Особенности плазменной резки металла

Содержание

Плазменная резка — способ обработки материалов (чаще всего — металла, но подойдут и неметаллические проводниковые материалы), при котором в качестве режущего инструмента выступает не резец, а дуга или струя плазмы.

Требования к резке металла, особенно на крупном производстве, затрагивают скорость работы без потери качества. Под эти критерии как раз подходит плазменная резка, которая обеспечивает высокую скорость работы при изначально низких эксплуатационных расходах. Под плазменной резкой подразумевается подача неионизированного газа в столб дуги, где этот газ становится нагретой плазменной струей. Сама дуга дополнительно сжимается скоростным потоком газа, из-за чего резка металла выполняется без проблем.

Принципы плазменной резки металла

Плазменная резка имеет два направления — поверхностная и разделительная. Наиболее популярной является разделительная резка. Что касается методов, то их тоже всего два:

  • Резка дугой плазмы, при которой металл, подлежащий резке, попадает в электрическую цепочку. Дуга возникает между электродом и самим материалом, что выдвигает особенные требования к материалу, так как он должен проводить ток.
  • Резка струей плазмы, при которой материал не участвует в электрической цепочке, так как дуга появляется между электродами, в резаке. С помощью резака косвенного воздействия можно разрезать практически любой металл, в том числе и диэлектрики.

image

Принцип работы плазменного резака заключаются в следующем. Сформированный в газовом канале сжатый воздух поступает в зону с зажженной электрической дугой, которая отвечает за преобразование газа в плазму. Материал разрезается путем его плавления, лишние частички металла сразу удаляются потоком воздуха, поэтому зачистка рабочей зоны происходит моментально. Материал греется только в локальных зонах.

Преимущества плазменной резки металла:

  • Скорость работы. Предварительно нагревать материал не требуется, ширина разреза получается минимальной. Кроме того, так как зона термического влияния относительно небольшая, то слой краски или другое покрытие не будет разрушено.
  • Универсальность заготовок. Если газовая резка не подходит для работы с алюминием или с нержавеющей сталью, то плазменная резка совместима с практически всеми типами металлов.
  • Безопасность работы. В оборудовании для газовой резки, в отличие от оборудования для плазменной резки, существует вероятность обратного удара пламени или даже взрыва газовых баллонов при неправильном подключении устройства.
  • Позволяет обрабатывать листы большего размера чем при лазерной резке. На выходе получаются детали с меньшим количеством дефектов.
  • Слабое загрязнение воздуха.

Газы для плазменной резки

В установках для получения плазменной струи могут использоваться следующие газы:

  • обычный воздух;
  • технический кислород;
  • азот;
  • водород;
  • аргон.

Газы имеют решающее значение для качества резки материалов. В зависимости от типа разрезаемого металла применяются различные газы или сочетания газов. Каждый газ имеет свои физические свойства. При выборе газа необходимо учитывать энергию ионизации и диссоциации, теплопроводность, атомную массу и химическую реакционную способность. Для резки нержавеющих сталей не рекомендуется использовать сжатый воздух, в зависимости от толщины материала может применяться азот в чистом виде, либо смешанный с аргоном.

Плазменная резка алюминия толщиной до 70 мм может осуществляться сжатым воздухом. Более качественный рез листа алюминия до 20 мм достигается при использовании чистого азота, а с 70 мм до 100 мм включительно с помощью азота с водородом. Резка алюминия плазмой при толщине от 100 мм осуществляется смесью аргона с водородом. Этот же состав рекомендовано использовать для меди и высоколегированной толстостенной стали.

Виды плазменной резки

В технологии плазменной резки металла выделяют:

  • воздушно-плазменную резку металла;
  • газоплазменную;
  • лазерно-плазменную резку.

Первые два способа похожи по принципу действия: электродуга и ионизированный поток раскалённого газа. Основное отличие в рабочем теле, в первом случае — это воздух, во втором — газ или водяной пар. Переносные (ручные) аппараты режут металл с помощью воздушной ионизированной струи.

Лазерно-плазменный раскрой металла используется в промышленности и представляет собой комбинацию способов лазерной и плазменной резки на одном станке с ЧПУ, что повышает производительность оборудования.

Оборудование для плазменной резки металла

Станки бывают ручными, портальными и переносными.

Ручной станок представляет собой относительно небольшой короб, к которому подводится плазморежущая горелка. Специальный компрессор может спускать воздух, азот вместе с воздухом и другие газы. Такие аппараты могут работать, как с переменным, так и с постоянным током, но первое допускается, только если материалом заготовки является нетвердый сплав. Устройства компактные, их легко транспортировать на рабочее место, а для работы требуется только подключить устройство в розетку. Ручные станки хороши там, где подобные работы выполняются редко, а точность проведения операций не критична.

Портальные установки намного крупнее ручных, а их конструкция специально разработана для выкладки металлических листов. Процесс максимально автоматизирован, темп работы портального оборудования высокий, высока и точность резки. Портальные станки могут использоваться для резки заготовок, с толщиной не более 80 мм. С учетом того, что оборудование потребляет много энергии, важно грамотно просчитать объем выполняемых операций.

image

Наиболее функциональные — переносные аппараты, которые имеют секцию для укладки металлических листов. Листы укладываются автоматически, а управление станком происходит посредством ЖК-монитора с клавиатурой. Подобное оборудование обеспечивает еще большую точность работы по металлу, полную автоматизацию всех процессов и экономию энергии. Оправдает себя только в цеховом помещении или на объектах строительства.

Отдельно нужно выделить следующие два важных элемента, которые встречаются во всех перечисленных станках: сопло и компрессор.

В первую очередь сказать нужно о сопле. Основные характеристики сопла — сечение и длина. Первый параметр влияет на точность резки, второй параметр определяет скорость работы, поэтому тут нужно искать золотую середину. У резаков косвенного действия отдельно подбираются электроды, которые могут изготовляться из разных материалов. Считается, что лучшим материалом является гафний.

Теперь поговорим о втором важно элементе – компрессоре. От качества работы компрессора зависит многое, например, скорость реза заготовки. Воздух, подаваемый в рабочую зону, должен быть не только нагретым до определенной температуры, но и чистым. Соответственно, никаких примесей там быть не должно. Для домашнего пользования подойдут резаки, в которых компрессор встроенный, с функцией очистки и осушки воздуха.

Рекомендации по работе резака

Подготовка оборудования подразумевает подачу в аппарат сжатого воздуха, что может быть выполнено за счет небольшого компрессора, системы сжатого воздуха или баллона. Практически все аппараты способы регулировать поток воздуха. Чтобы выбрать оптимальную температуру, стоит сначала попробовать разрезать на самом большом напряжении, после чего постепенно уменьшать ее. Нужно добиться максимально чистого разреза, так как при слишком большом напряжении или при маленькой скорости резки на заготовке может появиться окалина.

Горелку нужно располагать как можно ближе к краю заготовки. Как только режущая дуга будет зажжена, то нужно начинать движение, причем, сама дуга должна быть направлена под прямым углом к листу. Признаком качественного разреза являются искры с обратной стороны металла – это будет означать, что материал прорезан насквозь. Если требуется выполнить строжку плазменной дугой, то это будет возможно, только если средний угол наклона горелки будет составлять 40 градусов. Длина горящей плазменной дуги в начале строжки должна быть минимальной, но ее можно увеличить в процессе работы.

Для выполнения отверстия также потребуется перевести начальное положение аппарата таким образом, чтобы угол наклона составлял 40 градусов. После запуска режущей дуги останется повернуть горелку так, чтобы угол составил 90 градусов. Дуга без проблем расплавит металл, но только при условии, что толщина заготовки не превышает предельно допустимой толщины, которая прописывается в аппарате устройства.

Как выбрать аппарат плазменной резки металла

При выборе аппарата плазменной резки металла обратите внимание на следующие показатели: выходная и входная мощности, размер наконечника и скорость работы.

Выходная мощность оборудования подбирается в соответствии с тем, какой толщины будет заготовка и из какого материала она будет изготовлена. Выбор размера наконечника тоже зависит от материала. Например, устройство, которое работает на мощности 27 А при 90 разрежет заготовку с толщиной около 12 мм. Для более толстых заготовок потребуется использовать уже более мощные устройства.

На скорость резки станка нужно обращать внимание только тогда, когда предстоит массовое производство. Некоторые устройства могут обрабатывать заготовку с одними и теми же параметрами с разницей в 4 минуты. Показатель скорости измеряется сантиметрами в минуту.

Чтобы определить входную мощностью, которой будет достаточно для работы устройства, потребуется проверить первичное напряжения и допустимую для аппарата силу тока. Существуют универсальные аппараты, которые способны работать при любом напряжении и при любой силе тока, но и цена их будет выше.

Особенность таких устройств в том, что они через некоторое время начинают перегреваться, из-за чего в работе нужно делать перерыв. Например, при показателе в 70%, только три из десяти минут устройство должно будет находиться в режиме простоя.

У аппарата плазменной резки могут быть дополнительные элементы, позволяющие держать его на расстоянии от заготовки. Плазменные горелки могут изготовляться из разных материалов, рекомендуется остановиться на горелках с эпоксидным соплом, которые прочнее керамических. Также обращать внимание нужно на режим температур – предпочтительным считается порог в 40 градусов и выше.

К оглавлению

Плазменная дуговая резка – это технологический процесс, разрезания металла с помощью высокоскоростной струи ионизированного газа из которого образуется плазма. Температура плазмы превышает 20000 С. В сочетании с высокой скоростью (500 до 1500 м/с), струя ионизованного газа (плазмы), может прорезать любой метал разной толщины.

Плазменной резкой можно резать такие металлы:

  • конструкционную сталь;
  • легированную сталь;
  • медь и её сплавы;
  • алюминий и его сплавы.

Плазменной резкой возможно выполнять порезку металла от 0,5 до 200 мм. Всё зависит от технических возможностей установки.

Что такое плазма?

Считается, что предметы имеют три состояния: жидкое, твёрдое и газообразное. Так вот плазмой можно назвать четвёртым состоянием материи. Возникает она в процессе поглощения газом дополнительной энергии. В нашем случаи – это электрический ток, который заставляет молекулы газа двигаться быстрее. Образованные ионы от молекул газа ионизируют его, превращая газ в плазму.

Отличия воздушно плазменной резки металла от кислородно-термической резки

Основное отличие воздушно плазменной резки металла от газовой в том, что плазменно дуговая резка металла использует дугу для плавления металла, тогда как в кислородно-термической резке применяется кислородно- окислительное пламя. Поэтому кислородно-термическая резка ограничена  порезкой черных металлов, которые поддерживают процесс окисления. Металлы, такие как медь, алюминий и нержавеющая сталь, образуют оксиды, который препятствует процессу окисления. Это не даёт возможность резать такие металлы в кислородном пламени. Однако, воздушно плазменная резка резка не использует процесс окисления, по этой причине может резать все цветные металлы и их сплавы, чугун, а также нержавеющую сталь.

Общий принцип всех плазменных установок одинаков. Различаются они по системе охлаждения, типа применяемого газа, конструкции электрода и типа используемой плазмы. Основном это:  

  • Стандартная (или обычная) плазменная резка;
  • Плазменная резка с применением защитного газа;
  • Водно-инжекционная плазменная резка (с использованием воды).

Стандартная воздушно плазменная резка резка

Представляет собой установку с плазменной горелкой, которая использует один вид газа. Как правило, это сжатый воздух или азот. Все процессы происходят в сопле плазменной горелки. Не имеет дополнительного охлаждения сопла.

 Плазменно дуговая резка с применением защитного газа

Использует два вида газа. Введение дополнительного газа в процесс плазменной резки, повышает качество реза, увеличивает мощность дуги.

Комбинации использования вторичного газа:

Для резки нержавеющей стали – азот, аргон и углекислый газ.

Для резки алюминия и его сплавов – аргон, азот углекислый газ.

Водно-инжекционная дуговая резка

В процессе резки применяет воду. Вода поступает в горелку и служит охлаждением не только для горелки, но и для качественного образования плазменной струи. Разка водно-инжекционным типом является самой качественной.

Технология плазменной резки

Процесс образования плазмы из ионизируемого газа происходит непосредственно в плазматроне. Плазматрон – это устройство, которое преобразует с помощью постоянного тока газ в плазму. Путём сжатия ионизированного газа, происходит вытекание плазменного газа через отверстие сопла. Такая плазма имеет высокую температуру около 20000 °.

В процессе плазменной резки возникает процесс нагрева металла и выдувание его с зоны реза. Суть технологии плазменной резки заключается в том, чтобы правильно подобрать оптимальное давление газа. Если не верно выставить воздушный поток, а также ток и сопло, это приведёт к резкому ухудшению качества реза.

Ручная плазменная резка: принцип работы

Ручная резка происходит следующим образом:

  1. Выполняется разметка на металле под резку. Лучше разметить место реза специальным маркером.
  2. Необходимо подсоединить плюсовую клемму к разрезаемому металлу. Убедиться в наличии хорошего контакта.
  3. Подвести сопло резака к металлу на расстоянии около 5 – 10 мм и произвести зажигание. Запрещено выполнять зажигание вне зоны металла. Это может привести к поломке плазматрон.
  4. Выполнить резку. Как только дуга прожгла участок металла, начать медленное перемещение резака вдоль разметки. Не следует делать резких движений, рука должна быть расслаблена.

Преимущества плазменной резки

1. Обладает высоким качеством резки по сравнению с кеслородно-термической резкой.

2. Отсутствие баллонов с горючим газом. Отсутствие кислородного баллона. Это избавит вас от опасности загорания и взрывов.

3. Возможность резки любого металла. Отлично режет алюминий. Забудьте проблемы, связанные с окисной плёнкой.

4. Компактность и мобильность. Бытовые аппараты плазменной резки имеют малые размеры.

Недостатки плазменной резки

1. Бытовые плазматроны ограничены по толщине реза. Но всё таки вряд ли вам придётся в домашних условиях резать лист толщиной 100 – 120мм.

2. Необходим компрессор хорошей производительности.

Вывод

Плазменная резка отличная альтернатива кислородно-термической резке. Для использования не требует особых навыков, проста и надёжна. Отличное решение для небольших мастерских так и для больших предприятий

Физический принцип резки

При работе с плазменной резкой между соплом резака и обрабатываемой заготовкой образуется электрическая дуга с температурой в 5 000°С. Газ поступает в сопло под давлением, в результате чего температура электрической дуги возрастает до 20 000°С. Сам газ при такой температуре ионизируется и превращается в управляемую плазму.

Узконаправленная струя плазмы попадает на подготовленный металл и точечно проплавляет его, при этом нагрев вокруг места обработки незначительный.

Различают плазменно-дуговой способ резки и раскрой плазменной струей. Первый метод предназначен для работы с токопроводящими материалами. Второй способ выбирают в том случае, когда обрабатываемый материал не проводит электрический ток.

Классификация видов плазменной резки

Оптимальный способ резки выбирают исходя из материала заготовки и требований к будущим деталям:

1. Простая (с использованием воздуха). Такой способ используется только при работе с мягкими и низколегированными сталями, при этом, толщина материала не должна превышать 1,6 см.

2. С применением воды. Вода обеспечивает быстрое охлаждение сопла, защищает расходные детали от преждевременного износа, а также поглощает пыли и другие вредные испарения.

3. С использованием защитного газа. Плазмообразующий газ обеспечивает высокое качество резки.

Основные виды плазменной резки

Чаще других используют плазменно-дуговую резку, а также раскрой плазменной струей. В первом случае происходит работа с токопроводящими материалами. Раскрой применяется, когда металл не проводит ток. Выбор метода зависит от сложности и объема предстоящих работ. Также учитывается прочность и толщина металла, оперативность исполнения конкретного заказа, имеющееся оборудование.

Обычно используют методику плазменно-дуговой резки. Процедура основана на поступлении ионизированного потока воздуха, который проводит электроток, а не изолирует его, как в случае с другими методиками. Поток разогревается до 20000-30000 градусов, после чего приобретает вид плазмы. Для неметаллических заготовок или тонкого металла применяют резку струей плазмы.

Поток плазмы не сжигает металл, а расплавляет его и выдувает из появившегося разреза. Методика отличается большей экологичностью по сравнению с газовой, так как продукты сгорания не попадают в воздух. Исключением является обработка, при которой для образования плазмы применяется азот.

Для плазменной резки используют несколько видов газа:

  • режущий газ, образующий электрическую дугу, которая выдувает из среза расплавленный металл;
  • пусковой газ, поджигающий ионизирующий поток;
  • вихревой газ обволакивает и сужает поток плазмы, делает его концентрированным и охлажденным для получения лучшего качества среза.

В качестве вихревых и плазмообразующих газов используется воздух, кислород, азот, смесь водорода и аргона, кислорода и азота, водорода и азота. Выбор зависит от необходимого качества среза, стоимости и скорости работы, возможности использования машинного метода.

Плазменная резка воздушного типа относится к числу экономичных и простых в исполнении методик. В качестве режущего газа часто используют кислород, а вихревого — сжатый воздух. Для резки высококачественный стали в качестве плазмообразующего газа применяют смесь водорода с азотом, водорода с аргоном. В качестве вихревого газа применяется азот. В результате правильно выполненной работы появляется перпендикулярная и гладкая поверхность среза.

Плазменно-дуговая резка

При помощи электрической сжатой дуги выполняется плазменная резка. В результате поверхность проплавляется достаточно глубоко по линии резки. Газ ионизируется, после чего появляется поток плазмы. Последний удаляет из места обработки расплавленный металл.

Можно выделить следующие особенности воздушно-плазменной резки:

  1. Используется низкотемпературная газоразрядная дуговая плазма. Работы по плазменной резке осуществляются при уровне температуры от 5000 до 20000°С. Дуга может быть открытой, закрытой, комбинированной. В большинстве случаев резка происходит открытым способом. Ток проходит между вольфрамовым электродом и изделием. Газ совпадает с разрядом дуги на протяжении пути следования от катода до анода. Во время плазменной резки выделяется большое количество тепла, передающееся детали.

  2. Плазмообразующие газы обеспечивают образование плазмы в необходимом количестве. Также они обеспечивают защиту вольфрамового электрода от окисления в процессе резки.

  3. Поток плазмы отличается большой скоростью истечения, отличается формой вытянутого конуса. На выходе он полностью соответствует сечению сопла резака. При выполнении плазменной обработки возможно воздействие на медь, чугун, магний, титан, алюминий, легированные стали.

Плазменная резка отличается по скорости выполнения работы. Во многом этот параметр зависит от химических и механических качеств металла. Также учитывается выбранный режим резки.

Раскрой плазменной струей

Плазменный раскрой металла сегодня является одним из востребованных способов резки листов. В результате правильно выполненной работы можно выделить небольшие эксплуатационные расходы, высокую производительность, высокое качество реза. К тому же, это универсальная методика.

Выделяют ряд преимуществ методики резки:

  • можно обрабатывать цветные и черные металлы, листовой материал, сложные металлические изделия;
  • резка как процедура отличается небольшой стоимостью;
  • допускается резка даже листового металла увеличенной толщины;
  • резка металла осуществляется быстрее по сравнению с плазменным способом.

Работы можно отнести к категории технически сложных. В месте резки поток газа локально выдувает частицы металла. Электрическая дуга способствует появлению плазмы только при постоянной подаче плазменного газа.

Преимущества и недостатки резки плазмой

Плазменная резка — выбор в пользу безопасного проведения работ с высокоточным результатом. Методика подходит для резки любых типов металлов, включая алюминий или нержавеющую сталь.

К достоинствам этого метода относятся:

  • Высокая производительность.
  • Универсальность. С помощью плазмореза можно обрабатывать практически любые металлы.
  • Точность. Современные модели способны обеспечить максимальную точность реза, отсутствие наплывов и перекаливания.
  • Экологичность. Технологический процесс не сопровождается поступлением опасных веществ в окружающую среду.
  • Безопасность. Резка проводится без использования взрывоопасных газовых баллонов.

Плазменная резка имеет и недостатки:

  • Толщина реза не превышает 80-100 мм.
  • Уровень отклонения во время резки не должен превышать 10-50.
  • Одновременное использование нескольких резаков невозможно.

В целом же такая резка эффективна для небольшого или масштабного производства. Обеспечивается высокое качество работы, а готовый результат будет оптимальным для мягких металлов.

Какое оборудование используется

Плазменная резка включает следующие элементы системы для точного выполнения работ:

  1. Контур зажигания дуги. Создается дуга высокой интенсивности для качественной резки.

  2. Источник тока. Напряжение при холостом ходе отличается пределами от 240 до 400 В. Точный параметр влияет на конечную скорость резки. Также учитывается толщина материала, которую может обработать специализированное оборудование. Основная функция источника тока заключается в подаче достаточной энергии для поддержания плазменной дуги после ионизации.

  3. Резак. Используется в качестве держателя расходных деталей, включая электрод и сопло. Данные элементы охлаждаются при помощи воды или газа. Сопло и электрод не только сжимают, но и поддерживают струю плазмы.

Используется плазма не только в ручных, но и механизированных системах. С ее помощью выполняется резка широкого спектра материалов, обеспечивается качественный результат.

Чтобы выполнять качественную плазменную обработку, используют аппараты промышленного или бытового назначения. Промышленное оборудование представлено станками со сложным и многофункциональным управлением. Бытовые устройства отличаются небольшими размерами. Для резки используют агрегаты, работающие от сети 220V или 380V.

Для бытовых приборов в качестве источника плазменной обработки используется трансформатор или сварочный генератор (инвертор). Первый отличается долговечностью и надежностью резки. Инвертор удобен в управлении, отличается небольшими размерами.

Подобные приборы приобретают для профессиональной или домашней резки.Они подходят для нарезания листовых материалов, обработки каменных, керамических и цилиндрических изделий. Ими можно вырезать сложные геометрические фигуры, в том числе делать отверстия.

Принцип работы плазмореза

Данный инструмент для резки металла используют немногие сварщики. Его используют только в тех случаях, когда предъявляются серьезные требования к объему и скорости процесса. Оборудование применяется в промышленности, при резке труб, создании больших металлических конструкций.

Плазморез отличается рядом преимуществ и особенностей:

  • резка металла выполняется на большой скорости, что существенно снижает временные затраты;
  • можно нарезать толстые заготовки, которые не всегда подвергаются резке даже при помощи болгарки;
  • если правильно выставить режим работы, можно резать практически любые металлы;
  • минимальная подготовка, так как не придется защищать поверхность от грязи, ржавчины и пятен масел;
  • высокое качество и точность готового результата;
  • нагреву подвергается только место, где будет непосредственно выполняться резка поверхности;
  • доступно выполнение фигурного среза;
  • обеспечивается полная безопасность резки благодаря отсутствию необходимости использовать газовые баллоны.

Оборудование отличается особой спецификой устройства, так как резка металла происходит при помощи плазмы. Последняя представляет собой ионизированный газ, обладающий повышенной проходимостью электрического тока. Чем температура будет выше, тем большей будет проводимость. В результате увеличивается сила воздействия.

В соответствии с конструкцией внутри резака вставлен электрод из редких металлов, таких как гафний, бериллий или цирконий. Чаще всего используют гафний, так как он не выделяет токсичных веществ. В процессе нагревания на поверхности образуются тугоплавкие оксиды, которые защищают сам электрод и обеспечивают целостность материала.

Когда выполняется резка сложных сплавов, немаловажное значение приобретает сопло. Именно через него поступает плазма. От данного элемента зависят ключевые параметры оборудования. Мощность потока плазмы зависит от диаметра и длины сопла. Также во внимание принимается скорость охлаждения детали. На резаках обычно устанавливают сопло, диаметр которого составляет 3 мм.

Как работать на плазморезе?

Перед началом работы из плазмотрона удаляют посторонние частицы, пыли и конденсат, продувая его воздухом. Затем зажигают электрическую дугу, при этом, агрегат необходимо поднести близко к поверхности заготовки, но ни в коем случае не допускать их соприкосновения.

Начинать резку можно сразу, как погаснет дежурная дуга и из сопла потечет поток плазмы. Если с первой попытки не удалось зажечь дугу, необходимо отпустить кнопку зажигания и повторить все действия с самого начала.

Оптимальным расстоянием между поверхностью заготовки и плазмотроном считается 1,6-3 мм. Для того, чтобы соблюдать это расстояние, можно использовать специальные упоры.

Техника безопасности

Источниками опасности при работе с инструментом являются:

  • электрическое напряжение;
  • ультрафиолетовое напряжение;
  • высокая температура;
  • расплавленный металл.

Стекло на щитке должно иметь степень затемнения не ниже 4, а все участки тела закрыты плотной одеждой, разрешается носить только закрытую обувь.

Сравнительная характеристика оборудования для плазменной резки

От правильного выбора оборудования во многом зависит успешный результат плазменной резки – точность и качество изготовления деталей.

Каждый аппарат имеет свои ограничения по толщине реза, и чем она больше, тем дороже, как правило, стоит такой аппарат. Более мощное оборудование является также более затратным по электрическому току и воздуху.

В техническом парке ООО «Металлопром» в наличии лучшее оборудование для плазменной резки, поэтому наши мастера успешно справятся с любым заданием клиента.

Технические характеристики Сварог CUT 40B AURORA PRO AIRFORCE 60 IGBT BRIMA CUT 120
Стоимость, руб. 28 000 40 000 80 000 – 90 000
Напряжение сети, В 220 380 380
Мощность, кВт 3,84 12,3 20
Максимально возможная толщина разреза, мм 12 20 35
Расход воздуха л/мин 170 220 500
Ток резки, А 20-40 20-60 20-120
Степень защиты, IP 23 21
Размеры, мм 425x205x355 485x234x425 475x330x370
Масса, кг 12,60 24,5 35

Качество плазменной обработки

Важным критерием плазменной обработки становится качество полученного реза. Особенно это актуально при резке труб разного диаметра. На показатели качества влияет квалификация и график работы специалиста.

Плазменная резка будет качественной при соответствии следующим показателям:

  1. Допуск на перпендикулярность. Это показатель отклонений от плоскости реза и перпендикуляра к поверхности обрабатываемых изделий плазменным методом.

  2. Шероховатость. После качественной резки данный показатель находится на уровне 1-3 классов.

  3. Оплавление верхнего края. Не допускается образование трещин в местах, где происходит резка. Верхний край может быть оплавленным или острым.

Методика плазменной резки позволяет обрабатывать листовой металл большой ширины. Также можно раскраивать листы под необходимым углом. На готовом изделии практически не бывает дефектов. После правильно выполненной резки дополнительная механическая обработка не требуется.

Полезные рекомендации

Прежде, чем начать плазменную обработку, нужно полностью и подробно изучить схему подключения устройства, проверить шланги и кабели на исправность. Результат работы полностью зависит от типа и конфигурации сопла. Диаметр влияет не только на правильность формирования дуги, но и скорость обработки. Также оказывается воздействие на объем и ширину реза.

Если подобрать сопло с правильным диаметром для конкретной ситуации, резка получится качественной, а срез будет чистым, с ровными краями. Чтобы улучшить режущие характеристики, увеличивают длину сопла.

Чтобы не деформировать металлическую заготовку и избежать появления окалин, правильно рассчитывают ток. Для этого подают высокий ток и делают пару надрезов. В результате можно увидеть, подходит для высокий ток или его нужно снизить.

Вид резания металлов с использованием вместо резца или газа (газовая резка металла) струи плазмы называется плазменной резкой. Поток плазмы образуется в результате обдува газом сжатой электрической дуги. Газ при том нагревается и ионизируется (распадается на отрицательно и положительно заряженные частицы). Температура плазменного потока составляет около 15 тысяч градусов по Цельсию.

Виды и способы резки при помощи плазмы

Резка плазмой бывает:

  • поверхностная;
  • разделительная.

На практике широкое применение нашла разделительная плазменная резка. Поверхностная резка используется крайне редко.

Само резание осуществляется двумя способами:

  • плазменной дугой. При резании стали этим способом разрезаемый металл включается в электрическую цепь. Дуга образуется между вольфрамовым электродом резака и изделием.
  • плазменной струей. Дуга возникает в резаке между двумя электродами. Разрезаемое изделие в электрическую цепь не включается.

Плазменная резка превосходит по производительности кислородную. Но если режется материал большой толщины или титан, то предпочтение надо отдавать кислородной резке. Плазменная резка незаменима при резании цветных металлов (особенно алюминия).

Виды газов, применяемых для плазменного резания.

Для образования плазмы используются газы:

  • активные – кислород, воздух. Применяются при резке черных металлов
  • неактивные – азот, аргон, водород. Применяются при резке цветных металлов и сплавов.
  1. Сжатый воздух. Используется для резки:
  • меди и ее сплавов – при толщине до 60 mm;
  • алюминия и его сплавов – при толщине до 70 mm;
  • стали – при толщине до 60 mm.

Сжатый воздух не рекомендуется для резки титана;

  1. Азот с аргоном. Применяется для резки:
  • высоколегированной стали толщиной до 50 mm.

Применять эту газовую смесь для резания меди, алюминия, титана и черной стали не рекомендуется;

  1. Чистый азот. Используется для резания (h=толщина материала):
  • меди h равной до 20 mm;
  • латуни h равной до 90 mm;
  • алюминия и его сплавов h равной до 20 mm;
  • высоколегированных сталей h равной до 75 mm, низколегированных и низкоуглеродистых – h равной до 30 mm;
  • титана – любой толщины.
  1. Азот с водородом. Применяется для резки:
  • меди и ее сплавов средних толщин (до 100 mm);
  • алюминия и сплавов средних толщин – до 100 mm.

Азотоводородная смесь непригодна для резки любых сталей и титана.

  1. Аргон с водородом. Применяется при резке:
  • Меди, алюминия и сплавов на их основе толщиной от 100 мм и выше;
  • Высоколегированной стали толщиной до 100 мм.

Для резки углеродистых, низкоуглеродистых и низколегированных сталей, а также для титана аргон с водородом применять не рекомендуется.

image Если у вас есть навыки сварки и вы хотите зарабатывать, то подумайте об изготовлении сувениров из металла своими руками.

Печку для бани можно сделать самостоятельно. Подробную инструкцию вы найдете в нашей статье.

Хотите узнать много интересной информации о сварке без нагрева? Тогда читайте статью по https://elsvarkin.ru/texnologiya/xolodnaya-svarka-metalla/ ссылке.

Оборудование для плазменной резки: виды и краткая характеристика.

Для механизации плазменной резки созданы полуавтоматы и машины переносные различных модификаций.

