Плазменная резка металла. особенности технологии

Существует два основных способа резки металла: механический и термический.

Плазменная резка-это метод термической резки, при котором для резки металла используется ионизированный газ.

Плазменная резка один из наиболее широко используемых способов резки металлических и листового металла. Прежде чем углубляться в преимущества и возможности плазменной резки, мы должны рассмотреть еще один вопрос.

Что такое Плазма?

Вы наверняка слышали о трех основных состояниях материи – твердом, жидком и газообразном. Но есть и четвертое: плазма.

Плазму можно найти в природе, но главным образом в верхних слоях земной атмосферы. Знаменитые полярные сияния это результат действия солнечных ветров, состоящих из плазмы.

В целом она составляет около 99% видимой вселенной.

В нашей повседневной жизни мы можем столкнуться с плазмой в телевизорах, люминесцентных лампах, неоновых вывесках и, конечно же, плазменных резаках.

Плазма-это электропроводное ионизированное газообразное вещество. Это означает, что в некоторых атомах отсутствуют электроны, а также есть свободные электроны, плавающие вокруг.

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

Плазма подобна газу, так как атомы не находятся в постоянном контакте друг с другом. В то же время он ведет себя подобно жидкостям с точки зрения своей способности течь при воздействии на нее электрического и магнитного полей.

Как работает плазменная резка?

Процесс плазменной резки - это метод термической резки. Это означает, что для плавления металла используется тепло, а не механическая резка.

Общая механика системы всегда одинакова. В плазморезах используется сжатые газы, например, азот. В результате ионизации этих газов образуется плазма.

Как правило, сжатые газы вступают в контакт с электродом и затем ионизируются, создавая повышенное давление. Когда давление возрастает, поток плазмы направляется к режущей головке.

Режущий наконечник сужает поток, создавая струю плазмы. Затем он направляется на заготовку. Поскольку плазма проводит электрический ток, заготовка соединяется с землей через стол для резки.

Когда плазменная дуга соприкасается с металлом, высокая температура плавит его. В то же время высокоскоростные газы сдувают расплавленный металл.

Особенности оборудования для плазменной резки

Существует несколько вариантов оборудования для плазменной резки. Во-первых, существует более низкобюджетный вариант, называемый высокочастотным контактом. Он недоступен для плазморезов с ЧПУ, поскольку токи высокой частота могут создавать помехи для современного оборудования и вызывать проблемы.

В этом методе используется искра высокого напряжения и высокой частоты. Создание искры происходит, когда плазменная горелка касается металла. Это замыкает цепь и создает искру, которая, в свою очередь, создает плазму.

Другим вариантом является метод пилотной дуги. Сначала искра создается внутри резака с помощью цепи высокого напряжения и низкого тока. Искра создает пилотную дугу, которая представляет собой небольшое количество плазмы.

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

Третий способ - использование подпружиненной головки плазменного резака. Прижатие резака к заготовке создает короткое замыкание, в результате которого начинает течь ток.

Ослабление давления приводит к возникновению пилотной дуги. Далее все происходит так же, как и в предыдущем методе.

Преимущества и недостатки плазменной резки

Преимущества

• Возможность резать все токопроводящие материалы. Газовая резка, хотя и может быть использована для резки толстых листов металла, ограничена только черными металлами.
• Отличное качество для толщины до 50 мм.
• Максимальная толщина до 150 мм.
• Сравнительно дешевая для разрезов средней толщины.
• Лучший способ для резки средней толщины нержавеющей стали и алюминия.
• Станки с ЧПУ доступны для обеспечения высокой точности и повторяемости.
• Может резать в воде, в результате чего получается меньшая ДЫМКА. Также снижает уровень шума.
• Меньший режущий пропил по сравнению с пламенной резкой.
• Более быстрая скорость резки, чем газовая.

Недостатки

• Большая неровность по сравнению с лазерной резкой.
• Качество резки тонких листов и пластин не такое высокое, как при лазерной резке.
• Допуски не такие точные, как лазерная резка.
• Не достигает такой толщины, как гидроабразивная или резка пламенем.
• Оставляет зазубрины, чего не делает гидроабразивная резка.
• Более широкий пропил, чем при лазерной резке.

Выбор метода резки

Выбор между различными методами резки зависит от используемого материала, его толщины и назначения деталей.

Рекомендуемая толщина материала для плазменной резки находится в пределах 15...50 мм.

Рекомендуемый верхний предел толщины материала для плазменной резки составляет около 50 мм для углеродистой и нержавеющей стали. Для алюминия толщина не должна превышать 40 мм.

Все, что выше этого предела, относится к области гидроабразивной и газовой резки.

Использование лазерной резки должны быть предпочтительным вариантом для листового металла и тонких листов из-за более высокого качества и скорости резки. Но верхний предел лазерной резки находится где-то в районе 25...30 мм.

Кроме того, плазменная резка быстрее и, следовательно, дешевле при толщине листа от 15 мм. Опять же, вопрос сводится к требуемому качеству. Однако всегда можно для достижения гладкости поверхностей можно использовать последующую механическую обработку.