Oblasť rezania plazmou. Plazmové rezanie – všetky nuansy technológie plazmového rezania kovov. Je potrebná mechanizácia?

Niekoľko sa používa na rezanie kovov rôzne metódy sa navzájom líšia v nákladoch a efektívnosti. Niektoré metódy sa používajú výlučne na priemyselné účely, iné sa dajú využiť aj v bežnom živote.

Ten zahŕňa plazmové rezanie kovov. Účinnosť plazmového rezania je obmedzená skúsenosťami majstra a správna voľba inštalácie.

• Čo je plazmové rezanie kovov?
• Na čom je založený princíp práce?
• Aké oblasti použitia má táto metóda rezania materiálov?

Základy rezania kovov plazmou

Aby ste pochopili základy rezania kovov pomocou plazmovej metódy, mali by ste najprv pochopiť, čo je plazma? Kvalita konečného výsledku závisí od správneho pochopenia fungovania plazmatrónu a princípov práce s ním.

Tepelné plazmové spracovanie kovov závisí od parametrov pracovného prúdu plynu alebo kvapaliny smerovaného pod tlakom na upravovaný povrch. Na dosiahnutie požadovaných výsledkov je prúd nastavený na nasledujúce charakteristiky:

• Rýchlosť - prúd smeruje pod vysoký tlak na povrch materiálu. Môžeme povedať, že plazmové rezanie kovu je založené na zahriatí kovu na jeho teplotu topenia a jeho rýchlom vyfúknutí. Prevádzková rýchlosť prúdnice je od 1,5 do 4 km za sekundu.
• Teplota – pre vznik plazmy je potrebné takmer okamžite zohriať vzduch na 5000-30000°C. Vysoká teplota sa dosiahne vytvorením elektrického oblúka. Keď sa dosiahne požadovaná teplota prúdenie vzduchu ionizuje a mení svoje vlastnosti, pričom získava elektrickú vodivosť. Technológia plazmového rezania kovov zahŕňa použitie systémov vstrekovania vzduchu, ako aj odvlhčovačov, ktoré odstraňujú vlhkosť.
• Dostupnosť elektrický obvod. Všetko o rezaní kovu plazmou sa dá naučiť len praxou. Niektoré funkcie je však potrebné vziať do úvahy ešte pred zakúpením jednotky. Existujú teda plazmatróny nepriamych a priamy dopad. A ak je pre druhé potrebné, aby spracovávaný materiál prenášal elektrinu a bol zahrnutý vo všeobecnom elektrickej siete(pôsobí ako elektróda), potom pre prvý nie je takáto potreba. V tomto prípade sa plazma na rezanie kovu získava pomocou vstavanej elektródy vo vnútri držiaka. Táto metóda sa používa pre kovy a iné materiály, ktoré nevedú elektrický prúd.

Ďalší dôležitý bod, čo by sa malo vziať do úvahy je, že plazmové rezanie hrubého kovu sa prakticky nevykonáva, pretože to vedie k zvýšeniu materiálové náklady a neúčinné.

Charakteristika a princíp rezania kovov plazmou

Základný princíp činnosti plazmového rezania kovov možno opísať takto:

Pretože proces je spojený s okamžitým ohrevom rezaného materiálu do tekutého stavu, hrúbka kovu počas rezania je:

• hliník do 120 mm;
• meď 80 mm;
• uhlíková a legovaná oceľ do 50 mm;
• liatina do 90 mm.

Existujú dva hlavné spôsoby spracovania materiálov, ktoré určujú vlastnosti plazmového rezania. menovite:

1. Plazmový oblúk - metóda je vhodná pre všetky druhy kovov, ktoré sú schopné vedenia elektrický prúd. Typicky sa používa rezanie plazmovým oblúkom priemyselné zariadenia. Podstatou metódy je, že plazma vzniká vďaka oblúku, ktorý sa objavuje priamo medzi povrchom spracovávaného materiálu a plazmovým horákom.
2. Plazmový prúd - v tomto prípade sa oblúk vyskytuje v samotnom plazmovom horáku. Možnosť spracovania plazmovým lúčom je všestrannejšia a umožňuje rezanie nekovových materiálov. Jedinou nevýhodou je potreba pravidelnej výmeny elektród.

Plazmové rezanie kovu funguje ako bežný oblúk, ale bez použitia bežných elektród. Ale účinnosť spôsobu spracovania je priamo úmerná hrúbke spracovávaného materiálu.

Rýchlosť a presnosť rezania kovov plazmou

Ako pri každom inom type tepelného spracovania, aj pri plazmovom rezaní kovu dochádza k určitému roztaveniu kovu, čo ovplyvňuje kvalitu rezu. Existujú aj ďalšie vlastnosti, ktoré sú charakteristické pre túto metódu. menovite:

Kvalita práce do značnej miery závisí od profesionality majstra. Čistý a presný rez s minimálnou odchýlkou ​​od požadované veľkosti môže vykonávať len zamestnanec s špecializované vzdelanie. Bez vhodnej prípravy je nepravdepodobné, že budete môcť vykonávať rezanie postavy.

Plazmové rezanie neželezných kovov

Pri spracovaní neželezných kovov sa používajú rôznymi spôsobmi rezanie v závislosti od typu materiálu, jeho hustoty a iných technických charakteristík. Pri rezaní neželezných zliatin je potrebné dodržiavať nasledujúce odporúčania.

Kde sa používa plazmové rezanie kovov?

Nie nadarmo je používanie plazmových horákov také populárne. S relatívne jednoduchou obsluhou a nízkymi nákladmi na manuálnu inštaláciu (v porovnaní s inými rezacími zariadeniami) je možné dosiahnuť vysokú úroveň kvality rezu.

Použitie plazmového rezania kovov sa rozšírilo v nasledujúcich oblastiach výroby:

Použitie plazmových rezacích strojov nenahradilo manuálne inštalácie. Umelecké rezanie kovu plazmou vám teda umožňuje vyrábať jedinečné diely, ktoré presne zodpovedajú plánu umelca, na použitie ako ozdobné ozdoby na ploty a schody, ako aj zábradlia, ploty a pod.

Rezanie kovov plazmou - výhody a nevýhody

Takmer žiadny priemyselný podnik, tak či onak spojený s valcovaným kovom, sa nezaobíde bez rezania kovov. Rýchle rezanie listového materiálu na prírezy, dekoratívne strihanie postavy kov s plazmou, vyrezanie presných otvorov - to všetko sa dá urobiť pomerne rýchlo pomocou plazmového horáka. Výhody metódy sú nasledovné:

• Vysoká produktivita a rýchlosť spracovania dielov. V porovnaní s bežnou elektródovou metódou je možné vykonať 4 až 10-krát viac práce.
• Cenovo výhodná - plazmová metóda je oveľa lepšia v porovnaní s štandardné metódy spracovanie materiálov. Jediné obmedzenia súvisia s hrúbkou kovu. Je nepraktické a neekonomické rezať oceľ hrubšiu ako 5 cm pomocou plazmy.
• Presnosť - deformácie z tepelného spracovania sú takmer neviditeľné a nevyžadujú dodatočné spracovanie.
• Bezpečnosť.

Všetky tieto výhody plazmového rezania kovov vysvetľujú, prečo je táto metóda tak populárna nielen pre priemyselné, ale aj pre domáce účely.

Ale keď už hovoríme o výhodách, je potrebné poznamenať niektoré negatívne stránky:

• Obmedzenia týkajúce sa hrúbky rezu. Aj pri výkonných inštaláciách nemôže byť maximálna hustota spracovaného povrchu vyššia ako 80-100 mm.
• Prísne požiadavky na spracovanie dielov. Od majstra sa vyžaduje, aby prísne dodržiaval uhol sklonu frézy od 10 do 50 stupňov. Nedodržanie tejto požiadavky ohrozí kvalitu rezu a urýchli opotrebovanie komponentov.

Porovnanie plazmového a laserového rezania kovov

Rozdiel rezanie laserom kovu z plazmy spočíva v metódach ovplyvňovania povrchu materiálu.

Laserové systémy poskytujú vyššiu produktivitu a rýchlosť spracovania dielov, pričom po operácii je nižšie percento natavenia. Mínus laserové zariadenie je jeho vysoká cena, ako aj skutočnosť, že hrúbka rezaného materiálu by mala byť menšia ako 20 mm.

V porovnaní s laserom má plazmatron nižšiu cenu, viac široký záber aplikácie a funkčnosť.

Dnes je ťažké si predstaviť ťažký priemysel bez použitia zvárania a rezania kovov. Vo väčšine priemyselných závodov na spracovanie kovové výrobky, používa sa špeciálna metóda rezania - plazma.

Plazmové rezanie je proces spracovania materiálu, pri ktorom je rezným prvkom plazmový prúd.

Len málo ľudí vie, ako robiť plazmové rezanie kovu vlastnými rukami a aké sú hlavné fázy tohto procesu. Najčastejšie je hrúbka spracovaných výrobkov menšia ako 20 cm Na rezanie kovu tejto hrúbky sa používajú plazmové zariadenia.

Charakteristika rezania výrobkov pomocou plazmy

Tí, ktorí na separáciu kovu používajú kyslíkovú rezačku, vedia, že plazmové rezanie sa od tejto metódy v mnohých ohľadoch líši. Tu sa namiesto rezného plynu používa plazmový prúd. Rovnako ako pri konvenčnom zváraní sa používa plazmové rezanie elektrický oblúk. Zapáli sa priamo medzi povrchom predmetu a elektródou. Dodávaný plyn sa stáva plazmou. Zaujímavosťou je, že jeho teplota môže dosiahnuť niekoľko desiatok tisíc stupňov (od 5 do 30 tisíc). V tomto prípade rýchlosť prúdu často dosahuje 1500 m/s. Plazmové rezanie kovu je vhodné pre výrobky s hrúbkou do 20 cm Pokiaľ ide o plyn dodávaný do trysky, dodáva sa v niekoľkých typoch: aktívny a neaktívny.

Prvá kategória zahŕňa kyslík a zmes vzduchu, druhá zahŕňa dusík, vodík, ako aj niektoré inertné plyny, ako je argón. Výber jedného alebo druhého plynu závisí od kovu. Ak ide o železný kov, potom sa odporúča použiť aktívne plyny. Neaktívne sú vhodnejšie pre neželezné kovy (hliník, meď) a ich zliatiny. Ručné plazmové rezanie môže byť povrchové a separačné. Ten druhý sa používa oveľa častejšie. Treba to vedieť podobný spôsob rezanie kovov je najviac automatizované. Plazmové rezanie zahŕňa použitie špeciálnych automatických (programovateľných) strojov.

Návrat k obsahu

Pozitívne a negatívne stránky

Plazmové rezanie má svoje pozitíva a negatívne aspekty. Medzi výhody patrí po prvé možnosť používať zariadenie na rezanie akéhokoľvek kovu. To sa dosahuje vďaka zvýšená teplota V pracovnej oblasti. Po druhé, dôležitým aspektom je vysoká rýchlosť. To zaisťuje najlepšiu produktivitu. Po tretie, plazmové rezanie je skvelé na vyrezávanie produktov rôznych geometrických tvarov. To sa nedá dosiahnuť pomocou jednoduchej plynovej metódy. po štvrté, veľkú hodnotu má tú skutočnosť, že takéto rezanie kovov je presné a rýchle. Tu je pravdepodobnosť prijatia produktov nízkej kvality výrazne znížená, pretože práca je automatizovaná.

Po piate, každý vie, že jednoduché rezanie kyslíkom môže predstavovať nebezpečenstvo pre ľudí a ostatných. Najmenej nebezpečné je rezanie plazmou. Po šieste, takáto práca sa môže vykonávať na oboch vonku a pod vodou. Je tiež dôležité, že náklady na 1 m materiálu sú oveľa nižšie, vďaka tomu sa plazmové rezanie čoraz viac používa vo veľkých priemyselných zariadeniach. Čo sa týka negatívne aspekty Tento proces, vybavenie je pomerne drahé, takže táto technika sa doma používa zriedka.

Návrat k obsahu

Ktoré zariadenie si vybrať

Plazmové rezanie kovu začína prípravou zariadenia. K tomu budete musieť vybrať kvalitné zariadenie. Existujú 2 typy zariadení: invertor a transformátor. Invertory sú mnohým známe, pretože sa používajú na zváranie. Nahradili transformátory. Invertorové jednotky majú malé rozmery, sú kompaktné, esteticky príjemné a spotrebúvajú menej energie. Pri nákupe zariadenia musíte venovať pozornosť takým charakteristikám, ako je doba prevádzky aktívny režim a moc. Nevýhodou takejto jednotky je, že je dosť citlivá na prepätia v sieti.

Rezacie zariadenie transformátorového typu je najspoľahlivejšie a najodolnejšie. Zvláštnosťou transformátorov je, že pri vysokom výkone ich možno použiť na automatizované rezanie. Používa sa aj manuálna metóda. Ak sa má rezanie kovov vykonávať v súkromnej dielni alebo v priemyselných zariadeniach, potom je vhodnejšie zakúpiť zariadenie typu transformátora. Je tiež široko používaný pri výrobe automobilov. Je potrebné mať na pamäti, že akékoľvek plazmové rezanie je drahé potešenie.

Zariadenie nebude lacné. Dôležité kritérium Pri výbere zariadenia je maximálna hrúbka rezu. Pre neželezné kovy (meď) je to vždy menej. Ak v technický pas maximálna hrúbka je potom 10 mm tento ukazovateľ sa vzťahuje na neželezné kovy.

Návrat k obsahu

Vlastnosti ručného oblúkového plazmového rezania

Na rezanie kovových výrobkov sa často používa ručná metóda. Jeho zvláštnosťou je, že na rezanie produktu nevyžaduje vysokú kvalifikáciu. Prácu môže vykonávať každý, kto pozná všetky hlavné fázy procesu. Kúpou plazmovej rezačky môžete rezať nielen kov, ale aj dlaždice, drevo a iné materiály. Plazmové rezanie manuálne začína kontrolou zariadení, trysiek, elektród. Tryska a elektródy musia byť bezpečne upevnené. Aby ste ušetrili materiály, odporúča sa zasahovať do oblúka čo najmenej. Aby zariadenie začalo pracovať, musí sa do neho privádzať stlačený vzduch.

Na tento účel môžete použiť valce naplnené vzduchom, kompresor alebo pripojiť zariadenie k centrálnemu potrubiu (ak sa rezanie vykonáva v priemyselných podmienkach). Najspoľahlivejšie zariadenia sú vybavené špeciálnym ovládacím zariadením, pomocou ktorého je prichádzajúci vzduch distribuovaný v zariadení.

Ďalšou fázou je nastavenie zariadenia. Aby ste to dosiahli, musíte zvoliť správnu silu prúdu. Je lepšie začať rezať pri vysokom prúde. V tomto prípade sa vykoná niekoľko skúšobných rezov. Nesprávne zvolený režim môže viesť k prehriatiu kovu a jeho rozstreku. o optimálny režim Pri pálení oblúka musí byť línia rezu hladká a kov nesmie byť deformovaný.

Ak je potrebné rezať listový materiál, potom je tryska horáka umiestnená blízko povrchu kovu. Ak to chcete urobiť, zapnite tlačidlo napájania na zariadení. Čoskoro potom by sa mal rozsvietiť pilotný oblúk, po ktorom bude nasledovať rezací oblúk. Oblúk by mal smerovať ku kovu pod uhlom 90°. Horák sa pohybuje zhora nadol. Ak je automatické plazmové rezanie iné vysoká rýchlosť, potom kedy manuálna metóda Horák sa musí pohybovať pomaly. Na konci práce je vhodné nakrátko zastaviť postup horáka, aby sa dokončilo rezanie.

Návrat k obsahu

Rezanie rôznych kovov

Rezanie určitého kovu môže mať svoje vlastné charakteristiky. Dnes sa častejšie používa rezanie listového materiálu. Zvyčajne je reprezentovaná oceľou. Často je potrebné rezať hliník. Ak je zváranie tohto kovu ťažké v dôsledku tvorby ochranný film vo forme oxidu hlinitého je rezanie hliníka celkom jednoduché. Tu je dôležité pamätať na to, že nie je potrebné používať vzduch a aktívne plyny.

Plazmové rezanie hliníka sa vykonáva pomocou argónu alebo dusíka.

Argón a dusík sú chemicky menej aktívne prvky, preto sa počas procesu rezania a zahrievania kovu na ňom nevytvára oxidový film. Ďalším bežným materiálom je oceľ. V tejto situácii sa rezanie vykonáva bez použitia ochranných plynov. Rezanie vzduchovým oblúkom plazmou je vynikajúce pre výrobky vyrobené z nehrdzavejúca oceľ. Toto je najviac cenovo dostupným spôsobom rezanie

Návrat k obsahu

Rezanie plazmovým lúčom

Na rozdiel od oblúkovej metódy sa pri rezaní plazmovým lúčom kov nepodieľa na tvorbe elektrického obvodu. Samotný elektrický oblúk je prítomný, ale je vytvorený priamo medzi nimi vnútorná časť tryskou a elektródou. Takýto elektrický oblúk je potrebný na vytvorenie plazmy. To umožňuje rezať materiály, ktoré nevedú elektrický prúd. Plazma je v tejto situácii vysokorýchlostná. Najčastejšie sa táto metóda používa na oddelenie listového materiálu. Čo sa týka použitia elektród, na plazmové rezanie sú vhodné elektródy na báze rôznych zliatin volfrámu.

Je potrebné mať na pamäti, že na rezanie materiálov pomocou prúdu plazmy musíte mať k dispozícii potrebné nástroje a materiálov. Zahŕňajú rezacie zariadenie, zdroj elektrického prúdu, kombinézy, topánky, masku, palčiaky, kladivo, dláto a drôtenú kefu. Na vykonávanie takejto práce sa plazmový rezací stroj často vyrába ručne. Čo sa týka výkonu, nemusí byť horšie ako továrenské.

Plazmové rezanie umožňuje rezať kov, ale nie rezačkou - táto jednotka má plazmový lúč.

Podstata fungovania plazmovej rezačky je nasledovná: medzi dýzou, elektródou alebo rezaným materiálom sa vytvorí elektrický oblúk.

Z dýzy vychádza plyn, ktorý sa po vystavení elektrine premení na plazmu.

Kov je rezaný plazmou, ktorej teplota môže dosiahnuť 30 tisíc stupňov.

Článok podrobne rozoberá technológiu plazmového rezania kovu, princíp jeho fungovania a niektoré nuansy.

Existuje niekoľko druhov rezania kovov pomocou plazmy.

Závisí to od prostredia, v ktorom sa proces vyskytuje:

• Jednoduché - pri rezaní sa používa elektrický prúd a vzduch, niekedy sa namiesto vzduchu používa dusík. Pri tejto metóde je dĺžka elektrického oblúka obmedzená. Ak je hrúbka plechu niekoľko milimetrov, potom rovnobežnosť plôch možno prirovnať k rezaniu laserom. Tento parameter je možné splniť rezaním kovu, ktorého hrúbka je 10 mm. Táto metóda sa používa pri rezaní nízkolegovanej alebo mäkkej ocele. Ako rezací prvok sa používa kyslík. Po reze zostáva okraj hladký a netvoria sa žiadne otrepy. Opracovaná kovová hrana navyše obsahuje znížený obsah dusíka;
• Pri použití ochranného plynu sa ako taký plyn používa ochranný a plazmotvorný plyn. Pri použití takéhoto rezania sa zvyšuje kvalita rezania kovu, pretože rez je chránený pred nárazmi životné prostredie;
• S vodou - pri rezaní kovu voda chráni rez pred vplyvmi prostredia, ochladzuje plazmový horák a všetky škodlivé výpary sú absorbované vodou.

Plazmové rezanie môže byť separačné alebo povrchové. Najčastejšie sa používa separačné rezanie.

Rezanie sa delí aj podľa týchto spôsobov: oblúk - pri rezaní kovu je materiál súčasťou elektrického obvodu a prúd - pri rezaní kov nie je súčasťou elektrického obvodu, medzi elektródami vzniká oblúk.

Výhody plazmového rezania

Plazmové rezanie má oproti laserovému rezaniu svoje výhody:

• Plazmová rezačka dokáže spracovať akýkoľvek kov: neželezné, železné, žiaruvzdorné;
• rýchlosť rezania je vyššia ako rezanie plynom;
• k dispozícii plazmová rezačka umelecké dielo- polotovary môžu byť vyrobené z akéhokoľvek geometrického tvaru, k dispozícii je tvarové rezanie so zvýšenou zložitosťou, umelecké rezanie kovu plazmou a dielov;
• bez ohľadu na to, aká je hrúbka rezaného kovu, môžete obrobok odrezať rýchlo a presne;
• Plazmová rezačka dokáže rezať nielen kov, ale aj materiály, ktoré neobsahujú železo;
• rezanie materiálov pomocou plazmy je oveľa efektívnejšie a rýchlejšie ako bežné mechanické rezanie;
• V porovnaní s laserovým rezaním je plazmové rezanie schopné spracovať listy materiálu veľkej šírky pod uhlom. Produkty sa získavajú s najmenším množstvom defektov a kontaminácie;
• počas prevádzky sa do ovzdušia uvoľňuje minimálne množstvo škodlivín;
• pred rezaním kovu sa nemusí zahrievať, čím sa skracuje doba horenia;
• bezpečnosť pri plazmovom rezaní vysokej úrovni, keďže nie je potrebné používať plynové fľaše, ktoré sú veľmi výbušné.

Okrem výhod má plazmové rezanie aj niektoré nevýhody:

• vysoké náklady na plazmový horák;
• hrúbka kovu, ktorý je možné rezať plazmovým horákom, by nemala byť väčšia ako 10 cm;
• počas prevádzky jednotka vydáva veľa hluku, pretože plyn sa dodáva vysokou rýchlosťou blízkou rýchlosti zvuku;
• plazmový horák musí byť riadne udržiavaný;
• K plazmovému horáku nie je možné pripojiť frézy na manuálne spracovanie kovu.

Princíp činnosti plazmového horáka

Plazmové rezanie kovu sa vykonáva vlastnými rukami, ktoré v tejto veci nemajú žiadne skúsenosti. skvelý zážitok. Táto časť pojednáva o princípe fungovania zariadenia na rezanie plazmou.

Ak máte špeciálny stroj, môžete ľahko rezať kov, keramické dlaždice, drevo alebo plast vlastnými rukami.

Okrem toho zariadenie dokáže zvárať neželezné a železné kovy, kaliť prvky, vykonávať požiarne čistenie alebo žíhanie povrchov a vykonávať umelecké rezanie.

Príklad, ako funguje plazmová rezačka, môžete vidieť vo videu.

Na rozdiel od laserového rezania je princípom plazmového rezania nahriatie až vysoká teplota miesta vyhrievané plazmou. Tvorí sa v tryske z pary. Tryska má úzky kanál.

Vytvára sa v ňom elektrický oblúk. Para prechádza kanálom pod tlakom a súčasne sa oblúk ochladzuje.

Para sa pri výstupe ionizuje, potom sa objaví plazmový prúd, ktorý má vysokú teplotu - až 6 tisíc stupňov.

Schémy a výkresy vám pomôžu pochopiť konštrukciu plazmového rezača a princípy tvorby rezacieho prúdu.

Počas práce plazma nezohrieva veľkú plochu materiálu. Miesto, kde bol rez vykonaný plazmovou rezačkou, chladne oveľa rýchlejšie ako rezanie laserom alebo mechanickým zariadením.

Pracovná kvapalina v plazmovej rezačke je určená na chladenie dýzy a katódy, keďže ide o najviac zaťažované časti zariadenia.

Oblúk je stabilizovaný v dôsledku určitého pomeru katódy, dýzy a pary. Zásobník plazmatronu obsahuje špeciálny materiál, ktorý absorbuje vlhkosť.

Pomáha prenášať pracovnú kvapalinu do ohrievača. Na katóde sa vytvorí záporný náboj a na dýze sa vytvorí opačný náboj, výsledkom čoho je oblúk.

Pri používaní plazmového rezača vlastnými rukami, ako pri laserovom alebo mechanickom rezaní, by ste mali byť opatrní a dodržiavať bezpečnostné pravidlá.

Zariadenie je pre človeka mimoriadne traumatické - vysoké napätie, zahrievanie, roztavený materiál.

Pred začatím práce je dôležité starostlivo preštudovať schémy zariadenia, skontrolovať dýzu, elektródu, štít na upevnenie.

Ak nie sú bezpečne upevnené, nemôžete použiť plazmovú rezačku. Taktiež neudierajte prístrojom o kov, aby ste odstránili postriekanie - mohlo by dôjsť k poškodeniu prístroja.

Plazmové rezanie vlastnými rukami bude vykonané kvalitne, na reze nebudú žiadne šupiny ani otrepy a materiál sa nebude deformovať, ak sa prúd počas prevádzky správne vypočíta.

Ak to chcete urobiť, musíte vykonať akcie podľa schémy: odoslať vysoký prúd, urobte pár rezov. Z materiálu bude jasné, či je potrebné prúd znížiť alebo nechať vysoký.

Ak je prúd pre materiál vysoký, potom sa na ňom vytvorí vodný kameň v dôsledku jeho prehriatia.

Technológia rezania plazmou

Než začnete rezať plazmou, stojí za to vedieť, ako celý proces funguje. Na rozdiel od rezania laserom by mal byť plazmový horák umiestnený blízko okraja materiálu.

Po zapnutí tlačidla „štart“ sa najskôr rozsvieti pilotný oblúk, potom rezací oblúk. Horák s rezacím oblúkom sa musí pomaly pohybovať po materiáli.

Je možné zaznamenať niekoľko dôvodov: vysoká rýchlosť prechodu zariadenia, nízky prúd, horák nebol v uhle 90 stupňov. na rezaný kov. Ako správne nastaviť uhol rezu ukazuje video.

Po dokončení procesu musí byť horák naklonený, ako je znázornené na diagramoch. Stojí za to pamätať, že po vypnutí štartu bude vzduch ešte nejaký čas prúdiť.

Plazmová rezačka bude schopná úplne roztaviť kov v okamihu, keď je sklon 90 stupňov alebo vyšší.

Po zapnutí prístroja počkajte, kým sa objaví rezací oblúk, vytvorte pravý uhol medzi horákom a materiálom. Takže akákoľvek tvarovaná štruktúra môže získať dieru.

Pri práci s plazmovou rezačkou sa oplatí študovať schémy zariadenia - označujú najväčšiu hrúbku kovu, v ktorej je možné vytvoriť otvor. Technológia rezania plazmou je podrobne znázornená na videu.

Ako si vybrať plazmový horák?

Ak chcete rezať kov pomocou plazmovej rezačky sami, je dôležité kúpiť si vybavenie.

Plazmové rezanie je možné vykonávať dvoma typmi plazmových rezacích strojov:

1. Inventár - má kompaktné rozmery, jeho prevádzka vyžaduje malé množstvo energie, zariadenie je ľahké s atraktívnym dizajnom. Zároveň sa nezapne dlho; poklesy napätia negatívne ovplyvnia zariadenie;
2. Transformátor - dlhý čas spínania, ak napätie vyskočí, plazmová rezačka nezlyhá. Veľkosť a hmotnosť jednotky sú pomerne veľké;

Pri výbere plazmového horáka na rezanie vlastnými rukami sa odporúča venovať pozornosť parametrom.

Takáto plazmová rezačka bude schopná maximálne uspokojiť potreby majstra a dokončiť prácu.

Sila

V závislosti od vlastností produktu, ktorý je potrebné rezať, sa zvolí výkon. Veľkosť trysky a druh plynu sa budú tiež líšiť.

Takže s výkonom 60-90A si plazmová rezačka poradí s kovom s hrúbkou 30 mm.

Ak potrebujete rezať veľkú hrúbku, odporúča sa zakúpiť plazmovú rezačku s výkonom 90-170A.

Pri výbere jednotky zvážte silu prúdu a napätie, ktoré môže vydržať.

Čas, rýchlosť rezania materiálu

Tento ukazovateľ sa meria v cm, ktoré stroj dokáže odrezať za 1 minútu. Niektoré plazmové rezačky dokážu rezať kov za 1 minútu, iné za 5.

V tomto prípade bude hrúbka materiálu rovnaká.

Ak je dôležité skrátiť čas rezania, potom sa oplatí zvážiť rýchlosť rezania.
Zariadenia sa líšia prevádzkovým časom - trvaním rezania kovu bez prehriatia.

Ak je uvedené, že prevádzkový čas je 70 percent, znamená to, že plazmový rezač bude pracovať 7 minút, potom sa musí 3 minúty ochladiť.

Ak je potrebné vykonávať dlhé rezy, odporúča sa zvoliť jednotky s dlhou dobou prevádzky.

Plazmový rezací horák

Stojí za to posúdiť materiál, ktorý bude potrebné rezať. Plazmový rezací horák musí mať výkon na to, aby ho efektívne rezal.

Stojí za zváženie, že pracovné podmienky môžu byť ťažké a rezanie môže byť intenzívne.

Predpokladá sa, že jednotky s medenou dýzou sú veľmi odolné, takmer nerozbitné a veľmi rýchlo sa ochladzujú vzduchom.

Môžete ich pripevniť na rukoväte takýchto plazmových rezačiek doplnkové prvky, podopierajúc hrot dýzy v určitej vzdialenosti. To značne uľahčuje prácu.

Ak sa na rezanie tenkého kovu použije plazmová rezačka, môžete si vybrať jednotku, ktorej horák prijíma vzduch.

Ak plánujete plazmové rezanie hrubého kovu, mali by ste uprednostniť plazmový horák, ktorého horák bude zásobovaný dusíkom.

Vonkajšie charakteristiky

Pri plazmovom rezaní vlastnými rukami si najčastejšie vyberáte prenosné plazmové rezačky, ktoré sú kompaktné.

Nie je ťažké ich ovládať bez dostatočných skúseností.

Stacionárne jednotky majú ťažká váha, sú určené na rezanie hrubších materiálov, ich cena bude patrične vyššia.

Rezanie materiálov plazmovým prúdom je high-tech, efektívny spôsob vysokokvalitného spracovania. Ručné plazmové rezanie, vykonávané vhodným zariadením, rozširuje rozsah tohto druhu práce.

2 Základná klasifikácia zariadení na rezanie plazmou

Všetky zariadenia na plazmové rezanie sú rozdelené na:

• nepriama akcia – pre bezkontaktné rezanie;
• priama akcia– pre kontakt.

Prvý typ fréz sa používa na spracovanie nekovových materiálov. Táto technika je špecifická a nie je žiadaná mimo výroby. o bezkontaktným spôsobom medzi elektródou a dýzou plazmového horáka sa zapáli elektrický oblúk.

Priamo pôsobiace zariadenia rezané rôzne kovy. Pri práci s nimi je zahrnutá časť, ktorá sa má rezať elektrická schéma plazmový prístroj a medzi ním a elektródou umiestnenou v dýze sa zapáli elektrický oblúk. Prúd ionizovaného plynu sa ohrieva po celej ploche medzi jeho výstupným bodom a povrchom obrobku - plazmový lúč má väčší výkon ako v zariadeniach prvého typu. Ručná plazma sa vykonáva iba pomocou zariadení tohto typu, kontaktná metóda.

3 Zariadenia na ručné plazmové rezanie kovov

Pozostávajú z plazmového horáka, zdroja energie, sady káblov a hadíc, pomocou ktorých je plazmový horák pripojený k zdroju energie a plynová fľaša alebo kompresor. Hlavným prvkom takéhoto zariadenia je plazmový horák (plazmová rezačka). Niekedy sa takto omylom nazýva celé zariadenie. Môže to byť spôsobené tým, že zdroje energie používané pre plazmové rezačky sa nelíšia od podobných zariadení a môžu sa používať spolu so zváracími zariadeniami. A jediný prvok, ktorý odlišuje plazmové zariadenie od iného zariadenia, je plazmatron. Jeho hlavné zložky:

• tryska;
• elektróda;
• tepelne odolný izolátor umiestnený medzi nimi.

Plazmový horák je zariadenie, ktoré premieňa energiu elektrického oblúka na tepelná energia plazma Vo vnútri jeho tela sa nachádza valcová komora s výstupným kanálom (dýzou) veľmi malého priemeru. V zadnej časti komory je inštalovaná elektróda, ktorá slúži na vytvorenie elektrického oblúka. Tryska je zodpovedná za rýchlosť a tvar prúdu plazmy. Na ručné rezanie kovu sa používa ručný plazmový rezací stroj - operátor drží plazmový horák v rukách a posúva ho po línii rezu.

Pretože je pracovný nástroj neustále zavesený, a preto môže byť vystavený pohybu v dôsledku mimovoľných pohybov umelca, to vždy ovplyvňuje kvalitu rezu. Rez môže byť nerovnomerný, s previsnutými, so stopami trhnutia atď. Na uľahčenie a zlepšenie kvality práce sú na tryske plazmového horáka umiestnené špeciálne stojany a zarážky. Umožňujú umiestniť zariadenie priamo na obrobok a viesť ho pozdĺž línie rezu. V tomto prípade bude medzera medzi kovom a tryskou vždy spĺňať požiadavky.

o ručné rezanie Plazmotvorným a ochranným plynom (na chladenie dýzy a odstraňovanie produktov rezania) môže byť vzduch alebo dusík. Sú napájané z hlavnej linky, valca alebo kompresora zabudovaného do zariadenia.

4 Zdroje energie pre ručné plazmové rezacie stroje

Všetky napájacie zdroje pre ručné zariadenia fungujú zo siete striedavého prúdu. Väčšina z nich premieňa prijatú elektrinu na jednosmerné napätie, zvyšok slúži len na zosilnenie striedavého prúdu. Toto rozdelenie je spôsobené tým, že plazmové horáky fungujú na DC, viac vysoká účinnosť. AC používa sa v mnohých prípadoch - napríklad na rezanie hliníka a jeho zliatin.

Zdrojom energie môže byť invertor alebo transformátor, ktorý dodáva plazmotrónu vysoký prúd. Invertory sa zvyčajne používajú v malých priemyselných odvetviach a doma. Majú menšie rozmery, hmotnosť a sú oveľa energeticky efektívnejšie ako transformátory. Meniče sú najčastejšie súčasťou ručného aparátu pre. Medzi výhody invertorových zariadení patrí účinnosť, ktorá je o 30% vyššia ako u transformátorových zariadení, a stabilné spaľovanie elektrického oblúka, ako aj kompaktnosť a schopnosť vykonávať prácu na ťažko dostupných miestach.