1. Полуавтоматы могут работать как с активными, так и с неактивными газами. Толщина разрезаемого материала колеблется от 60 до 120 мм.

  • Расход газа:
  1. воздух – от 2 до 5 м куб/час;
  2. аргон – 3 м куб/час;
  3. водород – 1 м куб/час;
  4. азот – 6 м куб/час.
  • Охлаждение плазмотронов – водой или воздухом.
  • Скорость перемещения – от 0,04 до 4 м/мин.
  • Рабочее давление газа – до 0,03 МПа.
  • Вес полуавтоматов составляет 1,785 – 0,9 кг в зависимости от модификации.

2. Переносные машины используют сжатый воздух.

  • Толщина разрезаемого материала – не более 40 мм.
  • Расход сжатого воздуха – от 6 до 50 м куб/час;
  • Охлаждение плазмотронов – водой или воздухом.
  • Скорость перемещения – от 0,05 до 4 м/мин.
  • Рабочее давление газа – до 0,4 – 0,6 МПа.
  • Вес переносных машин – до 1,8 кг в зависимости от модификации.
  • Плазмотроны, охлаждаемые водой, могут эксплуатироваться только при плюсовых температурах окружающей среды.
  • Полуавтоматы и переносные машины пригодны для промышленного использования.

Для ручной резки выпускаются два комплекта:

  • КДП-1 с плазмотроном РДП-1;
  • КДП-2 с плазмотроном РДП-2.
image
Резание плазмой

Аппарат КДП-1 используется для резки алюминия (до 80 мм), нержавеющих и высоколегированных сталей (до 60 мм) и меди (до 30 мм).

Максимальный рабочий ток – 400 А.

Максимальное напряжение холостого хода источника питания – 180 В.

Плазмотрон РДП-1 работает с азотом, аргоном или смеси этих газов с водородом.

Охлаждается плазмотрон РДП-1 водой, потому его можно использовать при температуре выше 0 градусов Цельсия.

Аппарат КДП-2 уступает первому по мощности дуги (всего 30 кВт). Преимущество этой модели в том, что охлаждение плазмотрона РДП-2 осуществляется воздухом. В результате комплект может быть использован на открытом воздухе при любой температуре окружающего воздуха.

Комплектность аппаратов ручной резки:

  • режущий плазмотрон;
  • кабель-шланговый пакет;
  • коллектор;
  • зажигалка для возбуждения режущей дуги.

Комплекты для ручной плазменной резки выпускаются беспультовыми. Такое конструктивное решение рационально для выполнения ограниченного объема работ с загрузкой оборудования не более чем на 40 – 50%. Но на время работы их приходится доукомплектовывать сварочными выпрямителями и преобразователями.

При том не следует забывать, что с точки зрения техники безопасности для ручной резки допускается величина напряжения холостого хода источника питания не более 180 В.

Плазменная резка металлов выполненная своими руками: некоторые тонкости процесса.

  • Началом процесса резания металлов считается момент возбуждения плазменной дуги. Начав резку, необходимо поддерживать постоянное расстояние между соплом плазмотрона и поверхностью материала. Оно должно быть от 3 до 15 мм.
  • Необходимо стремиться к тому, чтобы в процессе работы ток был минимальным, потому что при увеличении силы тока и расхода воздуха снижается ресурс работы сопла плазмотрона и электрода. Но при этом уровень тока должен обеспечивать оптимальную производительность резки.
  • Наиболее сложной операцией является пробивка отверстий. Сложность заключается в возможном образовании двойной дуги и выходе из строя плазмотрона. Потому при пробивке плазмотрон должен быть поднят над поверхностью металла на 20 – 25 мм. Опускается плазмотрон в рабочее положение только после того, как металл будет пробит насквозь. При пробивке отверстий в листах большой толщины специалисты рекомендуют использовать защитные экраны с отверстиями диаметром 10-20 мм. Экраны помещаются между изделием и плазмотроном.
  • Для ручной резки высоколегированных сталей в качестве плазмосодержащего газа применяется азот.
  • При ручной резке алюминия с применением аргоноводородной смеси содержание водорода не должно превышать 20% для повышения стабильности горения дуги.
  • Резку меди выполняют с использованием водородосодержащих смесей. А вот латунь требует азота или азотоводородной смеси. При этом резка латуни происходит на 20% быстрее, чем меди.
  • После резки медь обязательно зачищают на глубину 1-1,5 мм. Для латуни это требование не является обязательным.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий