Плазменная резка

Категории

Технология плазменной резки позволяет выполнять резку металла с более высокой скоростью и качеством. Также важно отметить, что системы плазменной резки успешно применяются для резки различных типов металла, включая окрашенный, ржавый и грязный металл. Другим преимуществом аппаратов плазменной резки является их способность выполнять резку с использованием исключительно электрической энергии и сжатого воздуха. При этом нет необходимости покупать газ в баллонах, что позволяет сэкономить на покупке газа и аренде баллонов, а также их погрузке и выгрузке. Благодаря этим и другим преимуществам использования технологии плазменной резки при выполнении определенных производственных задач значительно снижаются расходы на метр длины резки по сравнению с кислородно-газовой резкой.

Преимущества технологии плазменной резки.

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

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

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

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

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

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

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

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

Источники плазменной резки.

Источники (аппараты) плазменной резки как правило характеризуются такими параметрами, как максимальная толщина и скорость резания металла. Эти, а так же другие технические характеристики не дают полной информации для выбора подходящего источника плазменной резки для конкретных целей. Это связано с тем, что при сходных технических параметрах, различные установки выполняют резание с разным качеством.

Наиболее популярные агрегаты: MetalCut, Hypertherm, Сварог, Барс, Пурм.

Ниже приведена таблица которая поможет вам с выбором подходящего источника плазменной резки из линейки продукции Hypertherm.

Газы для плазменной резки.

Газы оказывают большое влияние на качество резания. Чтобы процесс плазменной резки был экономичен и при этом достигались оптимальные результаты, должны использоваться плазмообразующие технологические газы, соответствующие обрабатываемому материалу. При этом решающее значение имеют их физические свойства. Необходимо учитывать их энергию ионизации и диссоциации, теплопроводность, атомную массу и химическую реакционную способность.

В зависимости от типа разрезаемого металла применяются различные газы или сочетания газов. Каждый газ имеет специфические свойства , используемые для резки материалов различной вязкости.

Аргон является инертным газом. Это означает, при процессе резки он не реагирует с материалом. Благодаря его большой атомной массе (самой большой среди всех газов для плазменной резки), он эффективно выталкивает расплав из прорези. Это происходит благодаря тому, что может достигаться большая кинетическая энергия струи плазмы. С учетом малого потенциала ионизации он превосходно пригоден для зажигания струи плазмы. Однако аргон не может использоваться в качестве единственного газа для резки, так как он имеет низкую теплопроводность и малую теплоемкость.

Водород имеет очень хорошую теплопроводность в отличие от аргона. Кроме того, водород диссоциирует при высоких температурах. Это означает, что от электрической дуги отбирается большое количество энергии (а также при ионизации) и, тем самым, происходит более хорошее охлаждение граничных слоев. Благодаря этому эффекту электрическая дуга сжимается, т. е. достигается более высокая плотность энергии. В результате процессов рекомбинации отобранная энергия снова высвобождается в виде тепла в расплаве. Однако водород тоже не пригоден в качестве единственного газа, так как, в отличие от аргона, он имеет очень малую атомную массу и поэтому не может достигаться достаточная кинетическая энергия для выталкивания расплава.

Азот - это химически пассивный газ, реагирующий с деталью лишь при высоких температурах. При низких температурах он инертен. В отношении свойств (теплопроводности, энтальпии и атомной массы) азот можно поместить между аргоном и водородом. Поэтому его можно использовать в качестве единственного газа в диапазоне тонких высоколегированных сталей - как в качестве режущего, так и в качестве вихревого газа.

Кислород по теплопроводности и атомной массе кислород ближе к азоту. Кислород имеет хорошее сродство к железу, т. е., в результате процесса окисления освобождается тепло, которые можно использовать для увеличения скорости резки. Несмотря на эту реакцию, процесс считается резкой расплавлением, а не выжиганием, так как реакция с материалом происходит слишком медленно и перед этим материал уже успевает расплавиться. Кислород применяется, в основном, в качестве режущего и вторичного газа для нелегированных и низколегированных сталей.

Воздух состоит, в основном, из азота (ок. 70%) и кислорода (ок. 21%). Поэтому могут одновременно использоваться полезные свойства обоих газов. Воздух является одним из самых дешевых газов и применяется для резки нелегированных, низколегированных и высоколегированных сталей.

Смеси газов. Вышеперечисленные газы часто применяются и в виде смесей. Так, например, хорошие тепловые свойства водорода можно сочетать с большой атомной массой аргона. Высоколегированные стали и алюминий можно резать начиная с толщины 5 мм. При этом доля водорода выбирается в зависимости от толщины материала. Чем толще материал, тем выше должна быть доля водорода. Можно использовать максимум 35 объемных %. Разумеется, возможны и другие сочетания, например, смеси азота с водородом или смеси аргона, азота и водорода.

Основные действия для повышения качества резки: