Промышленное изготовление металлических заготовок и деталей для различного вида оборудования и строительных конструкций среди прочих технологических операций широко использует раскрой металлопрокатных изделий. Это резка как стального листа толщиной от 0,5 до 380 мм, так и различных труб. Особенно широко в этих целях используются высокотехнологичные аппараты для раскроя плазменной струёй. Эти станки обладают оптимальными для раскроя металла функциональными параметрами, экономичны по количеству окисляемого металла и позволяют получать резы высокого качества даже при очень большой толщине металла.
Резка различных металлов в тяжёлой промышленности в настоящее время может осуществляться несколькими способами: гидравлическими ножницами гильотинного типа, вырубными прессовыми установками, гидроабразивными режущими станками и лазерными установками, представляющими собой устройства нового поколения. Применение станков воздушно-плазменной резки на современном техническом уровне представляет собой наиболее целесообразное решение для производителей всех уровней.
ПЛАЗМАКРОЙ 3000М режет мангал (металл 1 мм) Бизнес в гараже
Рассмотрим достоинства плазменной резки:
- производительность резки металлопроката толщиной от 10 до 60 мм в несколько раз превышает аналогичный параметр для кислородной резки, намного превосходя этот процесс и по себестоимости;
- аппараты раскроя металла плазмой с ЧПУ дают возможность изготавливать изделия сложной формы при возможности очень быстрой перестройки оборудования на выполнение других технологических операций;
- резка с помощью плазменной струи даёт возможность обработки не только обычной чёрно-белой углеродистой стали, но и подходит для обработки цветных металлов и сталей высоколегированного класса;
- точность и чистота получаемого реза значительно превосходит эти параметры для других технологий резки.
Компании, занимающиеся продажей на отечественном рынке оборудования для плазменной резки, предлагают своим клиентам лучшие типы станков SPIRO производства Швейцарии, английские аппараты Esprit Automation и изделия турецких производителей Durmaи Uzma. Присутствуют в перечне плазменных режущих аппаратов и раскроечные аппараты российского производства.Производство станков плазменной резки в настоящее время хорошо освоили и китайские производители. Причём цены на оборудование из Китая значительно ниже, чем на изделия указанных зарубежных компаний.
Выбор станка плазменной резки с ЧПУ
Находясь перед выбором, какой купить станок плазменной резки металла с ЧПУ, нужно чётко представлять, какие работы будут производиться этим оборудованием и в каком количестве. Если это будут разнообразные несложные работы по резке металла небольшой толщины в различных местах, то больше подойдёт портативный станок. Такой переносной станок должен иметь небольшой вес и быть компактен. Для переноски на новое место ему требуются специальные ручки, за которым можно брать его рабочим и соответствующую упаковку.
Если же производство требует раскроя металла большой толщины в условиях изготовления большого количества однотипных деталей, то справиться с этой задачей может только стационарный высокопроизводительный станок. Это оборудование с ЧПУ позволяет значительно повысить производительность труда при работе с листовым материалом, так как при этом отпадает трудоёмкая операция разметки.
Нет сомнения, что в выборе немалую роль играет цена станка плазменной резки металла с ЧПУ, ведь деньги сейчас считают не только бизнесмены средней руки, но и крупные производители.Необходимо ещё учитывать силовые возможности линии электропередачи, к которой будет подключаться этот высоко токовый потребитель и лимит предприятия по расходу электроэнергии. Важно и то, что для работы плазмотрона большой мощности требуется постоянный источник сжатого воздуха, которым на крупном предприятии служит отдельный компрессорный агрегат.
Отдельные виды станков для плазменной резки
Станки для раскроя металлов плазменной струёй имеют свои технические характеристики и каждый из них предназначен для выполнения вполне определённых производственных задач. Главный параметр — мощность плазмотрона и максимальная толщина разрезаемого металла. Большую роль играет и программное обеспечение, позволяющее выполнять раскрой металла в астматическом режиме.
Любой портальный станок плазменной резки с ЧПУ имеет передвижной портал, который обычно изготавливается из стального высокоточного профиля. В портале и располагаются все устройства для перемещения каретки плазмотрона по заданной ЧПУ траектории. Станочные механизмы портала закрыты специальными стальными коробами, которые обеспечивают их надёжную защиту от пыли и внешних механических воздействий.
К отечественным портальным станкам плазменной резки металла относятся аппараты «Шквал», которые собираются на базе шаговых двигателей. Автоматизированная система контроля над рабочим процессом изготовлена также российскими производителями. А вот комплектующие детали для ЧПУ, используемые в большинстве аппаратов, японские. В различных модификациях станков этой серии могут использоваться немецкие контроллеры параметров реза.
Оборудование отдельных узлов в аппаратах «Шквал» позволяет использовать несколько источников плазменной струи, в том числе FineFocus и HPR. Портал во время работы движется по идеально ровным направляющим в виде рельсов, изготовленным из алюминия. На него может устанавливаться водоналивной стол и воздушная вытяжка. Простые модели имеют невысокую скорость перемещения каретки при хорошем качестве обработки металла, а более дорогие модели позволяют получать высокую производительность работы также при высоком качестве.
Ещё одним производителем портальных плазменных станков для резки металла этой серии является козловская компания «ООО Портальные машины». Предприятие использует в своём производстве новейшие стандарты качества продукции и самые современные технологии.
В зависимости от модификации и рабочих параметров станки «Шквал» стоят от 750 000 до 1 500 000 рублей.
Изготовлением станков плазменной резки занимается и предприятием «ТЕПЛОВЕНТМАШ» г. Чебоксары. Здесь изготавливаются станки плазменной резки «Старт», оснащённые ЧПУ и обладающие высокими параметрами качества и производительности.
К разновидностям этой модели относятся станки:
- с водяным столом;
- быстрорежущие для металла малой толщины;
- для работы двумя резаками.
Одним из недорогих аппаратов является«Стартик-1А», который предназначен для тех, кто ищет бюджетный станок. Он выполняет фигурную обработку листового металла толщиной от 0,5 мм, используя для формирования задания блок ЧПУ. Форма изготавливаемых деталей – любая. При изготовлении партии деталей степень их повторяемости по форме и размерам очень высокая.
Станок оснащён координатным столом из прямолинейных металлических профилей. Движение рабочего инструмента производится по принципу рейка-шестерня. Перемещение плазмотрона по заданным координатам происходит с помощью двигателей шагового типа.
Цена его в зависимости от рабочей оснастки колеблется от 260 000 до 390 000 рублей.
Станок для плазменной резки труб Т-2030 способен выполнять обрезку металлических труб диаметром до 170 мм. С помощью этого станка очень удобно производить сваи винтового типа, так как его рабочие параметры намного превышают аналогичные показатели оборудования для производства свай «ИЖС».
По просьбе заказчика изготовитель производит замену плазмотрона на более мощную модификацию. В дополнительную комплектацию входят шланги воздушные с компрессором, кабели электрические с питанием от стандартного шкафа-распределителя.
При толщине металла до 10 мм скорость раскроя составляет 12 метров в минуту.
Стоимость — от 720 000 рублей.
Отечественная промышленность изготавливает и другие модели плазменных режущих станков с ЧПУ. Это «Сибирь», «Комета».
К другим известным видам станочного оборудования относятся «Fantom-3000» производства Тайвань стоимостью 990 000 рублей и аппараты известной отечественной компании«Ignis».
Сделать станок своими руками
Изготовить станок плазменной резки своими руками не так-то просто. Площадки и платформы для размещения узлов оборудования лучше прикручивать к направляющим винтами, чтобы в процессе испытаний и работы можно было их перемещать, подгонять.
Для устройства направляющих движения плазмотрона лучше использовать прямоугольное трубы дюймового размера. Для движения каретки по трубам токарь может изготовить ролики, в которые вставляются шариковые подшипники.
Многие детали можно изготовить только на высокоточном оборудовании. Для этого придётся обращаться в московские компании по металлообработке. Это винты для перемещения каретки, детали плазмотрона.
Для поиска листа копиром и для движения каретки по заданному профилю детали потребуются датчики ёмкостного и индуктивного типов. Для того, чтобы избежать касания листа рабочим органом станка, нужно будет изготовить концевой выключатель, срабатывающий при касании.
В качестве блока ЧПУ использовался модуль ТНС, работающий на микроконтроллере высоты горелки со встроенным двигателем.
Понятно, что каждый, кто работал на станке с ЧПУ, уже не захочет возвращаться к старым ручным технологиям. Всё, что изготавливается без ЧПУ, ему будет казаться нудным и скучным.
Для перемещения каретки использовались 15 шаговых двигателей, которые обеспечивают производительность резания до 15 метров в минуту.
Конечно, сделанный своими руками станок не может конкурировать с промышленными вариантами, он будет постоянно требовать усовершенствования конструкции, замены каких-то деталей на более надёжные. Но зато и платить 700 000 рублей и больше тоже не придётся.
По-видимому, б/у станок плазменной резки окажется более подходящим вариантом, чем самоделка. Ведь вместо хлопот и затрат времени и денег на изготовление деталей можно будет уже заниматься производством, зарабатывать деньги, а не тратить их. И всё же, человек с опытом изготовления оборудования без труда сможет производить и ремонт станков. Что ж, каждому – своё.
Ведь кроме экономии средств тот, кто изготовит или отремонтирует станок своими руками, получит ещё самоудовлетворение, что тоже немаловажно для человека.
Источник: namillion.com
Плазменный станок с ЧПУ
Плазменный ЧПУ – высокоточное и производительное оборудование для автоматического вырезания деталей из металлопроката разных видов и толщин. Представляет собой целый комплекс с множеством конструктивных элементов, которые обеспечивают минимальное участие человека в процессе раскроя листовой стали.
Плазменная резка и ее особенности
Процесс плазменной резки представляет собой уникальную технологию раскроя листового металлопроката, которая применима для конструкционных, легированных сталей, чугуна и цветных металлов (медь, алюминий, их сплавы). Заключается она в обжимании плазменной дуги при ее прохождении через сопло.
Существует несколько схем резания:
- Плазменно-дуговая резка – более эффективная технология, которая применяется для обработки электропроводных материалов. Здесь дуга прямого действия образуется при протекании электротока от электрода на обрабатываемый металл.
Рисунок 1. Дуга прямого действия
- Резка плазменной струей – используется для резания материалов, не обладающих электрической проводимостью. Дуга косвенного действия возникает между катодом и соплом – т.е. разрезаемая заготовка не включена в электрическую цепь.
Рисунок 2. Дуга косвенного действия
Плазменно-дуговая резка считается одним из самых эффективных с экономической точки зрения методов раскроя листового проката малых и средних толщин (до 50 мм). При работе с таким материалом плазменный станок с ЧПУ обеспечивает наиболее высокое качество и точность реза. Однако погрешность небольшая и при резании более толстого металла (до 100 мм и более в зависимости от вида оборудования).
Плазменные газы в дуге частично диссоциируются и ионизируются, поэтому становятся электропроводными. Повышенная плотность энергии и температура обеспечивают расширение плазмы и ее движение к обрабатываемому изделию со скоростью, превышающей почти в 3 раза скорость звука. Большая температура плазменной дуги (до 30 тыс. К) в сочетании с высокой кинетической энергией обеспечивают повышенную скорость резания металлов.
Начинается процесс раскроя с поджига дежурной дуги между соплом и катодом, которая вызывает частичную ионизацию, необходимую для подготовки пространства между плазмотроном и заготовкой. Поджигается она за счет подачи повышенного напряжения. При ее контакте с материалом автоматически повышается мощность и зажигается режущая дуга. Тепловая энергия дуги плавит и частично испаряет металл. Под воздействием кинетической энергии расплавленный материал удаляется из зоны реза.
Фото 3. Процесс плазменно-дуговой раскроя
Устройство и принцип работы оборудования
Для плазменной резки используется станок, состоящий из таких конструктивных элементов:
- Источник питания – служит для подачи тока и напряжения для поджига пилотной и режущей дуги.
Фото 4. Внешний вид источника питания
- Плазмотрон – устройство, генерирующее плазму. В нем электрический ток преобразуется в плазменную дугу. Его основными конструктивными элементами являются электрод (он же катод) со вставкой из тугоплавкого металла, сопло и завихритель. Обычно в плазмотронах предусмотрено водяное охлаждение. Катод и сопло – расходные материалы, периодичность замены которых зависит от интенсивности работы, вида и толщины разрезаемого металлопроката.
Фото 5. Внешний вид плазмотрона
- Портальная система – состоит из портала с продольными направляющими, механизма для поперечного перемещения плазмореза. Движение обеспечивается благодаря реечному приводу, также портал оборудован системой динамической виброзащиты для повышения эксплуатационного ресурса комплекса и увеличения качества реза.
Фото 6. Портальная конструкция без рабочего стола
- Координатный стол – представляет собой стабильную основу для укладки обрабатываемого металлопроката. В зависимости от типа оборудования могут иметь разные размеры – стандартная ширина составляет от 1,5 до 8 м.
Фото 7. Автоматический комплекс для раскроя с раскроечным столом
- Система числового программного управления – компьютеризированная система для автоматического управления приводами оборудования. Включает рабочую консоль (для ввода программ воспроизведения и управления режимами работы), консоль оператора (для визуального наблюдения за рабочим процессом) и контроллер (для управления движущейся оснасткой).
Фото 8. Внешний вид системы ЧПУ
Основные рабочие параметры процесса – сила тока, скорость резки, зазор между соплом резака и заготовкой, вид используемого газа. Самым доступным и простым плазмообразующим газом считается воздух, но он оптимально подходит только для раскроя углеродистых и нержавеющих сталей. Также при его применении наблюдается незначительное обесцвечивание и нитрирование кромки, что несколько усложняет последующую мехобработку из-за увеличения твердости.
Не менее важен такой параметр, как давление газа. Выбор оптимально подходящего значения обеспечивает длительный срок службы расходных элементов плазмотрона и высокое качество реза. Однако при работе на повышенном давлении снижается эксплуатационный ресурс катода, наблюдаются проблемы в начале процесса резания. Пониженные значения ведут к недостаточному охлаждению плазменного резака, что может стать причиной образования двойной дуги и даже разрушения сопла.
За перемещение технологической оснастки портальной системы отвечает контроллер. Но предварительно в систему ЧПУ нужно загрузить разработанную технологом управляющую программу. Использование числового программного управления обеспечивает возможность воспроизведения контуров любой сложности.
Разработка управляющих программ выполняется для вырезания как единичных заготовок, так и целых комплектов деталей разных размеров и форм. Карты раскроя разрабатываются на ПК при помощи специального программного обеспечения. Изначально прочерчивается каждая деталь с учетом всех припусков, затем заготовки раскладываются на виртуальном листе металла определенных габаритов в специальном ПО. Благодаря этому максимально рационально используется металлопрокат, минимизируется количество отходов.
Преимущества аппарата
Плазморезы или плазменные станки с ЧПУ отличаются такими преимуществами:
- Высокое качество реза – за счет использования качественных плазмотронов, правильного выбора плазмообразующего газа обеспечивается малая ширина реза, минимальное угловое отклонение и чистые кромки без наплывов и окалины.
- Технологическая гибкость – подходят для прямолинейного и фигурного раскроя разных металлов и сплавов.
- Повышенная скорость резки – в зависимости от марки металла и толщины может достигать до 6 м/мин.
- Минимальная зона термического влияния, направленное воздействие плазменной дуги – обеспечивает возможность вырезания заготовок из тонколистового металлопроката без их тепловой деформации.
- Невысокая себестоимость процесса – актуальна при работе с листовым прокатом толщиной до 50 мм.
- Малое время прожига в отличие от воздушно-кислородной резки, где требуется длительный предварительный подогрев.
Фото 9. Автоматизированный раскрой листового проката
Приемы плазменного раскроя
Машины для плазменного раскроя с ЧПУ могут комплектоваться разным дополнительным функционалом и системами. Одной из самых полезных считается автоматический контроль высоты, так как зазор между соплом и обрабатываемым материалом оказывает влияние на скос кромок. При увеличении расстояния повышается и угол скоса, а при уменьшении – снижается срок службы электрода и сопла. Резка с поддержанием постоянной высоты положительно влияет на качество кромок и эксплуатационный ресурс расходных элементов.
Скорость перемещения плазмотрона в процессе работы должна обеспечивать угол отставания прорезания нижней кромки от верхней не более 3-5°.
При разработке управляющих программ технологу рекомендуется придерживаться следующих требований для обеспечения минимальных деформаций:
- Первоочередно вырезаются отверстия.
- Вырезание заготовок начинается от одной кромки, последовательно перемещаясь от одной детали к другой в направлении противоположной кромки.
- При разработке карт на резку комплекта заготовок используются совмещенные резы, при которых линия реза разрезает сразу 2 детали.
- Длинные заготовки располагаются ближе к кромке листа, от которой будет начинаться резка, а короткие – ближе к середине и противоположной кромке.
- Вырезание заготовок длиной более 3 м и шириной больше 0,5 м выполняется с угла, а начинается с длинной кромки.
- Детали, занимающие большую часть листа, вырезаются в первую очередь.
Фото 10. Процесс вырезания детали
Применение установок
За счет высокой технологической гибкости и производительности, станки с ЧПУ для плазменной резки применяются преимущественно крупными и средними заводами по производству промышленного оборудования, металлоконструкций и т.д.
Плазменное оборудование с числовым программным управлением используется для резки таких металлов:
Фото 11. Вырезание заготовок из алюминиевого листа
Виды станков
Плазменное оборудование с числовым программным управлением производится нескольких типов:
- Переносное – установки относительно небольших размеров, на котором можно выполнять раскрой металлопроката ограниченных габаритов. Обычно ширина рабочей зоны у них составляет 1,5-3 м. При желании такие устройства можно перемещать в пределах цеха либо на другой производственный участок или объект.
Фото 12. Портативное устройство для плазменной резки
- Стационарное – мощные автоматизированные линии с шириной координатного стола до 8 м. Устанавливаются стационарно, перемещение возможно только при условии предварительного демонтажа с использованием специальной грузоподъемной техники.
Фото 13. Стационарная машина
Стоимость станков с ЧПУ
Цены на плазменные установки с ЧПУ колеблются в широких пределах. Все зависит от разновидности и технических характеристик оборудования, функциональных возможностей, габаритных размеров рабочей зоны.
Стоимость полноценной автоматической линии начинается от 1,5 млн руб. Однако на большинство машин цена формируется по запросу с учетом индивидуальных потребностей заказчика, предполагаемых видов работ, комплектации установки и других параметров.
Дополнительно в общую цену могут быть включены расходы на вспомогательное оснащение (компрессоры, система вентиляции), а также на такие услуги, как монтаж, пуско-наладочные работы, обучение персонала, техническое обслуживание и др.
Производители оборудования
Сегодня плазменные ЧПУ выпускаются как зарубежными, так и отечественными производителями. В продаже есть машины разной ценовой категории, но то, что стоит дороже, не всегда является более качественным.
Отечественный производитель ПУРМ разрабатывает и производит плазменные станки ЧПУ с учетом суровых российских условий эксплуатации. Оборудование этой марки успешно используется предприятиями в средней полосе России и даже в условиях Крайнего Севера.
Фото 14. Оборудование отечественного производителя ПУРМ
Компания занимается не только изготовлением установок, но и поставками запасных частей, расходных материалов, комплектующих. При желании можно заказать шеф монтаж, пуско-наладку, послегарантийное обслуживание.
Как выбрать станок с ЧПУ
Для правильного выбора плазменного станка ЧПУ необходимо определиться с такими моментами:
- Виды работ – только прямолинейный раскрой или с возможностью вырезания деталей сложной конфигурации.
- Максимальные размеры листового металлопроката – от этого зависят габариты рабочей зоны координатного стола.
- Максимальная толщина материала – определяет номинальную мощность источника питания и тип используемого газа для резания.
Фото 15. Вырезание одиночной детали
Одной из основных характеристик оборудования является продолжительность включения (или ПВ). Этот параметр определяет интенсивность эксплуатации, а именно временной отрезок, на протяжении которого станок может работать без перерывов на охлаждение.
Обозначается ПВ в процентах – если продолжительность включения составляет 80 %, то это значит, что в течение 10-минутного рабочего цикла установка сможет работать 8 минут на максимальных нагрузках. В случае превышения этой нормы возможен ее перегрев и выход из строя. Однако большинство промышленных плазморезов с ЧПУ имеют продолжительность включения 100 %, поэтому рассчитаны на непрерывную работу на протяжении всей рабочей смены.
Не менее важной характеристикой установок является сила тока, которую выдает источник питания – именно она определяет предельную толщину обрабатываемого металлопроката.
Основные поломки машин
При эксплуатации плазменных станков с ЧПУ не наблюдается особых проблем с их работоспособностью. Однако есть несколько факторов, которые могут способствовать нарушению правильного функционирования оборудования:
- Короткое замыкание в электросети – может стать причиной перегорания основных управляющих плат.
- Перепады напряжения, если они превышают диапазон, установленный производителем – тоже могут привести к выходу из строя электрических компонентов.
- Физический износ механизмов либо чрезмерное превышение установленного ресурса деталей.
Фото 16. Резание тонколистового металла
Любые нарушения в работе плазмореза можно устранить в сжатые сроки, но лучше своевременно выполнять техобслуживание, менять детали с большим износом и расходные элементы. Это обеспечит стабильную его работу, высокую производительность и качество реза.
Источник: purm.ru
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.
Популярные станки для резки металла:
Рабочая зона 1500х3000 мм. Источник 2000 Вт Raycus. Резка нержавеющей стали до 8 мм, углеродистой стали до 16 мм.
Узнайте цену
Листовая станина. Рабочая зона 1500х3000 мм. Источник 1500 Вт IPG. Резка углеродистой стали до 14 мм, нержавеющей стали до 6 мм.
Узнайте цену
Толщина металла, 0,5 — 5 мм. Рабочая скорость, 20 м/мин. Длина, 4500 мм.
Узнайте цену
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.
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.
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.
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!
Источник: www.stankoff.ru