака. Системам производства Hypertherm доверяют благодаря точности резки металла, а также быстрой скорости их работы и надежности, ведущей к улучшенной производительности и прибыльности десятков тысяч предприятий. Компания Hypertherm известна своим новаторским подходом к технологиям плазменной резки уже в течение 40 лет с 1968 года, со времени разработки технологии плазменной резки с водным впрыском. Компания насчитывает более 1000 партнеров, включая операционную деятельность и партнерские представительства по всему миру.

За более подробной информацией обращайтесь к:
Иветт Лифлэнг
T: +31 (0) 165 596 932
Yvette.leeflang@hypertherm.com
www.hypertherm.com/eu

Vaartveld 9, 4704 SE ROOSENDAAL, The Netherlands

Преимущества плазменной резки

Преимущества воздушно-дуговой плазменной резки по сравнению с кислородно-газовой:

  • скорость резки;
  • скорость прожига;
  • качество резки;
  • универсальность метода;
  • безопасность;
  • низкие затраты на резку;
  • простота операций;
  • повышенная надёжность.
  1. Скорость резки
  2. Скорость прожига
  3. Качество резки
  4. Универсальность
  5. Безопасность
  6. Расходы на резку
  7. Простота операций
  8. Повышенная надежность

Скорость резки

В настоящее время толщина около 90% разрезаемого металла составляет 25 мм и менее. В этом диапазоне технология плазменной резки имеет неоспоримое преимущество, обеспечивая высокую скорость резки. Она может как минимум в два раза превышать скорость кислородно-газовой резки. С уменьшением толщины разрезаемого металла скорость плазменной резки увеличивается до 12 раз по сравнению с кислородно-газовой резкой.

Скорость прожига

Среди множества операций резки очень важной является сквозной прожиг металла. Аппараты кислородно-газовой резки позволяют выполнять прожиг стали толщиной 15 мм в течение 30 секунд, так как металл необходимо предварительно нагреть до температуры почти 1000ºC. А системы плазменной резки позволяют выполнять прожиг стали указанной толщины менее чем за две секунды, при этом значительно увеличивая производительность.

Качество резки

Кроме скорости резки другим важным фактором, определяющим выбор оборудования для резки металла, является качество. В целом, системы плазменной резки обеспечивают более высокое качество резки по сравнению с аппаратами кислородно-газовой резки. Благодаря высокой скорости резки значительно снижается температура нагрева рабочей детали. Системы плазменной резки позволяют избегать деформации тонких листов металла (толщиной 1-6 мм) в отличие от аппаратов кислородно-газовой резки. Кроме того, современные резаки систем плазменной резки просты в управлении и обеспечивают превосходный обзор вырезаемой детали.

Универсальность

Возможность резать несколько типов металла является очень важной при выполнении многих производственных операций. Процесс образования электрической дуги, лежащий в основе технологии плазменной резки, позволяет проще выполнять резку любого электропроводного материала, включая алюминий, медь, мягкую низкоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь и другие металлы. Кроме того, технология плазменной резки позволяет выполнять резку нескольких листов металла, сложенных один на другой.

Безопасность

Горючий газ высокого давления и открытое пламя, применяемые при кислородно-газовой резке, представляют собой большую опасность. Кроме того, для перевозки газовых баллонов необходимы особые условия, которые также увеличивают расходы. Системы плазменной резки не требуют использования открытого пламени или какого-либо горючего газа, а потому полностью устраняют подобные опасности и дополнительные расходы.

Расходы на резку

Факторы непосредственно влияющие на стоимость:

  • высокая скорость резки;
  • качество резки;
  • высокая производительность;
  • универсальность систем плазменной резки;
  • меньшее количество вторичных операций.

Системы плазменной резки способствуют увеличению прибыли, так как позволяют выполнять большее количество производственных операций. Кроме того, значительно снижаются технологические расходы и убытки, связанные с необходимостью соблюдать большое количество правил техники безопасности и охраны труда оператора.

Простота операций

Простота операций позволяет сократить время на обучение операторов, необходимое для надлежащего управления оборудованием плазменной резки. Для механизации операций, оборудование плазменной резки, как правило, можно интегрировать в существующие системы управления кислородно-газовой резкой. Оборудование плазменной резки легко настроить для выполнения операций регулировки давления газа и электропитания для экономичного использования электроэнергии.

Повышенная надежность

В модернизированных источниках питания количество приводящих к отказам деталей и узлов уменьшено более, чем в два раза, что положительно сказалось на надёжности. Кроме того, новейшие системы плазменной резки оснащены опциями, способствующими сокращению времени и стоимости, затрачиваемых на техническое обслуживание и ремонт оборудования.

Преимущества плазменной резки металла

Со временем оборудование, используемое для плазменной резки, было интенсивно усовершенствованно. На сегодняшний день плазменная резка отличается лучшим качеством, высокой скоростью и малыми эксплуатационными расходами.

Плазменная резка, прежде всего, представляет собой процесс, во время которого не ионизированный газ постоянно подается в столб дуги. Энергия дуги способствует нагреванию газа, он ионизируется и превращается в струю плазмы. В современных аппаратах эта дуга, вдобавок, сжимается своеобразным вихревым потоком газа, создавая концентрированный и сильный источник тепловой энергии, идеально подходящий для резки металлов. Не смотря на то, что сам процесс плазменной резки выглядит сложным, изучить и выполнить его на самом деле нетрудно.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ

До того как появилась технология плазменной резки популярным был газовый способ резки металлов. Но поскольку плазменная резка обладает множеством преимуществ, на сегодняшний день она является наиболее распространенной. При помощи плазы металл режется быстрее, чем при помощи кислорода, не требует предварительного подогрева, а из-за меньшей зоны термического влияния и малой ширины разреза он не деформируется и не закаливается.

Плазменная резка подходит для большинства металлов, таких как медь, нержавеющая сталь, алюминий, который нельзя резать газовым методом. Помимо этого, плазменная резка более удобный, чистый и дешевый способ, ведь ее исходными материалами являются электричество и воздух.

Верно, подключенное оборудование плазменной резки гораздо безопаснее в сравнении с аппаратами газовой резки, так как чрезвычайно опасного обратного удара пламени – здесь нет.

Этот способ замечательно подходит для прожига отверстий, потому как сжатая плазма-дуга отлично нагревает и плавит металл в области разреза и в это же время удаляет расплавленный металл благодаря воздействию быстрого потока газа. Также при проплавлении отверстий не нужен предварительный нагрев металла, и таким способом проще разрезать неоднородные металлы.

СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ

Плазменная резка позволяет разрезать любой металл, проводящий электричество. В сравнении с газовой и флюсовой резкой, плазменная резка имеет множество преимуществ: с ее помощью можно выполнять подготовку кромок, резать любой металл, осуществлять фигурную резку, проплавление отверстий и строжку.

Также плазменная резка позволяет разрезать металлы любой толщины. В зависимости от мощности оборудования разрезать можно как нержавеющую и углеродистую сталь, так и алюминий и даже титан, толщина которого несколько сантиметров.

ВЫБИРАЯ АППАРАТ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ, НА ЧТО ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ
ВЫХОДНАЯ МОЩНОСТЬ

Номинальную мощность аппарата необходимо подбирать в зависимости от толщины и типа разрезаемого металла. Диаметр сопла и тип газового потока (азот или воздух) определяет толщину металла.

Нужно определить металл, который будет разрезаться, и проверить мощность приобретаемого аппарата. К примеру, аппарат для плазменной резки иметь мощность в 60 ампер или 90 ампер. Это значить, что он подходит для резки металлов, толщина которых не более 30 мм. Такие аппараты используют в домашних и автомобильных мастерских, в различных отраслях промышленности. Если нужно резать металл большей толщины, то остановить свой выбор необходимо на аппаратах, номинальная мощность которых 90 ампер или же 170 ампер. Такие аппараты позволяют разрезать металл толщиной до 50 мм.

СКОРОСТЬ РЕЗКИ

При выборе оборудования обращать внимание нужно и на скорость резки. Измеряется эта скорость сантиметрами с минуту. Некоторые аппараты могут резать металл толщиной в 30 мм примерно 5 минут, а другим для этого достаточно и одной минуты. Скорость резки является очень важной характеристикой особенно в массовом производстве, когда нужно уменьшать количество затраченного времени.

ВХОДНАЯ МОЩНОСТЬ

Также необходимо проверить силу тока, необходимую источнику питания и первичное напряжение. Нужно понимать, необходим ли универсальный аппарат, работающий с различным током и напряжением. Некоторое оборудование для плазменной резки может требовать напряжения в 220 В или 380 В, трехфазный или же однофазный ток питания.

Некоторые европейские аппараты оснащены функцией Auto-Line, благодаря которой подключать их можно к электрической сети 50 Гц или 60 Гц, трехфазной и однофазной.

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Продолжительность работы плазменной резки – очень важная характеристика и на нее необходимо обращать внимание при покупке аппарата. Продолжительностью работы аппарата называется время, в течение которого устройство может работать не перегреваясь.

Большая продолжительность работы плазменной резки особо важна в случаях, когда нужно выполнять длинные разрезы, а также когда аппарат используется в среде с повышенной температурой или необходима высокая продолжительность. Продолжительность аппарата зачастую указывается для его максимальной скорости. В случае если аппарат использовать с меньшей мощностью, то и продолжительность его работы увеличивается.

Температура обстановки, где будет использоваться аппарат, также может влиять на его продолжительность работы. К примеру, если продолжительность работы плазменной резки определена при 25°С, то при 40°С использовать аппарат длительное время нельзя.

БЕЗОПАСНАЯ РАБОТА С ОБОРУДОВАНИЕМ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ

Во время работы с аппаратом плазменной резки необходимо строго придерживаться техники безопасности, ведь при плазменной резке существует очень много факторов представляющих опасность (высокая температура, напряжение, расплавленный металл, ультрафиолетовое излучение). Обязательно нужно носить специальную одежду сварщика и иметь сварочный щиток с затемняющими стеклами.

Прежде чем приступать к работе, необходимо тщательно осмотреть сопло и электрод, и не начинать работу, если они плохо закреплены.

Нельзя стучать плазмотроном, пытаясь удалить брызги металла, ведь это может его повредить. Чтобы сэкономить на материалах, нужно избегать обрыва плазменной дуги и частого зажигания. Всегда необходимо пользоваться «Инструкцией пользователя».

Правильная эксплуатация и обслуживание аппарата плазменной резки являются залогом качественной, быстрой и чистой резки – это необходимо обязательно учесть!

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ

Главными параметрами плазменной резки считаются: скорость, факельный зазор (как правило, между листом металла и соплом), сила тока плазма-дуги и состав плазмообразующего газа. Факельный зазор и сила тока влияют непосредственно на скорость резки.

При ручной плазменной резке вместо газа используется воздух. Автоматическая резка подразумевает применение двойного газа: азот и водяной туман для резки листов металла толщиной 25 мм, водород или аргон в сочетании с двуокисью углерода или азотом при толщине листов более 25 мм. Но важно также и давление, которое образуется во время резки. Чем это давление выше, тем хуже. Оно влияет на служебный срок сопла и электрода, на качество процесса резки.

Очень сильно влияет на длительность эксплуатационного периода электрода и сопла – ток дуги. Для разных комплектов электрод-сопло установлено различное номинальное значение тока. При необходимости если потребно увеличить ток, то необходимо приобретать сопло большего диаметра.

Расстояние между листовым металлопрокатом и соплом, т.е. факельный зазор должно быть постоянным. Лишь в этом случае возможно получить действительно качественный рез. Маленький зазор может стать причиной сгорания электрода и сопла. Очень быстро сгорает сопло во время контакта с листом.

Скорость плазменной резки очень влияет на качество реза, образование шлака и легкость его удаления. Решающее влияние на угол наклона кромок и ширину реза оказывает точность и качество резки. Определяются эти параметры расходом газа, током дуги и скоростью движения плазмотрона. Ток дуги и диаметр выходного отверстия определяют ширину реза.

Для того чтобы оценить ширину, диаметр сопла нужно увеличить в 1,5 раза. Получиться широкий разрез может при частичном разрушении электрода, малой скорости реза, слишком большом факельном зазоре и высоком токе дуги.

РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ОШИБКИ ПРИ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКЕ

При работе на аппаратах плазменной резки специалисты могут допускать целый ряд ошибок, которые повышают стоимость работ и влияют на качество резки. Первой ошибкой является преждевременная замена комплектующих аппарата плазменной резки. Использование же изношенный материалов приводит к снижению качества резки и сокращает срок службы оборудования. А если заменять детали ранее срока, то это может стать причиной роста стоимости плазменной резки.

Второй ошибкой является использование неправильных режимов для резки, которое также влияют на сокращение срока службы комплектующих деталей. К раннему выходу из строя плазмотрона небрежное отношение к нему. На аппарат следует надевать защитный чехол, очищать его от грязи и пыли, своевременно проводить замену сопла, электродов и прочих комплектующих.

Третья ошибка – отсутствие охладителя и контроля газа при работе с плазмотроном. Несоответствие давления, влажности и замасленности становиться причиной электрически перебоев в аппарате, к увеличению диаметра дуги, что в свою очередь способствует быстрому износу комплектующих деталей и ухудшает качество резки.

Расправленный металл при работе в режиме непрореза попадает на плазмотрон. Вдобавок к этому в этом режиме работа плазмотрона осуществляется на повышенном токе, что сокращает срок эксплуатации его комплектующих деталей.

Самой неприятной из всех ошибок допускаемых мастерами является механическое повреждение плазмотрона. Повреждаться может сопло, сам механизм, электрод. Для того чтобы избежать контактов с листом металла необходимо использовать стабилизаторы высоты.

МАШИНЫ ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ

Как правило, плазменная резка может осуществляться как вручную, так и механически. В комплект для механизированной резки входят плазмотрон, система управления процессом резки, источник энергии, устройство для перемещения оборудования.

Машины для плазменной резки могут быть передвижными и стационарными, с магнитным, числовым, фотоэлектронным управлением, портального, портально-консольного, шарнирного типа, одно- двух- многоместными.

На машинах портального типа лист металла располагается под порталом – ходовой частью. На портально-консольных машинах он находится под консолью, а на портале находиться копировальное устройство. Плазмотрон и суппорт находятся на консоли. В шарнирных машинах лист размещается под шарнирной рамой. В комплектацию такого устройства также входят плазматрон, суппорт и копировальный механизм.

Во время плазменной резки на машине с фотоэлектронным управлением контур чертежа отслеживается фотокопировальным устройством. Плазмотрон разрезает лист по контуру, повторяя за фотоэлементом.

В шарнирных машинах используется электромагнитное управление. Заранее вырезанная деталь является копиром. В комплект копировальной машины входят редуктор, электродвигатель, электромагнит и металлический стержень. Под воздействием магнита металлический стержень прижимается к копиру и обводит его контур. Вслед за стержнем движется и сам плазмотрон.

Программное управление позволяет комплект деталей необходимого контура, и программировать плазмотрон заранее на выполнение какой-либо задачи по резке металла в зависимости от его толщины, вида реза и др.

Также машины для плазменной резки отличаются видами обрабатываемой продукции. Нею может быть профильный или листовой прокат, трубы. Комплектация станка зависит от вида разрезаемой ним продукции.

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ОБУСЛОВЛИВАЮЩИЕ КАЧЕСТВО ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ

Бытует мнение, что плазменная резка металла не дает достаточного качества. Но подобные мнения ошибочны и связаны только с тем, что у человека отсутствует опыт в этой сфере.

Плазменная резка может справиться с огромным количеством металлов и их сплавов. Высокая температура луча плазмотрона позволяет резать даже титан.

Оборудование и комплектующие детали довольно недорогие в сравнении, например, с лазерной резкой. Вдобавок к этому комплект электродов и сопел не занимает слишком много места.

Существует пять факторов, влияющих на исходное качество плазменной резки. Первое – это техническое состояние рабочего оборудования. Исправное состояние комплектующих и механизмов, точность приводов, отсутствие примесей и конденсата, калибровка датчиков – все это влияет на исходный результат работы. Качество плазмообразующего газа и давление являются следующими факторами, которые обуславливают хорошую работу плазмотрона и его комплектующих.

Четвертый фактор – скорость перемещения плазмотрона на радиусных и прямых территориях.

И последним немаловажным фактором является контроль состояния сопла и электрода. Состояние этих важных комплектующих деталей для оборудования способно определять исход работы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector