Плазменная резка металла — что это такое, технология

Плазменная резка металла хорошо подходит для разделывания высоколегированных сталей. Такой метод превосходит газовые резаки минимальной зоной прогрева, позволяющей быстро произвести рез, но избежать деформации поверхности от перегрева. В отличие от механических способов реза («болгаркой» или станком), плазмотроны способны выполнять разделывание поверхности по любому рисунку, получая уникальные цельные формы с минимальными отходами материала. Как устроенны и работают подобные аппараты? Какова технология процесса резки?

Что такое плазменная резка?

Плазменная резка металла и ее принципы работы основаны на усилении электрической дуги, путем разгона газом под давлением. Это увеличивает температуру режущего элемента в несколько раз, в отличие от пропан-кислородного пламени, что позволяет быстро осуществить рез, не дав высокому коэффициенту теплопроводности материала передать температуру на остальную часть изделия и деформировать конструкцию.

Плазменная резка металла на видео дает общее представление о происходящем процессе. Суть метода следующая:

1. Источник тока (питающийся от 220 V для небольших моделей, и 380 V для промышленных установок, рассчитанных на большую толщину металла) выдает требуемое напряжение.
2. По кабелям ток передается на плазмотрон (горелку в руках сварщика-резчика). В устройстве находится катод и анод — электроды, между которыми загорается электрическая дуга.
3. Компрессор нагнетает поток воздуха, передающегося по шлангам в аппарат. В плазмотроне имеются специальные завихрители, способствующие направлению и закручиванию воздуха. Поток пронизывает электрическую дугу, ионизируя ее и разгоняя температуру во много раз. Получается плазма. Данная дуга называется дежурной, поскольку горит для поддержания работы.
4. Во многих случаях используется кабель массы, который подсоединяется к разрезаемому материалу. Поднеся плазмотрон к изделию, дуга замыкается между электродом и поверхностью. Такая дуга называется рабочей. Большая температура и давление воздуха пронизывают требуемое место в изделии, оставляя тонкий рез и небольшие наплывы, легко удаляемые постукиванием. Если контакт с поверхностью теряется, то дуга автоматически продолжает гореть в дежурном режиме. Повторное поднесение к изделию позволяет сразу продолжать резку.
5. После окончания работы, кнопка на плазмотроне отпускается, что выключает все виды электрической дуги. Некоторое время выполняется продувка воздухом системы для удаления мусора и охлаждения электродов.

Режущий элемент — ионизированная дуга плазмотрона, позволяет не только разделывать материал на части, но и сваривать его обратно. Для этого используют присадочную проволоку, соответствующую по составу для конкретного вида металла, а вместо обычного воздуха подается инертный газ.

Разновидности плазменной резки и принципов работы

Разделывание металлов ионизированной высокотемпературной дугой имеет несколько модификаций по используемому подходу и предназначению. В одних случаях электрическая цепь, для выполнения реза, должна замкнуться между плазмотроном и изделием. Это подходит для всех видов токопроводящих металлов. От аппарата исходит два провода, один из которых проходит в горелку, а второй крепится к обрабатываемой поверхности.

Второй метод заключается в горении дуги между катодом и анодом, заключенными в сопле плазмотрона, и способности осуществить рез этой же дугой. Данный способ хорошо подходит к материалам неспособным проводить ток. В этом случае от аппарата исходит один кабель ведущий к горелке. Дуга постоянно горит в рабочем состоянии. Все это относится к воздушно-плазменной резке металла.

Но бывают модели плазморезов, где в качестве ионизирующего вещества используется пар от заливаемой жидкости. Такие модели работают без компрессора. В них имеется небольшой резервуар для заливки дистиллированной воды, подающейся на электроды. Испаряясь, создается давление, усиливающее электрическую дугу.

Преимущества плазморезов

Принципы работы плазменной резки, использующей высокотемпературную дугу, позволяют получать ряд преимуществ перед другими видами разделывания металла, а именно:

• Возможность обрабатывать любые виды стали, включая металлы с высоким коэффициентом теплового расширения.
• Разрезание материалов не проводящих электрический ток.
• Высокая скорость проводимых работ.
• Легкая обучаемость рабочему процессу.
• Разнообразные линии реза, включая фигурные формы.
• Высокая точность резки.
• Малая последующая обработка поверхности.
• Меньшее загрязнение окружающей среды.
• Безопасность для сварщика ввиду отсутствия газовых баллонов.
• Мобильность при транспортировке оборудования имеющего малые размеры и вес.

Технология плазменной резки металла

Как работает плазменная резка показано на видео. Посмотрев несколько таких уроков можно приступать к самостоятельным пробам. Процесс осуществляется в следующей последовательности:

1. Разрезаемое изделие выставляется так, чтобы под ним был просвет в несколько сантиметров. Для этого используются подкладки под края, или конструкция устанавливается на край стола, чтобы обрабатываемая часть была над полом.
2. Разметку линии реза лучше выполнять черным маркером, если работа ведется на нержавеющей стали или алюминии. Когда предстоит разделать «черный» металл, то линию лучше провести тоненьким мелком, который четче виден на темной поверхности.
3. Важно убедиться, что шланг от горелки не лежит рядом с местом реза. Сильный перегрев может его испортить. Начинающие сварщики могут из-за волнения это не увидеть и повредить оборудование.
4. Надеваются защитные очки. Если работать предстоит долго, то лучше воспользоваться маской, которая закроет не только глаза, но и все лицо от ультрафиолета.
5. Если резка будет вестись на подложках выставленных на полу, то следует подложить лист металла, чтобы брызги не испортили покрытие пола.
6. Перед началом работы необходимо убедиться, что компрессор набрал достаточное давление, а водяные модели разогрели жидкость до нужной температуры.
7. Запуском кнопки зажигается дуга.
8. Держать плазмотрон необходимо перпендикулярно разрезаемой поверхности. Допускается небольшой угол отклонения относительно этого положения.
9. Начало реза лучше производить с края изделия. Если необходимо начать с середины, то желательно просверлить тоненькое отверстие. Это поможет избежать перегрева и впадины в этом месте.
10. При ведении дуги необходимо соблюдать дистанцию к поверхности в 4 мм.
11. Для этого важен упор под руки, который осуществляется локтями об стол или об колени.
12. При ведении реза важно зрительно удостоверяться в появлении просвета на пройденном участке, иначе придется проводить резку повторно.
13. Когда линия разреза заканчивается, необходимо соблюсти предосторожность, чтобы деталь не упала на ноги.
14. Отпускание кнопки прекращает горение дуги.
15. Молотком отбивается тонкий слой шлака по краям реза. Если есть необходимость, то проводится дополнительная зачистка изделия на наждачном круге.

Используемое оборудование

Чтобы осуществлять плазменную резку используются различные аппараты и приспособления. Источник тока может быть небольших размеров, и содержать в себе трансформатор, несколько реле и осциллятор. Маленькие модели очень компактны для переноса и работы на высоте. Они способны разрезать металлы до 12 мм толщиной, чего достаточно для большинства видов работ на производстве и дома. Крупные аппараты имеют похожую схему устройства, но обладают более мощными параметрами за счет использования материалов большего сечения, и повышенными входящими значениями напряжения. Такие модели перевозятся на тележках, а работа с изделиями ведется плазмотроном, крепящимся к кронштейну. Им можно резать материалы толщиной до 100 мм.

Плазмотроны как больших, так и малых аппаратов устроены одинаково, но отличаются по размерам. У всех есть рукоятка и кнопка пуска. В каждом имеется электрод стержневой (катод) и внутреннее сопло (анод), между которыми горит дуга. Завихритель потоков направляет воздух и разгоняет температуру. Изолятор защищает внешние части от перегрева и преждевременного контакта электродов. Наружные сопла устанавливаются в зависимости от разрезаемой толщины. Наконечники закрывают сопло от брызг расплавленного металла. На конец плазмотрона могут одеваться различные насадки, помогающие сохранять дистанцию во время работы и убирающие нагар с фасок. Компрессор подает воздух через шланг, а его выход регулируется клапаном.

Изобретение плазменной резки позволило ускорить работу со многими легированными сталями, а точность линии реза и возможность производить изогнутые фигуры, помогают получать разнообразные изделия для производственных процессов. Понимание функционирования аппарата и сути выполняемой им работы поможет быстро освоить это полезное изобретение.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

Что такое плазменная резка — CyberSTEP

Плазменной резкой называют процесс резки металла раскаленной струей плазмы. Первоначальным источником нагрева выступает электрическая дуга, но в отличие от дуговой сварки, где дуга горит абсолютно свободно между изделием и электродом, при плазменной резке дуга обжимается газом, чтобы на обрабатываемом предмете повысилась концентрация тепловой энергии.

Плазмотрон – это основной инструмент, который используется при плазменной сварке и резке.

В этих устройствах газ поступает в специальную разрядную камеру. В этой камере горит мощная дуга. Поступающий в камеру газ нагревается от горения мощной дуги. Так же газ ионизируется и выходит через специальное отверстие, называемое соплом, в виде струи плазмы, которая и используется как источник нагрева. Газ принято считать плазмой, когда он полностью или частично ионизирован.

Температура плазмы газового разряда зависит от состава среды и характеризуется температурами от 2 000 до 50 000 градусов Цельсия. Струя плазмы, выходящая из сопла объединена со столбом дуги. Следовательно теплопередача на воздействующий металл осуществляется, как за счёт тепла дуги, так и за счёт конвективного нагрева этого металла, плазменной струёй. Всё это повышает энергетический коэффициент полезного действия процессов резки и сварки.

Аппараты плазменной резки могут:

• резать любой материал, проводящий электричество
• резать с минимальной деформацией или с полным её отсутствием без необходимости последующей обработки
• осуществлять резку быстрее, чем другими методами
• выполнять строжку любого токопроводящего материала
• использоваться вместе с установками для прямой и фигурной резки
• эксплуатироваться в полевых условиях от генераторов с автономным двигателем

 

Из истории появления плазменной резки:

В середине пятидесятых годов двадцатого века использование плазмотронов плотно вошло в сварочную технику. Это произошло, тогда, когда аргонно-дуговая сварка с специальным неплавящемся электродом начала применяться для соединения тонких металлических листов. Само — собой разуметься, что первый сварочный плазмотрон был разработан на базе горелок, которые применялись в аргонно-дуговой сварке. Отличие первого плазмотрона от нынешнего заключалась в том, что в первом плазмотроне применялась водоохлаждаемая металлическая камера, а не керамическое защитное сопло, которое используется в нынешних плазмотронах. Камера, используемая в первоначальных плазмотронах, полностью охватывала вольфрамовый электрод и кончалась соплом, соединённым с электродом и такого же диаметра, как диаметр столба дуги. Газ, который проходил под давлением между столбом дуги и водоохлаждаемыми стенками камеры, воздействовал на столб, охлаждая и сжимая его при этом. Газ так же обеспечивал электрическую и тепловую изоляцию столба от стенок самого сопла.

За счёт исследований, которые проводились в Институте металлов имени Байкова и определялось применение в нашей стране плазменной резки и сварки. Исследования проводились под руководством Н.Н. Рыкалина. В проводимых исследованиях были изучены многие энергетические и физические свойства сжатой дуги, находящейся в аргоне. Так же были определены технологические возможности сжатой дуги. При проведении опытов, было выявлено то, что струя плазмы имеет отчётливо выраженные режущие свойства. Это и обусловило очень высокие темпы развития сварочного оборудования в этом направлении.

 

Оборудование для плазменной резки металла в нашем каталоге.

 

Плазменный раскрой металла от ООО «Резка Металла»

Прайс-лист

Использование технологии плазменного раскроя металла позволило специалистам ООО «Резка Металла» (Санкт-Петербург) вывести характеристики готовой продукции на качественно новый уровень. С помощью плазмы можно точно, с минимальными отходами и трудозатратами изготовить деталь любой сложности. Предлагая клиентам в СПб услуги по плазменной резке металла, мы стремимся удерживать цены на максимально низком уровне. Этому способствуют технологичность процесса металлообработки и высокая квалификация персонала.

Предлагаем услуги плазменного раскроя листового металла толщиной до 300 мм на плазменных станках Hypertherm: HPR130 (размер стола — 1 500 х 3 000 мм) и HPR400XD, оснащенном дополнительным газовым резаком HARRIS (размер стола — 2 000 х 6 000 мм).

ПЛАЗМЕННЫЙ РАСКРОЙ МЕТАЛЛА: ПРЕИМУЩЕСТВА

К преимуществам плазменной резки, в первую очередь, следует отнести возможность обработки любого металла: черного, цветного, нержавеющей стали. Другие достоинства технологии:

• высокая скорость резки;
• возможность изготовления деталей сложной формы;
• качество и чистота поверхности реза;
• безопасность процесса в сравнении с другими технологиями резки.

Всё перечисленное можно получить исключительно при плазменном раскрое металла, воспользовавшись услугами нашей компании. Работа выполняется как по образцам изделий, так и на основании чертежей и эскизов на бумаге или в электронном виде. На формирование цены услуги, в основе которой лежит плазменная резка металла, влияют толщина металлического листа и погонный метр реза. Количество пробоев у нас не увеличивает стоимость. Считаются только погонные метры.

Несложный сравнительный анализ рынка позволяет сделать однозначный вывод: услуги нашей компании по плазменной резке в Санкт-Петербурге имеют доступную цену и однозначно заслуживают внимания! Для того чтобы оформить заявку, позвоните нам по телефону +7 (812) 951-18-38 (СПб).

Плазменная резка — технология резки металла

Плазменная резка – это высокоточный, безопасный и экологичный способ раскроя металла и изделий из неметаллических материалов. К ее преимуществам относятся:

• возможность разрезать нержавеющие и тугоплавкие сплавы, что недоступно, к примеру, для газового метода;
• высокая точность разрезов, компьютерное управление процессом;
• возможность вырезать изделия сложной, фигурной, художественной формы;
• быстрота процесса;
• чистые ровные края разреза, минимальное количество дефектов и окалин.

Основные недостатки – высокая стоимость оборудования (плазмотрона) и его обслуживания, небольшая толщина стали, которую можно разрезать данным способом (до 5 см) и высокий уровень шума при работе.

Типы плазменной резки, описание технологии

При раскрое металлопроката в основном применяется плазменно дуговая резка. Принцип ее работы основан на том, что ионизированный поток воздуха (или другого газа) начинает не изолировать, а, напротив, проводить электроток. Между соплом сварочного инструмента и разрезаемым металлом образуется электрическая дуга. Разогретый ею до 20-30 тысяч градусов ионизированный поток и представляет собой плазму.

Существует также технология резки плазменной струей, но она обычно применяется для раскроя неметаллических заготовок.

В отличие от резки газом, плазма не сжигает металл, а с высокой скоростью расплавляет его и выдувает из разреза. Поэтому данный метод более экологичен, чем газовый – в воздух не выбрасываются продукты сгорания (за исключением обработки, где для образования плазмы используется азот).

В процессе плазменно дуговой резки используется несколько основных типов газа:

• пусковой – газ, который поджигает ионизированнный поток;
• режущий – газ, который образует электрическую дугу и выдувает расплавленный металл из среза. Пусковой и режущий газы классифицируются также как плазмообразующие;
• вихревой – газ, который обволакивает поток плазмы, сужает его, делает более концентрированным, а также охлаждает его и повышает качество среза.

В зависимости от состава разрезаемого сплава, требуемого качества среза, скорости работы, ее стоимости, машинного либо ручного выполнения в качестве плазмообразующих и вихревых газов могут использоваться: воздух, азот, кислород, смеси аргона и водорода, азота и кислорода, азота и водорода.

Плазменно воздушная резка – самый простой и экономичный способ, при котором в качестве вихревого газа используется сжатый воздух, а режущим газом обычно служит кислород. Отлично подходит для разрезания низколегированных сталей.

Для резки высококачественной стали в качестве плазмообразующего газа может использоваться смесь азота с водородом или аргона с водородом, в качестве вихревого – азот. Это дает гладкую и перпендикулярную поверхность среза, увеличивает скорость обработки.

Во время разрезания металла также используется вода, которая поглощает вредные испарения, охлаждает плазмотрон, тем самым продлевая срок его службы. Вода защищает свежий срез металла от соприкосновения с воздухом и возможного окисления.

Сама процедура плазменного раскроя металла на первый взгляд довольно проста: резак держат как можно ближе к поверхности металла под прямым углом и медленно перемещают вдоль линии реза. Однако нужно точно регулировать силу подаваемого на плазморез тока, скорость перемещения и угол направленности дуги, иначе можно перегреть металл, получить окалины на срезе или не прорезать заготовку насквозь.

Поэтому для точного и быстрого раскроя металлических изделий в современных условиях чаще всего используются автоматические плазморезные станки.

Особенности плазменной резки

Помимо высокой цены на оборудование и малой толщины обрабатываемого металла, которые мы уже называли, плазменная резка требует также:

• источника электропитания;
• доступа к баллонам со сжатым воздухом и/или плазмообразующим газом. Последние чаще всего не столь взрывоопасны, чем пропан, ацетилен и другие газы, используемые в газовых резаках, поэтому данный способ более безопасен, чем газовый.

Качество и скорость плазменной резки напрямую зависят от свойств плазмы. Точный подбор вида газов, их сочетания и концентрации, с учетом состава разрезаемого сплава, позволяют:

• регулировать ширину разреза и скорость процесса, благодаря уменьшению или увеличению плотности тока в плазменной дуге;
• прогнозировать выделение тепла, образующегося во время вступления плазмы и разрезаемого материала в химическую реакцию, и использовать это тепло для плавки;
• определять теплопроводность плазмы и рассчитывать величину тепловой энергии, передаваемой разрезаемому материалу;
• изменять поверхностное натяжение, химический состав расплавляемого металла;
• определять качество среза, формировать ровные кромки;
• легко и быстро удалять расплавленный металл из среза.

Используемое оборудование

Для плазменной резки необходима следующая аппаратура:

• источник электроэнергии. Обычно плазморез подсоединяют либо к трансформатору, либо к инвертору. Инвертор по всем параметрам (КПД, экономичность, стабильность дуги) лучше, чем трансформатор. Кроме одного – с питанием от инвертора плазморез не способен разрезать изделие большой толщины;
• плазмотрон – «сердце» устройства. Он состоит из дуговой (плазмообразующей) камеры, электрода, сопла, систем подачи газа и воды;
• компрессор – необходим для направления струи воздуха строго вдоль оси плазменного потока.

Как работает плазмотрон?

Процесс образования плазменной дуги происходит примерно следующим образом.

Между соплом и электродом плазмотрона возникает электрический разряд и разжигается так называемая дежурная дуга. Она выдувается через сопло наружу и касается металлической разрезаемой поверхности. Возникает замыкание между электродом и металлом, создается уже настоящая дуга, которая нагревает и ионизирует подаваемый в плазмообразующую камеру газ. Образовавшийся плазменный поток выдувается из сопла. Вихревой газ сужает и концентрирует плазму, не позволяя ей касаться стенок сопла. Скорость плазмы в итоге достигает 2-3 км в секунду, а температура – до 30 тысяч градусов.

Плазменная резка на заказ в ООО «ТД «Ареал»

ООО «ТД «Ареал» применяет все современные способы раскроя металлопроката, в том числе и плазменную резку. При заказе продукции вы можете оговорить необходимые вам индивидуальные размеры – мы разрежем изделия в соответствии с вашими требованиями.

Мы также обеспечим быструю погрузку и доставку металлопроката по Москве, Московской области и центральному региону РФ.

Плазменная резка металла: преимущества, недостатки и особенности

Плазменная резка металла имеет похожие черты, но и обладает некоторыми противоположными особенностями в сравнении с газокислородным методом. Данный тип резки был предложен вместе с первыми плазменными станками. Произошло это в середине прошлого века. Вместе с тем, учитывая общий уровень развития техники и технологий подобное оборудование было дорогостоящим и достаточно громоздким. Учитывая это, резка таким способом применялась только крупными промышленными предприятиями и далеко не во всех отраслях. На сегодняшний день ситуация изменилась, и плазменная резка стала более дешевой, популярной и востребованной.

Плазменная резкаСледует отметить, что недостатки, характерные для газокислородной обработки металла не характерны резке плазменной. Рассмотрим особенности данного способа обработки металла. Обработка производится посредством быстрого и интенсивного расплавления металла вдоль воображаемой линии разреза. За счет применения сжатой электрической дуги выделяется тепловая энергия и происходит нагрев металла. Кроме того, поток плазмы, следующий за электрической дугой, убирает расплавленный металл из области резки. Таким образом, плазма представляет собой сгусток ионизированного газа с температурой 15-20 тысяч градусов. Именно это является основной причиной большей эффективности плазменной резки металла в сравнении с газокислородной обработкой. При газокислородном способе резки рабочая температура достигает 1800 градусов, что на несколько порядков меньше, чем при плазменном способе.

Станок для плазменной обработки металла прошел в своем развитии определенный путь, несколько раз преображался и проходил модернизацию, приобретая при этом простоту в использовании и функциональность.

Учитывая технологические особенности, плазменная резка приобрела на сегодня наибольшую популярность и является наиболее востребованным способом обработки. К основным особенностям можно отнести то, что при осуществлении резки нет необходимости заправлять газовые баллоны или решать вопросы по их доставке. Не возникает потребность в применении присадок для обработки цветных металлов либо осуществление других мер, связанных с соблюдением технической и пожарной безопасности.

Для осуществления плазменной резки потребуется только электроэнергия и воздух. Кроме вышеназванного потребуются некоторые расходные материалы. К таковым относятся сопла и электроды. То есть, способ довольно экономичный.

В каких случаях плазменная резка наиболее предпочтительна? К ним относятся такие:

• ситуация, когда есть необходимость резки алюминия или сплавов алюминия, сечение которого может достигать 120 мм;
• когда необходимо порезать медь толщиной до 80 мм так же не обойтись без использования плазменного способа;
• случаи, когда возникает потребность в резке углеродистых и высоколегированных сталей. При этом, толщина таких сталей не более 50 мм;
• чугун сечением не более 90 мм также наиболее эффективно режется плазмой.

Применение плазменной резки отчасти распространяется и на металл сечением 120-200 мм. Хотя в этом случае все-таки более предпочтительным является газокислородный способ.

Эффективность применения плазменного станка и его правильное использование напрямую зависит от характеристик металла, который обрабатывается. К таким относится толщина материала и его теплопроводность. Тут зависимость довольно простая: чем выше теплопроводность материала, тем больше его теплоотвод и тем меньшей может быть толщина материала, который можно обрабатывать. Например, в связи с большей теплопроводностью меди толщина ее резки меньше, чем при обработке нержавеющей стали.

виды, применение, плазморезы с ЧПУ

Плазморезное оборудование применяется не меньше, чем лазер или гидроабразив, что подтверждается спросом профессионалов и любителей. Какие есть виды плазменной резки, какие у них отличия, особенности? Почему плазменная резка металла востребована в производстве?

О плазме, как способе обработки

Плазма – ионизированный газ, содержащий заряженные частицы, обладающий возможностью электропроводности. Плазмообразующие составляющие это активный газ, который может быть кислородом или газовой смесью (воздушно-плазменная резка) или состоять из инертных газов, к которым относится азот, аргон, водород. Плазмотрон – прибор, создающий разряд дуги в котором происходит нагревание газов с последующей ионизацией. Степень нагревания (повышение температуры) определяет уровень ионизации. Температура потока может доходить до отметки + 6000⁰ С.

Принцип работы плазменной резки металлопроката заключается в закреплении его на плазменорезном станке. Между ним и форсункой появляется КЗ, возбуждающее электродугу. Поджог может выполняться вместо основной дуги дежурная. Электродуга появляется при функционировании осциллятора при показателях силы тока до 60 ампер. Для получения горения под давлением на сопло направляется газ, а действие электричества превращает его в плазму. Она с высокой скоростью (от 500 до 1500 м/сек) выходит из плазмотрона.

Технология газоплазменного реза заключается в расплавлении и выдувании металла при каждом движении резака.

Виды резки плазмой

Разновидность резки определяет принцип работы.

1. При выполнении ручной плазменной резки электрод и элементы сопла соединены, вне зависимости оттого отключен ли источник питания. При нажатии на контактный триггер начинает идти электрический ток (постоянный), запускающий газ на плазменный поток. Сопло и электрод смогут разомкнуться при условии, что есть оптимальное давление газа. Возникает искра, а высокие температуры преобразуют ее в плазму. Электроток перемещается на контур, который охватывает электрод и металл для резки. При отпускании триггера перестает подаваться ток и воздух.
2. Высокоточечная плазменная резка предусматривает, что сопловый элемент и электрод не контактируют между собой. Они изолированы друг от друга завихрителем. При подаче электрического тока происходит подготовительное вхождение в плазмотрон газа. Придаточная дуга на данный момент питает сопло и электрод. Появляется икра высокой частоты. Электроток начинает идти через плазму от электрода к соплу. Появившаяся струя кромсает металл, а контурный ток перемещается от электрода на обрабатываемую поверхность. Источник подаваемого тока выставляет оптимальную его силу, регулируя газовый поток.

Знания о функционировании станка, можно не только собрать аппарат, но и выполнять плазменную резку металла своими руками. Тем более, что найти подробные инструкции в интернете не представляет труда. Лучшим прибором для преобразования является обычный инвертор для сварки.

О металлах для плазмореза

Для черного металлопроката и его сплавов, как основа плазмы применяются активные газы, а для цветных – инертные. Толщина металла, подлежащего раскрою, и которую может «взять» плазморежущий инструмент составляет 220 миллиметров. Тонкий листовой металл, также может быть разрезан.

Вне зависимости от стоимости плазмореза, даже самые дорогие, не дают гарантии, что будут отсутствовать скосы и конусность реза. Обычно конус составляет от 2 до 4⁰.

Применение аппарата резки плазмой дает возможность производить раскрой обрабатываемого металла, как в прямых геометрических линиях, так и в сложных фигурных, а также выполнять отверстия. Их минимальный диаметр не должен быть менее полторы-двух толщин заготовки из металла.

Станки, как плазморежущее оборудование

Оборудование, применяемое для плазменного реза металлических заготовок бывает 2 типов: инверторные и трансформаторные. Инверторные приборы будут эффективны в тех ситуациях, если нужна максимальная производительность, а металл по толщине не превышает 3 сантиметров. У трансформаторных приборов обладают более низким коэффициентом полезного действия, но их применение рационально для реза толстостенного металла. Трансформаторный тип плазморезов не боится скачков напряжения. Он надежен и может выполнять как ручные работы, так и механизированные.

Кроме разделения на типы, приборы для реки плазмой бывают:

• Ручная воздушно плазменная резка. Приборы данного вида обладают компактностью, универсальностью и высоким энергопотреблением. Это коробка, которая укомплектована горелкой и шлангом;
• Портальный прибор. Производится в виде станка, имеющего просторную поверхность для проведения работ при реке плазмой. Для установки портального плазморезательного оборудования потребуется много свободной площади, а для его функционирования придется приобрести сильный источник электрической энергии;
• Переносные приборы представляют собой реечную раму, на которые будет укладываться, как в отсек, подготовленный металлопрокат.

Плазморезы с ЧПУ

Среди оборудования для реза плазмой автоматизированные станки, работающие на программном обеспечении – востребованная технология во многих промышленных сферах. С их помощью изготавливаются элементы металлоконструкций для строительства, узлы и механизмы для машиностроения, комплектующие для сельскохозяйственной техники, дверные группы, стеллажи.

Как работает плазморез на программном обеспечении?

Модельный ряд плазменных ЧПУ-станков может отличаться типом, схемой, подачей, обрабатываемого материала. Но все они имеют общие элементы.

• Система, подающая газ в плазмотрон;
• Раскроечный стол укомплектован поворачиваемой поверхностью.
• Система креплений на магнитах и устройство, передвигающее режущий инструмент.
• Контролирующий датчик высоты горелки над заготовкой.
• Рельса из профиля с зубчатыми рейками.
• Система числового программного управления.

Принцип функционирования оборудования прост, состоит в следующем алгоритме:

Воздушный поток поступает на резак с давлением. Он соприкасается с электродом получает температуру до 3000⁰. Ионизированный воздух становится электропроводным. Металлопрокат плавится от контакта, а отрезанный под давлением кусок отбрасывается.

Для работы станка составляется программа, вводятся параметры. Станок без оператора или с его минимальным участием выполняет необходимые действия.

Рез плазмой на чпу-станках имеет ряд эксплуатационных преимуществ:

• все операции по резу металлических листов при условии сложности конфигурации проводятся точно по заданным параметрам и имеют абсолютную точность;
• низкое потребление электричества;
• работа станка не требует производственных издержек, что позволяет повысить рентабельность производства;
• высокая производительность;
• ЧПУ-станки могут выполнять работы по раскрою листов разного металлопроката, сталей низколегированных и углеродистых, чугуна 0,5 – 150 мм делая срез качественным и чистым при отсутствии дополнительных операций по зачистке торцов;
• безопасность работы станка – отсутствие выхода газа, огня;
• опция по определению толщины обрабатываемого металлического листа;
• простота в эксплуатации и обслуживании.

Минусов у плазмозеров с ЧПУ нет. Единственный недостаток – не возможность проводить раскрой высоколегированных металлических листов, толщина которых больше 100 мм и титана.

Особенности резки плазмой на станках с ЧПУ

Применяя станки-чпу, необходимо учитывать технические характеристики оборудования, химический состав смесей, размеры изделий, нюансы обработки.

При маленькой толщине металлопроката (до 10мм) хватит температуры, которую имеет маломощная дуга плазмы. При большей толщине заготовки, производят раскрой, дополнительно выполнив стабилизацию дуги. Если толщина материала превышает 10 сантиметров нужно оборудование, которое будет формировать дугу с высоким воздействием.

Также имеет значение вид источника. Тонколистовая сталь (6мм) обрабатывается малым током. При обработке листов, толщина которых более 1,2 см, применяются источники с высоким током. При слабом же источнике, срез будет зашлакованным.

Не менее важен выбор химсостава для обработки заготовок. Это смеси, в которых есть аргон, водород и азот. Так для медных сплавов чаще используется водород, для латуни и алюминия применяют азот с водородом.

Также нужно учитывать, что для получения качественного реза необходимо применять кислород.

Стол станка должен быть оборудован системой дымоудаления и металлических отходов.

Рез контролирует ЧПУ-блок, а программное обеспечение следит за укладываемыми металлическими листами на рабочий стол, выдавая оптимальный режим. Также программное обеспечение делает расчет времени, количества элементов, выполняет отчет.

Востребованы следующие типы плазморезов:

• со стационарным размещением. Это аппараты консольного, шарнирного, портального типа, режущие металл плазмой;
• переносные (мобильные) модели, выполняющие такую же функцию – рез металла плазмой, которые оснащены системой числового программного управления.

Можно ли самостоятельно сделать плазморежущий станок?

ЧПУ-станок для плазменной резки металла дает возможность сделать множество полезных предметов для дома.

Сам по себе прибор не представляет особенной сложности, но не имея знаний, опыта, не получится сделать аппарат плазменной резки металла. Главная сложность – плазмотрон, а вот остальные элементы, а также числовое программное управление вполне доступно.

Только станки ЧПУ, выполняющие плазменную резку, дают гарантию качества и оперативность выполнения процесса.

Преимущества и минусы реза плазмой

Как и в других методах раскроя или резки металлопроката, рез плазмой имеет, как достоинства, так и отдельные недостатки.

О преимуществах

• Плазморезательное оборудование менее дорогое, чем лазерное;
• плазмотрон легко справляется с толстостенным металлопрокатом, что недоступно для лазерной резки;
• плазмой можно резать любой металлопрокат, а также токопроводящие металлы: сталь, чугун, медь, латунь, титан;
• толщина, проводимого реза плазменного оборудования зависит от типа устройства и наконечников. Приборы, которые имеют минимальную толщину реза значительно уменьшают процент утраты металла при увеличении концентрированного плазменного потока;
• рез не нуждается в дополнительной обработке;
• возможно выполнять фигурный сложный раскрой;
• можно резать плазмой неметаллические материалы;
• безопасность плазморезательного оборудования. Данный параметр обеспечивается отсутствием баллонов, в которых находится сжатый газ. Именно они являются причиной возникновения взрывов или пожаров;
• при автоматической резке, особенно станками ЧПУ вмешательство пользователя минимально, что позволяет рационально использовать труд обслуживающего технического персонала.

При наличие такого количества достоинств, минусов не столь много.

1. Двадцати сантиметровая толщина металла не доступна для плазменной резки.
2. Необходимо следить за углом отклонения, который не должен превышать отметку в 50⁰.
3. Один аппарат – один резак. Резать двумя резаками одновременно невозможно.

Сферы применения

Способ плазменного реза относится к универсальным. В строительной сфере и промышленности плазменная резка востребована в тех ситуациях, когда требуется разделение на фрагменты металлические тонкие листы, произвести рез стальных рулонов, сделать штрипсы из металла или подробить лом чугуна. Трубы также можно резать при помощи центратора трубореза, вне зависимости от их диаметра. Также в функциональных возможностях аппаратов есть зачистка швов, удаление кромок.

Основное применение – промышленные сферы:

• машиностроение:
• капитальное строительство;
• авиа и судостроение.

Художественная плазменная резка также распространена в строительстве. При помощи неё делают ограждения, беседки, элементы в дизайне интерьера.

Используемая литература и источники:

• Актуальные проблемы физики лазерной резки металлов / А.М. Оришич. — М.: Сибирское отделение РАН, 2012.
• Плазменная техника и плазменные технологии / Н.П.Козлов. — М.: Инженер, 2003.
• Статья на Википедии

Плазменная резка металла в Новосибирске

ЗАКАЗАТЬ УСЛУГИ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ

ПРАЙС НА ПЛАЗМЕННУЮ РЕЗКУ. РАСЧЕТ СТОИМОСТИ РАБОТ МатериалСталь нержавеющаяСталь чернаяТолщина, мм 12 мм 14 мм 16 мм 18 мм 20 мм 22 мм 25 мм 30 мм 32 мм 36 мм 40 мм 50 мм 12 мм 14 мм 16 мм 18 мм 20 мм 22 мм 25 мм 30 мм 32 мм 36 мм 40 мм 50 мм 60 мм ВоздухКислородАзот

170

200

240

260

280

280

400

493

561

595

720

738

114

135

154

172

192

250

250

350

390

390

520

670

670

₽ за метр пог.

10

12

12

12

12

12

15

24

30

30

35

35

10

12

12

12

12

15

15

25

30

30

30

30

35

₽ за врез

Введите параметры Вашего заказа и узнайте стоимость с учетом скидки за объем

Ваша заявка получена отделом по работе с клиентами.
Тел. 3-103-234

  От 65 мм режем газом, до 10 мм лазером. Не является публичной офертой.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ

Материал	Макс.толщина, мм	Макс.ширина, мм	Макс.длина, мм
Сталь углеродистая	64	2000	6000
Сталь нержавеющая	50

Толщина листа, мм	12-25	30-45	50-64
Ширина реза, мм	4	6	7
Отступ от края, мм	3	5
Отступ между деталями, мм	8	10	15
Отклонение от перпендикулярности, мм	1,2	1,6
Зона термического влияния, мм	3,2	6,4
Технологический прожиг	да	до 32 мм	нет
Шереховатость (Rz), мкр	200	300

Предельные отклонения вырезаемых деталей и заготовок от номинальных размеров, мм
Толщина	до 500 мм	500-1500 мм	1500-2500 мм	2500-5000 мм
12-14	±1,0	±1,5	±2,0	±3,0
16-20	±1,2	±2,0	±2,5	±3,0
22-30	±1,5	±2,0	±2,5	±3,0
32-36	±1,5	±2,5	±3,0	±3,5
40-50	±2,0	±3,0	±3,5	±4,0
55-64	±3,0	±3,0	±4,0	±5,0

Толщина листа, мм	12	14	16	18	20	25	30	36	40	50	60
Мин. диаметр отв., мм	18	20	22	24	25	30	40	50	60	75	90
Конусность отв., мм	1,7	2	2,3	2,5	2,8	3,2	4,2	5	5,6	7	8,4

D2=D1 — (Конусность отверстия по таблице)

Сервисный металлоцентр СИБРЕЗ оснащен комплексом для плазменной  резки металла на базе источника плазмы Hypertherm HyPerformance HPR260XD. Данная система разработана, чтобы обеспечить максимальную производительность операций резки на координатном столе с чпу, в том числе резки со скосом (устройство фаски). Эта универсальная система на 260 А позволяет добиться высоких скоростей резки, быстрой смены режимов, высокой надежности и обеспечивает высокое качество резки «HyPerformance» для материалов толщины в диапазоне от 1 до 64мм. Технология «HyDefinition» позволяет выравнивать и фокусировать плазменную дугу для повышения точности резки, обеспечивая исключительную четкость передних кромок, блестящую чистоту поверхности и превосходные угловые характеристики реза с уменьшенной вариацией углов. Технология «True Hole»  обеспечивает отличное качество отверстий.

Рабочая зона комплекса составляет 2000 х 6000 мм, позволяя обрабатывать листы стандартного раскроя 1500х6000 и 2000х6000 без их предварительной подготовки, что позволяет оптимизировать расход материала.

Производственный участок оснащен грузоподъёмными механизмами и располагает площадями, позволяющими принимать, перерабатывать и отгружать существенные объёмы металлопроката в сжатые сроки. Собственный парк грузового автотранспорта способствует оптимизации логистики и сокращению сроков доставки готовой продукции нашим Заказчикам.

Помимо перечисленных преимуществ, следует отметить наличие склада металлопроката, для начала выполнения заказов «еще вчера», 12-ти летный опыт коллектива в области обработки листового металла с чпу, а также наличие оборудования для альтернативных способов резки листового металла, таких лазерная и гидроабразивная. Мы выполняем работы по гибке, сварке и окрашиванию металла, содействуем нашим Партнёрам при подготовке технических заданий на плазменный раскрой, разрабатываем сборочные чертежи и чертежи деталей.

Плазменная резка является одним из наиболее эффективных способов раскроя листового металлопроката. Неоспоримым преимуществом технологии, по сравнению с остальными, является высокая производительность при работе с металлом, толщиной свыше 10 мм. Для примера: скорость раскроя листового металла 20 мм. в компании «СибРЕЗ», таким инструментом как «плазма», составляет 3 метра в минуту, что позволяет перерабатывать до 5 (пяти) тонн листового металлопроката в день на одном комплексе для плазменной резки металла. Помимо высокой производительности, следует отметить и высокую экономическую эффективность применения «плазмореза». На материалах, толщиной до 10 мм, раскрой плазмой легко конкурирует по стоимости с альтернативными технологиями резки, при этом оставляя их в аутсайдерах при сравнении цены за погонный метр раскроя толщин свыше 10 мм.
Метод плазменной резки нашел применение в таких отраслях хозяйственной деятельности человека, как машиностроение, строительство и производство товаров народного потребления.
В машиностроении с помощью «плазмы» осуществляется производство заготовок и деталей строительной спецтехники, сельскохозяйственных машин, горно-шахтного оборудования. Товары народного потребления, выполненные с помощью координатного плазменного раскроя, представлены, прежде всего, нестандартными, индивидуальными решениями при производстве ограждений, решеток, фасадных козырьков, мангалов и других эксклюзивных изделий. Для сферы строительства резка плазмой решает заготовительные задачи на предприятиях — производителях металлоконструкций. Множество строительных металлоизделий, таких как закладные детали, всевозможные кронштейны, соединительные элементы производятся сегодня на координатных комплексах для плазменной резки металла.

Как выбрать ручной плазменный резак и работать с ним [Руководство]

Преимущества плазменной резки

Часто достаточно одного разреза. Производители, подрядчики, обслуживающий персонал, художники и домашние мастера, которые испытывают преимущества ручного станка для плазменной резки с воздухом, редко хотят возвращаться к кислородно-ацетиленовой резке или механическим процессам резки, таким как пилы, отрезные круги, ножницы и ножницы.

Плазменная резка может повысить производительность и снизить стоимость резки.Преимущества плазменной резки:

• Более быстрый рез
• Цикл предварительного нагрева не требуется
• Режет любой металл, проводящий электричество (в отличие от газокислородного топлива, которым нельзя резать нержавеющую сталь или алюминий).
• Предлагает мобильность на рабочих местах
• Минимизирует зону термического влияния и обеспечивает резку с небольшим пропилом (шириной пропила).
Плазменные аппараты
• также могут выполнять строжку, протыкание, скашивание кромок, вырезание отверстий и обводку форм.

Фактический процесс эксплуатации ручного аппарата воздушно-плазменной резки относительно прост. Фактически, самое сложное — это выбрать машину, которая лучше всего подходит для вашей области применения, и правильные аксессуары, прежде чем зажечь дугу.

Что такое плазменная резка?

Плазма выглядит и ведет себя как высокотемпературный газ, но с одним важным отличием: она проводит электричество и режет любой электропроводящий металл.

Плазменная дуга возникает в результате электрического нагрева газа, обычно воздуха, до очень высокой температуры. Это ионизирует его атомы и позволяет им проводить электричество. В плазменной дуговой горелке используется вихревое кольцо, которое раскручивает газ вокруг электрода. Газ нагревается в камере между электродом и наконечником горелки, ионизируя газ и создавая плазму. Это заставляет плазменный газ значительно расширяться в объеме и давлении. Небольшое узкое отверстие наконечника резака сжимает плазму и ускоряет ее по направлению к заготовке на высоких скоростях (20 000 футов в секунду) и температурах (до 30 000 градусов по Фаренгейту).

Плазменная струя высокой интенсивности плавит очень ограниченную область. Сила струи (или дуги) проталкивает заготовку и удаляет расплавленный металл. Эта дуга легко прорезает металлы с плохой теплопроводностью (нержавеющая сталь) или отличной проводимостью (алюминий).

По сравнению с плазменной резкой пламя, создаваемое газокислородной горелкой, недостаточно концентрируется и плохо режет нержавеющую сталь и алюминий. Плазменная резка считается стандартным процессом для этих металлов.

Выбор плазменного резака

При покупке аппарата плазменной резки следует учитывать несколько факторов.

Толщина материала

Толщина металла, который вы будете резать регулярно, и максимальная толщина металла важны при выборе правильного плазменного резака. Как и источник сварочного тока, мощность плазменного резака и допустимое напряжение определяют его размер. Плазменный процесс требует относительно высокого напряжения и низкого уровня силы тока, в отличие от сварки.Многие ошибочно судят о плазменной машине исключительно по силе тока. Хотя это важный показатель, помните, что общая выходная мощность (в ваттах) равна силе тока, умноженной на напряжение. Выполните математические вычисления, чтобы получить более точное сравнение продуктов. Производительность плазменной машины определенного размера сильно различается в зависимости от производителя.

Скорость резания

Зная скорость резания для толщины разрезаемого металла, можно рассчитать производительность, обычно в частях в час.Это помогает гарантировать, что режущая часть операции не станет узким местом. Многие производители предоставляют таблицы скорости резания, которые позволяют сравнивать характеристики скорости резания.

Чтобы определить максимальную номинальную толщину резки низкоуглеродистой стали, следуйте линии от точки 15 дюймов в минуту на карте резки. Точка, в которой эта линия пересекает кривую резки, определяет максимальную рекомендуемую производственную толщину резки устройства.Примечание: рейтинг основан на 15 IPM, потому что это минимальная скорость, на которой оператор достигает плавного, устойчивого резания при использовании ручного резака.

Хотя универсального стандарта не существует, Миллер упрощает сравнение, квалифицируя производительность с помощью двух стандартов: номинальной резки и резки.

• Номинальная резка — это толщина металла, при которой оператор может вручную резать низкоуглеродистую сталь со скоростью 15 дюймов в минуту.Это считается минимальной скоростью, при которой оператор обеспечивает плавный, устойчивый рез и наилучшее возможное качество резки.

Номинальный разрез

• Класс sever cut означает, что оператор доводит машину до максимальной толщины (1-1 / 4 дюйма для блока на 55 ампер). Скорость резки будет очень низкой, и резка потребует значительной очистки.К счастью, скорость резки увеличивается по мере того, как материал становится тоньше.

Обрезанная огранка

Как и скорость резания, толщина реза сильно различается в зависимости от модели.

Первичная мощность

Для плазменной резки требуются два основных элемента — воздух и электричество, поэтому следующий вопрос, который следует задать, — какой тип входной мощности доступен. Некоторые 30-амперные плазменные резаки, такие как Spectrum® 375 X-TREME ™, работают с напряжением 120 или 240 вольт.Если ваша входная цепь имеет 30-амперный прерыватель, вы даже получаете равную режущую способность при обоих напряжениях (с 20-амперным прерывателем режущая способность падает на 20 процентов). Miller предлагает основное решение для управления питанием, называемое технологией Auto-Line ™, которая позволяет машине принимать входное напряжение от 190 до 630 вольт, одно- или трехфазное, 50 или 60 герц. И даже если основная мощность резко падает и падает, но остается в диапазоне от 190 до 630 вольт, устройства с технологией Auto-Line обеспечивают стабильную, стабильную дугу и полную мощность резки.Если вы работаете в поле и планируете использовать вспомогательную мощность привода двигателя, настоятельно рекомендуем плазменный резак с технологией Auto-Line. В аналогичных устройствах без Auto-Line возникают неустойчивые дуги резания, частые срабатывания выключателя, выход из строя печатных плат и преждевременный отказ трансформатора. Эти проблемы обычно возникают из-за того, что плазменный резак при срабатывании вызывает такую ​​нагрузку на линию, что уровни напряжения падают ниже рабочего диапазона плазменного резака.

Окружающая среда и приток воздуха

В средах с сильной пылью и металлической стружкой (например, от шлифовки) машины Miller® с технологией Wind Tunnel Technology ™ и Fan-On-Demand ™ обеспечивают лучшую надежность.Благодаря технологии аэродинамической трубы охлаждающий воздух проходит через машину, не обдувая электронные компоненты, поэтому шлифовальная пыль не может оседать на критически важных компонентах. Fan-On-Demand означает, что охлаждающий вентилятор работает только при необходимости, уменьшая количество мусора, попадающего в устройство. Что касается подачи воздуха, большинство производителей ручных плазменных резаков рекомендуют использовать обычный воздух в качестве режущего газа. В мобильных приложениях подрядчики часто выбирают азот в баллонах, потому что он стоит дешевле, чем воздух в баллонах.Некоторые люди считают, что при резке нержавеющей стали азот вызывает немного меньшее окисление, так как он суше, чем сжатый воздух.

Высокочастотные пуски или пуски контактов

Плазменные резаки

используют либо высокочастотный (ВЧ) пуск, либо технологию контактного пуска для зажигания вспомогательной дуги. Если вы планируете использовать плазменный резак рядом с телефонами, компьютерами, станками с ЧПУ или другим электронным оборудованием, имейте в виду, что HF часто мешает электронному управлению. Чтобы избежать потенциальных проблем с ВЧ, все аппараты плазменной резки Miller имеют конструкцию контактного запуска, которая не создает помех.Контактный метод запуска также создает видимую вспомогательную дугу, которая помогает лучше расположить резак.

Как производители металла могут добиться идеальной кромки при плазменной резке

Есть ли в деталях, подвергнутых плазменной резке, слишком много окалины или отверстия неправильной формы? Дыры деформированы? Возникли проблемы со сваркой этих кромок на выходе? Эти проверенные временем советы помогут производителям металла. Getty Images

Соедините высококачественный источник питания плазменной резки с подходящим столом или системой для резки, и вы сможете резать детали с гладкими краями и практически без углов.Тем не менее, производители время от времени сталкиваются с менее чем удовлетворительным качеством резки. Вот некоторые из наиболее распространенных проблем, связанных с качеством резки, и шаги, которые необходимо предпринять, чтобы вернуться на правильный путь.

Окалина

Самая распространенная проблема качества резки, с которой сталкиваются производители, — окалина. Хотя удалить лишний металл, затвердевающий по верхнему и нижнему краю детали, относительно легко, это все же добавляет работы. Когда кому-то приходится выполнять второстепенную операцию, такую ​​как шлифование, скалывание или шлифование, часто это делается для удаления окалины.

Окалина возникает по ряду причин. Скорость резки, слишком низкая или слишком высокая, является частой причиной, но не единственной. Расстояние между резаком и разрезаемым материалом, а также сила тока, напряжение и состояние расходных деталей также влияют на образование окалины. Существует также проблема разрезаемого материала — его толщина и тип, марка, химический состав, состояние поверхности, плоскостность (или ее отсутствие), а также изменения температуры во время резки — все это влияет на процесс. В общей сложности здесь задействовано более десятка факторов, хотя, к счастью, критическими являются только три: скорость резания, сила тока и расстояние зазора.

Если скорость резки слишком низкая, плазменная дуга будет искать больше материала для резки. Столб дуги увеличивается в диаметре, расширяя пропил до точки, где высокоскоростная часть плазменной струи больше не выдувает расплавленный металл от разреза. Вместо этого этот металл накапливается вдоль нижнего края пластины, образуя низкоскоростную окалину. Резка при слишком высокой силе тока или слишком низком зазоре также может вызвать образование окалины на низкой скорости, поскольку оба эти изменения приводят к тому, что больше энергии плазменной дуги контактирует с заданной областью металла.

Тогда решение очевидно: резать быстрее. К сожалению, здесь есть свои проблемы. Если скорость резки слишком высока, дуга не успевает за ним. Он падает или отстает от резака, оставляя небольшую твердую полоску неразрезанного материала вдоль дна пластины. Во многих отношениях этот высокоскоростной шлак хуже, чем его низкоскоростной аналог, поскольку он более твердый и обычно требует обширной механической обработки для удаления.

На очень высоких скоростях дуга может даже стать нестабильной. Он начнет колебаться вверх и вниз, вызывая петушиный хвост из искр и расплавленного материала.На этих скоростях дуга может не прорезать металл и также может остановиться. Слишком низкая сила тока или слишком большой зазор также могут вызвать образование окалины на высокой скорости, поскольку оба изменения уменьшают количество энергии дуги.

В дополнение к окалине с низкой и высокой скоростью существует третий тип окалины, называемый окалиной с верхним разбрызгиванием. Это происходит, когда повторно затвердевший металл разбрызгивается по верхней части вырезанной детали. Обычно его очень легко удалить. Обычно причиной является изношенное сопло, чрезмерная скорость резания или большой зазор.Это вызвано закрученным потоком плазменной струи, которая под определенным углом выбрасывает расплавленный материал перед пропилом, а не вниз через него.

Между двумя крайностями низко- и высокоскоростного образования окалины находится «самое подходящее» окно, официально называемое зоной, свободной от окалины. Это ключ к минимизации вторичных операций при плазменной резке деталей. Ваше окно будет другим. Как правило, при использовании азота или воздуха в качестве плазменного газа для углеродистой стали вы обнаружите, что ваше окно для удаления окалины довольно мало.Производители, работающие с кислородной плазмой, будут иметь немного больше свободы действий. Хотя не всегда легко найти оптимальную скорость резания, есть несколько вещей, которые вы можете сделать.

Сделайте несколько резов с разной скоростью резания и выберите скорость, при которой резание будет максимально чистым. Линии запаздывания (небольшие выступы на поверхности реза) — хороший способ оценить вашу скорость резания. Если вы режете слишком медленно, вы увидите линии запаздывания, перпендикулярные плоскости пластины. Если резка выполняется слишком быстро, вы увидите наклонные S-образные линии запаздывания, которые проходят параллельно пластине по нижнему краю.

Кроме того, следите за дугой (используя средства защиты правых глаз) во время резки и динамически изменяйте скорость для получения оптимальных характеристик дуги. Для этого наблюдайте за углом дуги, когда она выходит из нижней части заготовки. Если вы выполняете резку с помощью воздушно-плазменной резки, дуга должна быть вертикальной, поскольку она выходит за нижнюю часть разреза. С азотом или аргоном / водородом лучше всего подходит небольшая замыкающая дуга, а при использовании кислорода — небольшая ведущая дуга.

Рисунок 1
Расстояние между резаком и заготовкой имеет решающее значение.Когда резак установлен правильно (вверху), дуга останется узкой. Если он расположен слишком близко (внизу) или далеко от пластины, дуга расширится, создав деталь с увеличенным углом.

Последний совет, когда дело доходит до окалины: обратитесь к руководству пользователя, прилагаемому к вашей режущей системе. Инженеры-технологи плазменной резки проводят месяцы в лаборатории, экспериментируя с различными параметрами, чтобы создать подробные карты резки, в которых указаны рекомендуемые скорости резки, высота резки и сила тока для многих типов материалов и толщины.Всегда начинайте с этих заданных значений и регулируйте их с шагом 10%, как вверх, так и вниз.

Угловатость кромки

Резка деталей с минимально возможным углом наклона кромки — еще одна проблема для производителей. Это происходит потому, что плазменная дуга не совсем прямая. Это означает, что любой металлический разрез с помощью плазмы будет иметь некоторую степень угловатости, но есть способы минимизировать ее.

Один из способов — подобрать расходные детали и уровень мощности в соответствии с толщиной материала, который необходимо разрезать, помня, что более низкие уровни силы тока и более низкие скорости резки дадут вам меньшую угловатость.Кроме того, внимательно осмотрите расходные детали, особенно сопло и экран, на предмет повреждений. Даже небольшая царапина или царапина могут повлиять на качество резки. Наконец, убедитесь, что резак находится на правильном расстоянии от пластины после прожига и на протяжении всего разреза (см. , рис. 1, ).

Деформированный материал

Вот несколько способов предотвращения наматывания деформированного материала и деталей. Во-первых, запрограммируйте свое программное обеспечение CAM для создания траекторий резки, которые контролируют подвод тепла, позволяя секциям остыть перед резкой соседних деталей.Это особенно полезно при резке очень тонкого материала.

Затем используйте минимально возможную силу тока и соответствующие расходные материалы при максимально возможной скорости резки для толщины материала. Наконец, если у вас есть уровень грунтовых вод, держите воду в контакте с материалом. Просто имейте в виду, что на многих материалах вода может повлиять на гладкость кромки и, в некоторых случаях, на ее твердость.

Кромочная металлургия

Кромки любого материала, резанного плазменной дугой, будут иметь металлургические эффекты.В конце концов, вы передаете металлу очень большое количество тепла. К счастью, вы можете уменьшить эти эффекты, выбрав газ.

Если вы режете углеродистую сталь, использование кислорода как для плазменной резки, так и для защитного газа обеспечит лучшую металлургию кромки. Кислород / кислородный процесс особенно полезен при вырезании отверстий диаметром менее 2,5 дюймов. Фактически, влияние металлургии настолько незначительно, что этот процесс часто подходит для нарезания резьбы.

Кроме того, детали, вырезанные с помощью кислорода, на 100% поддаются сварке и обработке, и они редко трескаются во время операций штамповки.Воздух или азотная плазма действительно вызывает некоторую закалку кромок и азотирование большинства сталей, что может сделать кромки хрупкими и создать пористость во время некоторых сварочных процессов. К счастью, этот слой нитрида обычно тонкий, от 0,006 до 0,010 дюйма, и его легко удалить.

Если вам нужно резать нержавеющую сталь, рекомендуется смесь газов. Можно резать нержавеющую сталь толщиной менее 1/4 дюйма с очень чистой кромкой, используя смесь 5% водорода и 95% азота в качестве плазменного газа. Более толстые нержавеющие секции часто лучше резать, используя смесь 35% водорода / 65% аргона.Независимо от толщины рекомендуется использовать защитный газ — азот. Другой вариант — резка нержавеющей стали под водой с использованием азота как для плазмы, так и для защитного газа, устраняя оксидный слой, который образуется при резке в окружающем воздухе.

Напомним, используйте кислород, если ваша система поддерживает его, для получения наилучших результатов обработки кромок углеродистой стали. Для нержавеющей стали используйте смесь водорода / азота для материала менее 1/4 дюйма и смесь водорода / аргона для материала более толстого; всегда используйте азот в качестве защитного газа, независимо от его толщины.

Рисунок 2
Для вырезания отверстий может потребоваться метод проб и ошибок, поскольку операторы пытаются предотвратить образование некруглых или конических отверстий, а также отверстий с избытком металла по внутреннему радиусу.

Отверстия

Хотя предыдущие советы улучшат качество резки большинства деталей и форм, вырезание отверстий потребует немного больше работы. Основное правило гласит, что диаметр отверстия должен быть не меньше толщины пластины, поэтому, если вы режете 1/2 дюйма.-толстая пластина, вам нужно вырезать отверстия диаметром 1/2 дюйма или больше. Однако даже при этом операторы часто сталкиваются с проблемами некруглых или конических отверстий, в которых верхняя часть отверстия больше нижней (см. , рис. 2, ).

Воздушная плазма всегда создает отверстие с некоторой естественной, хотя и очень небольшой, конусностью из-за отставания угла дуги от плазменной струи. Плазменные системы высокой и X-четкости будут иметь практически несуществующий конус.

Как правило, при плазменной резке отверстий протыкайте лист на рекомендуемой высоте реза и используйте время задержки прожига.В руководстве пользователя вашей плазмы обычно указывается, на какой срок требуется отсрочка. Это предотвратит или, по крайней мере, снизит отдачу расплавленного металла на щиток и сопло.

Второй совет — поиграйте с вводом в лунку. Начинайте заход ближе к центру отверстия, а не к радиусу. Это гарантирует, что трещина, образующаяся при прокалывании, будет происходить в вырезаемом металле, а не на краю отверстия. Запуск в центре имеет второе преимущество, так как дает дуге больше времени для стабилизации и дает регулятору высоты резака больше времени для индексации до высоты резки перед достижением радиуса.Хотя большинство станков могут производить отверстия отличного качества, когда форма ввода прямая и перпендикулярная отверстию, более медленные станки выиграют от использования радиального или изогнутого ввода (см. , рис. 3, ).

В идеале, дуга должна останавливаться или отключаться на 360-градусном вводном пропиле или за его пределами. Некоторое программное обеспечение может отключать плазменную дугу при пересечении входного пропила, сохраняя при этом движение, что является лучшим способом вырезать отверстия, поскольку оно обеспечивает более плавный переход в конце резания и очень маленькие трещины при повороте дуги. выключенный.

Скорость резки должна составлять около 60% скорости, которую вы используете для резки внешнего контура детали. Эта регулировка скорости резания даст вам небольшое количество окалины, но компромисс того стоит, поскольку он минимизирует конусность отверстия. При вырезании отверстий диаметром менее 11/4 дюйма лучше всего отключить контроль напряжения дуги и коррекцию высоты напряжения и вместо этого включить функцию высоты прожига и индексацию высоты резки. Это рекомендуется, потому что более низкая скорость, используемая для вырезания отверстий, приведет к тому, что регулятор напряжения дуги переместит резак слишком близко к пластине.

Хорошая отправная точка

Эти советы являются хорошей отправной точкой. Тем не менее, как упоминалось ранее, ваша конкретная система в значительной степени повлияет на ваши конечные результаты. Это связано с тем, что производственные возможности производителей плазменных панелей и столов сильно различаются. Различия в типе управления высотой резака, программном обеспечении CAM, а также в возможностях перемещения стола и ускорения могут действительно повлиять на конечный результат. Даже в этом случае эти советы и предложения обязательно улучшат качество резки и форму отверстий для всех, кто использует плазменную плазму, независимо от типа — воздушная, обычная, с высоким разрешением, X-четкости — или марки.

Рисунок 3
Хотя перпендикулярный ввод (слева) работает с большинством машин, изогнутый ввод (справа) полезен при использовании более медленной машины.

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 наиболее широко используемых методов резки толстых металлических листов, но также доступен и 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. К освещению и высокотемпературному возгоранию также относится плазма.И наши тела тоже.

В целом это около 99% видимой Вселенной.

В повседневной жизни мы можем встретить плазму в телевизорах, люминесцентные лампы, неоновые вывески и, конечно же, плазменные резаки.

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 он ведет себя аналогично жидкостям с точки зрения его способности течь под воздействием электрического и магнитного поля.

Как работает плазменный резак?