Металды плазмалық кесу түрлері. Тамақтану талаптары. Тұрмыстық пайдалану үшін плазмалық кескішті қалай таңдауға болады

Металл өңдеудің танымал түрлерінің бірі - оны кесу. Бір парақтан қажетті пішінді алудың көптеген жолдары бар, бірақ бұл материалда біз плазмалық кесудің жұмыс принципін қарастырамыз.

Плазмалық кесу. Шын мәнінде, алтын орта бар. Металды плазмамен кесудің артықшылықтары жоғарыда аталған барлық технологияларды біріктіреді. Негізгі артықшылығы - өңделетін материалдың түріне ешқандай шектеулер жоқ. Тек қалыңдығы бойынша.

• алюминий қорытпалары 120 мм
• мыс қорытпалары 80 мм
• болат 50 мм
• шойын 90 мм

Жабдық өндірістен үй шаруашылығына қарай өзгереді, сондықтан технология барлығына қол жетімді. Оны толығырақ қарастырайық.

Металды плазмалық кесу – жұмыс принципі

Екі компонентті орта кескіш ретінде әрекет етеді:

• Классикалық схема бойынша жұмыс істейтін электр доғасы – катод пен анод арасындағы разряд. Сонымен қатар, материалдың өзі өткізгіш болса, анод ретінде әрекет ете алады.
• Газ доғасы. Әсерінен қызу электр доғасы(температура 25000ºС жетеді), газ иондалады және электр тогының өткізгішіне айналады.

Плазмалық кесудің жұмыс принципі осы бейнеде егжей-тегжейлі көрсетілген.

Нәтижесінде плазма пайда болады, ол астында қоректенеді жоғары қысымкесу аймағына. Бұл ыстық газ ағыны металды сөзбе-сөз буландырады және тек ішінде жұмыс аймағы. Плазмалық кесу температурасы ондаған мың градуспен өлшенетініне қарамастан, шекаралық аймаққа іс жүзінде ешқандай әсер етпейді.

Маңызды! Дұрыс таңдалған жылдамдық материалдың шетіне зақым келтірместен өте тар кесуді алуға мүмкіндік береді.

Плазмалық кесу көзі плазмалық алау болып табылады.


Оның міндеті - доғаны жарықтандыру, сақтау Жұмыс температурасы, және балқытылған металды кесу аймағынан үрлеп шығарыңыз. Плазмалық кескіштер кез келген қатты материалдарды, соның ішінде диэлектриктерді өңдеуге арналғандықтан, электр доғасының қалыптасуы екі жолмен жүзеге асырылады:


а) суретте кескіш көрсетілген тікелей әрекет. Катод жинағы (8)тағайындалғанмен бірге катод (6)электродтардың бірі болып табылады. Екінші электрод (анод) болып табылады дайындама (4)– жақсы электр өткізгіштігі бар металл.

Оған плазмалық алаудың қуат кабелі қосылған. Плазмалық кесу ұшы (5)бұл схемада ол тұрғын үй ретінде әрекет етеді. Катодтан бөлінгеннен оқшаулағыш (7). Ішінен газ беріледі фитинг (1)және тұратын плазмалық ағынды құрайды электр (2) және газ (3) доғасы.

Плазмалық кесу- сапасы ретінде материалдарды плазмалық өңдеу түрі кесу құралыКескіштің орнына плазмалық ағын қолданылады.

(Уикипедия)

Плазмалық кесу бүгінгі күні ең бірі болып саналады тиімді жолдарыметалды түзу және фигуралық кесу. Белгілі бір бұрышта болат, алюминий, мыс, шойын, титан, қаңылтыр және профиль бұйымдарының барлық түрлерін және қиғаш жиектерін кесуге мүмкіндік береді.

Процестің сипаттамалық артықшылықтары

Металды плазмалық кесу келесі ерекшеліктермен сипатталады:

1. Жоғары өнімділік. Кесу жылдамдығы оттегі газы әдісімен салыстырғанда 5-10 есе жоғары. Бұл параметрде ол лазерлік кесуден кейінгі екінші орында.
2. Жан-жақтылық. Кез келген материалды дерлік кесуге болады, жай ғана орнатыңыз оңтайлы параметрлерпроцесс – қуат және газ қысымы.
3. Дайындық сапасы маңызды емес - бояу жұмыстары, металлдағы кір немесе тот плазмалық кесу үшін проблема емес.
4. Сапа мен дәлдікті арттыру. Заманауи қондырғылар минималды кесу енін қамтамасыз етеді, оларсыз салыстырмалы түрде таза шамадан тыс сомашеттерде масштабтау - көп жағдайда қосымша механикалық өңдеуді немесе тіпті тазалауды қажет етпейді.
5. Ыстық әсер ететін шағын аймақ жоғары температураның әсерінен кесілген дайындамалардың деформациясын азайтуға көмектеседі.
6. Күрделі геометриялық пішіндерді бұйра кесу мүмкіндігі.
7. Сығылған оттегі және жанғыш газы бар баллондар бар газ-оттегімен кесуден айырмашылығы, технологиялық қауіпсіздік.
8. Металды плазмалық кесуге арналған қондырғыларға техникалық қызмет көрсету және басқару оңай.

Плазмалық металды кесу процесі қандай?

Плазма - жоғары температурадағы өткізгіш иондалған газ. ағыны пайда болады арнайы құрылғы- плазматрон. Ол келесі негізгі элементтерден тұрады:

1. Электрод (катод) - жұмыс кезінде жанып кететін және шығыс 2 мм-ден асқанда ауыстыруды қажет ететін термионды шығарындысы жоғары (гафний, цирконий) материалдан жасалған кірістірумен жабдықталған.
2. Газ ағынының айналмалы механизмі.
3. Саптама әдетте катодтан арнайы втулка арқылы оқшауланады.
4. Жабық - Ішкі құрамдастарды балқыған металдың шашырауынан және металл шаңынан қорғайды.

Оның 2 сымы бар - анод (оң заряды бар) және катод (теріс заряды бар). «Оң» сым кесіліп жатқан прокатқа, «теріс» сым электродқа қосылады.

Металды плазмалық кесу процесінің басында катод пен саптамадан үрленетін ұштың арасында пилоттық доға жанып, дайындамаға тигенде кесу доғасын құрайды.

Плазма алауындағы қалыптау арнасы доғалық колоннамен толтырылған кезде доғалық камераға бірнеше атмосфераның қысымымен плазма түзетін газ беріле бастайды, ол қыздыруға және иондануға ұшырайды, бұл оның көлемінің ұлғаюына ықпал етеді. . Бұл оның саптамадан ағып кетуіне әкеледі жоғары жылдамдық(3 км/сек. дейін) және доғаның температурасы осы сәтте 5000-нан 30000 °C-қа дейін жетуі мүмкін.

Саптамадағы кішкене тесік доғаны тарылтады, бұл оны металдың белгілі бір нүктесіне бағыттауға көмектеседі, ол бірден балқу нүктесіне дейін қызады және кесу аймағынан үрленеді.

Плазмалық алауды берілген контур бойымен өткізгеннен кейін дайындама алынады қажетті өлшемдержәне жиектері тегіс және олардағы масштабтың ең аз мөлшері бар пішіндер.

Әртүрлі металдарды кесуге арналған плазма түзетін газдар

Металдарды плазмалық кесу үшін белсенді және белсенді емес газдарды қолдануға болады. Олардың таңдауы металл түріне және оның қалыңдығына байланысты:

• Азот қоспасы мыс, алюминий және олардың негізіндегі қорытпаларға арналған. Ең үлкен мүмкін болатын қалыңдығы 100 мм. Титанға және барлық болат маркаларына қолданылмайды.
• Аргоны бар азот негізінен қалыңдығы 50 мм-ден аспайтын жоғары легирленген болат маркаларын плазмалық кесу үшін қолданылады, бірақ қоспаны қара металдар, титан, мыс және алюминий үшін қолдану ұсынылмайды.
• Азот. Оның көмегімен құрамында көміртегі аз және легирленген элементтері қалыңдығы 30 мм-ге дейін, жоғары легирленген болаттар 75 мм-ге дейін, мыс пен алюминий 20 мм-ге дейін, жезден 90 мм-ге дейін, қалыңдығы шектелмеген титан қолданылады.
• Қысылған ауа. Қалыңдығы 60 мм-ге дейінгі қара металдар мен мысты, сондай-ақ 70 мм-ге дейінгі алюминийді ауа плазмасында кесу үшін оңтайлы түрде қолайлы. Титанға арналмаған.
• Аргонның сутегімен қоспасы – алюминий мен мыс негізіндегі қорытпаларды, қалыңдығы 100 мм-ден асатын легірлеуші ​​элементтердің мөлшері жоғары болаттарды кесу. Төмен көміртекті, көміртекті, төмен легирленген болаттар мен титанды пайдалану ұсынылмайды.

Бірақ цилиндрді қажетті плазма түзетін газбен жай ғана қосу жеткіліксіз, өйткені жабдықтың көптеген техникалық сипаттамалары оның құрамына байланысты:

• қуат көзінің қуатты және сыртқы (статистикалық және динамикалық) сипаттамалары;
• құрылғының циклограммасы;
• катодты плазматронға бекіту әдісін, сондай-ақ ол жасалған материалды;
• плазматронды саптамаға арналған салқындату механизмінің конструкциясының түрі.

Түсті және легирленген металдарды плазмалық кесу бойынша кеңестер:

• Жоғары легирленген болат маркаларын қолмен кесу кезінде азотты плазма түзетін газ ретінде пайдалану ұсынылады.
• Аргон-сутегі қоспасы бар алюминийді қолмен кесу кезінде тұрақты доғаның жануын қамтамасыз ету үшін оның құрамында сутегі 20% аспауы керек.
• Жезді азот және азот-сутек қоспаларымен кесу жақсы, сонымен қатар кесу жылдамдығы жоғары.
• Бөлінгеннен кейінгі мыс міндеттікесу жазықтығы бойымен 1-1,5 мм тереңдікте тазалауға ұшырайды. Жезге бұл талапжатпайды.

Плазмалық кесудің қолданылуы

Оның жоғары өнімділігі, әмбебаптығы және арқасында қол жетімді бағаМеталдарды плазмалық кесу көптеген салаларда үлкен сұранысқа ие:

• металл өңдеу кәсіпорындары мен компаниялары;
• авиация, кеме және автомобиль өнеркәсібі;
• құрылыс индустриясы;
• ауыр машина жасау кәсіпорындары;
• металлургиялық зауыттар;
• металл конструкцияларын өндіру.

Пайдаланудың барлық салаларын тізімдеу мүмкін емес - қолмен ұстайтын құрылғыларжәне металдарды плазмалық кесуге арналған автоматтар барлық жерде дерлік кездеседі. Олар ретінде пайдаланылады ірі зауыттарметалл конструкцияларын өндіру үшін, және шағын фирмалар, бөлшектерді көркем соғуға және өңдеуге маманданған.

арасында ерекше орын алады осы жабдықтыңмашиналарды басып алады металдарды плазмалық кесуге арналған CNC - олар азайтады адам факторы, өнімділікті айтарлықтай жақсартады. Бірақ олардың басты артықшылығы - арнайы бағдарламаларды құру мүмкіндігіне байланысты прокатты тұтынуды азайту. Жоғары білікті технологтар кесу карталарын жасайды, олар белгілі бір өлшемдегі металдың виртуалды қаңылтыры болып табылады, оларда кесудің енін және басқа да көптеген технологиялық параметрлерді ескере отырып, дайындамаларды мүмкіндігінше тығыз орналастырады. ұтымды пайдаланупрокат металл

Металл кесу процесінің нәзік жақтары

Плазмалық кесу кезінде жоғары сапалы дайындаманы алу үшін саптама мен кесілетін металл арасындағы тұрақты қашықтықты сақтау қажет - әдетте 3-15 мм диапазонында. Әйтпесе, кесудің енін, жылу әсер ететін аймақты және көрсетілген өлшемдерге сәйкес келмейтін дайындаманы арттыруға болады.

Жұмыс кезінде ток белгілі бір материал мен қалыңдық үшін минималды болуы керек. Оның шамадан тыс бағаланған мәндері және сәйкесінше плазма түзетін газды тұтынудың жоғарылауы плазмалық алаудың катоды мен саптамасының жылдам тозуының себебі болып табылады.

Металды плазмалық кесу процесіндегі ең қиын операция - тесіктерді тесу. Бұл қос доғаның пайда болу ықтималдығы мен плазмалық алаудың істен шығуына байланысты. Тесу катод пен анод арасындағы ұлғайтылған қашықтықта жүзеге асырылады - саптама мен материалдың беті арасында 20-25 мм болуы керек. Тесуден кейін плазмалық алау жұмыс күйіне түсіріледі.

Плазмалық кесуді қолдану кеңінен таралған. Ол машина жасауда, коммуналдық шаруашылықта, кеме жасауда, металл конструкцияларын өндіруде қолданылады. Плазмалық кесу иондалған ауа өткізе бастайды деген принципке негізделген электр тоғы.

Металды кесу плазма арқылы жүзеге асырылады, ол қыздырылған иондалған ауа және плазмалық доға. Металды плазмалық кесуге тән жұмыс принциптері төменде сипатталатын болады.

Плазмалық кесу дегеніміз не

Металды плазмамен кесу кезінде электр доғасы күшейеді. Бұл қысымдағы газдың әрекетінің арқасында мүмкін болады. Кесу элементі жоғары температураға дейін қызады, нәтижесінде металл жоғары сапалы және жылдам кесіледі.

Оның плазмалық аналогынан айырмашылығы, ол бүкіл өңделген өнімнің қызып кетуіне ықпал етпейді. Жоғары температура металл кесілген жерде тікелей пайда болады, ал өнімнің қалған бөліктері қызбайды және деформацияланбайды.

Металды плазмалық кесу принципі мыналарға негізделген:

• қажетті кернеуді ток көзімен жеткізу (стандартты кернеу - 220 В, жоғары кернеу - 380 В, ірі кәсіпорындарда металл кесу үшін);
• токты кабельдер арқылы плазмалық шамға (факелге) беру, нәтижесінде анод пен катод арасында электр доғасы жанады;
• құрылғыға компрессор арқылы түтіктер арқылы ауа ағындарын беру;
• плазматрон ішіндегі ағындарды электр доғасына бағыттайтын бұралғыштардың әрекеті;
• электр доғасы арқылы құйынды ауаның өтуі және жоғары температураға дейін қыздырылған иондаушы ауаның пайда болуы;
• электрод пен өңделетін беттің арасындағы жұмыс доғасын оған плазмалық алауды әкелгенде жабу;
• өңделетін өнімге жоғары қысымда және жоғары температурада ауаның әсері.

Нәтиже - ең аз салбыраумен жұқа кесу.

Құрылғы белгілі бір уақытта пайдаланылмаса, доға күту режимінде жануы мүмкін. Күту режимінде жану автоматты түрде сақталады. Факел дайындамаға әкелінген кезде доға бірден жұмыс режиміне өтіп, металды лезде кесіп тастайды.

Құрылғыны өшіргеннен кейін қоқысты кетіру және электродтарды салқындату үшін тазартылады.

Электр доғасы өз әрекетінде әмбебап болып табылады. Ол тек кесуге ғана емес, сонымен қатар металл бұйымдарды дәнекерлеуге де қабілетті. Дәнекерлеу үшін металдың белгілі бір түріне сәйкес келетін толтырғыш сым қолданылады. Доға арқылы ауа емес, инертті газ өтеді.

Плазмалық кескіш құрылымы

Кесу үшін қолданылатын құрылғының атауы металл бұйымдарыәртүрлі жолдар. Бірлік құрылымы келесі элементтерді қамтиды:

• электр қуатының көзі;
• компрессор;
• плазматрон;
• кабельдік түтіктер.

Қуат көзі ретінде бірнеше құрылғылар әрекет етеді:

• инвертор;
• трансформатор.

Әрбір құрылғының бірқатар артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Инвертордың артықшылықтарына мыналар жатады:

• арзандығы;
• доғаның тұрақтылығы;
• қол жеткізу қиын аймақтарда пайдаланудың қарапайымдылығы;
• жеңіл салмақ;
• трансформатордан 30% асатын жоғары тиімділік;
• тиімділігі.

Қандай кемшіліктер мен шектеулер бар?

Инвертордың негізгі кемшілігі - оны қалың металл бұйымдарын кесу үшін пайдалану мүмкін емес.

Трансформатор инвертор көтере алмайтын қалың қабырғалы металды кесу кезінде тиімді қолданылады. Ол желідегі кернеудің ауытқуына төтеп бере алады, бірақ тиімділігі төмен. Трансформаторлар ауыр салмақты болғандықтан қолайсыз.

Компрессор - электр доғасына ауа беретін құрылғы. Механизм оған бағытталған құйынды ауа ағындарын жасауға ықпал етеді. Компрессор доғалық катодты нүктенің электродтың ортасында анық орналасуын қамтамасыз етеді. Егер процесс бұзылса, келесідей салдарлар пайда болады:

• бірден екі электр доғасының пайда болуы;
• әлсіз доғаның жануы;
• плазмалық алау сәтсіздігі.

Кәдімгі өндірістік емес плазмалық кескіштің жұмысы кезінде компрессор арқылы тек сығылған ауа өтеді. Ол плазманы жасайды және электродтарды салқындатады. Өндірістік қондырғылар оттегі, гелий, азот, аргон және сутегі негізіндегі газ қоспаларын пайдаланады.

Плазмалық алау құрылғының негізгі функциясын орындайды - өнімді кесу. Оның құрылғысы мыналарды қамтиды:

• салқындатқыш;
• электрод;
• қалпақ;
• саптама.

Плазматронның құрамында электр доғасын қоздыратын гафний электроды бар. Цирконий, сирек бериллий және торий электродтары қолданылады. Олардың оксидтері улы, тіпті радиоактивті.

Плазматронды саптама арқылы плазмалық ағын өнімдерді кесіп өтеді. Кесу сапасы, технологиясы, агрегаттың жұмыс істеу жылдамдығы, кесу ені және салқындату жылдамдығы оның диаметріне байланысты.

Кабель түрлендіргіштен немесе трансформатордан келетін токты өткізеді. Сығылған ауа шлангтар арқылы жылжи отырып, плазмалық алауда плазманы құрайды.

Металдарды плазмалық кесу кезеңдерін дәйекті зерттеу оның қалай жұмыс істейтінін түсінуге мүмкіндік береді:

• трансформатордан немесе инвертордан плазматронға ток беруді бастауға әкелетін тұтану түймесі басылады;
• плазматронның ішінде температурасы 70000С болатын пилоттық электр доғасы пайда болады;
• саптама ұшы мен электрод арасында доға тұтанады;
• түбіртек орын алады қысылған ауадоға, қыздыру және иондаушы арқылы өтетін камераға;
• саптамада кіретін ауа сығылады, одан бір ағынмен 3 м/с жылдамдықпен шығады;
• саптамадан шыққан сығылған ауа плазмаға айнала отырып, 300 000С дейін қызады;
• плазма бұйымға тиген кезде пилоттық доға сөнеді, кесу (жұмыс) доғасы жанады;
• жұмыс доғасы соққы нүктесінде металды ерітеді, нәтиже кесу;
• балқытылған металдың бөліктері саптамадан шығатын ауа ағындары арқылы өнімнен ұшып кетеді.

Кез келген плазмалық металды кесу технологиясы кесу жылдамдығына және ауа ағынына байланысты. Жоғары жылдамдықжіңішке кесудің пайда болуына ықпал етеді. Төмен жылдамдықта және жоғары беріктігікесудің ағымдағы ені үлкенірек болады.

Ауа ағынының жоғарылауымен кесу жылдамдығы артады. Саптаманың диаметрі неғұрлым үлкен болса, соғұрлым жылдамдық төмен және кесу кеңірек болады.

Кесу техникасы

Практикада металды плазмамен кесудің екі әдісі қолданылады:

• плазмалық ағын;
• плазмалық доғалық әдіс.

Плазмалық ағынды кесу электр тогын өткізуге қабілетсіз металл емес өнімдерді өңдеуде қолдануды тапты. Сағат көрсетілген жолменөңдеу кезінде өнім электр тізбегінің бөлігі емес. Доға электрод пен плазмалық алаудың ұшы арасында жанады. Өнім плазмалық ағынмен кесіледі.

Плазма-доға әдісі кеңінен қолданылады. Ол үшін пайдаланылады:

• профильдерді, құбырларды кесу;
• түзу контурлары бар бұйымдарды дайындау;
• құйма өңдеу;
• металлда тесіктерді қалыптастыру;
• дәнекерлеу дайындамаларын өндіру.

Доға электрод пен дайындама арасында жанады. Доға бағанасы плазмалық ағынмен біріктірілген. Ағын жұмыс істеп тұрған компрессор арқылы үрленген газдың әсерінен пайда болады, ол процесс барысында қатты қызып, иондалады. Газ плазманың түзілуіне ықпал етеді және оның жоғары температурасына байланысты өңделетін металдың кесу жылдамдығы артады. Бұл әдіс доғаны қолдануды қамтиды тұрақты токтікелей полярлығымен.

Плазмалық кесу түрлері

Процестің үш түрі бар:

• қарапайым - электр тогы мен ауаны қолдану (балама - азот);
• плазматронды салқындату, оны қорғау және шығарындыларды сіңіру қызметін атқаратын суды пайдалану;
• кесу сапасын жақсартатын қорғаныс газын қолданумен.

Плазмалық кесу станоктарының артықшылықтары мен кемшіліктері

артықшылықтар	Минустар
Қолданудың әмбебаптығы (құрылғы таңдалған жағдайда кез келген металл бұйымдарын өңдеуге арналған дұрыс қуатқажетті ауа қысымымен).	Кесу қалыңдығының шағын диапазоны (100 мм-ден аспайды).
Минималды зиян қоршаған орта.	Қоршаған ортаға және денсаулыққа зиян (азот газ ретінде берілген плазмалық кескішпен жұмыс істеген шебер ауыр улануды алады).
Жоғары өнімділік, лазерлік кесуден кейін екінші орында, бірақ құны жағынан жоғары.	Бірліктің жоғары бағасы.
Кішігірім кесу ені мен плазмалық өңдеу кезінде бүкіл өнімнің қатты қызып кетуінің болмауымен сипатталатын жұмыстың жоғары сапасы.	Кешенді дизайн.
Бүкіл өнімді жылытудың қажеті жоқ, бұл оның сапасына әсер етеді.	Жұмыс кезінде шу деңгейінің жоғарылауы.
Газ баллондарын пайдалану қажеттілігінің болмауына байланысты технологиялық процестің қауіпсіздігі.	Кесудің перпендикулярлық шегінен ауытқудың рұқсат етілген ең үлкен бұрышы өнімнің қалыңдығына байланысты тек 100-500 құрайды.

Металды кесу - монолитті бөлікті бөлек бөліктерге бөлудің технологиялық процесі. Операция орындалуда механикалық түрде(кесу, аралау), су ағыны (су суспензиясы және абразивті материал) немесе термиялық (жылыту).

Соңғы түрі - оттегі газы, металды лазерлік және плазмалық кесу.

Плазмалық кесу дегеніміз не? Бұл металл бұйымдарын өңдеу, мұнда плазмалық ағын кескіш ретінде қызмет етеді.

Плазма - бірнеше мың градусқа дейін қыздырылған иондалған газ ағыны. Құрамында оң және теріс зарядтары бар бөлшектер бар. Квазибейтарап қасиеттері бар. Яғни, шексіз аз көлемде жалпы заряд теңдестірілген және нөлге тең.

Дегенмен, болуы бос радикалдар, плазманың электр тогын өткізгіш екенін білдіреді. Жоғары температураның, электр өткізгіштіктің және жоғары ағын жылдамдығының (дыбыс жылдамдығынан жоғары) үйлесімі өткен ғасырда металды кесуге арналған плазмалық жабдықты жасауға және жасауға мүмкіндік берді.

Жұмыс принципі

Плазма қалай жұмыс істейді - металл бөлшектерді өңдеудің екі әдісі қолданылады:

• металдарды тікелей кесу немесе плазмалық доғалық кесу;
• жанама әсер ету арқылы.

Тікелей кескіш

Кескіш (катодты қондырғы) мен өнім (анод) арасында электр доғасы тұтанады. Катод (электрод) саптамасы бар корпустың ішіне орналастырылған. Газ қысыммен электродтың жанынан өтіп, жоғары температураға дейін қызады және иондалады. Саптамадан өту кезінде ағынның жоғары жылдамдығы жасалады. Электр доғасы металды балқытады. Ыстық газ жылыту аймағынан шығаруды қамтамасыз етеді.

Жанама кескіш

Бұл әдіс қарапайым металдарды, сонымен қатар электр өткізгіштігі мен диэлектриктері төмен металдарды өңдеуге мүмкіндік береді. Алдыңғы схемадан айырмашылығы, электр ұшқынының көзі кескіште орналастырылған. Сондықтан өңделген өнімдерге тек плазма ағыны әсер етеді. Мұндай жабдық тікелей әрекет ететін модельдерге қарағанда әлдеқайда қымбат.

Кескіштердің екі түрінің де ортақ ғылыми-техникалық атауы бар - плазматрон (сөзбе-сөз плазма генераторы).

Плазмамен емдеудің артықшылықтары

Металды өңдеудің басқа түрлерімен салыстырғанда бұл әдіс бірқатар тұтынушылық қасиеттерге ие:

• әртүрлі металдардан жасалған дайындамаларды, сондай-ақ металл емес бұйымдарды өңдеу мүмкіндігі;
• шағын қалыңдықтарды (50 мм-ге дейін) өңдеу жылдамдығымен салыстырғанда 25 есе жоғары;
• бөлшекті жергілікті қыздыру тек соғу нүктесінде ғана орын алады, бұл өнімнің термиялық кернеуінің және деформациясының болмауына ықпал етеді;
• жоғары сапалы және таза металды кесу, - өңдеу орнында бетінің төмен кедір-бұдырлығы;
• жарылғыш заттар мен заттардың болмауы - жанғыш газдар, қысымды баллондар және т.б.;
• Әдіс күрделі геометриялық кесулерді шығаруға мүмкіндік береді.

Қандай құрал-жабдықтар қолданылады

Металды плазмамен кесуге арналған өндірістік және тұрмыстық қондырғылар шығарылады. Біріншісі – автоматтандырылған процесі бар күрделі көп функциялы кешен (CNC машиналары). Екіншісі - 220 В немесе 380 В желіден жұмыс істейтін шағын құрылғылар.

Тұрмыстық техникада плазмалық кесу көзі инвертор (дәнекерлеу генераторы) немесе трансформатор болып табылады. Бірінші түрі көлемі жағынан кішірек және қолдануға ыңғайлы. Екіншісінде бар жоғары сенімділік, ұзақ мерзімдіоперация. Жұмыс сұйықтығы дайындалған атмосфералық ауа болып табылады.

Қолмен жұмыс істейтін қондырғының қуаты қалыңдығы 15-20 мм-ге дейінгі металды кесуге жеткілікті. Кейбір модельдер доғаның жанаспайтын тұтану функциясымен жабдықталған. Пакетке плазмалық алау және ауа дайындау құрылғысы кіреді.

Үй шеберханаларында, кәсіби өндірісте және құрылыс орталарында қолданылады:

• плазмалық өзен қаңылтыр;
• цилиндрлік бұйымдарды, оның ішінде болат құбырларды өңдеу;
• кесу кешені геометриялық фигуралар, соның ішінде тесіктер;
• керамика және тастан жасалған бұйымдарды және басқа да қолөнер түрлерін өңдеу.

Жабдықтың бұл түрі функционалдығы мен пайдаланудың қарапайымдылығы бойынша әдеттегі оттегімен кесуге қарағанда айтарлықтай жоғары. Көлемі жағынан ғана емес, қауіпсіздігі жағынан да.

Фотосуретте тұрмыстық плазматронның үлгісі көрсетілген.

Технологиялық қасиеттер

Өнеркәсіптік және Құрылғыларбіріктіру жалпы принциптерплазмалық кесу жұмыстары:

• электр доғасын құру;
• иондалған газдың түзілуі;
• жоғары жылдамдықты плазма ағынын құру;
• осы белсенді ортаның өңделетін материалға әсері.

Плазмалық доғаны кесу мыналармен сипатталады:

• Ағын температурасы.Мәндер 5000–30000°C аралығында. Ол өңделетін материалдың түріне байланысты анықталады: төменгі мәндер түсті металдар үшін, жоғарғы мәндер отқа төзімді болаттар үшін қолданылады.
• Ағын жылдамдығы.Мәндер 500-1500 м/с аралығында. Өңдеудің белгілі бір түрі үшін конфигурацияланған:
  • дайындаманың қалыңдығы;
  • материал түрі;
  • кесу түрі (тікелей немесе қисық);
  • плазматронның жұмыс істеу ұзақтығы.
• Плазмалық кесу үшін қолданылатын газ.Қара металдарды (болаттарды) өңдеу кезінде белсенді топ оттегі (O2) және ауа болып табылады. Түсті металдар мен қорытпалар үшін - белсенді емес: азот (N2), аргон (Ar), сутегі (Н2), су буы. Бұл түсті металдардың оттегімен тотығуымен түсіндіріледі (олар жана бастайды), сондықтан қорғаныш газ ортасы қолданылады. Сонымен қатар, композицияны біріктіру газ қоспасы, өңдеу сапасын жақсартуға болады.
• Кесу ені.Мұнда тікелей дәйектілік бар: индикаторлар өскен сайын кесу ені артады. Оның құндылығына мыналар әсер етеді:
  • металдың қалыңдығы мен түрі;
  • саптама диаметрі;
  • ток күші;
  • газды тұтыну;
  • кесу жылдамдығы.
• Өнімділік.Өңдеу жылдамдығымен анықталады. Мысалы, шаруашылық бірліктері үшін және ГОСТ бойынша мән 6,5–7 м/мин (~0,11 м/сек) аспайды. Металлдың қалыңдығына, түріне, газ ағынының жылдамдығына байланысты. Әрине, өлшем ұлғайған сайын өңдеу жылдамдығы төмендейді.

Өңдеу сапасы

Кесу сапасы - маңызды факторметалды өңдеу кезінде, әсіресе бұл құбырларды плазмалық кесу болса. Жұмыс режимі мен орындаушының шеберлігімен анықталады. Плазмалық доғаны кесу ГОСТ 14792-80 бойынша реттеледі. Халықаралық сапа стандарты – ISO 9013-2002.

Құжаттар негізгі критерийлерді анықтайды:

1. Перпендикулярлық немесе бұрыштыққа төзімділік. Дайындаманың бетіне перпендикуляр және кесу жазықтығынан ауытқуларды көрсетеді.
2. Жоғарғы жиектің балқуы. Өңдеу нүктелеріндегі жарықтарға жол берілмейді. Үстіңгі жиегі өткір, балқытылған, балқытылған-асылып кетуі мүмкін.
3. Кедір-бұдыр. ГОСТ бойынша ол 1, 2 және 3 болып үш сыныпқа бөлінеді.

Плазмалық кесу түрлері

Металды плазмалық кесу технологиясы бірнеше әдістердің жиынтығы болып табылады. Плазмалық доғалық кесу келесіге бөлінеді:

1. металды кесудің ауа-плазмалық әдісі;
2. газ плазмасы;
3. лазерлік-плазмалық кесу әдісі.

Алғашқы екі түрі жұмыс принципі бойынша ұқсас - электр доғасы және ыстық газдың иондалған ағыны. Айырмашылық жұмыс сұйықтығында. Бірінші жағдайда - ауа, екіншісінде - қандай да бір газ немесе су буы.

Қалыңдығы 200 мм-ге дейінгі дайындамаларды өңдеу әдісі бойынша құрама жабдық қолданылады. Қазіргі заманғы өнеркәсіптік қондырғытермиялық өңдеуді газ ағынымен немесе плазмалық алауды пайдалануды біріктіреді. Кесу станоктары CNC (компьютерлік сандық басқару) модулімен жабдықталған. Олар металды түзу немесе қисық жол бойымен кесіп тастайды.

Қолмен плазмалық кесу классикалық плазмалық доғаны кесу болып табылады. Портативті қондырғылар (тұрмыстық деңгей) иондалған ауа ағыны арқылы қара металды кеседі. Газдардың ауқымын кеңейту жабдықты айтарлықтай қиындатады және оның құнын арттырады.

Лазерлі-плазма

Бұл бір машинадағы комбинация. Лазерлік кесу қалыңдығы 6 мм-ге дейінгі жұмыс үшін қолданылады. Үлкенірек парақтар плазмалық доғаны кесу арқылы өңделеді.

Бір CNC машинасында біріктірілген лазерлік және жалынмен кесу өнімділікті арттырады. Түрлі кесу сызықтарын, соның ішінде кесу тесіктерін жасауға мүмкіндік береді.

Бір құрылғыда біріктірілген лазерлік немесе плазмалық кесу өндіріс кеңістігін айтарлықтай үнемдейді. Плазмалық доғалық кесу үлкен дайындамаларда қолданылады. Лазер - кесу дәлдігіне жоғары талаптары бар шағын бөлшектерді өңдеу кезінде.

Негізгі айырмашылық лазерлік әдісплазмадан, жылу көзі болып табылады. Лазерде бұл фокусталған жарық сәулесі. Жанасу аймағы өте кішкентай, сондықтан бөлікке жергілікті әсер ету мүмкін. Осының арқасында кесу ені аз, ал кесу сапасы плазматронға қарағанда жоғары.

Осыған байланысты плазмалық құбырларды кесу бірте-бірте жерін жоғалтады, мұнда жоғары кесу дәлдігі қажет және өнімнің жиегі үшін жоғары сапаны қажет етеді.

Титанды өңдеу

Титан және оның қорытпалары ғарышта, авиацияда, медицинада және басқа салаларда үлкен танымалдылыққа ие болуда. Күш пен төмен тығыздықтың үйлесімі бұл заттың негізгі артықшылықтары болып табылады. Бірақ бұл металл химиялық белсенді және отқа төзімді.

Осы сипаттамаларға байланысты механикалық және термиялық өңдеуге ұшырау қиын. Сіз кескіш құралды пайдалана алмайсыз - металл күйіп кетеді. Демек, титанды кесу плазматрондық және лазерлік әдіспен жақсы игерілген.

Кәдімгі тікелей кесуден басқа, плазмалық лазер әдісі күрделі геометриялық фигураларды кеңістіктік өңдеуге мүмкіндік береді, мысалы, бірнеше тесіктерді жұптастыру.

Плазматрон көмегімен металды плазмалық кесу мысалын бейнеде көруге болады.

Металдарды кесу үшін бірнеше қолданылады әртүрлі жолдар, олар бір-бірінен тиімділігі мен құны бойынша ерекшеленеді. Кейбір әдістер тек қолданылады өндірістік мәселелерді шешу үшін, кейбіреулерін үйде де қолдануға болады. Соңғысы плазмалық кесуді қамтиды. Бұл әдістің кесу тиімділігі шектеулі дұрыс таңдауқондырғылар мен шебердің тәжірибесі. Плазмалық металды кесу дегеніміз не? Жұмыс принципі неге негізделген? Бұл металл кесу әдісі қай салаларда қолданылады?

Плазмалық кесу негіздері

Плазма әдісімен металды кесудің негіздерін түсіну үшін алдымен плазманың не екенін түсіну керек? Кесудің соңғы сапасы плазматронның қалай құрастырылғанын және осы құрылғымен жұмыс істеу принципін түсінуге байланысты болады.

Металдарды плазмалық термиялық өңдеу сұйық немесе газдың жұмыс ағынының белгілі бір параметрлеріне байланысты, ол өңделген аймақтың бетіне қысыммен бағытталған. Қажетті әсерге жету үшін ағынды келесі деңгейлерге реттеу керек:

1. Температура - плазма пайда болуы үшін ауаны бірден 5-30 мың градусқа дейін қыздыру керек. Безгекэлектр доғасын құру арқылы қол жеткізіледі. Қажетті температураға жеткенде ауа ағыны иондалады және оның қасиеттерін өзгертеді, электр өткізгіш болады. Плазмалық металды өңдеу технологиясы ылғалды кетіретін құрғатқыштарды, сондай-ақ ауа бүрку жүйелерін пайдалануды қамтиды.
2. Жылдамдық - ағын жоғары қысымда материалдың бетіне бағытталған. Металды плазмалық кесу материалды балқу температурасына дейін қыздырып, оны бірден үрлеп шығаруға негізделген деп айта аламыз. Бұл жағдайда ағынның жұмыс жылдамдығы шамамен 2−5 км/сек құрайды.
3. Қол жетімділік электр тізбегі. Плазмамен металды кесу туралы бәрін тәжірибеде ғана біле аласыз. Бірақ орнатуды сатып алмас бұрын белгілі бір мүмкіндіктерді ескеру қажет. Осылайша, тікелей және жанама плазмалық шамдар бар. Ал егер біріншісі үшін өңделетін материалдың жалпы электр желісіне қосылуы (электрод рөлін атқаратын) және электр тогын өткізуі қажет болса, екіншісі үшін бұл қажеттілік жоқ. Бұл жағдайда металды кесуге арналған плазма ұстағыштың ішіне салынған электродтың көмегімен алынады. Бұл опция металдар мен электр тогын өткізбейтін басқа материалдар үшін қолданылады.

Тағы бір маңызды мәселе, қалың материалды плазмалық кесу іс жүзінде жүргізілмейді, өйткені ол тиімсіз және жоғары қаржылық шығындарға әкеледі.

Жұмыс принципі

Плазмалы металды кесудің негізгі жұмыс принципін келесідей сипаттауға болады:

1. Компрессор плазмалық алау оттығына қысыммен ауа береді.
2. Ауа ағыны оған электр тогының әсерінен бірден қызады. Жылытуды ескере отырып, ауа массасы электр тогын өзі арқылы өткізе бастайды, нәтижесінде плазма пайда болады. Оның орнына белгілі бір плазмалық алау үлгілерінде ауа шығыныинертті газдар қолданылады.
3. Металды плазмалық кесу, егер оны толығырақ қарастырсақ, балқытылған материалды одан әрі үрлеу арқылы бетті қажетті температураға дейін тар мақсатты жылдам қыздыру әдісімен жүзеге асырылады.
4. Жұмыс кезінде міндетті түрде кейбір қалдықтар пайда болады, олар кесу немесе қажетті бөліктерді кескеннен кейін парақ материалының қалдықтары, сондай-ақ балқытылған металдың және қақтың қалдықтары.

Процесс өңделген материалды сұйық күйге дейін лезде қыздырумен байланысты болғандықтан, кесу кезінде оның қалыңдығы болуы керек:

• мыс - 8 см;
• алюминий - 12 см-ге дейін;
• шойын - 9 см-ге дейін;
• легирленген және көміртекті болат - 5 см-ге дейін.

Плазмалық кесу сипаттамалары тәуелді болатын материалдарды өңдеудің екі негізгі әдісі бар. Атап айтқанда:

1. Плазмалық ағын - ішке бұл жағдайдадоға тікелей плазматронда пайда болады. Плазмалық ағынды өңдеу әдісі әмбебап болып табылады, өйткені ол металл емес материалдарды өңдеуге мүмкіндік береді. Жалғыз кемшілігі - электродтарды үнемі ауыстыру қажеттілігі.
2. Плазма доғасы - бұл опция жасайдыэлектр тогын өткізе алатын металдың кез келген түріне арналған. Әдетте, плазмалық доғалық кесу қолданылады өнеркәсіптік жабдықтар. Бұл әдістің мәні мынада: плазма плазмалық алау мен өңделетін материалдың беті арасында тікелей пайда болатын доғаның арқасында пайда болады.

Плазмалық кесу кәдімгі доғалық кесу принципі бойынша жұмыс істейді, бірақ әдеттегі электродтарды пайдаланбай. Сонымен қатар, бұл өңдеу әдісінің тиімділігі өңделетін материалдың қалыңдығына тікелей байланысты.

Кесу дәлдігі мен жылдамдығы

Кез келген басқа термиялық өңдеу әдісі сияқты, плазмалық кесу кезінде металдың біраз балқуы орын алады, бұл кесу сапасына әсер етеді. тән басқа да ерекшеліктері бар бұл әдіс. Атап айтқанда:

1. Жиектерді балқыту - материалды өңдеудің қандай режимдері қолданылатынына және жұмысты орындайтын шебердің кәсібилігіне қарамастан, жұмыстың ең басында бетінің сәл еруін болдырмау мүмкін емес.
2. Конустық - орнатудың өнімділігін және техниктің кәсібилігін ескере отырып, конустық 4-12 градус аралығында өзгеруі мүмкін.
3. Жұмыс жылдамдығы - плазматронды пайдаланып металды кәдімгі кесу жылдам және аз қуат тұтынумен жүзеге асырылады. ГОСТ сәйкес және техникалық сипаттамалар қолмен жабдық, плазмалық кесу жылдамдығы 6500 мм/мин аспайды.
4. Кесу сипаттамалары - кесудің жылдамдығы мен сапасы қандай нақты операцияларды орындау қажеттігіне байланысты болады. Сондықтан төмен сапалы кесу ең жылдам орындалады, негізінен қол машиналары металды 65 мм-ге дейін кесуге қабілетті. Бөлшектерді пішінді өңдеу үшін материалдың қалыңдығы 45 мм-ге дейін болуы мүмкін.

Жұмыстың сапасы шебердің кәсіби деңгейіне айтарлықтай байланысты болады. Қажетті өлшемдерден ең аз ауытқумен дәл және таза кесуді тек бар жұмысшы жасай алады арнайы білім. Онсыз қажетті дайындықБұйра кесінді жасау мүмкін болуы екіталай.

Түсті қорытпаларды өңдеу

Түсті металдарды өңдеу кезінде материалдың тығыздығын, оның түрін және т.б. ескере отырып, әртүрлі кесу әдістері қолданылады. техникалық көрсеткіштер. Түсті металдарды кесу үшін келесі ұсыныстарды орындау қажет:

1. Алюминий кесу- қалыңдығы 7 см-ге дейінгі материал үшін сығылған ауаны қолдануға болады. Материалдың тығыздығы төмен болған кезде оны пайдалану мүмкін емес. Алюминий қаңылтырларын 2 см-ге дейін жоғары сапалы кесуге таза азотты, ал қалыңдығы 7-10 см сутегі мен азотты пайдалану арқылы қол жеткізіледі. Қалыңдығы 10 см-ден асатын алюминийді плазмалық кесу сутегі мен аргон қоспасын қолдану арқылы жүзеге асырылады. Дәл осындай композицияны қалың қабырғалы жоғары легирленген болат пен мыс үшін қолдану ұсынылады.
2. Тот баспайтын болаттарды кесу- материалдың қалыңдығын ескере отырып, сығылған ауаны пайдалану ұсынылмайды, таза азотты немесе аргонмен қоспаларды қолдануға болады; Соны ескеру керек тот баспайтын болатәрекетке өте сезімтал айнымалы ток, бұл оның құрылымындағы өзгерістерге және тезірек пайдаланудан шығаруға әкелуі мүмкін. Тот баспайтын болаттан кесу жанама әсер ету принципін қолданатын қондырғы арқылы жүзеге асырылады.

Плазмалық кесуді қолдану аясы

Плазматрондарды қолдану белгілі бір себептермен танымал. Салыстырмалы түрде қарапайым операциямен, сондай-ақ қолмен жабдықтың құны өте жоғары емес (басқа кесу құрылғыларынан айырмашылығы), алынған кесудің сапасына қатысты жоғары өнімділікке қол жеткізуге болады.

Металды плазмалық кесуді қолдану келесі өндіріс салаларында кең таралған:

1. Металл конструкцияларының құрылысы.
2. Прокатты өңдеу – плазманың көмегімен металдың кез келген түрін дерлік кесуге болады, соның ішінде қара, отқа төзімді және түсті.
3. Әртүрлі аймақтарөнеркәсіп, ұшақ жасау, күрделі құрылысғимараттар, машина жасау және т.б. - бұл барлық салаларда плазмалық кескіштерді қолданбай істеу мүмкін емес.
4. Бөлшектерді өңдеу және көркем соғу. Плазмалық кескішті пайдаланып, сіз кез келген дерлік күрделіліктің бір бөлігін жасай аласыз.

Плазмалық кесу станоктарын пайдалану қолмен орнатуды алмастырған жоқ. Осылайша, көркем плазмалық кесуретінде суретшінің пайдалану ниетіне дәл сәйкес келетін бірегей бөлшектерді шығаруға мүмкіндік береді сәндік әшекейлербаспалдақтар, қоршаулар, қоршаулар, қоршаулар және т.б.

Артылықшылықтар мен кемшіліктер

Жоқ дерлік өнеркәсіптік өндіріс, қандай да бір түрде прокатпен байланыстырылған металл кесусіз жасай алмайды. Нақты саңылауларды кесу, пішінді сәндік кесу, қаңылтырды дайындамаларға жылдам кесу - мұның барлығын плазмалық алауды қолдану арқылы тез жасауға болады. Бұл әдістің артықшылықтары келесідей:

1. Экономикалық- фондық плазмалық әдіс стандартты әдістерматериалды өңдеу айтарлықтай пайда әкеледі. Бір ғана шектеу бар, ол материалдың қалыңдығына байланысты. Плазмалық алауды пайдаланып қалыңдығы 50 мм-ден асатын болатты кесу экономикалық тұрғыдан тиімсіз және практикалық емес.
2. Плазмалық қол қондырғыларының қозғалғыштығы.
3. Жоғары жылдамдықбөлшектерді өңдеу және өнімділік. Кәдімгі электрод әдісінен айырмашылығы, жұмыс жылдамдығы 5-12 есе артады.
4. Металдардың барлық түрлерін (мыс, алюминий, болат, баспайтын болат, титан және т.б.) кесіңіз.
5. Қауіпсіздік.
6. Дәлдік- термиялық жүктемеге байланысты деформациялар дерлік байқалмайды және кейіннен қосымша өңдеуді қажет етпейді. Бұл жағдайда плазмалық кесу дәлдігі 0,24−0,34 мм.

Бұлардың барлығы плазмалық кесудің артықшылықтарынеліктен бұл әдіс тек өндірістік мақсатта ғана емес, сонымен қатар ішкі қажеттіліктер үшін де танымал екенін түсіндіріңіз.

Бірақ артықшылықтар туралы айтатын болсақ, кейбір жағымсыз тұстарды атап өту керек:

1. Бөлшектерді өңдеуге қатысты нақты талаптар. Шебер 10-50 градус аймағында кескіштің көлбеу бұрышын қатаң сақтауы керек. Бұл ережені сақтамау құрамдас бөліктердің тозуын тездетеді, сонымен қатар кесу сапасына әсер етеді.
2. Кесудің қалыңдығына байланысты шектеулер. Тіпті қуатты жабдықпен өңделген материалдың ең жоғары тығыздығы 10 см-ден аспауы керек.
3. Бұдан басқа, жұмыс жабдықтарыөте күрделі, бұл бір блокқа қосылған екі кескішті бір уақытта пайдалануды мүлдем мүмкін емес етеді.

Лазерлік және плазмалық кесуді салыстыру

Плазма мен плазманың айырмашылығы лазерлік кесуметалл материалдың бетіне әсер ету әдістерінен тұрады. Лазерлік жабдықбөлшектерді өңдеудің үлкен жылдамдығын және өнімділігін қамтамасыз етеді, ал жұмыс аяқталғаннан кейін балқудың төмен пайызы болады. Лазерлік құрылғылардың кемшілігі олардың жоғары баға, сонымен қатар өңделетін материалдың қалыңдығы 2 см-ден аспауы керек.

Плазмалық алау, лазерден айырмашылығы, әлдеқайда арзан және кеңірек функционалдылықжәне қолдану аясы.