Nevýhodou sú obmedzenia výkonu (maximálny prúd je zvyčajne 70–100 A). Invertorové stroje sa spravidla používajú pri rezaní obrobkov relatívne malej hrúbky.

Transformátorové napájacie zdroje získali svoje meno kvôli nízkofrekvenčným transformátorom použitým v ich konštrukcii. Majú oveľa väčšie rozmery a hmotnosť, no zároveň môžu mať vyšší výkon ako invertorové zdroje. Transformátorové zariadenia sa používajú na ručné a mechanizované rezanie kovov rôznych hrúbok. Sú spoľahlivejšie, pretože nezlyhajú počas prepätia. Trvanie ich aktivácie je dlhšie ako trvanie invertorové zariadenia a môže dosiahnuť hodnoty 100 %.

Doba spínania (DS) má priamy vplyv na špecifiká práce so zariadením. Napríklad, ak ručné plazmové rezanie kovu, ktorého zariadenie má pracovný cyklus 40 %, trvalo 4 minúty bez prestávky, potom je potrebné dať zariadeniu 6 minút pokoja, aby vychladlo. Vo výrobe sa používajú zariadenia so 100% zaťažením, kde je zariadenie v prevádzke počas celého pracovného dňa. Významnou nevýhodou transformátorových zariadení je vysoká spotreba energie.

5 Princíp činnosti ručných plazmových rezacích strojov

Po zostavení zariadenia na ručné plazmové rezanie (vykonané všetky spojenia a spojenia jeho prvkov) sa kovový obrobok pripojí k zariadeniu (invertor alebo transformátor) pomocou kábla, ktorý je na tento účel určený. Zariadenie sa napojí na elektrickú sieť, plazmový horák sa privedie k spracovávanému materiálu na vzdialenosť až 40 mm a zapáli sa pilotný (iniciačný ionizačný) elektrický oblúk. Potom sa zapne prívod plynu.

Po prijatí plazmového lúča, ktorý má vysokú elektrickú vodivosť, sa v momente jeho kontaktu s kovom vytvorí pracovný (rezný) elektrický oblúk. Zároveň sa automaticky vypne obsluha. Pracovný oblúk zachováva kontinuitu procesu ionizácie privádzaného plynu a vytvárania prúdu plazmy. Ak z nejakého dôvodu zhasne, musíte zastaviť prívod plynu, znova zapnúť plazmové zariadenie a zapáliť pilotný oblúk a potom zapnúť plyn.

Plazmové rezanie- druh plazmového spracovania materiálov, pri ktorom akost rezací nástroj Namiesto rezačky sa používa plazmový prúd.

(Wikipedia)

Plazmové rezanie je dnes považované za jedno z najviac efektívnymi spôsobmi rovné a tvarové rezanie kovu. Umožňuje rezať všetky druhy ocele, hliníka, medi, liatiny, titánu, plechových a profilových výrobkov a skosenie hrán pod určitým uhlom.

Charakteristické výhody procesu

Plazmové rezanie kovu sa vyznačuje nasledujúcimi vlastnosťami:

1. Vysoký výkon. Rýchlosť rezania je 5-10 krát vyššia v porovnaní s kyslíkovou metódou. V tomto parametri je na druhom mieste za rezaním laserom.
2. Všestrannosť. Je možné rezať takmer akýkoľvek materiál, stačí nainštalovať optimálne parametre proces - výkon a tlak plynu.
3. Na kvalite prípravy veľmi nezáleží - náter farby, špina alebo hrdza na kove nie sú problémom pri plazmovom rezaní.
4. Zvýšená kvalita a presnosť. Moderné jednotky poskytujú minimálnu šírku rezu, relatívne čisté bez nadmerné množstvo vodný kameň na okrajoch - vo väčšine prípadov nevyžaduje dodatočné mechanické spracovanie alebo dokonca čistenie.
5. Malá tepelne ovplyvnená zóna pomáha minimalizovať deformáciu rezaných obrobkov v dôsledku vystavenia zvýšeným teplotám.
6. Možnosť kučeravého rezania zložitých geometrických tvarov.
7. Bezpečnosť procesu na rozdiel od rezania plyn-kyslík, kde sú fľaše so stlačeným kyslíkom a horľavým plynom.
8. Jednotky na plazmové rezanie kovov sa ľahko udržiavajú a obsluhujú.

Aký je proces plazmového rezania kovov?

Plazma je vodivý ionizovaný plyn vysokej teploty. Vytvára sa prúd v špeciálne zariadenie- plazmatron. Pozostáva z týchto hlavných prvkov:

1. Elektróda (katóda) - je vybavená vložkou vyrobenou z materiálu s vysokou termionickou emisiou (hafnium, zirkónium), ktorá počas prevádzky vyhorí a vyžaduje výmenu pri výrobe viac ako 2 mm.
2. Vírivý mechanizmus prietoku plynu.
3. Tryska je zvyčajne izolovaná od katódy špeciálnou priechodkou.
4. Kryt - Chráni vnútorné komponenty pred postriekaním roztaveným kovom a kovovým prachom.

Má 2 vodiče - anódu (s kladným nábojom) a katódu (so záporným nábojom). „Pozitívny“ drôt je pripojený k rezanému valcovanému kovu, „záporný“ drôt je pripojený k elektróde.

Na začiatku procesu plazmového rezania kovu sa medzi katódou a hrotom zapáli pilotný oblúk, ktorý sa vyfúkne z dýzy a pri dotyku s obrobkom vytvorí rezací oblúk.

Keď je tvarovací kanál v plazmovom horáku naplnený oblúkovým stĺpcom, do oblúkovej komory sa pod tlakom niekoľkých atmosfér začne privádzať plazmotvorný plyn, ktorý je vystavený zahrievaniu a ionizácii, čo prispieva k jeho zväčšeniu objemu. . To vedie k tomu, že vyteká z trysky s vysoká rýchlosť(do 3 km/s) a teplota oblúka v tomto okamihu môže dosiahnuť 5000 až 30000 °C.

Malý otvor v dýze zužuje oblúk, čo pomáha nasmerovať ho na konkrétny bod na kove, ktorý sa takmer okamžite zahreje na teplotu topenia a vyfúkne von z reznej zóny.

Po prechode plazmového horáka pozdĺž daného obrysu sa získa obrobok požadovanej veľkosti a tvaru s hladkými okrajmi a minimálnym množstvom stupnice na nich.

Plazmotvorné plyny na rezanie rôznych kovov

Na plazmové rezanie kovov je možné použiť aktívne aj neaktívne plyny. Ich výber závisí od typu kovu a jeho hrúbky:

• Dusíková zmes je určená pre meď, hliník a zliatiny na ich báze. Maximálna možná hrúbka je 100 mm. Nevzťahuje sa na titán a všetky druhy ocele.
• Dusík s argónom sa používa hlavne na plazmové rezanie akostí vysokolegovaných ocelí, ktorých hrúbka nepresahuje 50 mm, ale zmes sa neodporúča na železné kovy, titán, meď a hliník.
• Dusík. Môže sa použiť na rezanie ocelí s nízkym obsahom uhlíka a legujúcich prvkov do hrúbky 30 mm, vysokolegovaných ocelí do 75 mm, medi a hliníka do 20 mm, mosadze do 90 mm a titánu neobmedzenej hrúbky.
• Stlačený vzduch. Optimálne vhodné na rezanie vzduchovou plazmou železných kovov a medi do hrúbky 60 mm, ako aj hliníka do 70 mm. Nie je určené pre titán.
• Zmes argónu s vodíkom - rezanie zliatin na báze hliníka a medi, ocelí s vysokým obsahom legujúcich prvkov s hrúbkou nad 100 mm. Neodporúča sa používať na nízkouhlíkové, uhlíkové, nízkolegované ocele a titán.

Nestačí však jednoducho spojiť valec s potrebným plynom tvoriacim plazmu, pretože od jeho zloženia závisí veľa faktorov. technické špecifikácie vybavenie:

• výkon a vonkajšie (štatistické a dynamické) charakteristiky zdroja energie;
• cyklogram zariadenia;
• spôsob upevnenia katódy v plazmatróne, ako aj materiál, z ktorého je vyrobená;
• typ konštrukcie chladiaceho mechanizmu pre plazmatronovú trysku.

Tipy na plazmové rezanie neželezných a zliatinových kovov:

• Pri ručnom rezaní akosti vysokolegovanej ocele sa odporúča použiť dusík ako plazmotvorný plyn.
• Aby sa zabezpečilo stabilné spaľovanie oblúka pri ručnom rezaní hliníka zmesou argónu a vodíka, nemal by obsahovať viac ako 20 % vodíka.
• Mosadz sa najlepšie reže s dusíkom a zmesou dusíka a vodíka a má tiež vyššiu rýchlosť rezania.
• Meď po oddelení zarezanie povinné sa podrobuje čisteniu pozdĺž roviny rezu do hĺbky 1-1,5 mm. Do mosadze túto požiadavku neplatí.

Aplikácie plazmového rezania

Vďaka svojmu vysokému výkonu, všestrannosti a prijateľnú cenu Plazmové rezanie kovov je veľmi žiadané v mnohých odvetviach:

• kovospracujúce podniky a spoločnosti;
• letecký, lodný a automobilový priemysel;
• stavebný priemysel;
• podniky ťažkého strojárstva;
• hutnícke závody;
• výroba kovových konštrukcií.

Je jednoducho nemožné vymenovať všetky oblasti použitia - ručné zariadenia a automatické stroje na plazmové rezanie kovov nájdete takmer všade. Používajú sa ako veľké továrne na výrobu kovových konštrukcií, a malé firmy, špecializujúca sa na umelecké kovanie a spracovanie dielov.

Zvláštne miesto medzi týmto vybavením zaujímajú stroje na plazmové rezanie kovov CNC - minimalizujú ľudský faktor výrazne zvýšiť produktivitu. Ich hlavnou výhodou je však zníženie spotreby valcovaného kovu vďaka možnosti vytvárania špeciálnych programov. Vysoko kvalifikovaní technológovia vyvíjajú rezacie karty, ktoré sú virtuálnym plechom určitých veľkostí, na ktorý ukladajú obrobky čo najtesnejšie, berúc do úvahy šírku rezu a mnohé ďalšie parametre procesu, aby racionálne využitie valcovaný kov

Jemnosti procesu rezania kovov

Pre získanie kvalitného obrobku pri plazmovom rezaní je potrebné udržiavať konštantnú vzdialenosť medzi dýzou a rezaným kovom - zvyčajne v rozmedzí 3-15 mm. V opačnom prípade je možné zväčšiť šírku rezu, tepelne ovplyvnenú zónu a obrobok, ktorý nespĺňa stanovené rozmery.

Prúd počas prevádzky by mal byť minimálny pre určitý materiál a hrúbku. Jeho nadhodnotené hodnoty a teda aj zvýšená spotreba plazmotvorného plynu sú príčinou zrýchleného opotrebovania katódy a dýzy plazmového horáka.

Najťažšou operáciou v procese plazmového rezania kovu je dierovanie otvorov. Je to spôsobené vysokou pravdepodobnosťou vytvorenia dvojitého oblúka a poruchou plazmového horáka. Dierovanie sa vykonáva vo zväčšenej vzdialenosti medzi katódou a anódou - medzi dýzou a povrchom materiálu by malo byť 20-25 mm. Po dierovaní sa plazmový horák spustí do pracovnej polohy.