Princíp plazmového rezania. Čo je plazmové rezanie

Plazmové rezanie sa veľmi často používa v odvetviach ako je stavba lodí, strojárstvo, ako aj pri výrobe kovových konštrukcií, komunálnych službách atď. Okrem toho sa plazmová rezačka pomerne často používa v súkromnej dielni. S jeho pomocou sa rýchlo a efektívne reže akýkoľvek materiál, ktorý vedie prúd, a niektoré nevodivé materiály ako drevo, kameň a plast.

Technológia plazmové rezanie umožňuje rezať plechy a rúry, vykonávať zakrivené rezy alebo vyrábať diely. Práca sa vykonáva pomocou vysokoteplotný plazmový oblúk. Na jeho vytvorenie potrebujete iba zdroj energie, vzduch a rezačku. Aby sa práca vykonávala pomerne ľahko a rez bol hladký a krásny, mali by ste zistiť, ako sa vykonáva princíp fungovania plazmového rezania.

Ako funguje plazmová rezačka?

Toto zariadenie sa skladá z nasledujúcich prvkov:

• Zdroj;
• vzduchový kompresor;
• plazmový rezač alebo plazmový horák;
• balík kábel-hadica.

Zdroj energie pre plazmový rezací stroj dodáva plazmovému horáku určitú silu prúdu. Je to menič alebo transformátor.

Invertory sú pomerne ľahké, hospodárne z hľadiska spotreby energie, lacné v cene, sú však schopné rezať obrobky malej hrúbky. Z tohto dôvodu sa používajú iba v súkromných dielňach a malých priemyselných odvetviach. Invertorové plazmové rezačky majú o 30 % vyššiu účinnosť ako transformátorové rezačky a majú lepšie horenie oblúka. Často sa používajú na prácu na ťažko dostupných miestach.

Transformátory sú oveľa ťažšie, spotrebúvajú veľa energie, ale zároveň sú menej citlivé na zmeny napätia a s ich pomocou režú obrobky veľkej hrúbky.

Plazmová rezačka je považovaná za hlavný prvok plazmovej rezačky. Jeho hlavné prvky sú:

• tryska;
• chladič/izolátor;
• kanál potrebný na prívod stlačeného vzduchu;

Na prívod vzduchu je potrebný kompresor. Princíp činnosti plazmového rezania zahŕňa použitie ochranných a plazmotvorných plynov. Pre zariadenia, ktoré určený pre prúd do 200 A, na chladenie aj tvorbu plazmy sa používa iba stlačený vzduch. Sú schopné rezať obrobky do hrúbky 50 mm.

Súprava kábel-hadica sa používa na pripojenie kompresora, zdroja energie a plazmového horáka. Autor: elektrický kábel Z meniča alebo transformátora začne prúdiť budiaci prúd elektrický oblúk a hadica dodáva stlačený vzduch, ktorý je potrebný na to, aby sa plazma objavila vo vnútri plazmového horáka.

Princíp činnosti

Po stlačení tlačidla zapaľovania sa spustí dodávka vysokofrekvenčného prúdu zo zdroja energie (invertor alebo transformátor). V dôsledku toho sa vo vnútri plazmového horáka vytvorí pilotný elektrický oblúk, ktorého teplota dosahuje 8 000 stupňov. Stĺpec tohto oblúka začína vypĺňať celý kanál.

Po vzniku pilotného oblúka začne do komory prúdiť stlačený vzduch. Vylomil sa z potrubia, on prechádza elektrickým oblúkom, zahreje, pričom objem zväčší 50 alebo 100-krát. Okrem toho sa vzduch začína ionizovať a prestáva byť dielektrikom, nadobúda vlastnosti vodivého prúdu.

Tryska plazmového horáka, zúžená smerom nadol, stláča vzduch a vytvára z neho prúdenie, ktoré odtiaľ začne unikať rýchlosťou 2 - 3 m/s. V tejto chvíli teplota vzduchu často dosahuje 30 tisíc stupňov. Len tak horúce ionizovaný vzduch a je to plazma.

V čase, keď plazma začne unikať z dýzy, dostane sa do kontaktu s povrchom spracovávaného kovu, v tomto momente zhasne pilotný oblúk a rozsvieti sa rezací oblúk. Ona začína ohrievajte obrobok v mieste rezu. V dôsledku toho sa kov roztaví a objaví sa rez. Na povrchu rezaného kovu sa tvoria malé čiastočky roztaveného kovu, ktoré sú odfukované prúdom vzduchu. Takto funguje plazmový horák.

Výhody plazmového rezania

Rezanie kovov sa často vykonáva na stavenisku, v dielni alebo dielni. Môžete na to použiť autogén, ale nie každý je s tým spokojný. Ak je množstvo práce pri rezaní kovu príliš veľké a požiadavky na kvalitu rezu sú veľmi vysoké, mali by ste zvážiť použitie plazmového rezača, ktorý má nasledujúce výhody:

Nevýhody plazmového rezania

Plazmové rezanie má aj nevýhody. Prvým z nich je, že maximálna povolená hrúbka rezu je pomerne malá a najviac výkonné jednotky zriedka je to viac ako 80 - 100 mm.

Ďalšia nevýhoda– pomerne prísne požiadavky na odchýlku od kolmosti rezu. Uhol vychýlenia by nemala byť väčšia ako 10 - 50 stupňov a záleží na hrúbke dielu. Ak prekročí tieto hranice, tak dochádza k pomerne výraznému rozšíreniu strihu, čo má za následok rýchle opotrebovanie. Zásoby.

okrem toho pracovné vybavenie pomerne zložité, čo úplne znemožňuje použitie dvoch fréz súčasne, ktoré sú pripojené k jednému zariadeniu.

Záver

Princíp činnosti plazmového rezania je pomerne jednoduchý. Okrem toho prístroj používaný na tento účel má veľké množstvo výhody, ktoré sú niekoľkonásobne väčšie ako existujúce nevýhody. Ak ho používate správne, môžete výrazne ušetriť čas a získať vysokokvalitné výsledky.

S potrebou rezania kovové výrobky neustále stretávame v strojárstve, stavebníctve, verejné služby, tvorivé dielne. Na rezanie materiálu sa používajú rôzne metódy. Princíp činnosti kovového plazmového rezania a rozsah použitia túto metódu, umožňujú jej popularitu vo výrobe kovové konštrukcie a produktov v podnikoch a súkromných domácnostiach.

Druhy plazmového rezania

Rezanie plazmovým oblúkom sa vykonáva dvoma spôsobmi.

Ručné rezanie

IN v tomto prípade Plazmové rezanie kovov sa vykonáva pomocou prenosných nepriemyselných plazmových rezačiek obsahujúcich:

• hlavná jednotka s transformátorovou a usmerňovacou rozvodňou;
• napájací kábel;
• vzduchová hadica a kábel na pripojenie rezačky;
• plazmová pištoľ.

Princíp rezania plazmovým oblúkom

Ručná plazmová jednotka váži málo (do 25 kg), beží na 220 V, je univerzálna, komerčne dostupná a lacná.

Automatické rezanie

Spojením technológie rezania s plazmovou rezačkou a CNC bolo možné dosiahnuť vysokú presnosť, kvalitu a rýchlosť rezania. Jednotky majú veľký výkon, pracujú na jednosmerný prúd - 380 V a sú schopné rezať kov do hrúbky 6 cm.

Ako funguje plazmový horák?

Ako rezací nástroj Zariadenia využívajú plazmový prúd.

Proces rezania kovov:

1. Zo zdroja elektrickej energie je prúd privádzaný cez kábel do horáka, kde sa medzi anódou a katódou vytvorí elektrický oblúk.
2. Kompresor dodáva prúdy plynu, ktoré sú vírmi smerované do elektrického oblúka.
3. Keď prúdy prechádzajú oblúkom, plyn sa ionizuje a zahrieva na vysokú teplotu (až 30 tisíc stupňov).
4. Plyn sa mení na plazmový prúd.
5. Pri vystavení ohriatemu vzduchu unikajúcemu pod vysokým tlakom sa kov rozreže.

Hlavné technologické aspekty

Pri práci s plazmovou rezačkou, ktorá reže kov, musíte brať do úvahy mnohé nuansy, ktoré zvyčajne prichádzajú so skúsenosťami, a to:

Rezanie kovu plazmovou rezačkou

• je potrebné zabezpečiť prúd vzduchu, ktorý ochladzuje plazmovú rezačku;
• plyn dodávaný na rezanie nesmie obsahovať častice vody alebo oleja, čo môže viesť k poruche zariadenia;
• obrobok musí byť najskôr vyčistený;
• na získanie vysoko kvalitného rezu by sa mala správne nastaviť aktuálna sila a tlak plynu;
• Plazmová rezačka by mala bežať rýchlosťou 0,2 až 2 m/min (závisí to od druhu kovu, ktorý je potrebné rezať a od sily prúdu).
• Pri plazmovom rezaní kovov musí byť dýza udržiavaná kolmo na obrobok (optimálna vzdialenosť medzi nimi: 1,6-3 mm).

Skúsení remeselníci odporúčajú dávať pozor na iskry na zadnej strane rezaného materiálu. Ak nie sú viditeľné, môže byť prekročená optimálna rýchlosť a kov nebol úplne odrezaný. Spomalenie procesu však môže viesť k tvorbe vodného kameňa a nízkej kvalite zvaru.

Schéma pripojenia plazmového horáka k transformátoru

Pred začatím práce je potrebné prepláchnuť pištoľ plynom. Ak to chcete urobiť, stlačením príslušného tlačidla sa na 30 sekúnd zapne režim čistenia plazmového horáka. To vám umožní odstrániť kondenzáciu a rôzne nečistoty z pištole.

Pri rezaní materiálu môže oblúk zhasnúť. Tento problém môže byť spôsobený opotrebovanou elektródou, nedostatočnou rýchlosťou pištole a nesprávnou vzdialenosťou trysky od obrobku.

Na prácu sa používajú jednotky, ktoré sú určené na rezanie výrobkov s frézou položenou na obrobku. V tomto prípade nie je potrebné udržiavať optimálnu vzdialenosť medzi nimi. Ale väčšina plazmatrónov je navrhnutá tak, aby vykonávala prácu pri zachovaní určitej medzery medzi dýzou a kovom. Ak existujú ťažkosti so zabezpečením požadovanej vzdialenosti, môžete umiestniť podperu.

Kvalita rezu je do značnej miery určená stavom trysky a elektródy, ktoré sú spotrebným materiálom. Ich opotrebovanie sa musí monitorovať a včas vymeniť, inak nie je možné dosiahnuť stabilný elektrický oblúk a na kove sa vytvorí priehyb a troska.

Dôležitým bodom pri vykonávaní práce je dodržiavanie bezpečnostných predpisov. Špeciálne vybavenie vrátane hrubého oblečenia, ochranných okuliarov, masky a rukavíc vás ochráni pred škodlivými výparmi, vysokými teplotami a žiarením.

Druhy používaných plynov

Pomocou plazmového horáka môžete rezať akýkoľvek kov. Rozdiel je v type použitého plynu.

Plazmové rezanie kovov pomocou vzduchu

Použitie vzduchu na vytvorenie plazmy vám umožňuje pracovať s takmer akýmkoľvek kovovým obrobkom: železným a z nehrdzavejúcej ocele, meď, mosadz atď. Táto metóda je jednou z najvýhodnejších. Metóda vzduch-plazma využíva pomerne primitívne vybavenie, ktoré možno použiť okrem iného aj v súkromných domácnostiach. Kvalita a rýchlosť rezu sú priemerné.

IN profesionálne vybavenie Používa sa čistý kyslík. Takéto zariadenia umožňujú dosiahnuť dobrá kvalitašev s malou vrstvou záblesku, kolmosť rezu a vysoká rýchlosť.

Rezanie ochrannými plynmi

drahá moderné vybavenie na plazmové rezanie kovových diel na kyslík, argón, dusík a vzduch. Náklady na plazmatrony môžu presiahnuť 10 miliónov rubľov. Kvalita spracovania produktu sa čo najviac približuje tomu, čo dokáže laserové rezanie dosiahnuť.

Metóda rezania poskytuje:

• rýchlosť v rozmedzí od 2,5 do 10 m/min;
• hrúbka prúdu, ktorá sa pohybuje od 0,5 do 2 mm;
• hrúbka obrobku v rozmedzí od 0,5 do 60 mm;
• tlak plynu v rozmedzí od 5 do 12 atm;
• prúdová hodnota, ktorá sa pohybuje od 20 do 800 A.

Plazmové rezanie kovov - výhody a nevýhody

Plazmové rezanie má konkurentov v podobe troch podobných možností spracovania obrobkov: laserom, vodným lúčom a metódou kyslíkového plynu. Všetky sa vyznačujú určitými pozitívnymi a negatívnymi aspektmi aplikácie.

Výhody metódy plazmového oblúka

Výhody plazmového rezania:

• Metóda je univerzálna, môžete ho použiť na spracovanie akéhokoľvek kovu výberom správneho režimu.
• Samotný kov sa počas spracovania neprehrieva(prehriatie má škodlivý vplyv na jeho vlastnosti a tiež predlžuje trvanie procesu).
• Šírka rezu je malá, jeho kvalita umožňuje v niektorých prípadoch neuchýliť sa k ďalšiemu spracovaniu švu.
• Životné prostredie nie je znečistené.
• Metóda má dobrý výkon: Môže sa použiť na rezanie kovu do hrúbky 6 cm.
• Nie sú potrebné plynové fľaše umožňuje zaistiť bezpečnosť pracovného procesu.

Nevýhody plazmovej metódy

Spolu s mnohými výhodami použitia plazmového rezania kovu existujú aj niektoré negatívne aspekty:

• V dôsledku toho môže dôjsť k poškodeniu ľudského zdravia vysoký stupeň hluk počas prevádzky, použitie dusíka môže viesť k otrave.
• Plazmová jednotka má dosť komplexný dizajn a vysoké náklady.
• Spotrebný materiál, ktorý zahŕňa trysku a elektródy, tiež nie je lacný.

Keď sa naučíte pracovať s plazmovým horákom, môžete vykonávať oboje jednoduchá práca na rezanie plechových a rúrkových materiálov, ako aj na rezanie figúr a otvorov.

Plazmové rezanie je nová vynikajúca technológia, ktorá vám umožňuje rezať kovy značnej hrúbky a akéhokoľvek charakteru, dokonca aj tie najnáročnejšie. Rezný predmet nie je nôž, ale hustý prúd plazmy, ktorý umožňuje vytvoriť dokonale presný obrazec rezu v danej časovej jednotke.

Tento spôsob práce s kovom má mnoho výhod, o ktorých budeme diskutovať nižšie. Teraz začnime s fyzikou - musíme pochopiť podstatu procesu.

Technológia plazmového rezania kovu dáva nášmu milovanému elektrickému oblúku vedúcu ženskú rolu. Vytvára sa medzi elektródou a tryskou. Niekedy je namiesto elektródy kov, ktorý je potrebné rezať. Poďme zistiť, čo je plazmové rezanie.

Začiatkom procesu je zapnutie zdroja elektrickej energie a dodanie vysokofrekvenčného prúdu do plazmového rezača. Zdroj napájania sa automaticky zapne po stlačení spínača zapaľovania v zariadení.

Najprv sa vytvorí takzvaný medzioblúk - je dočasný a spája elektródu s hrotom trysky frézy. Tento pilotný oblúk sa zahrieva na úroveň teploty približne 8000 °C.

Toto dôležitý bod všeobecný proces plazmového rezania - musíte si uvedomiť, že skutočný oblúk medzi elektródou a kovom nevzniká okamžite, ale cez jeho strednú verziu.

Ďalšou fázou procesu je prívod vzduchu z kompresora, ktorý je zvyčajne pripevnený k stroju na rezanie kovov. Kompresor dodáva vzduch v stlačenej forme. Tento vzduch vstupuje do komory plazmového horáka, v ktorej je umiestnený a už zohriaty dočasný elektrický oblúk.

Oblúk ohrieva stlačený vzduch, ktorého objem sa pri zahrievaní mnohonásobne zväčší. Okrem zahrievania a zväčšovania objemu sa vzduch začína ionizovať a premieňať na skutočný vodič elektrického prúdu. Premení sa na tú istú plazmu

Malý priemer dýzy umožňuje zrýchliť prúdenie tejto horúcej plazmy na obrovské rýchlosti, s ktorými prúd vyletí z prístroja. Rýchlosť toku môže dosiahnuť tri metre za sekundu.

Schéma operácie plazmového rezania.

Teplota vzduchu je zakázaná, až do 30 000 °C. Za týchto podmienok sa elektrická vodivosť vzduchu - plazmy takmer rovná vodivosti rezaného kovu.

Skutočný koncový oblúk sa objaví okamžite, akonáhle tok plazmy dosiahne a dotkne sa kovového povrchu. Dočasný oblúk sa zase automaticky vypne. Kov sa začína topiť presne v mieste rezu.

Kvapky tekutého kovu sú okamžite odfúknuté prúdom stlačeného vzduchu. Toto je princíp plazmového rezania. Ako vidíte, všetko je jednoduché, logické a zrozumiteľné.

Klasifikácia typov plazmového rezania

Typy plazmového rezania budú závisieť od prostredia, v ktorom sa kovovýroba vykonáva:

Jednoduché

Hlavným rozdielom medzi metódou je obmedzenie elektrického oblúka. Používa sa na rezanie elektriny a vzduch. Niekedy sa namiesto vzduchu používa plyn vo forme dusíka. Ak je plech tenký - len niekoľko milimetrov - proces možno prirovnať k rezaniu laserom.

Pri tejto metóde by hrúbka kovov nemala presiahnuť 10 mm. Metóda funguje skvele pre nízkolegované ocele a iné mäkké kovy. Rezným prvkom je kyslík, z ktorého sa vytvára stlačený prúd, ktorý sa nakoniec zmení na plazmu.

Rezy vytvárajú veľmi hladké hrany, ktoré nevyžadujú ďalšiu úpravu.

Použitie ochranného plynu

Pri tejto metóde sa namiesto vzduchu používajú ochranné plyny, ktoré sa po premene v plazmovom horáku premenia na prúd plazmy. Kvalita rezov sa v tomto prípade výrazne zlepšuje vďaka vynikajúcej ochrane procesu pred vplyvmi prostredia.

Plyn na plazmové rezanie nie je nič neobvyklé: môže to byť vodík alebo argón – „klasický plyn“.

S vodou namiesto vzduchu

Vynikajúca metóda s mnohými výhodami, z ktorých jednou je absencia potreby drahého a objemného chladiaceho systému.

Existujú ďalšie klasifikačné kritériá pre plazmové rezanie. Napríklad typy rezania sú separačné a povrchové. Prvý sa používa častejšie.

Ďalším parametrom je spôsob rezania. Jedným typom je oblúkové rezanie, pri ktorom rezaný kov pôsobí ako prvok elektrického obvodu. Ďalším typom je rezanie prúdom, kde elektrický oblúk spája skôr elektródy než kovový obrobok.

Plazmové rezačky sú dostupné na trhu vo väčšine rôzne možnosti, aby sa dali triediť podľa značiek, výrobcov a mnohých ďalších technických a obchodných parametrov.

Existuje napríklad ručné plazmové rezanie - cenovo najdostupnejšia metóda a jednoduchosť prevedenia. Existujú strojové automatické technológie, ktorých zariadenia sú oveľa drahšie a zložitejšie.

Výhody plazmového rezania

Princíp činnosti plazmového rezania.

Najbližšou technológiou je laserové rezanie kovov, takže by bolo logické vymenovať výhody v porovnaní s jej „susedom“:

• Plazmové rezanie zvládne kovy akejkoľvek povahy, vrátane neželezných, žiaruvzdorných a iných ťažko spracovateľných.
• Rýchlosť procesu je oveľa vyššia ako pri rezaní plynovou rezačkou.
• Jednou z významných vlastností je možnosť výroby výrezov akéhokoľvek tvaru, vrátane geometrické vzory a rezanie figúr najvyššej zložitosti. Inými slovami, plazmové rezanie je realizáciou toho najodvážnejšieho kreatívne nápady na kov a iné ťažko obrobiteľné materiály.
• Plazmová rezačka sa nestará o žiadnu hrúbku kovu: rýchlosť a kvalita nie sú v žiadnom prípade stratené.
• Táto metóda je vhodná nielen pre kovy, ale aj pre iné materiály: je celkom univerzálna.
• Plazmové rezanie je rýchlejšie a efektívnejšie z hľadiska kvality hrán ako akékoľvek iné mechanické metódy rezanie.
• Pri tejto metóde je možné pracovať nielen kolmo na kovový povrch, ale aj pod uhlom, čo pomáha zvládnuť široké plechy.
• S ekologický bod Z vizuálneho hľadiska ide o úplne bezpečný typ práce s kovom s minimálnymi emisiami škodlivé látky alebo znečistenie ovzdušia.
• Vynikajúca úspora času vďaka absencii potreby predhrievania kovu.
• Keďže metóda nepoužíva výbušninu plynové fľaše, je to oveľa bezpečnejšie ako iné metódy.

Nevýhody plazmového rezania

Žiadna metóda spracovania kovov nemá svoje nevýhody a plazmové rezanie nie je výnimkou.

Nevýhody plazmového rezania sú nasledovné:

• Vysoké náklady na všetko modelový rad plazmové rezacie stroje, vrátane tých najjednoduchších manuálnych možností.
• Limity hrúbky kovu pri plazmovom rezaní: maximálna hrúbka je len 100 milimetrov.
• Toto hlučný spôsob práce, pretože stlačený vzduch alebo plyn sa dodáva obrovskou rýchlosťou.
• Zariadenie je zložité, drahé a vyžaduje kompetentnú a neustálu údržbu.

Ďalšou výraznou pozitívnou charakteristikou metódy je, že počas procesu sa zahrieva len malá lokálna plocha. A táto oblasť sa ochladzuje oveľa rýchlejšie ako pri laserovom alebo mechanickom rezaní.

Chladenie je potrebné len pre dve zložky – katódu a dýzu, keďže sú najviac zaťažované. To sa dá urobiť bez problémov pomocou pracovnej tekutiny.

Plazmový oblúk a prúd.

Oblúk začína pracovať stabilne ako výsledok pracovného vzťahu medzi katódou a dýzou s parou zo stlačeného horúceho vzduchu. Záporný náboj je lokalizovaný na katóde a zodpovedajúci kladný náboj je lokalizovaný na hrote dýzy. V dôsledku toho sa vytvorí medziľahlý oblúk.

Prebytočná vlhkosť sa absorbuje špeciálny materiál, ktorý sa nachádza v zásobníku plazmatrónovej komory.

Bezpečnostné pravidlá pre túto metódu majú najprísnejšiu povahu, pretože všetky zariadenia na rezanie plazmou môžu byť pre majstra veľmi traumatické. To platí najmä pre modely s manuálnym ovládaním.

Všetko bude v poriadku, ak budete dodržiavať odporúčania pána pre ochranné prostriedky: priezor, tónované okuliare, bezpečnostné topánky atď. V tomto prípade sa môžete chrániť pred hlavnými rizikovými faktormi tejto metódy - kvapkami roztaveného kovu, vysoké napätie a horúci vzduch.

Ďalším bezpečnostným tipom je nikdy neklepať frézou na kov, aby ste odstránili kovové rozstreky, ako to robia niektorí remeselníci. Riskujete poškodenie zariadenia, ale hlavné je zachytiť kúsky roztaveného kovu napríklad tvárou alebo inou nechránenou časťou tela. Starajte sa radšej o seba.

Úspora spotrebného materiálu nie je najmenej dôležitým faktorom efektívneho rezania. K tomu elektrický oblúk zapaľujeme nie príliš často, ale presne a včas, aby sme ho zbytočne neprerušovali.

Úspora zdrojov sa vzťahuje aj na prúdovú silu a výkon. Ak to vypočítate správne, získate nielen úsporu, ale aj vynikajúci rez bez otrepov, vodného kameňa a deformácie kovu.

Aby ste to dosiahli, mali by ste pracovať nasledujúci diagram: najprv použite vysoký prúd, urobte s ním pár alebo tri rezy. Ak je sila a sila prúdu príliš vysoká, v dôsledku výrazného prehriatia sa na kove okamžite vytvorí vodný kameň.

Po preskúmaní plátkov bude jasné, či nechať prúd na tejto úrovni alebo ho zmeniť. Inými slovami, pracujeme experimentálne – v malých vzorkách.

Ako používať plazmovú rezačku?

Elektrický obvod plazmového generátora.

Rezanie kovov pomocou prúdu plazmy je príliš vážna úloha, ktorú treba riešiť bez predchádzajúceho štúdia a starostlivej prípravy. Pomôže vám to rezať efektívnejšie zo všetkých hľadísk a čo je dôležité, minimalizujete riziká spojené s priemyselnými rizikami.

Najprv musíte poznať princíp fungovania plazmového rezania - viď obrázok fyzikálnych javovúplne.

Plazmový horák by sa mal držať veľmi blízko povrchu a okraja kovu, na rozdiel od toho rezanie laserom. Po zapnutí prepínača „štart“ sa najskôr rozsvieti dočasný elektrický oblúk a až potom skutočný, ktorý bude hlavným rezným prvkom. Horák s rezacím oblúkom musí byť vedený cez materiál rovnomerne a pomaly.

Rýchlosť rezania by mala byť prísne kontrolovaná. To sa dá dosiahnuť pozorovaním iskier pomocou opačná strana plech na rezanie. Ak nie sú žiadne iskry, znamená to, že rezanie kovu nebolo úplné.

To sa môže stať z niekoľkých dôvodov: kvôli príliš vysoká rýchlosť chod horáka alebo priechod aparatúry, alebo príliš nedostatočný výkon dodávaného prúdu, alebo nesúlad pravý uhol v uhle 90° medzi horákom a kovovým povrchom.

Faktom je, že k úplnému roztaveniu kovu dochádza iba vtedy, keď je plazmový rezač naklonený k povrchu kovu v pravom uhle a nie o stupeň viac alebo menej.

Po dokončení práce musí byť fréza naklonená. Aj po vypnutí prístroja bude vzduch ešte krátky čas unikať.

Pred prácou nie je na škodu preštudovať si schému vášho zariadenia: práve v nej si môžete prečítať najspoľahlivejšie informácie o prípustnej hrúbke kovu, ktorý je možné rezať alebo v ňom urobiť dieru. Konštrukcia plazmového rezača sa môže líšiť, všetko závisí od funkcií jeho účelu.

Výber plazmového rezacieho stroja

Nákup akéhokoľvek technické vybavenie- záležitosť, na ktorú nepotrebujete tráviť čas a námahu: riziko neúspešného rozhodnutia a straty peňazí je príliš vysoké. A peniaze sú tu značné, v zásade nenájdete plazmovú rezačku lacnejšie ako 500 USD.

Najprv sa pozrime na parametre a technické vlastnosti zariadenia.

Dve veľké skupiny plazmových rezačiek sú invertorové a transformátorové. Názvy hovoria samé za seba.

Otvorená a uzavretá plazmová tryska.

Ak potrebujete kompaktnú frézu na prácu s tenkými kovmi, môžete si vybrať frézu typ meniča. Spotrebúvajú málo energie, sú ľahké a majú malé rozmery.

Súčasne pracujú prerušovane a ľahko zlyhajú v dôsledku zmien sieťového napätia. Cena takýchto zariadení je celkom rozumná; sú to najlacnejšie zo všetkých plazmových rezačiek.

Ďalšou vecou sú transformátorové frézy. Tu sú rozmery aj hmotnosť „v poriadku“: seriózne zariadenia vo všetkých ohľadoch.

Spotrebúvajú veľa energie, no dokážu pracovať takmer bez prerušenia počas celého dňa. A hrúbka kovu môže byť väčšia ako pri rezaní invertorový model. Náklady na takéto zariadenia sú vysoké - od 3 000 do 20 000 USD.

Výber plazmového rezača podľa výkonu

Svoju úvahu začneme vlastnosťami a technické vlastnostičasti, ktoré plánujete spracovať a rezať. To je to, že sa vypočíta výkon rezacieho zariadenia, pretože sa bude líšiť priemer trysky a typ použitého plynu.

Využitie plazmového rezania je mimoriadne široké, takže sa stačí porozprávať o vašich konkrétnych potrebách.

Napríklad, ak je hrúbka kovových obrobkov asi 30 mm, bude vám stačiť fréza s výkonom 90A. Ľahko si poradí s vaším materiálom.

Ale ak je váš kov hrubší, hľadajte vhodný model vo výkonovom rozsahu od 90 do 170A.

Výber frézy na základe času a rýchlosti rezania materiálu

Rýchlosť plazmového rezania kovu sa meria v centimetroch za minútu. Táto rýchlosť sa tiež líši od stroja k stroju a závisí od ich celkového výkonu a povahy rezaného kovu.

Napríklad, ak sú všetky ostatné veci rovnaké, oceľ sa reže najpomalšie a meď a jej zliatiny sú o niečo rýchlejšie. A ešte rýchlejšie – hliník so svojimi hliníkovými zliatinami.

Zariadenie na plazmovú rezačku.

Ak je pre vás rýchlosť dôležitá, nezabudnite na taký ukazovateľ, ako je trvanie prevádzky bez prehriatia, to znamená bez prerušenia. Ak je v technickej špecifikácii stroja uvedená prevádzková doba 70 %, znamená to, že po siedmich minútach rezania je potrebné stroj na tri minúty vypnúť, aby vychladol.

Medzi transformátorovými frézami sú šampióni s prevádzkovou dobou 100%. Inými slovami, môžu pracovať celý deň bez vypnutia. Stáli samozrejme veľa. Ale ak máte pred sebou dlhé rezy, zvážte nákup „šampiónových“ transformátorových plazmových rezačiek.

Pár slov o horáku

Opäť hodnotíme povahu kovu alebo iného materiálu, ktorý plánujeme rezať. Výkon plazmového rezacieho horáka bude závisieť od toho. Na kvalitný strih by to malo stačiť.

Pri výpočtoch je potrebné vziať do úvahy skutočnosť, s ktorou sa môžete stretnúť ťažké podmienky práce, ktorú, ako šťastie, treba urobiť najviac krátka doba, to znamená, že rezanie by malo mať výrazne intenzívny charakter.

Nestratíme z dohľadu rukoväť horáka, toto dôležitou súčasťou pre pohodlné, a preto kvalitná práca. Dá sa upevniť na rukoväť doplnkové prvky, čo pomôže udržať trysku v rovnakej vzdialenosti od kovového povrchu. Táto rada Platí len pre manuálne modely zariadení.

Ak idete rezať tenký kov, vyberte si model s horákom, ktorý je určený na nasávanie vzduchu.

Ak vaše plány zahŕňajú masívne hrubé obrobky, kúpte si frézu s horákom na príjem ochranného plynu – napríklad dusíka.

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

Tepelné plazmové spracovanie kovov závisí od parametrov pracovného prúdu plynu alebo kvapaliny smerovaného pod tlakom na upravovaný povrch. Za úspech potrebné výsledky tryska je nastavená na tieto vlastnosti:

• 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. Teplo dosiahnuté vytvorením elektrického oblúka. Keď sa dosiahne požadovaná teplota prúd 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.
• Prítomnosť elektrického obvodu. 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 nepriameho a priameho vplyvu. 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.

Ďalším dôležitým bodom, ktorý je potrebné zvážiť, je, že plazmové rezanie hrubého kovu sa prakticky nevykonáva, pretože vedie k zvýšeným nákladom na materiál a je neúčinné.

Charakteristika a princíp rezania kovov plazmou

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 viesť 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

Kvalita práce vo veľkej miere závisí od profesionality remeselníka. Čistý a presný rez s minimálnou odchýlkou ​​od požadovaných rozmerov môže vykonávať len zamestnanec so špecializovaným vzdelaním. Bez vhodnej prípravy je nepravdepodobné, že budete môcť vykonávať rezanie postavy.

Plazmové rezanie neželezných kovov

Kde sa používa plazmové rezanie kovov?

Použitie plazmového rezania kovov sa rozšírilo v nasledujúcich oblastiach výroby:

Použitie plazmových rezacích strojov nenahradilo manuálne inštalácie. Takže umelecké strihanie kovová plazma vám 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

• 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 aspekty:

• 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

Laserové systémy poskytujú vyššiu produktivitu a rýchlosť spracovania dielov, pričom po operácii je nižšie percento natavenia. Nevýhodou laserového zariadenia je jeho vysoká cena a tiež to, že hrúbka rezaného materiálu musí byť menšia ako 20 mm.

V porovnaní s laserom má plazmatron nižšiu cenu, širší rozsah aplikácií a funkčnosti.

V poslednej dobe je čoraz populárnejšie použitie plazmového prúdu na rezanie materiálov. Rozsah použitia tejto technológie je ďalej rozšírený objavením sa na trhu ručných zariadení, ktoré sa používajú na vykonávanie plazmového rezania kovov.

Podstata plazmového rezania

Plazmové rezanie zahŕňa lokálne zahrievanie kovu v separačnej zóne a jeho ďalšie tavenie. Takéto výrazné zahrievanie sa dosahuje použitím plazmového prúdu, ktorý sa vytvára pomocou špeciálneho zariadenia. Technológia výroby vysokoteplotného plazmového prúdu je nasledovná.

• Spočiatku sa vytvorí elektrický oblúk, ktorý sa zapáli medzi elektródou zariadenia a jeho tryskou alebo medzi elektródou a rezaným kovom. Teplota takéhoto oblúka je 5000 stupňov.
• Potom sa do trysky zariadenia privádza plyn, čím sa teplota oblúka zvýši na 20 000 stupňov.
• Pri interakcii s elektrickým oblúkom sa plyn ionizuje, čo vedie k jeho premene na plazmový prúd, ktorého teplota je už 30 000 stupňov.

Výsledný plazmový prúd sa vyznačuje jasnou žiarou, vysokou elektrickou vodivosťou a výstupnou rýchlosťou z trysky zariadenia (500–1500 m/s). Takýto prúd lokálne ohrieva a taví kov v zóne spracovania, potom je rezaný, čo je jasne viditeľné aj na videu takéhoto procesu.

IN špeciálne inštalácie Na výrobu plazmového prúdu sa môžu použiť rôzne plyny. Tie obsahujú:

• obyčajný vzduch;
• technický kyslík;
• dusík;
• vodík;
• argón;
• para vyrobená vriacou vodou.

Technológia rezania kovov pomocou plazmy zahŕňa chladenie trysky zariadenia a odstraňovanie častíc roztaveného materiálu zo zóny spracovania. Tieto požiadavky sú zabezpečené prietokom plynu alebo kvapaliny privádzanej do oblasti, kde sa vykonáva rezanie. Charakteristiky plazmového prúdu generovaného na špeciálnych zariadeniach umožňujú jeho použitie na rezanie kovových dielov, ktorých hrúbka dosahuje 200 mm.

Plazmové rezacie stroje sa úspešne používajú v podnikoch rôznych priemyselných odvetví priemyslu. S ich pomocou rezanie nielen kovových častí, ale aj plastov a prírodný kameň. Vďaka takýmto jedinečným schopnostiam a svojej všestrannosti je toto zariadenie široko používané v strojárňach a lodiarskych závodoch, v reklamných a opravárenských podnikoch a v sektore verejných služieb. Obrovská výhoda Použitie takýchto inštalácií je tiež v tom, že vám umožňujú získať veľmi hladký, tenký a presný rez, čo je dôležitá požiadavka v mnohých situáciách.

Zariadenia na rezanie plazmou

Zapnuté moderný trh Na rezanie kovov pomocou plazmy sú k dispozícii dva hlavné typy zariadení:

• zariadenia na nepriame pôsobenie - vykonáva sa rezanie bezkontaktným spôsobom;
• zariadenia s priamym účinkom - kontaktné rezanie.

Prvý typ zariadenia, v ktorom sa medzi elektródou a dýzou horáka zapáli oblúk, sa používa na spracovanie nekovových výrobkov. Takéto inštalácie sa používajú hlavne v rôznych podnikoch; nenájdete ich v domácej remeselníckej dielni alebo v garáži opravára.

V zariadeniach druhého typu sa medzi elektródou a samotnou časťou zapáli elektrický oblúk, ktorý, prirodzene, môže byť vyrobený iba z kovu. Vzhľadom k tomu, že pracovný plyn v takýchto zariadeniach je ohrievaný a ionizovaný v celej medzere (medzi elektródou a časťou), plazmový prúd sa v nich líši viac veľká sila. Tento typ zariadenia možno použiť na ručné plazmové rezanie.

Každý plazmový rezací stroj pracujúci na kontaktnom princípe pozostáva zo štandardnej sady komponentov:

• Zdroj;
• plazmový horák;
• káble a hadice používané na pripojenie plazmového horáka k zdroju energie a zdroju dodávky pracovného plynu;
• plynový valec alebo kompresor na získanie prúdu vzduchu s požadovanou rýchlosťou a tlakom.

Hlavným prvkom všetkých takýchto zariadení je plazmatron, ktorý takéto zariadenia odlišuje od bežných zváracích zariadení. Plazmové horáky alebo plazmové rezačky pozostávajú z nasledujúcich prvkov:

• pracovná tryska;
• elektróda;
• izolačný prvok, ktorý je vysoko tepelne odolný.

Hlavným účelom plazmového horáka je premieňať energiu elektrického oblúka na termálna energia plazma. Plyn alebo zmes vzduchu a plynu vychádzajúca z dýzy plazmového horáka cez otvor s malým priemerom prechádza cez valcovú komoru, v ktorej je upevnená elektróda. Je to dýza plazmového rezača, ktorá poskytuje požadovanú rýchlosť a tvar toku pracovného plynu, a teda aj samotnej plazmy. Všetky manipulácie s takouto frézou vykonáva obsluha zariadenia ručne.

Vzhľadom na skutočnosť, že operátor musí držať plazmovú rezačku hmotnosťou, môže byť veľmi ťažké zabezpečiť vysoká kvalita rezanie kovov. Časti vyrobené pomocou ručného plazmového rezania majú často nerovné hrany, stopy po prehýbaní a trhaní. Aby sa zabranilo podobné nedostatky, používajú sa rôzne zariadenia: stojany a dorazy, ktoré umožňujú plynulý pohyb plazmového horáka pozdĺž línie rezu, ako aj konštantnú medzeru medzi tryskou a povrchom rezaného dielu.

Ako pracovný a chladiaci plyn možno pri použití ručného zariadenia použiť vzduch alebo dusík. Tento prúd vzduchu a plynu sa tiež používa na vyfukovanie roztaveného kovu z oblasti rezu. Pri použití vzduchu sa dodáva z kompresora a dusík pochádza z plynovej fľaše.

Požadované zdroje energie

Hoci všetky napájacie zdroje plazmových rezačiek pracujú na striedavom napájaní, niektoré ho dokážu konvertovať na jednosmerný prúd, zatiaľ čo iné ho môžu zosilniť. Ale viac vysoká účinnosť mať tie zariadenia, ktoré fungujú DC. Inštalácie fungujúce na striedavý prúd, sa používajú na rezanie kovov s relatívne nízkou teplotou tavenia, napríklad hliníka a zliatin na jeho báze.

V prípadoch, keď nie je potrebný príliš vysoký výkon plazmového prúdu, môžu byť ako zdroje energie použité konvenčné invertory. Práve tieto zariadenia vyznačujúce sa vysokou účinnosťou a zabezpečením vysokej stability elektrického oblúka sa používajú na vybavenie malých priemyselných odvetví a domácich dielní. Samozrejme, nebude možné rezať kus kovu značnej hrúbky pomocou plazmového horáka poháňaného invertorom, ale je to optimálne na riešenie mnohých problémov. Veľkou výhodou meničov sú ich kompaktné rozmery, vďaka ktorým sa ľahko prenášajú a používajú na prácu na ťažko dostupných miestach.

Zdroje transformátorového typu majú vyšší výkon, s ktorým je možné vykonávať ručné aj mechanizované rezanie kovu pomocou plazmového prúdu. Takéto zariadenie sa vyznačuje nielen vysokým výkonom, ale aj viac vysoká spoľahlivosť. Nebojí sa prepätia, ktoré môže poškodiť iné zariadenia.

Každý zdroj energie ho má dôležitá charakteristika, ako on-duration (DS). Pre transformátorové napájacie zdroje je pracovný cyklus 100%, čo znamená, že môžu byť použité celý pracovný deň, bez prestávky na chladenie alebo odpočinok. Ale, samozrejme, takéto napájacie zdroje majú aj nevýhody, z ktorých najvýznamnejšia je ich vysoká spotreba energie.

Ako sa vykonáva ručné plazmové rezanie?

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, aby ste mohli začať používať stroj na plazmové rezanie kovov, je dať všetko dohromady základné prvky. Potom sa menič alebo transformátor pripojí ku kovovému obrobku a k sieti striedavého prúdu.