Описание технологии плазменной резки металла

Плазменная резка металлов стала популярной из-за особенностей своей работы. Этот вид, также, как и лазерная резка, требует досконально знания принципа работы и знания технологии. При незнании этих данных произвести хорошую работу не получится. Но этот метод по праву заслуживает популярности. Он стал востребованным, поскольку имеет много преимуществ.

Технология плазменной резки металла

Плазма — это ионизированный газ. Этот газ содержит заряженные частички и поэтому имеет хорошую проводимость электрического тока. Это свойство увеличивается пропорционально температурным изменениям. Нагрев при этом достигает (в зависимости от диаметра сварочной дуги) температуры 5000-30000 градусов по Цельсию. Резка плазмой происходит при помощи струи, получаемой в конструкционных плазмотронах. В них же происходит ионизация уже нагретого газа.

Процесс плазменной резки

Разрезать объект при помощи этой дуги получается из-за воздействия прямого действия. Таким образом получается, что в месте реза получается расплавление, а из-за большого потока воздуха расплавленные частицы разлетаются в стороны. Освобождающаяся линия лишена каких-либо частичек материала.

Этот метод используется очень широко. Благодаря ему есть возможность разрезать низкоуглеродистые и легированные стали. Режущая установка может справиться также с листовым металлом, цветным, а также большинством видов стали.

Эффективность работы этого аппарата зависит также от выбора газов, а также вида объектов. Следует правильно подобрать эти составляющие. Так, для обработки алюминия и всех алюминиевых изделий используется азот. Для алюминиевого листа, толщиной свыше 20 мм необходимо использовать азотно-водородные смеси. Резка алюминия свыше 100 мм на плазменных установках не производится.

Станок плазменной резки

Медь можно разрезать при помощи азотной смеси или аргона-водородной. Может использоваться сжатый воздух. При работе с медью требуется мощная дуга, которая обладает высокой теплопроводностью. Отличия в резки меди наблюдаются, если выбрана неправильная дуговая сила. Чем она больше, тем эффективнее будет процесс. Если на станке режутся высоколегированные стали, применяют азотную смесь и воздушно-плазменная. Это верно для толщины режущего изделия до 60 мм. Если толщина изделия превышает 60 мм, использовать следует азотно-кислородную смесь.

Нержавеющая и углеродистая сталь более низкий порог колебаний — 20 мм. До этой отметки резка производится азотом. Все объекты, толщина которых превышает 20 мм, обрабатываются азотно-водородной смесью.

Листы из углеродистой стали

Плюсы и минусы

Как и у любого другого метода, плазменная резка имеет свои достоинства и недостатки, но она лучше работает, чем многие другие методы, и поэтому ей отдают предпочтение. Среди основных достоинств можно выделить следующие:

  1. Универсальность метода. Плазменная резка возьмется за любой металл.
  2. Низкая себестоимость процесса. Оправдана она при толщине режущего изделия до 30 мм. При увеличение диапазона толщины себестоимость возрастает, но на помощь приходит воздушно-плазменная резка — использование расходных материалов значительно снижается, и стоимость процедуры падает.
  3. Высокая скорость работы. Портальный станок режет (в зависимости от выбранного режима) со скоростью до 12 м в секунду. Пониженное термическое воздействие. При резке поддается воздействию только область разрезания. Остальной же лист изделия остаётся нетронутым, и как следствие неповрежденным.
  4. Этот метод высоко безопасен. Не используются горючие газы, этилен. Вероятность возгорания во время работы сведена практически к нулю.

И всё же у этого метода есть свои недостатки. Среди основных можно выделить:

  1. Оборудование способно разрезать объект толщиной до 100 мм. С такой толщиной цена значительно возрастает.
  2. Самоокупаемость. При минимальных затратах станок может разрезать толщину до 20 мм, что является достаточно небольшой цифрой.
  3. Конусность реза. Она может достигать до 20 градусов. Происходит это из-за воздействия охлаждающего потока и плазмообразующего газа. Чем больше толщина разрезаемого объекта, тем ближе градус будет приближаться к отметке 20. При резке тонколистовых объектов конусность будет незаметной.
  4. Сложное оборудование. Автоматическая резка одним станков двух изделий невозможна. Машина работает только в стандартной комплектации лишь с одним изделия. Для изготовление большого количества деталей нужно много времени, либо же стоит приобретать второй станок.

Несмотря на наличие определенных минусов, многие отдают предпочтение и выбирают именно этот метод. Выполнить разрез при помощи этого метода стало возможным не только купив дорогостоящий аппарат. Некоторые компании предоставляют услуги одноразовой резки металла или нужного его количества. Эта услуга очень выгодна, если нужно вырезать логотип, вывеску или провести одноразово работу с металлом, но на высокой точности.

Посмотреть на работу аппарата для плазменной резки объектов можно посмотрев видео.

Режущее оборудования

Основным при резке объекта является плазмотрон. Это устройство. обеспечивающее ионизацию газа и проведение электрического тока. Эта возможность появляется благодаря особому строению плазмотрона. Ещё его называют плазменный резак. Как он выглядит, видно на фото:

Плазмотрон

Плазмотрон состоит из следующих элементов:

  1. Электрод. Он выполняет роль катода. Преимущественно электроды изготавливают из гафния или циркония.
  2. Сопло, которое изолировано от электрода. Оно не способна проводить электричество.
  3. Камера завихрения. В этой камере плазмообразующий газ подаётся закрутке. Благодаря ней он способен вылетать в несколько раз быстрее и разрезать эффективнее.
  4. Корпус. В корпусе соединены электрод, сопло и камера завихрения. Все эти процессы скрыты. Наличие корпуса оберегает систему от поломки, а также является системой безопасности для того, кто работает с плазменным резаком.

Путь плазмотрона крепится к машине плазменной резки (чпу). Это машина способна двигаться, таким образом перемещая линию реза. Сама машина позволяет выполнять даже сложные узоры и линии реза, в том числе художественную гравировку, фигурные узоры и тонкие линии (например, бигам). Машина может повторять эскизы и 3d узоры, если ее программное обеспечение подключено к графическому компьютеру. Отсутствие ручного управления повышает точность проводимых работ. Компьютерная установка позволяет добиться точности в 0,1 мм, что является очень высокой цифрой. Наряду с методом лазерной обработки, плазменная является одним из самых точных методов резки металла.

Работа выполненная на станке

Принцип работы

Принцип работы плазменной резки основан на использовании постоянного тока прямого воздействия. При этом он подается на плазменную дугу, благодаря чему происходит разделение в объекте. Нагретая до высокой температуры электрическая дуга переводит ионизированный газ в состояние плазмы. В таком случае газ приобретает способность проводить электрический ток и делает это. Он становится проводником, который расплавляет объект. А благодаря сильному потоку воздуха излишки материалов сразу же выдувается. При этом метал не выделяет вредных веществ и не загрязняет воздух.

Многие машины имеют внизу вытяжку, которая собирает пыль и частики удалённого метала. При этом уровень пыли и частичек металла в помещения снижается, а продуктивность работы таким образом только увеличивается. Чтобы весь этот процесс происходил, используется плазменный резак или плазмотрон.

Плазменная резка

Плазмообразующие газ проходит через электродный узел и механизм завихрения. Закрученный поток проходит вдоль оси электрода. В места контакта этой дуги с объектом происходит его расплавление, а высокая скорость и давление газа выдувают его остатки из полости реза. При правильном соблюдении расстояние между плазмотроном и режущим объектом, получается ровный и точный рез.

Важно! Во время работы с этой машиной следует придерживаться правил предосторожностей и безопасности. Поскольку работа производится при воздействии высоких температур и постоянного тока, находиться рядом с аппаратом опасно, особенно не имея при этом защитной одежды.

Тем, кто работает рядом, очень важно иметь защитные очки, брезентовый костюм, а также маску, защищающую всё лицо. Также не рекомендуется вручную поправлять или изменять направление хода листа объекта во время его обработки. Дальнейшая обработка места среза или данного изделия возможна лишь после полного остывания режущей поверхности. Прикасаться своими руками к месту среза сразу после его завершения нельзя, потому что высокая температура оставляет необработанную кромку. Дальнейшая обработка линий среза возможна только после полного остывания.

Вышеописанная информация показывает, что плазменный метод работы с металлами является одним из самых эффективных, но требует профессионального подхода и знаний метода обработки. При правильном выборе газа и соблюдении порядка проведения работ, получиться выполнять точные и ровные резы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector