Плазменная резка металла оборудование

станок плазменной резки

Плазменная резка металлаПлазменная резка металлов завоёвывает всё большую популярность в производстве, постепенно вытесняя традиционный газопламенный способ резки. Объясняется это не только объективными преимуществами плазменной резки, но и приемлемой ценой на оборудование, а также универсальностью технологии. Плазменная резка может применяться во всех типах производства – от единичного в мелких мастерских до массового.

Плазменная резка на специальном оборудовании, в отличие от других методов термической резки, годится как для обработки металлов, так и неметаллов. Разница заключается в характере плазменной струи – резка неметаллов и строжка (удаление поверхностного слоя) металлов производится косвенной дугой (она образуется в плазмотроне между двумя электродами), а резка металлов – прямой дугой, которая образуется между деталью и электродом. В отличие от газокислородного способа резки, плазменная струя способна резать не только низколегированные и углеродистые стали, но и высоколегированные марки сталей, медные и алюминиевые сплавы, композиционные, порошковые материалы, пластмассы и даже ткани.

Плазменная резка – уникальный процесс, по сравнению с иными способами резки. Температура плазмы доходит до значения 15 000 градусов, а скорость потока – 2 000 м/с. Такие экстремальные параметры потока обеспечивают мгновенное прорезание материала и высокую рабочую скорость резки. Резка сталей со средним содержанием углерода, толщиной 5…25 мм, например, в 3…6 раз быстрее, чем при газокислородном способе. Таким образом, плазменная резка – это высокопроизводительный процесс. При этом качество реза также выше, уменьшается расход металла на рез и себестоимость резки. Удельная стоимость резки среднеуглеродистой стали толщиной 10…15 мм меньше в 2-3 раза, если сравнивать с газокислородной резкой.

Резка тонколистового металла с помощью плазмы протекает в более благоприятных условиях, вследствие больших скоростей резки тонкий металл меньше деформируется.
Применение разделительной плазменной резки возможно для разрезания стали толщиной до 150 мм, алюминия – до 200 мм, высококачественной плазменной резки – при толщине металла до 40-45 мм, а резки на скоростных режимах – при толщине до 60 мм.

Плазменная резка может осуществляться в ручном, машинном или автоматическом режиме. Материал электрода, применяемого в плазмотроне, зависит от условий среды, в которых работает плазма. Вольфрамовые электроды применяются для среды нейтральных и инертных газов, медные электроды с гафниевыми или циркониевыми вставками – для кислородсодержащих газов, создающих окисляющую среду. Активные газы применяют для резки чёрных металлов, а нейтральные и инертные – для цветных.

Охлаждение плазмотронов может быть водяным и воздушным.

Эффективность плазменной резки возрастает в случае применения плазмообразующих газов (азот, водород с аргоном, воздух).

Плазменная резка, как и другие виды резания металла, требует элементарной подготовки поверхности перед работой в виде очистки от горючих красок и грязи.

Плазменная резка – универсальный способ резки металла для различных видов его сортамента: труб, профилей, листа. Также применяются простые и надёжные плазменные установки для разделки металлолома.

Наивысшее качество реза и точность раскроя заготовок достигается на машинах плазменной резки с управлением ЧПУ. Такое оборудование состоит из плазмотрона, стола для размещения заготовок, компрессора и системного блока с монитором (обычно удален для избежания загрязнения). Детали, изготовленные таким способом (управление резкой ЧПУ), могут использоваться для дальнейшей сборки без дополнительной обработки. Ручная плазменная резка с применением вспомогательных приспособлений (циркульных устройств, линеек и т. д.) в основном применяется для неотвественной резки с последующей мехобработкой кромок.

Правильная настройка режимов плазменной резки (диаметра сопла плазмотрона, силы тока, скорости резания, расстояния сопла до поверхности) позволяет уменьшить количество натёков, образующихся на обратной стороне заготовок при резке. Начав плазменную резку, нужно строго выдерживать расстояние от сопла плазмотрона до поверхности детали, вот почему системы с числовым программным управлением дают наивысшее качество.

Плазменная резка различных видов материалов имеет свои особенности. Резку высоколегированных сталей толщиной не более 60 мм производят воздушно-плазменной струёй, при более высокой толщине – в смеси газов азота с водородом (кислородом). Сила тока при резке в струе сжатого воздуха составляет 250…300 А, напряжение – 140…190 В, в зависимости от толщины материала, а диаметр сопла плазмотрона – 2-3 мм. Для получения высокопрецизионных резов алюминия применяют аргоноводородные смеси и специальную высокоточную плазменную аппаратуру, имеющую диаметр сопла 1,4 мм. В любом случае, для достижения необходимого качества реза и производительности нужно руководствоваться рекомендациями фирмы-производителя оборудования.

Плазменная резка, как и другие сварочные технологии, сопровождается выделением аэрозолей, вредных для здоровья человека. В связи с этим эксплуатация плазмотронов требует использования местной вытяжки. Однако есть методы плазменной резки, позволяющие существенно снизить риск загрязнения воздуха. К ним относится резка металла в водяной ванне или резка плазмотроном в водяном колоколе. При этом вода дополнительно уменьшает световое излучение и уровень шума.