Bktp-omsk.ru

Делаем сами
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Недостатки плазменно дуговой резки

Недостатки плазменно дуговой резки

Процесс плазменно-дуговой резки заключается в расплавлении металла плазменной дугой с интенсивным удалением расплава потоком плазмы. Плазменную дугу получают путем принудительной продувки газа через сжатый столб электрической дуги. Газ, проходя под давлением через дуговой разряд, нагревается, ионизируется и переходит в плазменное состояние. Образующаяся плазменная дуга представляет собой концентрированный источник тепла с высокой температурой, достигающей 30 000 °С.

Газ, необходимый для образования плазмы, называется плаз-мообразующим, а устройство, в котором происходит генерирование плазменной дуги,— плазмотроном.

Высокая температура плазменной дуги позволяет резать металлы, не поддающиеся обычной кислородной резке (высоколегированные стали, алюминий, медь, латунь, бронза и их сплавы).

Плазменная дуга может быть прямого и косвенного действия. В первом случае дуга горит между электродом плазмотрона и разрезаемым металлом. Во втором — между электродом и изолированным от электрода соплом плазмотрона, при этом разрезаемый металл в цепь питания плазменной душ не включается.

Плазмотроны, работающие на дуге прямого действия, имеют максимальный КПД и получили широкое распространение в промышленности для резки металла. Способ такой резки называется резкой плазменной дугой (плазменно-дуговая резка).

Плазмотроны, работающие на дуге косвенного действия, применяются, в основном, для резки неметаллических материалов (стекло, керамика) и тонколистового металла толщиной до 5 мм. Способ такой резки называется резка плазменной струей.

В качестве плазмообразующих газов применяют одноатомные газы (аргон, гелий) или двухатомные (водород, азот, кислород). В последнее время широко используются смеси двух или нескольких газов, а также воздух. Плазмообразующий газ необходим для образования плазменной дуги. Состав газа сильно влияет на технологические параметры процесса — производительность и качество резки, а также на стойкость электродного и соплового узлов плазмотрона.

На первой стадии развития плазменной резки в качестве плазмообразующего газа использовали аргон, который, как инертный газ, обеспечивал высокую стойкость вольфрамового электрода, легкость зажигания дуги и низкое напряжение при ее горении. Аргон — химически нейтрален, не вступает в реакцию с разрезаемым металлом. Однако аргон, как одноатомный газ, обладает низкой теплоемкостью. Для достижения больших скоростей резки требуется его повышенный расход, что не всегда целесообразно при высокой дефицитности и стоимости аргона. Поэтому он находит применение в установках для ручной плазменной резки, где расход его незначителен.

Гелий обладает более подходящими свойствами по сравнению с аргоном, но из-за большой дефицитности и стоимости не нашел практического применения.

Значительно эффективнее для плазменной резки двухатомные газы, они создают плазменную дугу с большим выделением тепла на аноде, чем одноатомные. При нагреве таких газов плазменной дугой происходит расщепление каждой молекулы на два свободных атома. Выделяющееся при этом тепло дополнительно нагревает металл и ускоряет процесс резки.

Кислород, кроме теплоносителя, способен окислять железо при плазменной резке сталей как и при кислородной. Тем не менее, применение двухатомных газов нежелательно из-за низкой стойкости электрода и сопла плазмотрона.

Недостатки, присущие как одноатомным, так и двухатомным газам, вызвали необходимость использования смесей этих газов и применения экономичных плазмотронов, работающих отдельно на защитных и рабочих газах. В таких плазмотронах подаются Два независимых потока газа: один для защиты электрода от окисления (защитный), другой—для образования плазмы (рабочий).

В качестве защитного газа в основном применяется аргон. Рабочим газом могут быть различные многокомпонентные медный водоохлаждаемый электрод с катодной циркониевой вставкой 2. Для возбуждения рабочей дуги при помощи осциллятора зажигается вспомогательная дуга между электродом н соплом плазмотрона, которая выдувается из сопла в виде плазменного факела длиной 10— 30 мм. При касании факела вспомогательной дуги металла возникает рабочая дуга между электродом и металлом. Вспомогательная дуга при этом автоматически отключается. С зажиганием рабочей дуги возможно образование тан называемой двойной дуги, которая возникает одновременно между катодом и внутренней поверхностью сопла и между наружной поверхностью сопла и разрезаемым металлом. Двойная дуга может оплавить формирующее сопло плазмотрона и вывести его из строя.

Рис. 40. Схема плазмотрона для воздушно-плазменной резки металла

Оборудование для плазменно-дуговой резки. Аппаратура для плазменно-дуговой резки металлов (ГОСТ 12221—79) выпускается следующих типов: ПлР — для ручной резки, ПлП—для полуавтоматической резки и ПлА — для автоматической резки.

Для плазменной резки применяются источники тока с крутопадающими внешними статическими характеристиками и высоким напряжением холостого хода. Правила безопасности ограничивают напряжение холостого хода в аппаратах ручной резки—до 180 В, в полуавтоматах — до 300 Вив аппаратах автоматической резки — до 500 В.

При резке алюминия и других цветных металлов в качестве плазмообразующей среды применяются инертные и нейтральные газы (аргон, гелий, азот) и их смеси с водородом, при резке углеродистой стали и других черных металлов применяются активные газы (воздух, кислород, углекислый газ) и их смеси с другими газами. Основные параметры аппаратуры для плазменно-дуговой резки приведены в табл. 37.

Для автоматической воздушно-плазменной резки заводы автогенного машиностроения выпускают стационарные машины, которые во многом унифицированы с аналогичными машинами для кислородной резки. Машины комплектуются аппаратами Института электросварки им. Е. О. Патона и установками ВНИИЭСО. Техническая характеристика стационарных машин для воздушно-плазменной резки приведена в табл. 38.

Барнаульский аппаратурно-механический завод выпускает полуавтоматы ПРП-2 для плазменно-дуговой резки и ПВП-1, ПВП-В для воздушно-плазменной резки металлов. Полуавтоматы состоят из трех сваречных преобразователей, пульта управления и контроля процесса резки, переносного пульта дистанционного управления процессом резки, однорезаковой переносной машины, ручного резака и резака для механизированной резки.

На полуавтоматах можно выполнять резку ручным резаком (по любому контуру), прямолинейную резку машинным резаком, установленным на переносной машине (по направляющему угол-КУ), а также резку по окружности диаметром от 180 до 1500 мм с помощью циркульного устройства.

Машина для перемещения резака имеет две ступени регулирования скоростей в пределах 0,04—4 м/мин. Плавное регулирование скорости в пределах каждой ступени осуществляется через тиристорный преобразователь с дистанционного выносного пульта управления.

Максимальная толщина разрезаемого металла (по алюминию) при ручной резке составляет: 80 мм для полуавтомата ПРП-2, 20 мм для ПВП-1, ’25 мм для ПВП-В; при машинной резке 12 мм для ПРП-2, 60 мм для ПВП-1, 30 мм для ПВП-В.

В качестве источников питания в полуавтоматах ПРП-2 и ПВП-1 используются три преобразователя ПД-305.

Кироваканокий завод «Автогенмаш» выпускает универсальные комплекты аппаратуры КДП-1 и КДП-2, предназначенной для ручной плазменно-дуговой резки коррозионно-стойких и высоколегированных сталей и цветных металлов. Резка выполняется дугой постоянного тока прямой полярности в среде аргона, азота или их смесей с водородом. В комплект аппаратуры КДП-1 входит резак РДП-1 водяного охлаждения с кабель-шланговым пакетом, коллектор и зажигалка. В аппаратуре КДП-2 применяется резак РДП-2 с воздушным охлаждением.

Плазменно-дуговая резка (рис. 55) или, как ее еще называют, резка проникающей дугой заключается в глубоком проплавлении металла по линии реза дуговым разрядом, который направляется потоком высокотемпературного ионизированного газа, называемого плазмой. Эта же газовая струя удаляет расплавленный металл из места реза.

Дуга 2 возбуждается между разрезаемым металлом 3 и иеплавящимся вольфрамовым электродом с добавлением лантана (BJ1-15), расположенного внутри головки резака 1 с водяным или воздушным охлаждением. Добавление небольших долей лантана позволяет дуге гореть более устойчиво, дуга ие блуждает относительно заостренного конца вольфрамового электрода.

В основном резку производят на постоянном токе прямой полярности.

Проходящий через сопловую часть головки резака газ охлаждает вольфрамовый электрод и обжимает дугу с образованием плазмы, придавая плазме проникающие свойства. При образовании плазмы температура ее достигает 10 000—20 000 ° С с высокой скоростью^’ истечения, позволяющей свободно выдувать расплавленный металл.

Плазменно-дуговую резку рекомендуется применять для вырезки деталей и отверстий различной конфигурации, а также деталей, не требующих последующей механической обработки; для резки труб профилей; для подготовки кромок под сварку на заводах монтажных заготовок, базах и монтажных площадках, а также непосредственно на монтаже. Плазменно-дуговая резка в отличие от кислородной позволяет производить резку различных металлов на одном и том же оборудовании с минимальной деформацией, высокой скоростью и производительностью резки.

При плазменно-дуговой резке требуется: более сложное оборудование и обслуживание; применение водяного или воздушного охлаждения; более высокая квалификация резчика.

Ниже приведены ориентировочные данные по резке различных металлов в зависимости от величины напряжения.

Скорость процесса при ручной резке 2 м/мин. В качестве источников питания используют сварочные преобразователи ПСО-500, ПС-500 на 500 а, сварочные выпрямители ВКС-500-1 на 500 а с небольшой доработкой электрической схемы выпрямителя, источники питания ИПГ-500 на 500 а; выпрямители ВГД-501 на 500 а и др.

В качестве электродов можно применять вольфрамовые прутки BJ1-15 и как исключение ВТ-15 с добавкой тория. Расход вольфрамовых электродов при резке в аргоно-водородной смеси равен 0,01 г/мин, а в смесях с содержанием небольших количеств кислорода этот расход будет равен 0,05 г!мин.

При плазменно-дуговой резке применяют аргон состава А (ГОСТ 10157—62); технический азот 1-го сорта (ГОСТ 9293—59); смесь аргона с водородом 1-го сорта (ГОСТ 3022—70); реже применяют гелий и аммиак.

С помощью тележки ХХТ-1-58 удобно производить прямолинейную плазменно-дуго-вую резку. Тележка снабжена реостатом для регулировки скорости передвижения в пределах 118—8000 мм!мин.

Механизированную резку можно производить на машинах АСШ-2 и СГУ-61, специально переоборудованных для плазменно-дуговой резки.

Для газорезательных работ применяют плазменно-дуговьте резаки УДР, РПД-2-65, АСШ-2, РПД-1-64 и Т-12.

На рис. 56 изображен машинный резак РПД-1-64 для резки металла средней и большой толщины. Резак состоит из цангового и соплового узла, защищенных относительно друг друга изоляционной втулкой. Корпус с находящейся в нем разрезной цангой для крепления вольфрамового электрода, изолированной от корпуса латунной втулкой с отверстиями для подачи газа, к которой крепится вспомогательная насадка, охлаждается водой.

Рис. 56. Резак РПД-1-64 для машинной плазмен-но-дуговой резки

Корпус головки и наконечник входят в сопловой узел, прикрепленный к корпусу накидной гайкой. Вольфрамовый электрод защищается азотом, подаваемым между электродом и вспомогательной насадкой. Рабочий газ поступает в дуговую камеру через сопловое кольцо. Зажигание дуги без применения аргона обеспечивает вспомогательная насадка.

С помощью резака РПД-1-64 можно производить резку меди и ее сплавов толщиной до 150 мм, нержавеющей стали — до 200 мм и алюминия и его сплавав — до 200 мм. Напряжение холостого хода для этих толщин должно быть в пределах 350—500 в, а ток — от 400 до 900 а.

Режимы плазменно-дуговой резки рекомендуется подбирать практическим путем в соответствии с конкретными условиями.

Плазменная сварка: принцип работы, особенности и преимущества

Плазменная сварка (PAW сварка — Plasma Arc Welding) – это сварка плавлением металла, нагрев которого проводится направленным потоком сжатого ионизированного газа (плазмы).

Данная технология известна еще с советских времен — 80-х годов прошлого столетия, существенное развитие получила на Западе и за время своего существования претерпела множество изменений в лучшую сторону.

Так, например, источники стали производить инверторными, программируемыми, плазматроны заметно уменьшились в габаритах, технологические возможности расширились, сильный шум, который присутствовал раньше при сварке, отсутствует.

Промышленный источник плазменной сварки состоит из двух инверторов – вспомогательного и основного. Именно это является в том числе причиной, почему плазменные источники дороже аргонодуговых. НО при этом они имеют большие преимущества по сравнению с TIG сваркой.


Схема классического промышленного аппарата плазменной сварки

Вспомогательный инвертор зажигает дугу между вольфрамовым электродом и соплом, которая затем выдувается, и в работу включается основной инвертор, который уже обеспечивает поддержание и регулировку сварочного процесса. Именно благодаря наличию малоамперной 3-15 А вспомогательной дуги поджиг осуществляется на плазме всегда стабильно в отличие от аргонодуговой TIG сварки. Особенно это заметно при сварке алюминия и при сварке/пайке оцинкованных сталей, где при ТИГ сварке электрод разрушается и загрязняется, а при плазме стойкость электрода в 30-40 раз выше, т.к. электрод «спрятан» за плазменным соплом и помимо этого обдувается сжатым газом аргоном.

Благодаря наличию плазменного сопла и подачи сжатого газа аргона, сварочная дуга сжимается, становится узконаправленной, а не свободно горящей как при ТИГ, поэтому иногда плазменную сварку называют «аргонодуговая сварка сжатой дугой». Из-за того, что дуга при TIG сварке является свободной, при ТИГе существуют проблемы, когда при нахлесточном шве дуга переходит на верхнюю кромку, то же происходит и при стыковой сварке, когда один лист в зажатом состоянии выше другого, в этом случае — прожог или непровар. При плазме прожога или непровара не происходит из-за сжатой дуги.

Говоря простым языком, плазменная сварка – это доработанная аргонодуговая сварка .

По качеству плазменная сварка по праву занимает положение между аргонодуговой и лазерной сваркой.

Отличия от других видов сварки

Главные отличия плазменной сварки от аргонодуговой и полуавтоматической МИГ/МАГ наглядно показаны на рисунке. Применение плазменной сварки помогает решить такие вопросы как образование брызг и пор, непровар и большой расход сварочной проволоки, повреждение электрода и коробление изделия.

Виды плазменной сварки

  • Шовная плазменная сварка
  • Точечная плазменная сварка

Свариваемые материалы

— нержавеющие стали
— низкоуглеродистые стали
— оцинкованные стали
— титан
— медь, бронза, латунь
— сплавы алюминия (для источника PMI 350AC)
— для оцинкованных сталей также возможен процесс плазма-пайки

Преимущества технологии плазменной сварки

  • повышение производительности процессов сварки в 2-3 раза, cкорость сварки до 4 м/мин;
  • повышение качества сварочных швов, швы более узкие, можно варить с усилением и без;
  • отсутствие брызг в отличие от полуавтоматической МИГ/МАГ сварки и большая экономия на сварочной проволоке, т.к. варим без разделки и ток и скорость подачи проволоки при плазме – независимы;
  • малая зона термического влияния, благодаря механическому сжатию плазменным соплом, вследствие этого незначительный нагрев основного металла и минимизация коробления после и во время сварки;
  • глубокое проплавление в стыковом соединении, сварка проникающей дугой без разделки до 8 мм . По сравнению с МИГ и ТИГ плазменная сварка не имеет конкурентов по качеству и производительности на диапазоне толщин от 3 до 8 мм;
  • гладкая поверхность швов, не требующая дополнительной обработки;
  • высокая надёжность зажигания основной дуги благодаря наличию вспомогательной;
  • отсутствие включений вольфрама в сварном соединении;
  • высокая стойкость расходных материалов.
Читать еще:  Основные расценки на резку металла болгаркой; таблица

Более подробно о применении и преимуществах плазменной шовной и плазменной точечной сварки можно прочитать в статьях:

Плюсы и минусы плазменной резки

Почему это решение так популярно?

Главное преимущество использования плазмы для резки металла — это, конечно же, высокая эффективность. Как заявляет ООО «Линия Металла» https://linemet.ru/list-goryachekatanyy/ используя качественное оборудование, можно в 7 раз сократить время резки металла по сравнению с кислородно-газовым методом.
При этом плазменная резка оказывает минимальное влияние на поверхность обрабатываемого металла. Режущий зазор небольшой, больших потерь материала или термической деформации не происходит. Кромка получается гладкой и действительно хорошего качества.
Использование плазменной резки дает большую свободу при обработке металла. Диапазон допустимых толщин широк. Плазма легко режет очень тонкие металлические листы толщиной 0,5 мм. Она также может обрабатывать материалы большой толщины, до 160 мм. Современные устройства плазменной резки позволяют выполнять точные вертикальные разрезы и фаски. Вы также можете получить изделие по заранее заданному шаблону.
В эпоху революции индустрии, плазменная резка имеет еще одно серьезное преимущество. В этом случае можно легко и эффективно реализовать автоматизацию процесса раскроя, используя современные роботы и соответствующее программное обеспечение IT.
В результате получается продукт хорошего качества, изготавливаемый в очень короткие сроки, при минимальных производственных затрат. И это убеждает многих предпринимателей останавливать свой выбор в ползу плазменной резки.

Есть ли недостатки у плазменной резки?

К сожалению, ни один метод резки не лишен недостатков. Плазменная резка не исключение. Решение требует сотрудничества с опытными специалистами, имеющими качественное оборудование, гарантирующее точность.
Однако самые большие недостатки связаны, прежде всего, с вредом процесса для сотрудников, которые подвергаются воздействию шума, создаваемого режущими станками. Вредные газы выделяются также в помещениях, где выполняется плазменная резка. Поэтому необходимо обеспечить соответствующую систему вентиляции. В конце концов, технология требует довольно дорогих устройств, что отражается в цене самой услуги.

Однако стоит обратить внимание на то, что плазменная резка зачастую все же дешевле лазерной. В сочетании с высоким качеством изготовления и снижением материальных потерь во время работы многие предприниматели выбирают это решение, считая его наиболее эффективным вариантом для своих компаний, которым требуются цельнометаллические элементы, изготовленные с большой осторожностью и в действительно короткие сроки.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Принцип работы плазменной резки

По сравнению с газовыми методами обработки металлических и неметаллических изделий плазменная резка считается более совершенной с технологической точки зрения. Она позволяет добиваться качественного, максимально ровного реза, поэтому используется там, где особенно важна точность.

Особенности применения технологии

Сфера применения плазменной резки весьма обширна: от различных областей промышленности (машиностроение и судостроение) до коммунальной сферы, рекламной индустрии и других отраслей, где изготавливаются или используются металлоконструкции. Хороший плазморез может пригодиться не только в промышленных цехах, но и в небольшой частной мастерской, ведь он дает возможность качественно и быстро резать любые токопроводящие материалы и даже некоторые из тех, что не проводят электричество (дерево, камень и пластик).

Технология плазменной резки металла делает возможным быстрое, простое и удобное изготовление деталей, а также позволяет не просто разрезать трубный и листовой металлопрокат, но и выполнять фигурный рез. Режущим инструментом плазмореза выступает высокотемпературная плазменная дуга, которая создается благодаря взаимодействию источника тока, резака и плазмообразующих газов.

Для получения ровного и красивого реза необходимо хотя бы поверхностно изучить принцип работы аппарата плазменной резки. Это поможет получить базовые понятия о технологии и о возможностях управления процессом. В мировой практике резку плазменной дугой принято обозначать аббревиатурой «РАС». Плазма – это не что иное, как высокотемпературный ионизированный газ, проводящий электроток. Плазменную дугу формирует аппарат под названием плазмотрон. Он сжимает электрическую дугу и добавляет специальный плазмообразующий газ.

На сегодняшний день существует две различные технологии:

  • плазменно-дуговая резка;
  • резка плазменной струей.

Первая используется для обработки металлических изделий, а вторая – неметаллических. Во время плазменно-дуговой резки дуга горит между обрабатываемым материалом и неплавящимся сварочным электродом. Эта технология предусматривает совмещение высокоскоростной плазменной струи со столбом дуги. Резку обеспечивает высокая энергия плазмы, приэлектродных пятен и исходящего из столба факела. Этот метод считается более эффективным, поэтому именно он используется на большинстве современных предприятий.

Обработка плазменной струей чаще используется для резки неметаллов. Этот метод не требует включения обрабатываемого изделия в электрическую схему, поскольку дуга горит между сварочным стержнем и формирующим наконечником плазмотрона. Обработку обеспечивает энергия плазмы столба, которая выносится из устройства.

Принцип работы аппарата для плазменной резки

Основной частью плазмотрона является небольшая цилиндрическая камера, которая с одной стороны на выходе имеет канал для создания сжатой дуги, а с другой — сварочный стержень. Вне зависимости от толщины разрезаемого металла принцип работы станка для плазменной резки требует зажечь предварительную дугу между наконечником плазмотрона и электродом. Она вырывается из сопла и, соприкасаясь с факелом, создает рабочий поток. Необходимость этой стадии обусловлена сложностью возбуждения дуги между электродом и разрезаемым материалом.

После образования рабочего потока формирующий канал полностью заполняет столб плазменной дуги. Плазмообразующий газ подается в камеру плазмотрона, нагревается, ионизируется и увеличивается в объеме. После этого он вырывается из сопла со скоростью около 3 км/с, а температура дуги поднимается до +30 000°C.

Влияние плазмообразующих газов на возможности резки

Плазмообразующая среда является ключевым параметром, который предопределяет технологический потенциал процесса резки. Ее состав позволяет:

  • настраивать показатели теплового потока путем изменения соотношения сечения сопла и плотности тока;
  • варьировать объем тепловой энергии в достаточно широком диапазоне;
  • регулировать показатели поверхностного напряжения, химического состава и вязкости обрабатываемого материала;
  • контролировать глубину насыщенного газом слоя, а также характер физических и химических процессов в районе обработки;
  • предотвращать подплыв нижних краев металлических листов;
  • формировать оптимальные условия для выноса расплавленного металла из полости реза.

Более того, состав плазмообразующей среды во многом определяет технические параметры оборудования для плазменной резки. Он влияет на:

  • конструкцию охлаждающего механизма сопел плазмотрона;
  • материал изготовления катода, варианты его крепления и интенсивность подачи на него охлаждающей жидкости;
  • схему управления аппаратом (его циклограмма определяется составом и расходом плазмообразующего газа);
  • мощность источника питания, его статические (внешние) и динамические характеристики.

Для работы с плазмотроном мало знать принцип работы инвертора плазменной резки. Необходимо уметь правильно подобрать комбинацию газов для формирования плазмообразующей среды с учетом стоимости материалов и себестоимости самой операции резки.

Чаще всего ручная и полуавтоматическая обработка коррозионностойких сплавов, алюминия и меди осуществляется в азотной смеси. Для резки низколегированной углеродистой стали больше подходит среда, образованная кислородом. При этом ее ни в коем случае нельзя использовать для обработки алюминиевых и медных изделий.

Плюсы и минусы плазменной резки

Достоинства плазменной резки обуславливаются самим принципом данной технологии. Она имеет неоспоримые преимущества перед газовыми методами обработки металлических и неметаллических изделий, а ее главными плюсами являются:

  • Универсальность. Технология позволяет резать практически все известные на данный момент материалы, включая чугун, медь, алюминий и стальные холоднокатаные листы.
  • Высокая скорость обработки металлов малой и средней толщины.
  • Отличное качество и точность резки, позволяющие обходиться без дополнительной механической обработки изделий.
  • Минимальный уровень загрязнения воздуха.
  • Существенное сокращение время прожига за счет отсутствия необходимости предварительного прогрева обрабатываемого материала.
  • Высокая степень безопасности работ, так как резка осуществляется без применения баллонов с газом, которые являются потенциально взрывоопасными.

Несмотря на массу преимуществ такой технологии, в некоторых случаях газовые методы обработки считаются более целесообразными. Среди недостатков плазменной резки называют:

  • высокую себестоимость (обусловлена дороговизной плазмотрона и сложностью его конструкции);
  • небольшую толщину реза (не более 10 см);
  • шумность процесса (шум создает вылетающий на околозвуковой скорости газ);
  • необходимость сложного техобслуживания плазмотрона;
  • выделение вредных веществ, особенно если для резки используется плазмообразующая среда на основе азота;
  • невозможность подключения двух резаков к одному плазмотрону.

Еще одним минусом такой обработки является невысокий угол допустимого отклонения от перпендикулярности реза (10-50 градусов в зависимости от толщины изделия). При увеличении рекомендованного показателя существенно расширяется режущая область и возникает необходимость частой замены используемого материала.

Стоит отметить, что недостатки плазменной резки с лихвой перекрываются ее преимуществами. Именно поэтому на сегодняшний день она является наиболее востребованным методом обработки как металлических, так и неметаллических изделий.

Воспользоваться услугами плазменной резки Вы всегда сможете в торговом доме «РМ». Мы специализируемся на поставках металлопроката и предоставляем широкий спектр сопутствующих услуг. Более детальную информацию по возможностям и особенностям плазменной резки можно получить у наших консультантов.

Преимущества плазменной резки

Преимущества и недостатки плазменной резки по сравнению с другими методами резки металлов?

Резка металлов — проблема, с которой приходится сталкиваться и в цеху, и на стройплощадке, и в мастерской. Простые решения вроде автогена устроят многих, но не всех. Если объем работ по резке металла большой, а требования к качеству реза высоки, то стоит подумать об использовании аппарата плазменной резки (плазмореза).
Первые установки и аппараты плазменной резки появились более полувека назад, но широкому кругу мастеров они стали доступны только в последние два десятилетия.

ПРЕИМУЩЕСТВА:
Какие преимущества в работе дает аппарат или станок плазменной резки металла в работе?

1. При правильном подборе мощности он позволит в 4-10 раз (по сравнению кислородной горелкой) повысить производительность. По этому параметру плазморез уступит лишь промышленной лазерной установке, зато намного выиграет в себестоимости. Экономически целесообразно использовать плазменную резку на толщинах металла до 50-60мм. Кислородная же резка более предпочтительна при раскрое стальных листов толщиной свыше 50 мм.

2. УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ. Плазменная резка позволяет обрабатывать и сталь, и чугун, и алюминий, и медь, и титан, и любой другой металл, причем работы выполняются с использованием одного и того же оборудования: достаточно выбрать оптимальный режим по мощности и выставить необходимое давление воздуха. Важно отметить и то, что качество подготовки поверхности материала особого значения не имеет: ржавчина, краска или грязь помехой не станут.

3. ТОЧНОСТЬ и ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО РЕЗА. Современные плазморезы обеспечивают минимальную ширину реза и «чистые» без наплывов, перекаливания и грата кромки, почти не требующие дополнительной обработки. Немаловажно и то, что зона нагрева обрабатываемого материала намного меньше, чем при использовании автогена, а поскольку термическое воздействие на участке реза минимально, то и тепловые деформации вырезанных деталей незначительны, даже если они небольшой толщины.

4. БЕЗОПАСНОСТЬ, обусловленная отсутствием взрывоопасных газовых баллонов.

5. НИЗКИЙ уровень загрязнения окружающей среды. Касательно экономической стороны вопроса, то совершенно очевидно, что при больших объемах работ плазменная резка выгоднее той же кислородной или, например, механической. В остальных же случаях нужно учитывать не материалы, а трудоемкость использования. Например, сделать фигурный рез в толстом листе недолго и автогеном, но может потребоваться продолжительная шлифовка краев.

НЕДОСТАТКИ:

Ну а теперь поговорим о недостатках. Первый из них — относительно скромная максимально допустимая толщина реза, которая даже у мощных аппаратов редко превышает 80-100 мм. В случае же с кислородной резкой максимально допустимая толщина реза для стали и чугуна может достигать 500 мм.

Следующий недостаток метода — довольно жесткие требования к отклонению от перпендикулярности реза. В зависимости от толщины детали угол отклонения не должен превышать 10-50°. При выходе за эти пределы наблюдается значительное расширение реза и, как одно из следствий, быстрый износ расходных материалов.

Наконец, сложность рабочего оборудования делает практически невозможным одновременное использование двух резаков, подключенных к одному аппарату, что с успехом применяется при резке штучным электродом.

Процесс плазменной резки (принцип работы плазмореза)

Для начала определим, что же есть плазма. В данном случае это нагретый электрической дугой до высокой температуры (порядка 25000 °C) воздух в ионизированном состоянии. Последнее означает, что он утрачивает свойства диэлектрика и приобретает способность проводить электрический ток. В процессе резки плазменный поток становится проводником для тока, расплавляющего металл, и сам же его выдувает.

Для начала определим, что же есть плазма. В данном случае это нагретый электрической дугой до высокой температуры (порядка 25000 °C) воздух в ионизированном состоянии. Последнее означает, что он утрачивает свойства диэлектрика и приобретает способность проводить электрический ток. В процессе резки плазменный поток становится проводником для тока, расплавляющего металл, и сам же его выдувает.

Рабочий орган аппарата называется плазмотрон. Под этим словом подразумевается плазменный резак с кабель-шланговым пакетом, подключаемый к аппарату. Иногда плазмотроном ошибочно называют аппарат плазменной резки целиком. Разновидностей плазмотронов достаточно много. Но наиболее распространены и более всего пригодны для резки металлов плазмотроны постоянного тока прямой полярности. По виду дуги различают плазмотроны прямого и косвенного действия. В первом случае разрезаемое изделие включено в электрическую цепь, и дуговой разряд возникает между металлической деталью и электродом плазматрона. Именно такие плазмотроны применяются в устройствах, предназначенных для обработки металлов, включая и аппараты воздушно-плазменной резки. Плазматроны косвенного действия применяются, в основном, для обработки неэлектропроводных материалов (у них электрическая дуга возникает в самом резаке).

Читать еще:  Как изготовить плазморез из инверторного аппарата своими руками

Сопло — важнейший элемент, определяющий возможности плазмотрона. При плазменной резке применяются сопла небольшого (до 3 мм) диаметра и большой (9-12 мм) длины. От размера диаметра сопла плазмотрона зависит количество воздуха, которое способен пропустить плазмотрон, этот параметр необходимо учитывать при подборе компрессора. Это также влияет на ширину реза и охлаждение плазмотрона. Что касается длины, то чем она больше, тем выше качество реза. Однако чрезмерное увеличение этого параметра ведет к снижению надежности работы и быстрому разрушению сопла. Считается, что длина канала должна быть больше диаметра в 1,5-1,8 раза.

Электродом (катодом) внутри плазматрона служит металлический стержень — другие конструкции в недорогих аппаратах не применяются. То же можно сказать и о материале: разновидностей изобилие, но массово используется лишь электрод из гафния.

Теперь пару слов о рабочих газах, используемых при плазменной резке. Их можно разделить на плазмообразующие и защитные (транспортирующие). Для резки в обычных плазменных системах бытового назначения (сила тока дуги — ниже 200 А, максимальная толщина реза — до 50 мм) сжатый воздух применяют и как плазмообразующий, и как защитный газ. При этом достигается удовлетворительное качество реза, хотя и наблюдается некоторое азотирование и окисление обрабатываемой поверхности. В более сложных системах применяются иные газовые смеси, содержащие кислород, азот, водород, гелий, аргон.

Выбор аппарата плазменной резки

Даже самые доступные аппараты плазменной резки сложны и довольно дороги в сравнении, например, со сварочными, поэтому к выбору недешевой техники нужно подходить осознанно. Прежде всего необходимо определиться, как обычно, с целями и задачами.

Первый параметр, без учета которого бесполезно учитывать остальные, — это максимально допустимая толщина реза. Данная величина обычно приводится для углеродистой стали, реже — для нержавеющей, еще реже — для алюминия и очень редко — для меди. Поскольку на максимально допустимую глубину реза сильно влияет теплопроводность материала, то для сплавов на основе меди этот показатель примерно на 30% ниже, чем для сплавов на основе железа. И если в технических характеристиках аппарата заявлена максимально допустимая толщина реза стали в 10 мм, это будет означать, что максимальная глубина реза медных сплавов составит 7 мм. Таким образом, вторым по важности показателем станет тип сплава, с которым предстоит работать.

Следующий фактор — планируемый режим эксплуатации плазмореза. Как и в случае со сварочными аппаратами, он определяется параметром «ПВ» (продолжительность включения), который определяет отношение времени работы аппарата ко времени, необходимому для его охлаждения. В некоторых промышленных аппаратах плазменной резки ПВ может приближаться к 100%, для ручной же резки металла вполне достаточно 40-50%.

На практике это выглядит следующим образом. Если ПВ плазмореза составляет 50%, то в течение часа эксплуатации он должен 30 минут работать и 30 минут остывать. При ручной резке приходится время от времени перемещаться или перемещать изделие и периодически выключать кнопку поджига на плазмотроне. Это время как раз и идет в зачет охлаждения, и поэтому работа кажется непрерывной. Такая формула дает сбой при работе с толстыми листами металла или при автоматической плазменной резке с ЧПУ, когда время реза может быть значительным. Дело в том, что параметр ПВ определяется для 10-минутного цикла, поэтому в начале смены, пока аппарат холодный, он будет отработать без перерыва и 15 минут даже при низком ПВ, а вот при цикличной работе может отключиться и после 5 минут непрерывной резки.

Когда ключевые параметры, определяющие принципиальную возможность использования аппарата, определены, следует уделить внимание такому аспекту, как удобство использования. Тут первостепенное значение приобретает мобильность, точнее, радиус действия, на который можно свободно удаляться от малоподвижного аппарата, «прикованного» к своему месту компрессором. Так, длина кабель-шлангового пакета плазмотрона может варьироваться до десятков метров. Кстати, важна не только длина: некоторые производители заявляют ее на уровне 30 м и более, но «забывают» сообщить о том, имеются ли евроразъемы на плазмотроне и источнике. Если таких разъемов нет, то укоротить или удлинить плазмотрон вряд ли получится, и всякий раз разматывать его для того, чтобы резать небольшие по размерам листы, будет утомительно. Главный же минус длинного плазматрона не в этом, а в том (и производители об этом, как правило, тоже умалчивают!), что при его длине свыше 20 метров наблюдается потеря мощности, причем довольно ощутимая. Поэтому разумнее всего выбирать плазмотрон небольшой (6-12 м) длины, оснащенный евроразъемом, чтобы при необходимости была возможность удлинить конструкцию, используя быстронаращиванмый удлинитель плазмотрона. Это будет, кстати, удобно и при работе на открытом воздухе в неблагоприятных условиях, когда выносить из помещения аппарат нежелательно. Однако, как уже отмечалось, использовать удлинитель нужно лишь в случае действительной необходимости.

Очень важный вопрос — проблема расходных материалов: электродов (катодов) и сопел. Важно, чтобы они были доступны и недороги. Как правило, износ этих деталей происходит или одновременно или с небольшим «разбросом» (один катод на два сопла). Одного сопла в среднем хватает на целую рабочую смену (при работе с деталями, толщиной до 10 мм).

Момент, не относящийся напрямую к плазматрону, но требующий обязательного учета, — это система подачи воздуха. Если отбросить самые маломощные модели, оборудованные встроенным компрессором и воспринимаемые многими профессионалами как малополезные игрушки, то следует помнить, что для работы плазматрону нужен мощный компрессор. И не он один: при достаточно большом расходе воздуха (100-250 л/мин при 0,4-0,6 МПа) жесткие требования предъявляются и к его качеству, а значит не обойтись без вспомогательных устройств — таких как влаго- и маслоотделители, фильтры. Поступать в аппарат воздух должен равномерно, без пульсаций, поскольку они серьезно влияют на стойкость сопел и электродов, на стабильность поджига дуги и, как следствие, на качество реза, а значит, нужен объемный ресивер.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ЛЮБИТЕЛЯ

Среди современных устройств плазменной резки можно выделить отдельную и наиболее интересную для рядового потребителя категорию — переносные инверторные источники плазмы, применяемые при ручной резке. Их основные достоинства: низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес, эргономичный дизайн. Недостатки: ограничение по максимальной мощности (не более 70 А), и, как следствие, по максимальной толщине реза (до 15-20 мм). Также придется мириться с невысокой продолжительностью включения и чувствительностью к перепадам напряжения. Оборудование, выходящие за рамки этого типа, как правило, рассчитано на промышленное применение.

Большинство аппаратов с плазмотронами воздушного охлаждения пригодны для резки металлических деталей толщиной до 50 мм. Для резки деталей толщиной свыше 50 мм или для увеличения производительности применяют более сложные и дорогие аппараты с плазмотронами водяного охлаждения

Максимальная глубина реза определяет толщину материала, которая может быть разрезана данным аппаратом в принципе. Скорость работы при этом в расчет не берется. Чтобы комфортно и быстро работать с деталями толщиной 3-4 мм, следует выбирать аппарат, максимально допустимая глубина реза которого — 8-10 мм.

Унифицированные разъемы для плазмотронов производятся в соответствии с европейскими стандартами и состоят из розеток (со стороны источника плазмы) и вилок (со стороны резака). Преимущество подобной системы заключается в возможности при необходимости удлинить или укоротить конструкцию без ощутимой потери мощности, прочности и электрического контакта.

Износ сопла заключается в нарушении его геометрической формы, что негативно влияет на качество реза. Износ же катода приводит к выработке стержня (допустимая глубина выработки — не более 1,5 мм), в результате чего может произойти пригорание катода к головке плазмотрона и его (плазмотрона) перегрев.

При минусовых температурах необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Поскольку в ресивере и шлангах образуется конденсат, который в случае замерзания может вывести из строя оборудование, то после окончания работ шланги обязательно продувают, а сам компрессор хранят в помещении с плюсовой температурой.

Плазменная сварка, резка металла. Преимущества.

Плазменная сварка, резка металла. Преимущества.

Плазменная сварка является передовой технологией плавления металла, когда нагрев происходит от воздействия плазменной дуги. В основе функционирования подобной технологии сварки лежит значительный нагрев рабочего газа и его ионизация, после чего он с высокой скоростью выпускается тонкой струёй прямо на объект сварки через плазмотрон. Плазменная сварка служит одним из наиболее качественных, технологичных и быстрых методов сварки металла. Поэтому плазменная сварка применяется там, где требуется сложная и очень точная работа с металлом: приборостроение, автомобилестроение, авиастроение, машиностроение, химические отрасли промышленности и т.п. Плазменная сварка обеспечит наиболее качественное производство, повысит степень автоматизации производственного процесса, сократит использование электроэнергии. В значительной степени качество работы с плазменной сваркой зависит от умения и опыта самого сварщика. Плазменная сварка относится к специальному оборудованию, поэтому её продажа осуществляется только в соответствующих торговых точках.

Отличие плазменной сварки от электродуговой.

От электродуговой сварки сварка плазменная отличается по нескольким показателям. У плазменной сварки выше концентрация энергии в точке воздействия на металл и её можно очень точно дозировать, поэтому такая сварка эффективнее и быстрее. Кроме того, так как источником энергии плазменной сварки выступает электрический ток, энергия которого ионизирует накопленный рабочий газ, такая сварка имеет много достоинств, эффективна и обеспечивает высочайшее качество получаемых сварочных швов, которые не требуют дополнительной коррекции. Так как весь разогрев сосредоточен в очень узкой области, не затрагивая остальное пространство, то температурные деформации, характерные для других типов сварки, минимальны.

Некоторые функции плазменной сварки по праву уникальны. Она способна делать швы с минимальной шириной, а сама скорость сварки поразительна и составляет 15-50 м/ч, что недостижимо другими типами сварки. Плазменная сварка способна также резать и спаивать металл. Этот тип сварки с успехом применяется крупными предприятиями, которые стремятся значительно повысить качество выпускаемой продукции и снизить затраты на рабочую силу.

В итого можно сказать, что за плазменной сваркой будущее. Такие устройства дают удобство, экономичность и высокое качество проводимых работ, а непревзойдённая надёжность сварочных агрегатов приводит к вытеснению традиционных способов сварки применяемых металлов.

Плазменная резка металла.

В современном мире стали необходимы такие методы резки металла, при которых не только будет достигаться высокая производительность, но и высокое качество и точность получаемого реза. В условиях опытно-промышленных предприятий основное внимание уделяют качеству реза и точности изготовления деталей. В этом случае обычные отрезные станки и ленточные пилы не могут удовлетворить столь жестким требованиям. Методом, который полностью отвечает всем условиям опытно-промышленного мелкосерийного производства, можно смело считать лазерную резку.

Преимущества применения оборудования для лазерной резки.

Преимуществ обработки металла при помощи оборудования для лазерной резки весьма много. Но большинство из них обуславливаются не только особой технологией, но и оборудованием для лазерной резки. Последнее обладает множеством достоинств, благодаря которым технологический процесс становится более совершенным:

  • Высокая точность разреза сделанного лазерным лучом.
  • Высокая производительность. Это обуславливается тем, что мощность лазерного излучения очень высока.
  • Простота управления. Осуществлять операцию на оборудовании для лазерной резки очень легко.
  • В большей степени, процесс этот автоматизирован.
  • Возможность обрабатывать контуры любой сложности. Благодаря современной технологии лазерной резки, можно обрабатывать сложный контур и плоских, и объёмных заготовок и деталей. Например, можно резать не только листовой материал, но и трубы, балки, двутавры и т. д.
  • Лёгкость перенастройки. Гибкость. Данное достоинство актуально в случае снижения серийности производства. Если требования к детали изменились, то настройка оборудования для лазерной резки по новым параметрам не составит труда. Благодаря этому, также возможно изготавливать изделия по индивидуальным заказам.
  • Возможность осуществлять лазерную резку большого спектра металлов. Технология данного процесса позволяет осуществлять раскрой практически любых чистых металлов и различных сплавов.
  • Практически безотходное производство.
  • Благодаря высокой точности лазерной резки, обрабатываемый материал практически не имеет отходов по завершению процесса. Это особенно актуально при работе с дорогостоящими металлами редких групп.
  • Отсутствие механического контакта. Это позволяет получать высокое качество при лазерной резки хрупких и легко деформируемых материалов.
  • Удобство управления. Оборудование для лазерной резки имеет структуру открытого типа, что делает управление более комфортным.

Правда, есть у оборудования для лазерной резки и некоторые недостатки, среди которых: невозможность обработки материалов толщиной выше 25 мм, сложность резки меди (луч отражается от поверхности). В остальных случаях данный метод является наиболее эффективным способом резки материалов на сегодняшний день.

Плазменная резка

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

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

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

Типы плазменной резки, описание технологии

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

Читать еще:  Станочек для резки металла своими руками

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

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

В процессе плазменно дуговой резки используется несколько основных типов газа:

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

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

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

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

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

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

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

Особенности плазменной резки

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

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

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

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

Используемое оборудование

Для плазменной резки необходима следующая аппаратура:

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

Как работает плазмотрон?

Процесс образования плазменной дуги происходит примерно следующим образом.

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

Плазменная резка на заказ в ООО «ТД «Ареал»

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

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

Дуговая резка металла: суть процесса и его преимущества

Реклама, как известно, помогает продавать товары и услуги, а современное производство и строительство нуждаются в помощи сварки и резки металлов, без которых построить дом или произвести двигатель не было бы возможно. Дуговая резка позволяет очень многое.

Воздушно-дуговая резка

Дуговая резка основана на расплавлении металлической детали в месте реза, а также дальнейшем ее удалении при помощи давления дуги и собственного веса (иногда в удалении расплавленного металла с места реза применяется дополнительный поток воздуха).

Воздушно-дуговая резка материала зачастую выполняется вручную посредством угольных или покрытых металлических электродов. Касательно рабочего материала, то дуговой обработке по силам работа с чугуном, высоколегированными сталями, цветными металлами, а также сплавами.

Качество реза, как правило, низкое (имеются неровные кромки, покрытые оплавившимся металлом и шлаком). Таким образом, для дальнейшего применения сварочного оборудования обязательно требуется механическая обработка. К тому же производительность воздушно-дуговой обработки материала невысокая.

Электродуговая резка не требовательна к применению специального оборудования. Резка с применением дуги может применяться в тех местах, где применяется дуговая сварка. Осуществлять процесс можно в любом пространственном положении.

Универсальность процедуры при помощи дуги позволяет работать с углеродистыми и низколегированными сталями. Для удаления всевозможных дефектов сварного шва, выплавления канавок в основном рабочем материале может применяться поверхностная, а также разделительная резка металла.

Разделительная дуговая резка

Во время разделительной процедуры изделие устанавливается в наиболее благоприятное для вытекания металла положение. При осуществлении вертикального реза резка ведется сверху вниз. Подобная определенность направления необходима для того, чтобы расплавленный материал не засорял сделанный разрез.

Для того чтобы отклонить дугу магнитным дутьем в сторону реза, второй сварочный кабель присоединяется у начала реза сверху. Разделительная электродуговая резка начинает выполняться с середины листа или кромки. Если работа начинается с середины листа, то первоначально прорезается отверстие. После этого, сделав наклон электрода таким образом, чтобы кратер располагался на торцевой кромке реза, деталь оплавляется.

В том случае, если толщина разрезаемой металлической детали меньше диаметра электрода, происходит следующее: рабочий элемент располагается по отношению к рабочей поверхности перпендикулярно, после чего перемещается вдоль линии реза.

Резка отверстий

Если в материале нужно вырезать большое отверстие, то сначала выполняется небольшое. Для вырезки маленького отверстия необходимо отступить от края реза внутрь, после чего продлить рез, постепенно выводя на края основного отверстия.

Во время работы с металлическими деталями особое внимание должно уделяться предохранению тела от брызг, капель металла, а также шлака, поскольку они могут нанести существенный вред, вызвав ожоги. Также стоит помнить, что от металлических излишков может произойти возгорание.

Поверхностная дуговая резка

Поверхностная электродуговая резка предполагает наклон катода к рабочей поверхности под углом 5-20°. Затем электрод перемещается и частично погружается в образовавшуюся полость. Относительно широких канавок скажем, что они выполняются поперечными колебаниями электрода в положении вертикально.

Показатель глубины канавки полностью зависит от скорости перемещения электрической дуги, а также наклона электрода. Глубокая канавка выполняется посредством нескольких проходов. Электрод устанавливается в положении перпендикулярно по отношению к рабочей поверхности в том случае, если требуется прорезание круглых отверстий различного диаметра. При этом возбуждаемая дуга может быть большей длины.

Резка металлическим электродом

Электродуговая резка при помощи металлического электрода подразумевает использование толсто покрытых катодов, часто применяемых в сварочном деле. Род электрического тока зависит от маркировки электрода.

Скорость разделительной процедуры по большей части зависит от толщины разрезаемой металлической детали, а также величины тока и диаметра катода. При увеличении толщины металлической детали скорость разделительного процесса значительно уменьшается.

Для того чтобы сделать рез графитовым или угольным катодом, применяется действие постоянного электрического тока прямой полярности, поскольку в этом случае выделяется большее количество воздействующего на деталь тепла. Науглероживание кромок металла усложняет их последующую механическую работу. Стоит отметить, что ширина реза больше, чем в случае применения металлического электрода.

Преимущества и недостатки дуговой резки металла

Ручная дуговая резка металлов зачастую выполняется металлическим электродом. В большинстве случаев такой способ применяется в строительно-монтажных работах. Резка металла делается при помощи переменного или постоянного тока, катодами различных марок и диаметров, которые применяются при сваривании металлических деталей.

Вместе с тем, широко распространены именно электроды для резки металла с толстым покрытием. Электрод для резки деталей защищен от замыкания благодаря козырьку.

Резка металла дугой может осуществляться катодами, диаметр которых колеблется в пределах 3-10 миллиметров. Во время резки электрический ток принимается большим, чем во время сваривания металла (примерно на 10-30%).

Основными недостатками дуговой обработки металла являются плохое качество выполняемого реза, а также низкая производительность. Несмотря на некоторые недостатки, современной строительной и производственной сферам просто напросто не обойтись без резки материала.

  • Услуги
  • Продукция
  • Заказ
  • Контакты
  • Резка металла
    • Плазменная резка
    • Лазерная резка
    • Газовая резка
  • Сварочные работы
    • Аргонная сварка
    • Электро дуговая сварка
    • Полуавтомат сварка
  • Гибка металла
  • Токарно / Фрезерные работы
  • Слесарные работы
  • Доставка

Наши преимущества

Виды и преимущества плазменной резки металлов

Современные способы обработки металла изобилуют различными типами резки. Конечно же, идеального варианта не существует, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим один из наиболее эффективных и безопасных методов обработки металла.

Что такое плазменная резка?

Плазменная резка – продуктивный способ раскройки листового проката. Она основана на принципе расплавления материала по заданному контуру и выдувание его излишков потоком газа. Данный метод позволяет получить максимально точный и ровный контур детали, сэкономить материал, благодаря оптимизации раскроя, и снизить уровень отходов. Качество такой обработки настолько высоко, что лишь слегка уступает лазерной резке. Готовые изделия легко поддаются другим методам обработки – сварке, сверлению, шлифованию, окрашиванию, грунтованию.

Виды плазменной резки

Плазма – это сильно разогретый ионизированный газ, находящийся под большим давлением и проводящий электрический ток.

Плазменная дуга образуется из обычной при помощи плазмотрона, который сжимает ее и смешивает с газом. Также плазмотрон отвечает за точность, качество и устойчивость дуги. Температура газа в устройстве находится на уровне 8000 °C, а при необходимости превышает отметку в 30000 °C. Обработка при этом может вестись по двум схемам: плазменно-дуговая резка и резка плазменной струей.

Первый вариант более популярен, благодаря своей эффективности. В этом случае энергия для резания передается от источника питания к металлу-проводнику. Второй вариант используется лишь в отдельных случаях, зачастую для неметаллических изделий, так как не требует электропроводности обрабатываемого материала.

Плазменная резка может быть обычной, при этом используется один тип газа, с применением двух видов газа, с водной защитой, когда один из газов заменяется водой, с впрыском воды и прецизионной.

Состав газа для плазменной резки

Подбирая смесь газов для выполнения резки, следует учитывать несколько факторов – тип материала, поддающегося обработке, его толщину и необходимую точность готовой детали. Чем толще металл, тем точнее нужно подобрать смесь. От используемых газов зависят также цены на плазменную резку в Москве.

Выбранный состав отвечает за скорость работы и качество среза, а также на тип плазмотрона. Наиболее часто для плазменной обработки применяют аргон, водород, углекислый газ, кислород.

Активные газы, такие как кислород, применяются для обработки черных металлов – чугуна, сталей. Неактивные газы, к которым относится азот, водород, водяной пар и аргон, применяются для обработки цветных металлов и сплавов из них.

Преимущества и недостатки плазменной обработки

К положительным особенностям резки плазмой относятся:

  • высокая скорость обработки металла небольшой толщины;
  • можно применять для различных материалов и металлических сплавов;
  • исключена тепловая деформация заготовки;
  • повышенная точность резки, которая практически полностью исключает последующую обработку;
  • возможность создать детали сложных форм и различных размеров;
  • низкая стоимость работы, при которой нет необходимости использовать дорогостоящие газы;
  • высокий уровень безопасности, достигаемый за счет отсутствия баллонов с взрывоопасными смесями;
  • не загрязняет окружающую среду.

Из недостатков плазменной резки можно выделить следующие особенности:

  • нет возможности обработать металл значительной толщины;
  • высокая стоимость оборудования;
  • большой уровень шума при работе;
  • сложное техобслуживание станков.

Оборудование, применяемое при плазменной обработке

Все оборудование для резки плазмой можно разделить на три основных вида: машины, аппараты и установки. Ручная обработка материалов осуществляется посредством аппаратов. В зависимости от источника питания они могут быть инверторными и трансформаторными.

Остальные два вида устройств работают в автоматическом режиме и используются в крупных промышленных предприятиях, где требуется высокая скорость и большой объем производимой продукции. Ручные и автоматические устройства, независимо от типа конструкции, в полной мере раскрывают все преимущества плазменной резки металлов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector