8 (913) 791-58-46
Заказать звонок

Принцип плазменной резки металла


Как работает плазменная резка?

Что такое плазма?

Чтобы разъяснить принцип действия плазменной резки, сначала нужно ответить на вопрос «Что такое плазма?» Плазма — это четвертое состояние вещества. Обычно мы сталкиваемся только с тремя состояниями вещества: твердым, жидким и газообразным. При поступлении или утрате энергии, например, тепла, вещество может переходить из одного состояния в другое. Например, при поступлении достаточного количества тепла вода переходит из твердого состояния (лед) в жидкое. Если тепла поступит еще больше, она перейдет в газообразное состояние (пар). Если добавить еще больше тепла, пар ионизируется и станет электропроводящим — превратится в плазму. Устройство плазменной резки сможет использовать этот электропроводящий газ для передачи энергии от источника питания к любому материалу-проводнику, что позволяет обеспечить более качественную и быструю резку по сравнению с газовой. 

Образование плазменной дуги начинается с пропускания газа, например, кислорода, азота, аргона или даже обычного воздуха, через узкое сопло внутри плазмотрона под высоким давлением. Затем к этому потоку сжатого газа подается ток от источника питания, в результате чего возникает электродуга. В результате образовывается «струя плазмы». Плазма мгновенно достигает температуры до 22000°C, достаточной для быстрого разрезания рабочего изделия и сдувания расплавленного металла.

Составляющие системы плазменной резки

  • Источник питания — источник питания для плазменной резки преобразует одно- или трехфазный переменный ток в постоянный ток напряжением от 200 до 400В. Постоянный ток требуется для поддержания стабильной плазменной дуги на всем протяжении резки. Также источник питания позволяет регулировать силу тока в зависимости от типа и толщины материала.

  • Система поджига дуги — этот контур генерирует переменный ток напряжением около 5000 В и частотой 2 МГц, который образует внутри плазмотрона искру, поджигающую плазменную дугу.

  • Плазмотрон — плазмотрон служит для выравнивания и охлаждения расходных материалов. Основные расходные материалы для плазменной резки — это электрод, завихритель и сопло. Для повышения качества резки также может потребоваться дополнительный защитный колпачок, а для удержания всех деталей вместе используются внутренний и внешний поджимные колпачки.

Большинство современных систем плазменной резки делятся на традиционные и высокоточные.

 

   

 

 

В традиционных системах в качестве плазменного газа используется окружающий воздух, а форма плазменной дуги зависит от отверстия сопла. Приблизительная сила тока дуги таких систем составляет примерно 12 000-20 000 ампер на квадратный дюйм. Подобная схема используется во всех системах для ручной резки и некоторых механизированных системах, если это позволяют допуски.

 

Высокоточные системы плазменной резки (с высокой плотностью тока) используются для особо высококачественной и точной плазменной резки. Конструкция плазмотрона и расходных деталей для таких систем отличается большей сложностью и включает дополнительные детали для фокусировки дуги. Дуга высокоточной системы резки имеет силу тока около 40 000-50 000 ампер на квадратный дюйм. Чтобы обеспечить максимальное качество резки различных материалов, в качестве плазменного газа используются кислород, очищенный воздух, азот и смеси водорода/аргона/азота.

 

 

 

 

Ручная резка

В большинстве систем ручной плазменной резки, например, Tomahawk® Air Plasma, в выключенном состоянии электрод и детали сопла находятся в контакте. При нажатии триггера источник питания начинает вырабатывать постоянный ток, который проходит через это соединение и запускает поток плазменного газа. После того, как плазменный газ (сжатый воздух) достигает достаточного давления, электрод и сопло размыкаются, что приводит к возникновению электрической искры, которая преобразует поток воздуха в струю плазмы. Затем постоянный ток переключается с контура от электрода к соплу на контур от электрода к рабочему изделию. Подача тока и воздуха продолжаются, пока остается нажат триггер. 

   

 


Высокоточная плазменная резка

Электрод и сопло внутри плазмотрона для высокоточной резки не соприкасаются и изолированы друг от друга завихрителем, который имеет небольшие вентиляционные отверстия, преобразующие плазменный газ в вихрь. Когда в источник питания поступает команда включения, он начинает подачу постоянного тока с напряжением холостого хода до 400В и начинает предварительную подачу газа через шланг к плазмотрону. Сопло в данный момент подключено к положительному потенциалу источника питания через контур вспомогательной дуги, а электрод — к отрицательному.

 

 

 

После этого система поджига дуги вырабатывает высокочастотную искру, из-за которой плазменный газ ионизируется и становится проводником тока от электрода к соплу. В результате образуется вспомогательная дуга плазмы.

 

 

 

После того, как вспомогательная дуга вступит в контакт с рабочим изделием (заземленному через пластины стола для резки), контур тока перемещается от электрода к рабочему изделию, высокочастотный разряд отключается и включается контур вспомогательной дуги.

 

 

 

 

После этого источник питания наращивает постоянный ток до выбранной оператором силы тока и меняет предварительную скорость потока газа на оптимальную скорость для данного материала. Также используется вспомогательный поток защитного газа, который подается вне сопла через защитный колпачок.

 

 

 

Форма и диаметр отверстия защитного колпачка заставляют защитный газ еще больше сужать плазменную дугу, что позволяет обеспечить чистую резку с минимальными углами скоса и небольшой шириной линии разреза.

 

 

 

 

 

Принцип работы плазмореза | Строительный портал

Плазменная резка широко используется в различных отраслях промышленности: машиностроении, судостроении, изготовлении рекламы, коммунальной сфере, изготовлении металлоконструкций и в других отраслях. К тому же, в частной мастерской плазморез тоже может пригодиться. Ведь с помощью него можно быстро и качественно разрезать любой токопроводящий материал, а также некоторые нетокопроводящие материалы – пластик, камень и дерево. Разрезать трубы, листовой металл, выполнить фигурный рез или изготовить деталь можно просто, быстро и удобно с помощью технологии плазменной резки. Рез выполняется высокотемпературной плазменной дугой, для создания которой нужен лишь источник тока, резак и воздух. Чтобы работа с плазморезом давалась легко, а рез получался красивым и ровным, не мешает узнать принцип работы плазмореза, который даст базовое понятие, как можно управлять процессом резки.

  1. Устройство плазмореза
  2. Принцип работы плазмореза
  3. Параметры плазмореза
  4. Плазморез своими руками
  5. ЧПУ плазморез своими руками

 

Устройство плазмореза

Аппарат под названием «плазморез» состоит из нескольких элементов: источника питания, плазменного резака/плазмотрона, воздушного компрессора и кабель-шлангового пакета.

Источник питания для плазмореза подает на плазмотрон определенную силу тока. Может представлять собой трансформатор или инвертор.

Трансформаторы более увесисты, потребляют больше энергии, но зато менее чувствительны к перепадам напряжения, и с помощью них можно разрезать заготовки большей толщины.

Инверторы легче, дешевле, экономнее в плане энергопотребления, но при этом позволяют разрезать заготовки меньшей толщины. Поэтому их используют на маленьких производствах и в частных мастерских. Также КПД инверторных плазморезов на 30 % больше, чем у трансформаторных, у них стабильнее горит дуга. Пригождаются они и для работы в труднодоступных местах.

Плазмотрон или как его еще называют «плазменный резак» является главным элементом плазмореза. В некоторых источниках можно встретить упоминание плазмотрона в таком контексте, что можно подумать будто «плазмотрон» и «плазморез» идентичные понятия. На самом деле это не так: плазмотрон – это непосредственно резак, с помощью которого разрезается заготовка.

Основными элементами плазменного резака/плазмотрона являются сопло, электрод, охладитель/изолятор между ними и канал для подачи сжатого воздуха.

Схема плазмореза наглядно демонстрирует расположение всех элементов плазмореза.

Внутри корпуса плазмотрона находится электрод, который служит для возбуждения электрической дуги. Он может быть изготовлен из гафния, циркония, бериллия или тория. Эти металлы приемлемы для воздушно-плазменной резки потому, что в процессе работы на их поверхности образуются тугоплавкие оксиды, препятствующие разрушению электрода. Тем не менее, используют не все эти металлы, потому что оксиды некоторых из них могут нанести вред здоровью оператора. Например, оксид тория – токсичен, а оксид бериллия – радиоактивен. Поэтому самым распространенным металлом для изготовления электродов плазмотрона является гафний. Реже – другие металлы.

Сопло плазмотрона обжимает и формирует плазменную струю, которая вырывается из выходного канала и разрезает заготовку. От размера сопла зависят возможности и характеристики плазмореза, а также технология работы с ним. Зависимость такая: от диаметра сопла зависит, какой объем воздуха может через него пройти за единицу времени, а от объема воздуха зависят ширина реза, скорость охлаждения и скорость работы плазмотрона. Чаще всего сопло плазмотрона имеет диаметр 3 мм. Длина сопла тоже важный параметр: чем длиннее сопло, тем аккуратнее и качественнее рез. Но с этим надо быть поаккуратнее. Слишком длинное сопло быстрее разрушается.

Компрессор для плазмореза необходим для подачи воздуха. Технология плазменной резки подразумевает использование газов: плазмообразующих и защитных. В аппаратах плазменной резки, рассчитанных на силу тока до 200 А, используется только сжатый воздух, и для создания плазмы, и для охлаждения. Такого аппарата достаточно для разрезания заготовок 50 мм толщиной. Промышленный станок плазменной резки использует другие газы – гелий, аргон, кислород, водород, азот, а также их смеси.

Кабель-шланговый пакет соединяет источник питания, компрессор и плазмотрон. По электрическому кабелю подается ток от трансформатора или инвертора для возбуждения электрической дуги, а по шлангу идет сжатый воздух, который необходим для образования плазмы внутри плазмотрона. Более детально, что именно происходит в плазмотроне, расскажем ниже.

 

Принцип работы плазмореза

 

Как только нажимается кнопка розжига, источник питания (трансформатор или инвертор) начинает подавать на плазмотрон токи высокой частоты. В результате внутри плазмотрона возникает дежурная электрическая дуга, температура которой 6000 – 8000 °С. Дежурная дуга зажигается между электродом и наконечником сопла  по той причине, что образование дуги между электродом и обрабатываемой заготовкой сразу – затруднительно. Столб дежурной дуги заполняет весь канал.

После возникновения дежурной дуги в камеру начинает поступать сжатый воздух. Он вырывается из патрубка, проходит через электрическую дугу,  вследствие чего нагревается и увеличивается в объеме в 50 – 100 раз. Помимо этого воздух ионизируется и перестает быть диэлектриком, приобретая токопроводящие свойства.

Суженное к низу сопло плазмотрона обжимает воздух, формирует из него поток, который со скоростью 2 – 3 м/с вырывается из сопла. Температура воздуха в этот момент может достигать 25000 – 30000 °С. Именно этот высокотемпературный ионизированный воздух и является в данном случае плазмой. Ее электропроводимость примерно равна электропроводимости металла, который обрабатывается.

В тот момент, когда плазма вырывается из сопла и соприкасается с поверхностью обрабатываемого металла, зажигается режущая дуга, а дежурная дуга гаснет. Режущая/рабочая дуга разогревает обрабатываемую заготовку в месте реза – локально. Металл плавится, появляется рез. На поверхности разрезаемого металла появляются частички расплавленного только что металла, которые сдуваются с нее потоком воздуха, вырывающегося из сопла. Это самая простая технология плазменной резки металла.

Катодное пятно плазменной дуги должно располагаться строго по центру электрода/катода. Чтобы это обеспечить, используется так называемая вихревая или тангенциальная подача сжатого воздуха. Если вихревая подача нарушена, то катодное пятно смещается относительно центра электрода вместе с плазменной дугой. Это может привести к неприятным последствиям: плазменная дуга будет гореть нестабильно, может образовываться две дуги одновременно, а в худшем случае – плазмотрон может выйти из строя.

Если увеличить расход воздуха, то скорость плазменного потока увеличится, также увеличится и скорость резки. Если же увеличить диаметр сопла, то скорость уменьшится и увеличится ширина реза. Скорость плазменного потока примерно равна 800 м/с при токе 250 А.

Скорость реза – тоже важный параметр. Чем она больше, тем тоньше рез. Если скорость маленькая, то ширина реза увеличивается. Если увеличивается сила тока, происходит то же самое – ширина реза увеличивается. Все эти тонкости относятся уже непосредственно к технологии работы с плазморезом.

 

Параметры плазмореза

 

Все аппараты плазменной резки можно разделить на две категории: ручные плазморезы и аппараты машинной резки.

Ручные плазморезы используются в быту, на маленьких производствах и в частных мастерских для изготовления и обработки деталей. Основная их особенность в том, что плазмотрон держит в руках оператор, он ведет резак по линии будущего реза, держа его на весу. В итоге рез получается хоть и ровным, но не идеальным. Да и производительность такой технологии маленькая. Чтобы рез получился более ровным, без наплывов и окалины, для ведения плазмотрона используется специальный упор, который одевается на сопло. Упор прижимается к поверхности обрабатываемой заготовки и остается только вести резак, не переживая за то, соблюдается ли необходимое расстояние между заготовкой и соплом.

На ручной плазморез цена зависит от его характеристик: максимальной силы тока, толщины обрабатываемой заготовки и универсальности. Например, существуют модели, которые можно использовать не только для резки металлов, но и для сварки. Их можно отличить по маркировке:

  • CUT – разрезание;
  • TIG – аргонодуговая сварка;
  • MMA – дуговая сварка штучным электродом.

Например, плазморез FoxWeld Plasma 43 Multi совмещает все перечисленные функции. Его стоимость 530 – 550 у.е. Характеристики, касающиеся плазменной резки: сила тока – 60 А, толщина заготовки – до 11 мм.

Кстати, сила тока и толщина заготовки – основные параметры, по которым подбирается плазморез. И они взаимосвязаны.

Чем больше сила тока, тем сильнее плазменная дуга, которая быстрее расплавляет металл. Выбирая плазморез для конкретных нужд, необходимо точно знать, какой металл придется обрабатывать и какой толщины. В приведенной ниже таблице указано, какая сила тока нужна для разрезания 1 мм металла. Обратите внимание, что для обработки цветных металлов требуется большая сила тока. Учтите это, когда будете смотреть на характеристики плазмореза в магазине, на аппарате указана толщина заготовки из черного металла. Если вы планируете резать медь или другой цветной металл, лучше рассчитайте необходимую силу тока самостоятельно.

Например, если требуется разрезать медь толщиной 2 мм, то необходимо 6 А умножить на  2 мм, получим плазморез с силой тока 12 А. Если требуется разрезать сталь толщиной 2 мм, то умножаем 4 А на 2 мм, получаем силу тока 8 А. Только берите аппарат плазменной резки с запасом, так как указанные характеристики являются максимальными, а не номинальными. На них можно работать только непродолжительное время.

Станок с ЧПУ плазменной резки используется на производственных предприятиях для изготовления деталей или обработки заготовок. ЧПУ означает числовое программное управление. Станок работает по заданной программе с минимальным участием оператора, что максимально исключает человеческий фактор на производстве и увеличивает производительность в разы. Качество реза машинным аппаратом идеально, не требуется дополнительная обработка кромок. А самое главное – фигурные резы и исключительная точность. Достаточно ввести в программу схему реза и аппарат может выполнить любую замысловатую фигуру с идеальной точностью. На станок плазменной резки цена значительно выше, чем на ручной плазморез. Во-первых, используется большой трансформатор. Во-вторых, специальный стол, портал и направляющие. В зависимости от сложности и размеров аппарата цена может быть от 3000 у.е. до 20000 у.е.

Аппараты машинной плазменной резки используют для охлаждения воду, поэтому могут работать всю смену без перерыва. Так называемый ПВ (продолжительность включения) равен 100 %. Хотя у ручных аппаратов он может быть и 40 %, что означает следующее: 4 минуты плазморез работает, а 6 минут ему необходимо для того, чтобы остыть.

 

Плазморез своими руками

 

Наиболее разумно будет приобрести плазморез готовый, заводского исполнения. В таких аппаратах все учтено, отрегулировано и работает максимально идеально. Но некоторые умельцы «Кулибины» умудряются смастерить плазморез своими руками. Результаты получаются не очень удовлетворительными, так как качество реза хромает. В качестве примера приведем урезанный вариант, как можно сделать плазморез самостоятельно. Сразу оговоримся, что схема далека от идеала и лишь дает общее понятие процесса.

Итак, трансформатор для плазмореза должен быть с падающей ВАХ.

Пример на фото: первичная обмотка – снизу, вторичная – сверху. Напряжение – 260 В. Сечение обмотки – 45 мм2, каждая шина 6 мм2. Если установить силу тока на 40 А напряжение падает до 100 В. У дросселя также сечение 40 мм2, наматывался той же шиной, всего около 250 витков.

Для работы нужен воздушный компрессор, естественно, заводского исполнения. В данном случае использовался агрегат производительностью 350 л/мин.

Самодельный плазморез – схема работы.

Плазмотрон лучше приобрести заводской, он обойдется примерно в 150 – 200 у.е. В данном примере плазмотрон изготавливался самостоятельно: медное сопло (5 у.е.) и гафниевый электрод (3 у.е.), остальное «кустарщина». За счет чего расходники быстро вышли из строя.

Схема работает так: на резаке находится кнопка пуск, при ее нажатии реле (р1) подает на блок управления напряжение, реле (р2) подает напряжение на трансформатор,  затем пускает воздух для продувки плазмотрона. Воздух осушает камеру плазмотрона от возможного конденсата и выдувает все лишнее, на это у него есть 2 – 3 секунды. Именно с такой задержкой срабатывает реле (р3), которое подает питание на электрод для поджига дуги. Затем включается осциллятор, который ионизирует пространство между электродом и соплом, как результат загорается дежурная дуга. Далее плазмотрон подносится к изделию и загорается режущая/рабочая дуга между электродом и заготовкой. Реле геркона отключает сопло и поджиг. Согласно данной схеме, если режущая дуга внезапно погаснет, например, если сопло попало в отверстие в металле, то реле геркона снова подключит поджиг и спустя несколько секунд (2 – 3) загорится дежурная дуга, а затем режущая. Все это при условии, что кнопка «пуск» не отпускается. Реле (р4) пускает воздух в сопло с задержкой, после того, как отпустили кнопку «пуск» и режущая дуга погасла. Все эти предосторожности необходимы для того, чтобы продлить ресурс сопла и электрода.

Самостоятельное изготовление плазмореза в «домашних» условиях дает возможность изрядно сэкономить, но о качестве реза говорить не приходится. Хотя если за работу возьмется инженер, то результат может быть даже лучше заводского исполнения.

 

ЧПУ плазморез своими руками

 

Станок плазменной резки с ЧПУ может позволить себе не каждое предприятие, ведь его стоимость может достигать 15000 – 20000 у.е. Довольно часто такие организации заказывают выполнение работ плазменной резки на специальных предприятиях, но это тоже обходится недешево, особенно если объемы работ большие. Но ведь так хочется свой новый станок плазменной резки, а средств не хватает.

Помимо известных профильных заводов есть предприятия, которые занимаются производством станков плазменной резки, закупая лишь профильные детали и узлы, а все остальное изготавливают самостоятельно. В качестве примера мы расскажем, как делают станки плазменной резки с ЧПУ инженеры в производственном цеху.

Составляющие станка плазменной резки своими руками:

  • Стол 1270х2540 мм;
  • Ременная передача;
  • Шаговые детали;
  • Линейные направляющие HIWIN;
  • Система, управляющая высотой факела THC;
  • Блок управления;
  • Стойка-терминал, в котором находится блок управления ЧПУ, стоит отдельно.

Характеристики станка:

  • Скорость перемещения по столу 15 м/мин;
  • Точность установки позиции плазмотрона 0,125 мм;
  • Если использовать аппарат Powermax 65, то скорость реза будет 40 м/мин для 6 мм заготовки или 5 м/мин для заготовки толщиной 19 мм.

На подобный станок плазменной резки металла цена будет около 13000 у.е., не включая источник плазмы, который придется приобрести отдельно – 900 у.е.

Для изготовления такого станка комплектующие заказываются отдельно, а затем все собирается самостоятельно по такой схеме:

  • Готовится основание для сварки стола, оно должно быть строго горизонтальным, это очень важно, лучше проверить уровнем.
  • Сваривается рама станка в виде стола. Можно использовать трубы квадратного сечения. Вертикальные «ноги» необходимо усилить укосинами.

  • Рама покрывается грунтовкой и краской, чтобы защитить от коррозии.

  • Изготавливаются опоры для станка. Материал опор – дюраль, болты 14 мм, гайки лучше приварить к болтам.

  • Сваривается водяной стол.

  • Устанавливаются крепления для реек и ставятся рейки. Для реек используется металл в виде полосы 40 мм.
  • Устанавливаются линейные направляющие.
  • Корпус стола зашивается листовым железом и окрашивается.
  • Устанавливается портал на направляющие.

  • На портал устанавливается двигатель и концевые индуктивные датчики.
  • Устанавливаются рельсовые направляющие, зубчастая рейка и двигатель оси Y.

  • Устанавливаются направляющие и двигатель на оси Z.
  • Устанавливается датчик поверхности металла.

  • Устанавливается кран для слива воды из стола, ограничители для портала, чтобы не съехал со стола.
  • Устанавливаются кабель-каналы Y,Z и X.

  • Все провода прячутся в гофру.
  • Устанавливается механизированная горелка.

  • Далее изготавливается терминал с ЧПУ. Сначала сваривается корпус.
  • В корпус терминала с ЧПУ устанавливается монитор, клавиатура, модуль ТНС и кнопки к нему.

Все, станок плазменной резки с ЧПУ готов.

Несмотря на то, что плазморез имеет достаточно простое устройство, все же не стоит браться за его изготовление без серьезных познаний в сварочном деле и большого опыта. Новичку проще заплатить за готовое изделие. А вот инженеры, желающие воплотить свои знания и умения в домашних условиях, что называется «на коленке», могут попробовать создать плазморез своими руками от начала и до конца.

Плазменная резка металла. Принцип работы

Для осуществления плазменной резки используется такой аппарат, как плазморез. С его помощью формируется поток ионизированного воздуха с высокой температурой (плазма), который и разрезает предмет. Основной принцип плазменной резки заключатся в том, что ионизированный воздух может быть проводников электрического тока.

Как устроен плазморез и от чего питается

Аппарат складывается с нескольких частей:

  • плазмотрон;
  • источник питания;
  • компрессор;
  • кабель-шланги.

Для аппарата в качестве источника питания может быть использован:

  1. Трансформатор. Его главным преимуществом является то, что он нечувствительный к перепадам напряжения и может резать предметы любой толщины. Среди недостатков – большой вес и низкий КПД.
  2. Инвертор. С его помощью невозможно резать заготовки большой толщины. Однако, положительных моментов в его использовании значительно больше.

У инвертора КПД на треть выше, чем у трансформатора. Он легче, компактнее и работает стабильнее. кроме того, инвертор стоит дешевле, нежели трансформатор. Его намного проще применять на труднодоступных участках.

Плазмотрон и компрессор

Эта часть аппарата представляет собой плазменный резак, который непосредственно используют для разрезания заготовки. Плазмотрон является основной частью плазмореза.

Для подачи воздуха в аппарате используется компрессор. Его работа направлена на вихревую подачу воздуха, которая способствует расположению катодного пятна дуги идеально по центру. Если этого не произойдет, плазморез не будет работать эффективно.

Принцип работы и технология

После включения плазмореза, образуется поток ионизированного воздуха под высокой температурой. Одновременно формируется электрическая дуга, которая локально разогревает заготовку – метал плавиться, после чего образуется рез. В этот период температура плазмы составляет до 30 градусов по Цельсию. Частички расплавленного металла сдуваются с поверхности предмета потоком воздуха, который исходит из сопла.

При помощи плазменной резки может быть обработан любой тип металла, если его толщина не превышает 220 мм.

Аппарат начинает действовать после зажигания плазмообразующего газа (от искры в контуре электрической дуги). Искра воспламеняет газ, он ионизируется и преобразовывается в плазму. У нее очень высокая скорость выхода – от 800 до 1500 м/с.

Виды

Есть три вида плазменной резки, которые отличаются в зависимости от среды применения:

  1. Простой. Используется исключительно воздух и электрический ток.
  2. С защитным газом. Кроме плазмообразующего, применяется еще и защитный газ, который отгораживает зону реза от воздействия окружающей среды.
  3. С водой. Вместо защитного газа используется вода, которая выполняет те же функции. Она также охлаждает плазмотрон и вбирает в себя опасные вещества.

Помимо высокой эффективности, плазменная резка обладает еще и безопасностью. Все компоненты и материалы абсолютно пожаробезопасные.

Плазменная резка может осуществляться двумя основными способами:

  1. Плазменно-дуговой. Обрабатываемая поверхность замыкается в проводящий контур.
  2. Резка плазменной струей. Металл не включается в проводящий контур. Такой способ можно использовать при наличии стороннего образования с высокой температурой. Его применяют для резки металлов, которые не проводят электрический ток.

Плазменная резка является довольно универсальным инструментом, поэтому у нее очень широкая сфера применения. Ее используют на разных отраслях промышленности для обработки таких предметов и материалов, как трубы, чугун, сталь, бетон и пр.

Плазменная резка – принцип работы плазмотрона — Плазменная резка

    Технология плазменной резки металла Плазменная резка – принцип работы плазмотрона Плазмообразующие газы и их влияние на возможности резки Достоинства и недостатки плазменной резки

1 Технология плазменной резки металла

Интересующий нас процесс резки плазменной дугой в мировой практике «скрывается» под аббревиатурой PAC. Под плазмой понимают высокотемпературный ионизированный газ, который может проводить электроток. А плазменная дуга формируется в агрегате под названием плазмотрон из обычной электрической.

Последнюю сжимают, а затем привносят в нее газ, обладающий возможностью образования плазмы. Чуть ниже будет рассказано о том, какое значение для процесса плазменной резки имеют такие плазмообразующие газы.

  • Плазменно-дуговая. В данном случае дуга горит между материалом, который обрабатывается, и сварочным электродом неплавящегося типа. Плазменная высокоскоростная струя при такой технологии совмещается со столбом плазменной дуги. Сам же процесс резки обеспечивается высокой энергией плазмы столба, приэлектродных пятен и факела, исходящего из указанного столба. Именно озвученный принцип плазменной резки металла чаще всего используется на современных предприятиях, так как он признается максимально эффективным.
  • Плазменной струей. Такой вид обработки рекомендован для резки неметаллов. Дуга в этом случае горит между наконечником (его называют формирующим) плазмотрона и сварочным стержнем, а само обрабатываемое изделие в электрическую схему процесса не включается. Из плазмотрона выносится некоторый объем плазмы столба. Его энергия и дает возможность выполнять обработку неметаллических изделий.

плазменный аппарат горыныч цена

что лучше плазменная резка или лазерная

ручная плазма

плазмотрон горыныч

master cut 40 цена

Плазменная резка металла – аппараты, технология, видео процесса

В последнее время использование плазменного потока для раскроя материалов набирает все большую популярность. Еще более расширяет сферу использования данной технологии появление на рынке ручных аппаратов, с помощью которых выполняется плазменная резка металла.

Плазменная резка металла значительной толщины

Суть плазменной резки

Плазменная резка предполагает локальный нагрев металла в зоне разделения и его дальнейшее плавление. Такой значительный нагрев обеспечивается за счет использования струи плазмы, формируют которую при помощи специального оборудования. Технология получения высокотемпературной плазменной струи выглядит следующим образом.

  • Изначально формируется электрическая дуга, которая зажигается между электродом аппарата и его соплом либо между электродом и разрезаемым металлом. Температура такой дуги составляет 5000 градусов.
  • После этого в сопло оборудования подается газ, который повышает температуру дуги уже до 20000 градусов.
  • При взаимодействии с электрической дугой газ ионизируется, что и приводит к его преобразованию в струю плазмы, температура которой составляет уже 30000 градусов.

Полученная плазменная струя характеризуется ярким свечением, высокой электропроводностью и скоростью выхода из сопла оборудования (500–1500 м/с). Такая струя локально разогревает и расплавляет металл в зоне обработки, затем осуществляется его резка, что хорошо видно даже на видео такого процесса.

В специальных установках для получения плазменной струи могут использоваться различные газы. В их число входят:

  • обычный воздух;
  • технический кислород;
  • азот;
  • водород;
  • аргон;
  • пар, полученный при кипении воды.

Технология резки металла с использованием плазмы предполагает охлаждение сопла оборудования и удаление частичек расплавленного материала из зоны обработки. Обеспечивается выполнение этих требований за счет потока газа или жидкости, подаваемых в зону, где осуществляется резка. Характеристики плазменной струи, формируемой на специальном оборудовании, позволяют произвести с ее помощью резку деталей из металла, толщина которых доходит до 200 мм.

Устройство и принцип действия плазменной резки

Аппараты плазменной резки успешно используются на предприятиях различных отраслей промышленности. С их помощью успешно выполняется резка не только деталей из металла, но и изделий из пластика и натурального камня. Благодаря таким уникальным возможностям и своей универсальности, данное оборудование находит широкое применение на машиностроительных и судостроительных заводах, в рекламных и ремонтных предприятиях, в коммунальной сфере. Огромным преимуществом использования таких установок является еще и то, что они позволяют получать очень ровный, тонкий и точный рез, что является важным требованием во многих ситуациях.

Оборудование для плазменной резки

На современном рынке предлагаются аппараты, с помощью которых выполняется резка металла с использованием плазмы, двух основных типов:

  • аппараты косвенного действия — резка выполняется бесконтактным способом;
  • аппараты прямого действия — резка контактным способом.

Оборудование первого типа, в котором дуга зажигается между электродом и соплом резака, используется для обработки неметаллических изделий. Такие установки преимущественно применяются на различных предприятиях, вы не встретите их в мастерской домашнего умельца или в гараже ремонтника.

Аппарат для плазменной резки Ресанта ИПР-25

В аппаратах второго типа электрическая дуга зажигается между электродом и непосредственно деталью, которая, естественно, может быть только из металла. Благодаря тому, что рабочий газ в таких устройствах нагревается и ионизируется на всем промежутке (между электродом и деталью), струя плазмы в них отличается более высокой мощностью. Именно такое оборудование может использоваться для выполнения ручной плазменной резки.

Любой аппарат плазменной резки, работающий по контактному принципу, состоит из стандартного набора комплектующих:

  • источника питания;
  • плазмотрона;
  • кабелей и шлангов, с помощью которых выполняется соединение плазмотрона с источником питания и источником подачи рабочего газа;
  • газового баллона или компрессора для получения струи воздуха требуемой скорости и давления.

Главным элементом всех подобных устройств является плазмотрон, именно он отличает такое оборудование от обычного сварочного. Плазмотроны или плазменные резаки состоят из следующих элементов:

  • рабочего сопла;
  • электрода;
  • изолирующего элемента, который отличается высокой термостойкостью.

Резак для ручной плазменной резки

Основное назначение плазмотрона состоит в том, чтобы преобразовать энергию электрической дуги в тепловую энергию плазмы. Газ или воздушно-газовая смесь, выходящие из сопла плазмотрона через отверстие небольшого диаметра, проходят через цилиндрическую камеру, в которой зафиксирован электрод. Именно сопло плазменного резака обеспечивает требуемую скорость движения и форму потока рабочего газа, и, соответственно, самой плазмы. Все манипуляции с таким резаком выполняются вручную: оператором оборудования.

Учитывая тот факт, что держать плазменный резак оператору приходится на весу, бывает очень сложно обеспечить высокое качество раскроя металла. Нередко детали, для получения которых была использована ручная плазменная резка, имеют края с неровностями, следами наплыва и рывков. Для того чтобы избежать подобных недостатков, применяют различные приспособления: подставки и упоры, позволяющие обеспечить ровное движение плазмотрона по линии раскроя, а также постоянство зазора между соплом и поверхностью разрезаемой детали.

В качестве рабочего и охлаждающего газа при использовании ручного оборудования может использоваться воздух или азот. Такая воздушно-газовая струя, кроме того, применяется и для выдува расплавленного металла из зоны реза. При использовании воздуха он подается от компрессора, а азот поступает из газового баллона.

Необходимые источники питания

Несмотря на то что все источники питания для плазменных резаков работают от сети переменного тока, часть из них может преобразовывать его в постоянный, а другие — усиливать его. Но более высоким КПД обладают те аппараты, которые работают на постоянном токе. Установки, работающие на переменном токе, применяются для резки металлов с относительно невысокой температурой плавления, к примеру, алюминия и сплавов на его основе.

В тех случаях, когда не требуется слишком высокая мощность плазменной струи, в качестве источников питания могут использоваться обычные инверторы. Именно такие устройства, отличающиеся высоким КПД и обеспечивающие высокую стабильность горения электрической дуги, используются для оснащения небольших производств и домашних мастерских. Конечно, разрезать деталь из металла значительной толщины с помощью плазмотрона, питаемого от инвертора, не получится, но для решения многих задач он подходит оптимально. Большим преимуществом инверторов является и их компактные габариты, благодаря чему их можно легко переносить с собой и использовать для выполнения работ в труднодоступных местах.

Более высокой мощностью обладают источники питания трансформаторного типа, с использованием которых может осуществляться как ручная, так и механизированная резка металла с использованием струи плазмы. Такое оборудование отличается не только высокой мощностью, но и более высокой надежностью. Им не страшны скачки напряжения, от которых другие устройства могут выйти из строя.

Резка по шаблону

У любого источника питания есть такая важная характеристика, как продолжительность включения (ПВ). У трансформаторных источников питания ПВ составляет 100%, это означает, что их можно использовать целый рабочий день, без перерыва на остывание и отдых. Но, конечно, есть у таких источников питания и недостатки, наиболее значимым из которых является их высокое энергопотребление.

Как выполняется ручная плазменная резка?

Первое, что необходимо сделать для того чтобы начать использование аппарата для плазменной резки металла, — это собрать воедино все его составные элементы. После этого инвертор или трансформатор подсоединяют к заготовке из металла и к сети переменного тока.

Далее технология резки предусматривает приближение сопла устройства к заготовке на расстояние порядка 40 мм и зажигание так называемой дежурной дуги, за счет которой будет осуществляться ионизация рабочего газа. После того как дуга загорелась, в сопло подается воздушно-газовый поток, который и должен сформировать плазменную струю.

Когда из рабочего газа сформируется плазменная струя, обладающая высокой электропроводностью, между электродом и деталью создается уже рабочая дуга, а дежурная автоматически отключается. Задача такой дуги состоит в том, чтобы поддерживать требуемый уровень ионизации плазменной струи. Случается, что рабочая дуга гаснет, в таком случае следует перекрыть подачу газа в сопло и повторить все описанные действия заново. Лучше всего, если нет опыта выполнения такого процесса, посмотреть обучающее видео, где подробно показана ручная резка металла.

Плазменная резка металла - подбор и поставка оборудования из Азии и Европы от World Machinery

Оборудование для обработки материалов, при котором в качестве режущего инструмента вместо резца используется струя плазмы.

Принцип работы

Плазменной обработке поддаются все виды металлов толщиной до 160 мм.

Принцип работы заключается в следующем: создаётся поток высокотемпературного ионизированного воздуха, электропроводность которого равна электропроводности разрезаемой заготовки, т. е. воздух перестаёт быть изолятором и становится проводником электрического тока.

Образуется электрическая дуга, которая локально разогревает обрабатываемую заготовку: металл плавится и появляется рез. Температура плазмы в этот момент достигает 25000—30000 °С.

Плазменная резка металла

Плазменный станок имеет высокую точность и качество резки, выгодно отличается низкой эксплуатационной стоимостью. Он удобен для размещения в поточной линии производства. Лучшие источники плазмы обеспечивает высококачественную резку в широком диапазоне типа и толщины материалов.

Плазменная резка трубы с 5-осевой режущей головкой


Мощная моноблочная станина, высокоточные рельсы, зубчатая рейка и серводвигатели обеспечивают высокое качество и точность резки на установках плазменной резки Ermaksan серии EPL.

Готовые изделия

Станки предназначены для средне- и крупносерийного, а также массового выпуска металлических изделий.

Детали корпусов морских и речных судов
Элементы трубопроводов
Металлоконструкции
Опоры освещения и ЛЭП
Резервуары
Спецтехника
Изделия по чертежам заказчика
Военная техника

Преимущества

Низкая стоимость оборудования
Не требовательны к подготовке помещений
Простота программного обеспечения
Использование на частных предприятиях и крупных заводах
Низкий уровень шума
Централизованное управление
Высокая износоустойчивость
Высокая точность операций
Безопасность управления

Оборудование

Для расширения функционала на оборудование устанавливают систему ЧПУ, что позволяет программировать последовательность выполнения опреций, а так же сохранять их в памяти.

Высокие результаты при использовании оборудования достигнуты благодаря качественным компонента и узлам, поставляемых такими компаниями, как «HYPERTHERM» (США), «MITSUBISHI» (ЯПОНИЯ), «ATLANTA» (ГЕРМАНИЯ), «HIWIN» (ТАЙВАНЬ), признанными лидерами во всем мире.

Обратитесь к специалистам нашей компании для подбора подходящего Вам оборудования.

Приобрести оборудование в лизинг

Характеристики

Рабочая ширина A, мм 1500−2000
Полная ширина B, мм 3400
Полная высота C, мм 2280
Размер D, мм 250
Перемещение горелки E, мм 0−200
Полезная высота, мм 3000−6000
Высота стола, мм 900
Скорость, об/мин 40
Количество осей X, Y, Z
Точность позиционирования, мм ± 0,1 DIN 28206
Точность повторения, мм ± 0,05 DIN 28206
Источник плазмы Hyperterm 130
Управление горелкой İht 3000
Толщина резки, мм 1−30
Потребление 400V, 50Hz, 6bar ai
Вес, кг 3850−7500

Стандартная комплектация станка плазменной резки

  • 3 серводвигателя переменного тока и привод
  • 3 зубчатых редуктора планетарного типа без зазора
  • 3 импульсных датчика положения
  • Система ЧПУ Hypertherm EDGE Pro CNC
  • Источник плазмы Hypertherm HPR 130 XD
  • Автоматическое размещение деталей
  • Автоматический вакуумный стол и пневматическая система

Дополнительные опции

  • Резка труб
  • Система 5-ти осевой плазменной резки
  • Технология резки True Hole для низкоуглеродистой стали для значительно более высокого качества отверстия, чем было возможно ранее при использовании плазменной резки.
  • Ручная регулировка угла реза
  • Газовая резка
  • Источники: HPR260XD, HPR400XD, HPR800XD
  • Программное обеспечение ProNest® Cad/Cam
    Программное обеспечение Lantek Expert II Cad/Cam
    Программное обеспечение Lantek Flex 3D Cad/Cam
  • Фильтрационная установка

Как резать плазмой? Плазменный резак по металлу и принципы его работы

Электрическая дуга в первую очередь связана со сваркой. Брызги, искры и выделяемое при этом излучение делают работу сварщика по соединению металлов не самой легкой, требующей определенных навыков и соответствующего оборудования. Однако почти каждый производитель сварочных аппаратов серии также предлагает несколько иные устройства, которые с помощью электрической дуги позволяют резать даже очень твердые материалы.На этом специализируется плазморез – для алюминия, стали и других металлов. Специальный факел позволяет использовать потенциал плазмы, иногда называемый «четвертым состоянием материи». В умелых руках такое оборудование окажется чрезвычайно эффективным. Устройств этого типа на рынке становится все больше, поэтому их цена падает. Поэтому тем более стоит заинтересоваться ими и использовать в собственной мастерской. Как подготовиться к работе с резаком и что нужно помнить при резке плазмой?

Плазменный резак - Как это работает?

Плазменная резка металла основана на плазменной электрической дуге, которая плавит металл и удаляет его из образовавшегося отверстия.Сама плазма представляет собой ионизированный газ. При правильном нагреве он проводит электричество, создавая особую плазменную дугу, которая светится между электродом и обрабатываемой поверхностью.

Дуга производится с помощью газовой горелки со специальной ручкой, венчающей резак. Этим маневрирует сварщик во время своей работы. Кроме горелки в состав резака входят еще несколько элементов – источник питания, подключенный к системе управления, воздушный компрессор, подающий газ, и заземляющий кабель с зажимом.Последний крепится к поверхности реза для подключения его к источнику питания.

Плазменная резка возможна благодаря пропусканию сжатого газа через зажженную электрическую дугу. Таким образом, газ ионизируется и образует поток плазмы. Какой газ для плазменной резки чаще всего используется? В устройствах, которые идут в домашние мастерские, обычно просто воздух. Более специализированное, более мощное оборудование также работает в связке с аргоном, углекислым газом, водородом или смесями этих газов.

Для чего нужен плазменный резак?

Плазма может работать с материалами, проводящими электричество. По этой причине отрезную пилу можно использовать по-разному, не только на строительных площадках или на рабочих местах, но и в повседневных делах. Различные виды стали, алюминиевые сплавы, медь, чугун – это самые популярные металлы, которые можно быстро резать плазменным резаком. Для профилей и обработки им всех остальных элементов не требуется специальной подготовки, так как на этом оборудовании можно обрабатывать даже ржавые и грязные поверхности.Подходит как для резки конструктивных элементов, так и труб, листов или сеток. Однако это не применимо, если целью является сварка пластика .

Как резать плазмой? Важнейшие принципы работы резака

Даже люди, которые точно знают, как работает плазменный резак, не всегда используют его по назначению. И как мы уже упоминали, это устройство становится все более популярным в польских мастерских, его предлагает почти каждый оптовый продавец сварочных аппаратов .Сегодня вам больше не нужно тратить целое состояние, чтобы приобрести хорошо работающий плазменный резак. Поэтому еще важнее обратить внимание на безопасную и эффективную работу резака. Если соблюдать самые важные правила, работать на отрезном станке будет проще, чем со сваркой.

Собственный плазменный резак поможет вам во многих работах в мастерской. Ищите здесь: https://sklep.powermat.pl/category/pl/spawarki-i-osprzet-przecinarki-plazmowe

Рабочие параметры плазменной резки

Процесс плазменной резки должен быть запущен с соответствующим подключением устройства и установкой его рабочих параметров.Отрезная пила должна быть подключена к электричеству и воздушному компрессору, а кабель заземления должен быть защемлен на разрезаемом материале. Настройки включают давление воздуха, силу тока и напряжение дуги.

Первое значение следует отрегулировать в соответствии с рекомендациями производителя. Сила тока, в свою очередь, влияет на температуру дуги. Слишком маленький сделает резку невозможной. Увеличивая этот параметр, вырастет скорость работы, при более высоких настройках также можно будет резать более толстые материалы.Также нужно точно выставить напряжение дуги, от которого зависит качество реза и плавность работы. Зависит от тока, максимальное значение этого параметра 200 В.

Скорость и толщина плазменной резки

Параметры резки устанавливаются в соответствии с обрабатываемым материалом. Также важно подобрать сменные элементы горелки, т.е. электрод и сопло. Неплавкие электроды используются в плазменных резаках. Однако чем выше сила тока, тем быстрее они изнашиваются.Так что хорошо, если у резака есть система охлаждения, которая продлит срок его службы и облегчит работу.

После того, как все параметры установлены правильно, можно приступать к работе. Специальная кнопка на ручке зажигает так называемую пилотную дугу. Когда он вступает в контакт с обрабатываемым проводящим материалом, загорается настоящая дуга и начинается резка. Правильная скорость резки важна при направлении резака, что также влияет на его толщину.

Когда скорость плазменной резки слишком низкая, в материале появляются зазоры большего размера, чем ожидалось при выбранной силе тока.По нижнему краю обработанной поверхности также появится шлак, удалить который будет очень сложно. И наоборот, слишком высокая скорость резания приведет к образованию заноз на верхней кромке разрезаемого материала. Практика должна приходить со временем, так как опыт пилора увеличивается. Однако с более толстыми материалами всегда следует работать медленнее.

Производители обычно включают в спецификацию устройства максимальные значения для качественного и разделительного реза.Таким образом, с одной стороны, мы будем знать толщину реза, который оставит после себя качественные края, а с другой – максимальную толщину разрезаемого материала. В последнем случае, конечно, края будут не очень эстетичными.

Направление резки и ориентация резака

Чтобы облегчить себе работу, следует также запомнить направление реза. Вопреки видимому, это также оказывает значительное влияние на качество обрезанных кромок. При вырезании контуров перемещайте резак по часовой стрелке.Затем мы получим лучший край на правой стороне горелки. При вырезании отверстия направление резания должно быть противоположным, против часовой стрелки. Кромка лучшего качества снова находится с правой стороны горелки, которая на этот раз будет иметь непосредственный контакт с контуром отверстия, а не с материалом, вырезанным изнутри. Это даже важнее, чем при использовании сварочных электродов. Резак следует вести перпендикулярно поверхности реза.Немаловажным будет и правильный выбор воздушного компрессора. Какой компрессор для плазмореза обеспечит безотказную работу? Тот, который обеспечит больше воздуха, чем нужно резаку. Мощность компрессора должна превышать их примерно на 20 процентов. Поршневые компрессоры являются наиболее распространенным выбором.

Однако, если вы предпочитаете классический сварочный аппарат, прочитайте статью о дополнительных функциях мигоматов: https://powermat.pl/spawarki-inwertorowe-polautomaty-funkcje-dodatkowe-jaki-migomat-wybrac-by-spawac- без проблеммов

Назад к списку позиций

.

Описание метода плазменной резки >> eSpawarka.pl руководство

Описание метода плазменной резки

ICD.pl 16 февраля 2015 Плазменная резка


Источник: ESAB

Что такое плазма

Плазма – это ионизированный материал в газообразном состоянии. Из-за своих специфических свойств его называют четвертым состоянием вещества. Плазма состоит из электрически заряженных и нейтральных частиц.В плазме сосуществуют ионизированные атомы и электроны, но весь объем, занимаемый плазмой, электрически нейтрален.

Благодаря наличию большого количества ионов с разным зарядом и свободных электронов плазма проводит электрический ток, но ее сопротивление, в отличие от металлов, уменьшается с повышением температуры.
В зависимости от силы тока, протекающего в плазме, различают три состояния:
- при очень малом токе света не видно (черный ток),
- при большей силе тока плазма начинает излучать свет - мы известно это явление от обычных люминесцентных ламп,
- при увеличении тока и превышении определенного предельного значения создается электрическая дуга - и это то свойство, которое мы используем при резке и сварке плазмой.

Плазменная резка (плазменная резка) заключается в плавлении и выбросе металла из режущего зазора высококонцентрированной плазменной электрической дугой с высокой кинетической энергией, тлеющей между неплавящимся электродом и заготовкой. Плазма создается с помощью плазменного резака. Пропускание потока сжатого газа через раскаленную электрическую дугу вызывает его ионизацию и благодаря высокой концентрации мощности генерируется плазменный поток. Сопло, установленное в горелке, фокусирует плазменную дугу.Охлаждаемые стенки сопла сужают столб дуги. Принцип работы плазменной резки использует высокую температуру в ядре плазменной дуги (10000 ÷ 30000К) и очень высокую скорость потока плазмы, что приводит к расплавлению и выдуванию разрезаемого материала из зазора.
Наиболее часто используемым плазмообразующим газом является воздух. В устройствах большой мощности, как правило, применяют аргон, азот, водород, углекислый газ и смесь аргона-водорода и аргона-гелия Плазменной струей можно резать электропроводящие материалы - из углеродистых и легированных сталей, алюминия и его сплавов, латуни, меди и чугуна.

Особенности метода резки плазмы

  • Преимущества:

    • Высокая скорость реза

    • узкая зона влияния резания, низкая тепловая деформация - относительно низкое температурное воздействие на весь материал из-за высоких скоростей и высококонцентрированного температурного воздействия,

    • малый зазор при резке,

    • хорошее качество режущей поверхности,

    • возможность резки тонких материалов без обжига,

    • широкий диапазон толщины реза - от 0,5 мм до 160 мм,

    • эффективная вертикальная резка и снятие фаски конструкционной стали толщиной до 30 мм

    • легкая автоматизация процесса резки.

  • Недостатки:

    • Высокий шум (не применимо к процессу подводной резки)

    • Сильный УФ -радиация,

    • Большое количество газов и дымового вредного для здоровья,

    • . в зоне воздействия реза,

    • трудности с соблюдением перпендикулярности кромки.

Плазменная строжка

Плазменные резаки, используемые для резки, также могут использоваться для строжки.Во время строжки горелку направляют под острым углом к ​​обрабатываемой поверхности, чтобы расплавленный материал выдувался, не прорезая материал. При строжке металл удаляется эффективно, точно и чисто. Преимуществами применения плазменной строжки являются: снижение шума и дыма по сравнению с другими методами термической строжки, высокая точность и высокая производительность съема металла, снижение риска науглероживания по сравнению с процессом электродуговой строжки, возможность строжки черных и цветных металлов. металлы.

.

Плазменная резка - что это? Принципы работы плазменных устройств

Плазменная резка — популярный процесс резки металлов плазменной дугой . Мы рекомендуем вам ознакомиться с основной информацией об этой технологии резки.

ЧТО ТАКОЕ ПЛАЗМА?

Плазма , также известная как четвертое агрегатное состояние, представляет собой ионизированное вещество, которое по своей структуре напоминает газ . Однако от газа его отличает более высокая ионизация частиц (отмечается преобладание положительно заряженных частиц - катионов или отрицательно - свободных электронов).

Плазма электропроводна, и ее сопротивление уменьшается с повышением температуры . Когда интенсивность протекающего тока достигает достаточно высокого значения, плазма излучает энергию в виде света и тепла.

ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ПЛАЗМЕННАЯ СИСТЕМА?

Обычная плазменная система состоит из четырех основных компонентов:

  • источник питания (обычно называемый источником плазмы),
  • плазмотрон,
  • провод заземления,
  • расходные материалы.

В случае узколучевых плазменных систем (известных как HD-плазмы) также имеются газовые консоли для дозирования и смешивания технических газов.

Для правильной работы плазменной системы требуется электричество и газ. В обычных системах в качестве плазменного и защитного газа обычно используется воздух, подаваемый от компрессора или баллона . В плазменных системах с узким потоком могут использоваться технические газы, такие как кислород, азот или аргон.

ЧТО ТАКОЕ ПРОЦЕСС ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ?

В традиционной плазменной системе (контактное зажигание дуги) сопло и электрод соприкасаются, когда через горелку не проходит газ. Нажатие кнопки горелки приводит к тому, что источник подает на горелку слабый ток (несколько ампер), который затем возвращается к источнику через провод вспомогательной дуги.

Одновременно подается газ высокого давления, который отодвигает электрод от сопла, разрывая таким образом контакт.В результате в воздухе начинает течь ток, а соответствующее формирование газового потока подталкивает электрическую дугу и поток плазмы к сопловому отверстию. На данном этапе мы имеем дело с так называемым лук пилота.

Как только электрическая дуга соскакивает на заготовку, источник начинает подавать полный ток , который теперь не замыкается на горелку, а через грозозащитный провод. Образовавшийся таким образом поток плазмы, благодаря температуре, достигающей нескольких тысяч градусов Цельсия, легко плавит и продувает металл .

ПЛАЗМЕННАЯ РЕЗКА – ПРИМЕНЕНИЕ

Плазменная резка может использоваться для резки всех токопроводящих материалов . На практике плазменной резкой режут в основном черную сталь , нержавеющую сталь и алюминий .

В зависимости от мощности источника, ручные плазменные системы способны производить резку металлических листов толщиной от до 75 мм. . Усовершенствованные высоковольтные системы могут резать даже до 150 мм .

Резка ржавых, окрашенных или грязных поверхностей не требует предварительной очистки.Для правильной работы плазменного резака необходим только хороший электрический контакт заземляющего кабеля с режущим элементом. Плазма может резать листы, профили, трубы или сетку .

Системы

Plasma также успешно устанавливаются на столы с ЧПУ и роботы.

МЕТОДЫ И ВИДЫ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ

С помощью плазменного резака мы можем выполнять различные виды резки. Самые популярные:

  • базовая резка - простая резка заготовки от края,
  • скашивание - в этом случае резак наклоняют под прямым углом, чтобы после отрезания получилась наклонная кромка,
  • резка по шаблону - в случае этого типа резки проткните центр заготовки, а затем направьте резак (как при базовой резке) по заранее подготовленному шаблону,
  • строжка - благодаря использованию специальных быстроизнашивающихся деталей можно создавать равномерные канавки в обрабатываемом материале - таким образом можно удалить, например,дефектный сварной шов или раскол ранее сваренных деталей,
  • одновременная резка нескольких листов - возможна одновременная резка нескольких листов после их укладки,
  • механизированная резка - после установки системы на стол ЧПУ.
.

Как работает плазменный резак | Фигель

Что такое плазменная резка?

Плазма — это не что иное, как электропроводящий ионизированный газ. Проще говоря - каждый урок физики запоминает три состояния вещества (твердое, жидкое и газообразное). Если мы нагреем лед, мы получим воду. При дальнейшем ее нагреве у нас будет водяной пар, т.е. другое агрегатное состояние.Если мы будем продолжать нагревать пар, мы будем его ионизировать, то есть проносить через него электрические заряды. Таким образом создается плазма, иногда также известная как четвертое состояние вещества.

Плазменная резка — это не что иное, как использование этого электропроводящего газа для резки металлов, являющихся проводниками электричества. Для передачи электроэнергии от источника электрического тока (постоянного тока) через горелку к заготовке необходим источник питания и схема зажигания дуги.

Источник питания представляет собой источник постоянного тока (напряжение холостого хода обычно составляет от 240 до 400 В постоянного тока). Скорость и толщина разрезаемого материала зависят от тока от источника питания (задача которого — обеспечить достаточную энергию для поддержания плазменной дуги после ионизации). Цепь зажигания дуги, напротив, представляет собой цепь высокочастотного генератора, вырабатывающего переменное напряжение (обычно от 5000 до 10000 вольт). Напряжение создает внутри горелки дугу такой интенсивности, что она может ионизировать газ (образуя плазму).Сопло и электрод сужены для поддержания потока плазмы и охлаждаются газом или водой благодаря горелке, которая служит для них рукояткой.

Как работает плазменный резак?

На блок питания отправлен сигнал запуска. В результате напряжение холостого хода и подача газа к горелке активируются одновременно.

Шаг 1

Напряжение холостого хода можно измерить между электродом (-) и соплом (+).Обратите внимание, что сопло подключается к положительной клемме источника питания через резистор и реле (реле пилотной дуги), а вырезанный металл (заготовка) подключается к положительной клемме напрямую. Газ проходит через сопло и выходит через отверстие. На этом этапе дуги нет, потому что нет пути тока, соответствующего напряжению постоянного тока.

После стабилизации потока газа включается высокочастотный контур. Между электродом и соплом в горелке протекает ток высокой частоты, так что газовый поток должен пересечь эту дугу, прежде чем покинуть сопло.Энергия, передаваемая от высокочастотной дуги газу, вызывает его ионизацию, заставляя его проводить электричество. Этот электропроводный газ позволяет создать путь тока между электродом и соплом, тем самым создавая плазменную дугу. Поток газа выталкивает дугу через отверстие сопла, создавая вспомогательную дугу.

Шаг 2

Если предположить, что сопло находится на небольшом расстоянии от заготовки, вспомогательная дуга будет контактировать с ним, потому что, в отличие от положительной клеммы на сопле, путь тока к положительной клемме (в источнике питания) не ограничен сопротивлением.Поток тока на заготовку регистрируется электронным способом в блоке питания. При обнаружении протекания тока высокочастотная цепь отключается и реле вспомогательной дуги размыкается. Процесс ионизации поддерживается за счет энергии основной дуги постоянного тока.

Шаг 3

Высокая температура плазменной дуги расплавляет металл, дуга разрезает заготовку, а поток газа с высокой скоростью удаляет расплавленный материал со дна разрезаемой канавки.В этот момент горелка приводится в движение и начинается процесс резки.

Шаг 4

Таким образом, мы получаем эффект, который также заметен в фильмах.

Нужна помощь в выборе правильного плазменного резака?
Может быть, вы хотите, чтобы мы подобрали для вас другое, удобное решение?
Свяжитесь с нами, используя форму ниже.

.

Станки плазменной резки металла – принцип действия и применение

Плазменные резаки - это надежные, эргономичные и производительные машины, которые используются для пластической обработки металлов. Благодаря большому диапазону резания, возможности резать элементы любой формы и невысокой стоимости, они охотно используются во многих отраслях. Что стоит знать о них и где их можно использовать?

Принцип работы плазмореза

Плазменная резка включает использование плазменной электрической дуги для плавления металла и выдувания его из разреза.Плазма, то есть ионизированный газообразный материал, создается с помощью подходящей горелки. Его можно использовать для резки материалов, проводящих электричество, таких как конструкционная или высоколегированная сталь, оцинкованные листы, алюминий и латунь, титановые или медные листы. Процесс резки начинается с размещения листа металла на рабочем столе. После ввода программы резки в контроллер устройства, машина начинает работать в соответствии с запрограммированной программой. Материал не обязательно специально подготавливать — он может быть грязным, ржавым или крашенным.Скорость и толщина реза зависят от типа плазменного агрегата. Кроме того, вырезанные элементы могут быть направлены на дальнейшее производство без необходимости дополнительной обработки.

Где используются плазменные резаки металлов?

Плазморезы режут не только листовой металл, но и трубы, профили или сетку. Они отличаются прочной конструкцией и могут резать материал толщиной до 150 мм.Кроме того, они позволяют осуществлять точное управление и обладают динамическим приводом, а также повторяемостью резки, применяются в различных отраслях промышленности и на предприятиях различной специализации и размеров. Они успешно используются, в том числе, в электронных, декоративных или строительных компаниях и даже в слесарных мастерских.

Принимая решение о покупке плазмореза, стоит обратить внимание в первую очередь на максимальный ток и толщину реза, скважность и наличие встроенного манометра.Не менее важно наличие ЕВРОрозетки и цифровой индикации тока резки. Это позволит вам сделать правильный выбор и наслаждаться надежным оборудованием, соответствующим вашим ожиданиям.

Найдите компанию, предлагающую плазменные резаки на Staleo.pl
-> https://staleo.pl/katalog-firm/handel-i-produkcja-maszyny/wycinarki-plazmowe

Редактор: MRR
Источник: Staleo. номер

.

Что такое плазменная резка?

Плазменная резка – это метод резки металла, суть которого заключается в его расплавлении и выбросе из режущей канавки. Весь процесс осуществляется с помощью специальной плазменной электрической дуги, работающей под действием высокой кинетической энергии. Для правильного выполнения процесса резки важно поддерживать светящуюся дугу между разрезаемым материалом и неплавящимся электродом. Поток сжатого воздуха, проходящий через раскаленную электрическую дугу, вызывает ионизацию, а также высокую концентрацию мощности.

В процессе плазменной резки металлических листов обрабатываемый материал плавится и затем выдувается из зазора. Такой процесс возможен благодаря использованию технологии резки с применением высоких температур в ядре плазменной дуги, а также высокой скорости потока.

Плюсы и минусы плазменной резки

Благодаря множеству преимуществ этого метода раскалывания металлов, плазменная резка стала одной из самых популярных технологий металлообработки.К наиболее важным преимуществам относятся:

  • Скорость резки - плазменные резаки работают даже в несколько раз быстрее, чем кислородно-газовые резаки.
  • Относительно низкая стоимость покупки и эксплуатации устройства.
  • Быстрое прокалывание материала.
  • Возможность полной автоматизации процесса.
  • Точность и возможность работать под разными углами.
  • Высокое качество резки для ровных краев.
  • Небольшой зазор для резки, обеспечивающий минимальное вмешательство в необработанную часть листа.
  • Сокращение отходов материала благодаря небольшой зоне резания.
  • Технология плазменной резки также имеет свои недостатки, в том числе:
  • Много шума, сопровождающего работу плазмореза.
  • Высокое УФ-излучение.
  • Структурные изменения в зоне разреза.
  • Много сложностей при сохранении перпендикулярных краев.
  • Высокая концентрация газов и дыма.

Плазменная технология - Применение

Наиболее распространенные применения плазменной резки включают обработку электропроводящих материалов, таких как:

  • алюминий,
  • нержавеющая сталь
  • ,
  • черная сталь.

Плазменная резка не требует предварительной подготовки материала, что делает ее идеальной для грязных, ржавых и окрашенных поверхностей. Важнейшим фактором правильной работы резака является хороший электрический контакт заземляющего кабеля с режущим элементом.Плазмой также можно резать:

  • секции,
  • листов,
  • трубы,
  • сетки.

Плазменные резаки позволяют резать металлы несколькими способами, наиболее популярными из которых являются:

  1. Стандартный — обрезан до края.
  2. Трафарет — начните вырезать из центра, а затем следуйте заданному шаблону.
  3. Выемка – вызывает выемки в материале, что позволяет, среди прочего, удалить нежелательный сварной шов.
  4. Фаска - позволяет получить наклонный край.
  5. Одновременная резка нескольких листов.
  6. Автоматизированный - возможен после установки системы ЧПУ.

Плазменная резка также имеет свою модернизированную и улучшенную версию в виде плазмотронов. Это устройства, использующие газовый нагрев для получения плазмы. Основное их применение - технологии покрытия жаростойких керамических и металлических сосудов коррозионно-стойкими оксидами металлов.

Как видите, область применения плазмы очень широка. Так что давайте воспользуемся его возможностями и применим в своей отрасли. Позаботьтесь о высоком качестве своих услуг, используя доступные методы!

.

Принцип работы плазмореза. Плазменная резка металла

Плазменная резка очень часто применяется в таких отраслях, как судостроение, машиностроение, а также в производстве металлоконструкций, коммунальном хозяйстве и т. д. Кроме того, плазморез достаточно часто используется в частной мастерской. С его помощью быстро и качественно режется любой электропроводящий материал, а также некоторые непроводящие материалы – дерево, камень и пластик.

Технология плазменной резки позволяет резать листовой металл и трубы, делать криволинейные разрезы или изготавливать детали. Работы ведутся с использованием высокотемпературной плазменной дуги . Для его создания вам понадобится только источник энергии, воздух и нож. Для того чтобы работа была достаточно легкой, а рез был ровным и красивым, следует узнать, как работает принцип плазменной резки.

Как работает плазменный резак?

Данный аппарат состоит из следующих элементов:

  • источник питания;
  • воздушный компрессор;
  • плазменный резак или плазменная горелка;
  • Комплект кабельных шлангов.

Источник питания для плазменной резки подает заданный ток на плазменную горелку. Это инвертор или трансформатор.

Инверторы достаточно легкие, экономичные по энергопотреблению, недорогие, но зато могут резать детали небольшой толщины. По этой причине только используются в частных мастерских и малых производствах. Инверторные плазморезки на 30% эффективнее трансформаторных, а их дуга горит лучше. Их часто используют для работы в труднодоступных местах.

Трансформаторы значительно тяжелее, потребляют много энергии, но при этом имеют меньшую чувствительность к перепадам напряжения и используют их для резки толстых элементов.

Плазменный резак считается основным компонентом плазменного резака. Его основными компонентами являются: сопло

  • ;
  • охладитель/изолятор;
  • необходимый канал для подачи сжатого воздуха;

Для подачи воздуха требуется компрессор. Принцип плазменной резки заключается в использовании защитных и плазменных газов.Для устройств, рассчитанных на ток до 200 А , для охлаждения и генерации плазмы используется только сжатый воздух. Они способны резать детали толщиной 50 мм.

Комплект кабельных шлангов используется для подключения компрессора, источника питания и плазменной горелки. Электрический кабель от инвертора или трансформатора начинает течь электрически, чтобы вызвать электрическую дугу, и в шланг подается сжатый воздух, необходимый для появления плазмы внутри плазмотрона.

Принцип работы

При нажатии на кнопку зажигания подается ток высокой частоты от источника питания (инвертора или трансформатора). В результате внутри плазмотрона создается резервная электрическая дуга, температура которой достигает 8000 градусов. Столбец этой дуги начинает заполнять весь канал.

После образования дежурной дуги в камеру начинает поступать сжатый воздух. Вырываясь из трубы, он проходит через электрическую дугу , нагревается, увеличиваясь в объеме в 50 или 100 раз.Кроме того, воздух начинает ионизироваться и перестает быть диэлектриком, становясь электропроводным.

Узкое сопло плазмотрона сжимает воздух, образуя струю, которая начинает вырываться со скоростью 2-3 м/с. На данный момент температура воздуха часто достигает 30 000 градусов. Плазмой является горячий ионизированный воздух.

Как только плазма начинает выходить из сопла, она контактирует с поверхностью обрабатываемого металла, в этот момент дежурная дуга гаснет и зажигается режущая дуга.она начинает нагревать заготовку на резе . В результате металл плавится и появляется надрез. Мелкие частицы расплавленного металла образуются на поверхности разрезаемого металла и выдуваются потоком воздуха. Таким образом, выполняется работа плазмотрона.

Преимущества плазменной резки

Работы по резке металла часто выполняются на строительной площадке, в мастерской или мастерской. Можно использовать для этого автоген, но не всех это устраивает.Если объем работ по резке металла слишком велик, а требования к качеству резки очень высоки, рассмотрите возможность использования плазменной резки, которая имеет следующие преимущества:

Недостатки плазменной резки

Есть и недостатки в эксплуатации плазменной резки. Первый из них – максимально допустимая толщина реза достаточно мала, и для самых мощных агрегатов редко превышает 80 – 100 мм.

Еще одним недостатком являются достаточно жесткие требования к отклонению от перпендикулярности реза.Угол отклонения не должен превышать 10-50 градусов и зависит от толщины детали. При превышении этих пределов разрез значительно расширяется, что приводит к быстрому износу расходных материалов.

Кроме того, рабочий инструмент достаточно сложен, что делает совершенно невозможным использование одновременно двух фонарей, подключенных к одной машине.

Заключение

Принцип плазменной резки достаточно прост. Кроме того, используемый для этого аппарат имеет множество преимуществ, в несколько раз превышающих имеющиеся на сегодняшний день недостатки.При правильном использовании можно сэкономить массу времени и получить качественный результат.

Плазменная резка - Вид плазменной обработки материалов, при котором плазменная струя используется в качестве режущего инструмента вместо резака.

(Википедия)

Плазменная резка в настоящее время считается одним из самых эффективных методов прямой и фигурной резки металла. Он позволяет резать все виды стали, алюминия, меди, чугуна, титана, листового металла и профильного проката с целью скашивания кромок под заданным углом.

Характерные преимущества процесса

Плазменная резка металла характеризуется следующими особенностями:

  1. Высокая производительность. Скорость резки в 5-10 раз выше по сравнению с газокислородным методом. По этому параметру он уступает только лазерной резке.
  2. Универсальный. Резать можно практически любой материал, достаточно задать оптимальные параметры процесса – мощность и давление газа.
  3. Качество подготовки особого значения не имеет - лак, грязь или ржавчина на металле для плазменной резки не страшны.
  4. Повышенное качество и точность. Современные агрегаты обеспечивают минимальную ширину реза, относительно чистоту без излишнего шлака на кромках – в большинстве случаев они не требуют дополнительной обработки или даже очистки.
  5. Небольшая зона термического влияния позволяет свести к минимуму деформацию вырезанных заготовок в результате воздействия повышенных температур.
  6. Возможность фигурной резки сложных геометрических фигур.
  7. Безопасность процесса в отличие от кислородной резки баллонами со сжатым кислородом и горючим газом.
  8. Оборудование для плазменной резки металла простое в обслуживании и эксплуатации.


Что представляет собой процесс плазменной резки металла?

Плазма представляет собой высокотемпературный проводящий ионизированный газ. Поток создается в специальном устройстве — плазмотроне. Состоит из следующих основных элементов:

  1. Электрод (катод) - снабжен вставкой из материала с высокой термоэлектрической эмиссией (гафний, цирконий), выгорающей в процессе эксплуатации и требующей замены при износе более 2 мм.
  2. Вихревой механизм потока газа.
  3. Сопло - обычно изолировано от катода специальной втулкой.
  4. Крышка - защищает внутренние компоненты от брызг расплавленного металла и металлической пыли.

Имеет 2 провода - анод (с положительным зарядом) и катод (с отрицательным зарядом). «Плюсовой» провод соединяется с разрезаемым прокатом, «минусовой» провод соединяется с электродом.

В начале процесса плазменной резки металла между катодом и наконечником зажигается рабочая дуга, которая выдувается из сопла и при соприкосновении с заготовкой создает режущую дугу.

При заполнении формирующего канала в плазмотроне столбом дуги в дуговую камеру начинает поступать плазмообразующий газ под давлением в несколько атмосфер, который нагревается и ионизируется, способствуя увеличению ее объема. Это приводит к ее истечению из сопла с большой скоростью (до 3 км/с), а температура дуги в этот момент может быть от 5000 до 30000°С.

Небольшое отверстие в сопле сужает дугу, что способствует ее целенаправленному воздействию в определенной точке на металл, который практически сразу нагревается до температуры плавления и выдувается за пределы зоны резания.

После прохождения плазмотроном заданного контура получается заготовка необходимых размеров и формы, с ровными краями и минимальным количеством окалины.


Плазменные газы для резки различных металлов

Для плазменной резки металлов могут использоваться как активные, так и неактивные газы. Их выбор зависит от типа металла и его толщины:

  • Азотистая смесь предназначена для меди, алюминия и сплавов на их основе.Максимально возможная толщина 100 мм. Не применимо к титану и всем маркам стали.
  • Азот с аргоном в основном применяют для плазменной резки высоколегированных сталей, толщина которых не превышает 50 мм, а смесь не рекомендуется для черных металлов, титана, меди и алюминия.
  • Азот. С его помощью режут стали с низким содержанием углерода и легирующих элементов толщиной до 30 мм, высоколегированные - до 75 мм, медь и алюминий - до 20 мм, латунь - до 90 мм, титан из неограниченная толщина.
  • Сжатый воздух. Идеально подходит для воздушно-плазменной резки черных металлов и меди толщиной до 60 мм и алюминия толщиной до 70 мм. Не предназначен для титана.
  • Смесь аргона и водорода - режущие сплавы на основе алюминия и меди, стали с высоким содержанием легирующих элементов, толщиной свыше 100 мм. Не рекомендуется для низкоуглеродистых, углеродистых, низколегированных и титановых сталей.

Но недостаточно подключить баллон с необходимым плазмообразующим газом, так как от его состава зависят многие технические параметры оборудования:

  • мощность и внешние характеристики (статистические и динамические) источника питания;
  • циклограмма аппарата;
  • способ крепления катода в плазмотроне, а также материал, из которого он изготовлен;
  • тип конструкции механизма охлаждения сопла плазмотрона.

Насадки для плазменной резки цветных и легированных металлов:

  • При ручной резке высоколегированных сталей в качестве плазмообразующего газа рекомендуется использовать азот.
  • Для обеспечения стабильного горения дуги при ручной резке алюминия аргоно-водородной смесью она должна содержать не более 20% водорода.
  • Латунь лучше всего режется смесью азот/азот и имеет более высокую скорость резки.
  • Медь после разделительного реза обязательно подвергают вытягиванию по плоскости реза на глубину 1-1,5 мм.Это требование не распространяется на латунь.

Применение плазменной резки

Благодаря высокой производительности, универсальности и доступной цене плазменная резка металлов пользуется большим спросом во многих отраслях промышленности:

  • металлообрабатывающие предприятия и предприятия;
  • авиационная, судостроительная и автомобильная промышленность;
  • строительство;
  • предприятия тяжелого машиностроения;
  • металлургические заводы;
  • Производство металлоконструкций.

Перечислить все области применения просто невозможно - карманные компьютеры и автоматы для плазменной резки металла можно найти практически везде. Их используют как крупные заводы по производству металлоконструкций, так и небольшие компании, специализирующиеся на художественной ковке и обработке деталей.

Особое место среди этого оборудования занимают станки для плазменной резки металлов с ЧПУ - они минимизируют человеческий фактор, значительно повышают производительность.Но главное их преимущество – снижение расхода металлопроката за счет возможности создания специальных программ. Высококвалифицированные технологи разрабатывают карты раскроя, представляющие собой виртуальный лист определенного размера, на котором максимально плотно располагают детали с учетом ширины распила и многих других технологических параметров, чтобы более рационально использовать металлопрокат. .

Тонкости процесса резки металла

Для получения качественной заготовки в процессе плазменной резки необходимо поддерживать постоянное расстояние между соплом и разрезаемым металлом - как правило, в пределах 3- 15 мм.В противном случае возможно увеличение ширины реза, зоны термического влияния, несоответствие заготовки заданным размерам.

Рабочий ток должен быть минимальным для указанного материала и толщины. Его завышенные значения и соответственно повышенный расход плазмообразующего газа вызывают ускоренный износ катода и сопла плазмотрона.

Наиболее сложной операцией в процессе плазменной резки металла является пробивка отверстий. Это связано с высокой вероятностью двойной дуги и поломки плазмотрона.Штамповку производят с увеличенным расстоянием между катодом и анодом - между соплом и поверхностью материала должно быть 20-25 мм. После прожига плазмотрон опускается в рабочее положение.

Существует несколько различных методов резки металлов, различающихся по стоимости и производительности. Одни методы используются только в промышленных целях, другие можно использовать и в быту.


К последним относится плазменная резка металлов.Эффективность плазменной резки ограничивается опытом мастера и правильным выбором установки.

  • Что такое плазменная резка металла?
  • На чем основана работа?
  • Каковы области применения этого метода резки материала?

Основы плазменной резки

Чтобы понять основы плазменной резки металла, сначала нужно понять, что такое плазма? Качество конечного эффекта зависит от правильного понимания работы плазмотрона и принципов работы с ним.

Термическая обработка металлов зависит от параметров потока рабочего газа или жидкости, направляемого под давлением на обрабатываемую поверхность. Для достижения желаемых результатов струя регулируется по следующим характеристикам:

  • Скорость - Струя направляется под высоким давлением на поверхность материала. Можно сказать, что плазменная резка металла заключается в нагреве металла до точки плавления и быстром его сдувании. Рабочая скорость струи при этом составляет от 1,5 до 4 км/с.
  • Температура - для образования плазмы необходимо практически сразу нагреть воздух до 5000-30000°С. Высокая температура достигается созданием электрической дуги. После достижения необходимой температуры воздушный поток ионизируется и меняет свои свойства, приобретая электропроводность. Технология плазменной резки металла использует системы нагнетания воздуха, а также осушители для удаления влаги.
  • Наличие электрической цепи.Все о плазменной резке металла можно узнать только на практике. Но некоторые особенности следует учитывать еще до покупки установки. Итак, существуют плазмотроны прямого и непрямого действия. И если в случае с последним необходимо, чтобы обрабатываемый материал пропускал электричество и был включен в общую электрическую сеть (выполняя роль электрода), то в случае с первым такой необходимости нет. Плазма для резки металла в этом случае получается с помощью встроенного внутри ручки электрода.Этот метод используется для металлов и других материалов, которые не являются электропроводными.

Еще один важный момент, который следует учитывать, это то, что плазменная резка толстого металла практически не производится, так как это приводит к увеличению материальных затрат и неэффективно.

Характеристика и принцип плазменной резки металла

Основной принцип плазменной резки металла можно описать следующим образом:

Поскольку этот процесс связан с временным нагревом разрезаемого материала до жидкого состояния, толщина металла при резке составляет:

  • алюминий до 120 мм;
  • медь 80 мм;
  • сталь углеродистая и легированная до 50 мм;
  • чугун до 90 мм.

Существует два основных метода обработки материалов, влияющих на производительность плазменной резки. А именно:

  1. Плазменная дуга – метод подходит для всех видов металлов, способных проводить электричество. Обычно в промышленном оборудовании используется плазменная резка. Суть метода заключается в том, что плазма образуется за счет дуги, возникающей непосредственно между поверхностью обрабатываемого материала и плазмотроном.
  2. Плазменный луч - в этом случае дуга возникает в самом плазмотроне. Вариант плазменной обработки более универсален, он позволяет резать неметаллические материалы. Единственным недостатком является необходимость периодической замены электродов.

Плазменная резка металла работает как обычная дуга, но без использования обычных электродов. А вот эффективность метода обработки прямо пропорциональна толщине обрабатываемого материала.

Скорость и точность плазменной резки

Как и при любом другом виде термической обработки, при плазменной резке металл в некоторой степени плавится, что влияет на качество реза.Есть и другие особенности, характерные для этого метода. А именно:

Качество выполненной работы во многом зависит от профессионализма мастера. Чистый и точный рез с минимальным отклонением от требуемых размеров может выполнить только работник, прошедший специальную подготовку. Без должной подготовки фигурная стрижка маловероятна.

Плазменная резка цветных металлов

При обработке цветных металлов применяют разные способы резки в зависимости от вида материала, его плотности и других технических характеристик.Следующие рекомендации необходимы при резке цветных сплавов.

Где используется плазменная резка?

Использование плазмотронов не зря так популярно. При относительно простой эксплуатации и низкой стоимости ручной сборки (по сравнению с другими режущими устройствами) можно добиться высоких результатов по качеству реза.

Использование плазменной резки металла стало обычным явлением в следующих производственных областях:

Использование плазменных резаков не заменило ручные настройки.Художественная резка металла плазмой позволяет изготавливать уникальные детали, точно соответствующие замыслу художника, для использования в качестве декоративных украшений заборов и лестниц, а также балюстрад, ограждений и т.д.

Плазменная резка металла - преимущества и недостатки

Вряд ли какое промышленное предприятие, например или иным образом связанное с металлопрокатом, не обходится без резки металла. Быстрая резка листового материала на заготовки, декоративная фигурная резка металла плазмой, вырезание точных отверстий – все это достаточно быстро можно сделать с помощью плазмотрона.Преимущества данного метода заключаются в следующем:
  • Высокая эффективность и скорость обработки. По сравнению с обычным электродным методом можно выполнить в 4-10 раз больше работы.
  • Экономичность - плазменный метод значительно выигрывает по сравнению со стандартными методами обработки материалов. Ограничения касаются только толщины металла. Плазменная резка стали толщиной более 5 см нецелесообразна и экономически невыгодна.
  • Точность - деформации, вызванные термической обработкой, практически незаметны и не требуют последующей обработки.
  • Безопасность.

Все эти преимущества плазменной резки металла объясняют, почему этот метод так популярен не только в промышленности, но и в быту.

Говоря о преимуществах, следует отметить несколько отрицательных моментов:

  • Ограничения, связанные с толщиной реза. Даже для сильных растений максимальная плотность обрабатываемой поверхности не должна превышать 80-100 мм.
  • Строгие требования к обработке деталей.Мастер обязан строго соблюдать угол наклона ножа от 10 до 50 градусов. При несоблюдении этого требования качество реза будет нарушено, а износ деталей ускорится.

Сравнение плазменной и лазерной резки металла

Различие между лазерной резкой металла и плазменной резкой заключается в способе воздействия на поверхность материала. Лазерные системы

обеспечивают большую эффективность и скорость обработки деталей, при этом после операции наблюдается меньший процент расхода.Недостатком лазерного оборудования является его высокая стоимость, а также то, что толщина разрезаемого материала должна быть менее 20 мм.

По сравнению с лазером плазмотрон имеет меньшую стоимость, более широкую область применения и функциональные возможности.

Необходимость резки металлических изделий постоянно встречается в машиностроении, строительстве, коммунальном хозяйстве, творческих мастерских. Для раскроя материала используются различные методы. Принцип действия плазменной резки металла и область применения этого метода позволяют ему быть востребованным при изготовлении конструкций и изделий из металла на предприятиях и в домашнем хозяйстве.

Типы плазменной резки

Существует два метода плазменной резки.

Ручная резка

При этом плазменная резка металлов выполняется с применением переносных непромышленных плазменных резаков, к которым относятся:

  • основной блок с трансформаторной и выпрямительной подстанцией;
  • кабель питания
  • ;
  • воздушный шланг и кабель для подключения резака;
  • Плазменная пушка
  • .

Принцип плазменно-дуговой резки

Ручная плазменная установка очень мало весит (до 25 кг), питается от сети 220 вольт, универсальна, доступна в продаже и недорога.

Автоматическая резка

Комбинируя технологию резки плазменным резаком с ЧПУ, удалось добиться высокой точности, качества и скорости резки. Агрегаты имеют большую мощность, работают от сети постоянного тока – 380 В, способны резать металл толщиной до 6 см.

Как работает плазменный резак

В качестве режущего инструмента в устройствах используется плазменная струя.

Процесс резки металла:

  1. От источника питания ток по кабелю подается к горелке, где возникает электрическая дуга между анодом и катодом.
  2. Компрессор подает газовые струи, которые завихрителями направляются в электрическую дугу.
  3. При прохождении потоков через дугу газ ионизируется и нагревается до высокой температуры (до 30 000 градусов).
  4. Газ превращается в поток плазмы.
  5. Металл режется под действием нагретого воздуха, выходящего под высоким давлением.

Основные технологические аспекты

При работе с плазменным резаком, который режет металл, нужно учитывать множество нюансов, которые обычно связаны с опытом, а именно:

Резка металла плазменным резаком

  • необходимо обеспечить поток воздуха, охлаждающий плазморез;
  • газ, подаваемый на резку, не должен содержать частиц воды или масла, которые могут повредить оборудование;
  • заготовка должна быть предварительно очищена;
  • для получения качественного реза необходимо правильно установить силу тока и давление газа;
  • Плазменный резак
  • должен приводиться в движение со скоростью от 0,2 до 2 м/мин (это зависит от того, какой металл предстоит резать и силы тока).
  • насадку для плазменной резки металлов необходимо держать перпендикулярно заготовке (оптимальное расстояние между ними: 1,6-3 мм).

Опытные мастера рекомендуют наблюдать за искрами на обратной стороне разрезаемого материала. Если их не видно, возможно, превышена оптимальная скорость и металл не прорезан полностью. Однако замедление процесса может привести к образованию шлака и ухудшению качества сварки.

Схема подключения плазмотрона к трансформатору

Перед началом работы продуйте пистолет газом.Для этого нажатием соответствующей кнопки включается режим очистки плазмотрона на 30 секунд. Это позволяет удалять из пистолета конденсат и различный мусор.

Дуга может гаснуть во время резки материала. Эта проблема может быть вызвана износом электрода, недостаточной скоростью распылителя и неправильным расстоянием сопла от рабочего места.

Для работы применяют агрегаты, предназначенные для резки изделий с упором ножа на заготовку.В этом случае нет необходимости поддерживать оптимальное расстояние между ними. Однако большинство плазмотронов рассчитаны на работу с определенным зазором между соплом и металлом. В случае затруднений с обеспечением необходимого расстояния можно поставить опору.

Качество реза во многом зависит от состояния сопла и расходных материалов электрода. Их износ необходимо контролировать и своевременно заменять, иначе невозможно получить стабильную электрическую дугу, прогиб и шлак на металле.

При работе важно соблюдать правила техники безопасности. Специальное снаряжение, включающее плотно прилегающую одежду, очки, маску и перчатки, защитит вас от вредных паров, высоких температур и радиации.

Типы используемых газов

Плазморезом можно резать любой металл. Отличие заключается в типе используемого газа.

Воздушно-плазменная резка металла

Использование воздуха для создания плазмы позволяет работать практически с любой металлической заготовкой: черной и нержавеющей сталью, медью, латунью и т.д.Этот способ является одним из самых бюджетных. В воздушно-плазменном методе развернуто довольно примитивное оборудование, которое может быть использовано в том числе в частных хозяйствах. Качество и скорость реза средние.

Профессиональное оборудование использует чистый кислород. Такие приспособления позволяют получить качественный шов с небольшим заусенцем, перпендикулярностью реза и высокой скоростью.

Газовая резка

Дорогое современное оборудование для плазменной резки металлов в кислороде, аргоне, азоте и воздухе.Стоимость плазмотронов может превышать 10 миллионов рублей. Качество обработки изделий максимально приближено к тому, что достигается при лазерной резке.

Выход метода резки:

  • скорость от 2,5 до 10 м/мин;
  • толщина струи, которая колеблется от 0,5 до 2 мм;
  • толщина заготовки, которая находится в пределах от 0,5 до 60 мм;
  • давление газа величиной от 5 до 12 атм;
  • значение тока, которое находится в пределах от 20 до 800 А.

Плазменная резка металла - преимущества и недостатки

У плазменной резки

есть конкуренты с тремя аналогичными вариантами обработки заготовки: лазером, водой и кислородом. Все они имеют как положительные, так и отрицательные стороны приложения.

Преимущества плазменно-дугового метода

Преимущество плазменной резки:

  • Метод универсальный , с его помощью можно обрабатывать любой металл, выбрав соответствующий режим.
  • При обработке сам металл не перегревается (перегрев отрицательно влияет на его свойства, а также удлиняет продолжительность процесса).
  • малая ширина реза , его качество позволяет в ряде случаев не прибегать к дальнейшей обработке шва.
  • Окружающая среда не загрязняется.
  • Метод обладает хорошей производительностью : им можно резать металл толщиной до 6 см.
  • Нет необходимости в газовых баллонах обеспечивает безопасный рабочий процесс.

Недостатки плазменного метода

Помимо многочисленных преимуществ использования плазменной резки металлов, есть и отрицательные моменты:

  • На здоровье человека может повлиять высокий уровень шума при работе, использование азота может привести к отравлению.
  • Плазменная установка имеет достаточно сложную конструкцию и высокую стоимость.
  • Расходные материалы
  • , включая сопло и электроды, также дороги.

Научившись работать с плазменным резаком, вы сможете выполнять как простые работы по резке материалов из листового металла и труб, так и фигурную резку, вырезание отверстий.

Резка металла необходима во многих технологических процессах. Практически всегда обработка начинается с резки и раскроя материала. Одним из самых удобных и экономичных методов является плазменная резка металла. Он позволяет получать заготовки любой формы, практически не требующие дальнейшей обработки.

Принцип действия

Плазменная резка металла использует воздействие плазменного луча на заготовку. Плазма представляет собой поток ионизированного газа, нагретого до тысяч градусов, обладающего электропроводностью и движущегося с большой скоростью.Создание плазменной дуги из электрической осуществляется с помощью плазмореза. Принцип плазменной резки и этапы процесса резки:

  • Между электродом плазменной резки и его соплом или обрабатываемым металлом создается и зажигается резервная электрическая дуга.
  • Газ под давлением впрыскивается в камеру после создания вспомогательной дуги. Он расширяется в объеме и нагревается до 20 000°С.
  • Электрическая дуга ионизирует газ, становится проводником электричества и превращается в поток плазмы.Этот поток нагревает металл в зоне обработки, плавит его и режет.

Различные принципы плазменной резки применяются к металлам и неметаллическим материалам. Существует два способа обработки материалов:

  • Дуга горит между плазмотроном и изделием. Так работает прямой резак. Продукт должен быть токопроводящим. Если требуется разрезать неметаллические изделия, применяют непрямой метод.
  • Дуга зажигается в самой плазменной горелке между электродом и соплом.Электрод является катодом, а на сопло подается положительный потенциал.

В последнем случае можно обрабатывать любые материалы: пластик, камень, бетон. К детали не прикладывается потенциал, и не требуется электропроводность.

Оборудование для плазменной резки

Установки промышленного и бытового назначения выпускаются для плазменной резки металла. Все блоки плазменной резки включают:

  • источник питания;
  • плазменный резак;
  • компрессор для впрыска сжатого газа;
  • кабели и шланги для подключения оборудования.

Источником питания может быть инвертор или трансформатор. Инверторные агрегаты легкие, экономичные и имеют высокий КПД. Они часто используются в небольших производствах. Имеют ограничение по току 70 А, способны резать только тонкий материал до 30 мм.

Трансформаторные устройства более мощные, имеют больший вес и габариты. Они более устойчивы к перепадам напряжения, способны к длительной непрерывной работе, часто используются в станках с ЧПУ. Оборудование с системой водяного охлаждения способно резать металл толщиной до 100 мм.Источники тока для кислородной резки имеют ток в диапазоне 100-400 А. При использовании азота в качестве плазмообразующего газа этот диапазон увеличивается до 600 А.

Плазмотрон является основным узлом всех установок. Включает:

  • внутренний электрод;
  • рабочая насадка;
  • кожух теплоизоляционный с охлаждением;
  • Устройство доставки плазмообразующего вещества.

В зависимости от условий обработки для плазменной резки используются различные газы.Для сталей и сплавов используют кислород и воздух. Воздушно-плазменная резка применяется для обработки низколегированных сталей. При обработке цветных металлов плазмообразующими газами могут быть аргон, азот, водород. Это связано с тем, что в кислородной среде цветные металлы начинают окисляться. Смесь аргона и водорода чаще используется для резки нержавеющей стали и алюминия.

Температура подачи газа в пределах 5000-30000°С. Цветные металлы обрабатываются при более низких температурах, тугоплавкие стали обрабатываются при более высоких температурах.

Скорость потока находится в пределах 500-1500 м/с. Регулировка производится в зависимости от толщины, свойств обрабатываемого материала и рабочего времени.

Обработка в ручном режиме

Перед работой инвертор или трансформатор подключают к сети переменного тока. Заготовка подключается к источнику питания. Следующий этап – сближение насадки и заготовки. Между ними должно быть 40 мм. Затем вы можете зажечь дежурный лук.При зажигании дуги к соплу подается поток воздуха, который ионизируется с образованием плазменного потока.

Соблюдайте меры предосторожности при работе с плазменным резаком. Вы должны использовать специальный костюм и защитную маску для лица. Температуры при плазменной резке достигают тысяч градусов, и это может быть опасно для человека. Поэтому необходимо попытаться автоматизировать процесс.

Преимущества и недостатки плазменной обработки

Работа установок плазменной резки часто внедряется в различные технологические процессы, связанные с резкой и резкой металлических и неметаллических материалов. Это связано со следующими преимуществами технологии плазменной резки:

Но у метода плазменной резки есть и недостатки. К ним относятся:

Несмотря на указанные недостатки, плазмотроны все чаще используются как на крупных предприятиях, так и в небольших домашних мастерских. Применение плазменной резки ускоряет обработку легированных сталей, а точность линии реза и возможность резки криволинейных форм делают плазменные резаки незаменимыми во многих производственных процессах.

.

Смотрите также