Источники плазменной резки — выбор, виды, модели

Для разрезания листового металла удобно использовать плазморез. Качество получаемого реза значительно выше, чем при работе болгаркой. На поверхности отсутствуют заусенцы, и это место не требует финишной доводки. Раскаленная плазма, которая подается из прибора, воздействует только на место реза, не затрагивая остальную часть заготовки. Работа не связана с приложением усилий.

Виды и назначение плазморезов

Прежде чем понять, как выбрать плазморез, необходимо изучить существующие виды приборов. В зависимости от области применения они подразделяются:

• Инверторные. Обладают способностью резать металл толщиной 30 мм.
• Трансформаторные. Разрезают металл толщиной 80 мм.

Существует классификация в зависимости от контакта резака с деталью.

Они подразделяются:

• Контактные. При работе необходим контакт плазмы с металлом. Толщина его может быть до 18 мм.
• Бесконтактные. В этом случае металл может быть большой толщины и контакта с ним не требуется.

В зависимости от потребляемой энергии также есть свои разновидности. Это приборы:

• Бытовые. Работают от сети 220 Вт.
• Плазморез промышленный. Работает от трехфазной сети 380 Вт.

Содержание

1. Что такое плазморезы.

2. Преимущества и недостатки.

3. Принцип работы.

4. Виды плазморезов.

5. Как выбрать под ваши задачи.

 

Принцип работы устройства

Выбор плазмореза нужно начинать с изучения его устройства. Электрическая дуга нагревает ионизированный воздух до температуры 30000 градусов. Через него проходит электрический ток. Он направляется на металл. В области среза происходит его выдувание. Состоит прибор из следующих элементов:

• Плазмотрон. Это плазменный резак, который с помощью кабеля и шланга подключен к аппарату. При разрезании металла дуга возникает между заготовкой и резаком. Такие плазматроны называются прямого действия. Если разрезается неметаллическая поверхность, то дуга образуется непосредственно в резаке. Это плазматроны косвенного действия.
• Сопло. Это элемент, через который проходит воздух. В зависимости от его размера изменяется величина реза и скорость проведения работы. Наименьшие диаметры сопла составляют 3 мм, а максимальные 9−12 мм. Длина сопла выбирается в 1,5—1,8 раза больше диаметра. Чем оно длиннее, тем выше скорость. Но если эта величина слишком большая, то сопло быстро разрушается.
• Электрод. Это металлический стержень из гафния, расположенный внутри плазматрона. Другое его название — катод.

В процессе резки используется воздух. Однако в некоторых случаях идет добавление кислорода, гелия или водорода. Связано это с тем, что поверхность материала может окисляться, а эти газы выступают в качестве защитных сред.

Горелка

Рис. 1. Схема горелки

Защитный колпачок

Защитный экран

Кожух сопла

Сопло

Завихритель

Электрод

Труба водяного охлаждения

На рис. 1 представлена схема горелки, самой эксплуатируемой части плазменного станка. Чаще всего замене подлежат сопло и электрод. Их износ оказывает значительное влияние на качество резки. Самые популярные причины выхода горелки из строя, помимо естественного износа, являются низкая квалификация оператора, большая влажность воздуха, частое использование интенсивных режимов.

При выборе станка обращайте внимание на скорость поставки запасных частей. Использование оригинальных деталей от производителя продлит срок службы установке.

Преимущества и недостатки агрегатов

Чтобы понять, какой плазморез лучше, нужно знать преимущества и недостатки приборов. К преимуществам относятся:

• кроме обычного металла, можно резать алюминий, нержавейку или чугун;
• не требуется подготовки поверхности. Допускается присутствие ржавчины и краски;
• срез получается ровный без окалины;
• даже при небольшой толщине заготовки отсутствует тепловая деформация поверхности;
• безопасность в эксплуатации;
• возможность формирования сложных резов.

Однако при всех достоинствах у плазмореза есть и недостатки. К ним относятся:

• ограничение по толщине реза. Максимальная величина составляет 100 мм;
• заготовка должна располагаться четко перпендикулярно резу;
• нельзя работать двумя резаками, подключенными к одному аппарату.

Система автоматического контроля и управления высотой горелки (THC)

Современные технологии плазменной резки делают обязательным использование системы контроля высоты горелки. Производители установок плазменной резки гарантируют качество реза на заявленных толщинах только при наличии такой системы.

Эта система предназначена для управления приводом опускания и поднятия горелки в процессе плазменной резки металлов. Устройство обеспечивает работу машины в автоматическом и ручном режиме с использованием одного или двух лифтовых устройств. Система оснащена выносной графической панелью, позволяющей производить корректировку параметров и режимов работы.

Система использует напряжение дуги плазмы, чтобы управлять физической величиной высоты, расстоянием между резаком и обрабатываемой деталью в течение процесса плазменной резки. Метод обнаружения поверхности достигается контактным сенсором плазменного резака или ограничением силы столкновения резака с обрабатываемой поверхностью.

AURORA PRO AIRFORCE 60 IGBT – наилучшие показатели энергосбережения

Цена – около 40 тыс. рублей.

Технические характеристики

• Напряжение питающей сети — 380
• Потребляемый ток при максимальной нагрузке — 12.3
• Потребляемая мощность — 7.8
• Режущий ток: 20 — 60
• Максимальная толщина реза — 20
• Давление сжатого воздуха: 0.4 — 0.5
• Степень защиты: IP21
• Габаритные размеры: 485x234x425
• Вес: 24.5
• Производитель: Aurora

Подходит для резки любого токопроводящего материала: мягкая сталь, медь, алюминий, оцинковка, сплавы. Используется высокочастотное управление бесконтактного поджига дуги. Режущий ток до 60 А позволяет аппарату справляться с углеродистыми сталями толщиной порядка 20 мм. Сила тока подбирается в зависимости от особенностей и толщины обрабатываемого металла. Для выставления нужных параметров применяют цифровой индикатор.

Преимущества:

• Оперативность проведения работ, при этом шов получается качественным и тонким. Металл не деформируется.
• Аппарат построен на базе передовой технологии IGBT.
• Подходит для резки любого металла или сплава.
• Обширный температурный диапазон эксплуатации – от -20 до +50°C.

Недостатки:

• Не предназначен для интенсивного использования в промышленных условиях.

вернуться к меню

КЕДР CUT-40B с компрессором – недорогой в эксплуатации

Средняя стоимость – 40 тыс. рублей.

Технические характеристики

• Напряжение сети: 220 В
• Мощность при максимальной нагрузке: 7.50 кВт
• Максимальная толщина реза: 12 мм
• Ток резки: 20 — 40 A
• Артикул: cut40b
• Габаритные размеры: 515х262х468
• Вес: 27 кг.

Аппарат предназначен для воздушно-плазменной резки любого токопроводящего материала: мягкая, оцинкованная, нержавеющая сталь, медь, алюминий, разные сплавы. Толщина металла не должна превышать 12 мм.

Установка подключается к бытовой сети на 220 В и комплектуется компрессором с системой авторегулировки давления воздуха. Давление напрямую связано с током резки. Такая конструкция славится длительным сроком службы расходников – сопла и катода плазматрона.

По мере необходимости компрессор подключается к системе централизованной воздухоподачи или встроенному компрессору. Среди особенностей стоит отметить высокочастотное управление поджига дуги.

Преимущества:

• Высокое качество шва.
• Надежный плазменный резак.
• Подключается к обычной бытовой сети на 220 В, что упрощает использование аппарата и расширяет сферу его применения.
• Приспособленность к высокоскоростной работе.

Недостатки:

• Малая толщина реза.

вернуться к меню

Рабочий стол

Сам стол для машин плазменной резки представляет собой жесткую конструкцию, предназначенную для укладки листов толщиной до 200 мм.

В нижней части расположена система удаления дыма и частиц металла. Она состоит из секций размером примерно 500*500 мм, каждая секция может работать автономно, то есть при резке удаление отходов происходит только под задействованной в резке секцией. Такие установки наиболее энергоэффективны.

При резке плазмой на больших токах выделяется очень много металлической аэрозоли, которая впоследствии превращается в металлический абразив. Поэтому узлы стола рассчитаны работать в очень жестких условиях. В столах используется специальная пылезащищенная пневматика. Все узлы легкодоступны, поэтому в случае необходимости их легко заменить. Столы шириной от 2,5 метров имеют каналы для дымоудаления с двух сторон.

Рабочая поверхность стола чаще всего изготовлена из стальных пластин. Расстояние между пластинами бывает разное, его нужно выбирать исходя из размеров деталей, которые вы планируете вырезать, чтобы они не проваливались. Дополнительные пластины вы всегда сможете нарезать на самой установке. Обычно завод-изготовитель бесплатно поставляет программу раскроя таких пластин.

Рис. 2. Схема рабочего стола плазменной установки

Чаще всего рабочий стол бывает двух типов:

• Рабочий стол интегрирован с координатной системой.
• Рабочий стол и координатная система расположены на разных фундаментах.

Выбор конструкции установки обусловлен ограничениями по производственным площадям и максимальной толщиной металла, который планируется резать. Для металла до 10 мм подходит первый вариант, потому что он занимает меньше площади на производстве. Если же толщина металла более 10 мм, то целесообразным будет выбор второго варианта. Дело в том, что при резке больших толщин стол нагревается и со временем деформируется. Поэтому лучше будет, если направляющие будут смонтированы отдельно от рабочего стола. Типовые размеры рабочего стола обычно имеют следующую классификацию: 1500×3000 мм, 2000х6000 мм, 2000х12000 мм. Конечно, размеры стола могут быть и другими, но это уже нужно уточнять у завода-изготовителя.

Источник плазменной резки

Самым важным этапом при выборе установки является выбор источника плазменной резки. В наше время существует множество производителей таких источников с разными характеристиками и показателями по эксплуатации. Есть дорогие импортные источники, которые хорошо зарекомендовали себя при работе в «российских» условиях, и есть отечественные, цены на которые гораздо ниже.

При выборе источника покупатель смотрит на технические характеристики максимального значения толщины разрезаемого металла, при этом зачастую он не обращает внимание ни на тип металла, ни на способ резки. Эта опрометчивость приводит к тому, что источник не выдает указанных характеристик при работе. Например, установка с максимальной толщиной разрезаемого металла 40 мм не может прорезать заготовку толщиной 40 мм. Производителя нельзя винить в обмане покупателя, так как данный расчет произведен на углеродистую сталь с идеальной подачей электроэнергии и достаточное давление газа. Следует учитывать и знать то, что в технической документации значения всегда максимальны, т.е. это все, на что способно данное оборудование, но это не значит, что аппарат будет постоянно работать в таком режиме. Если вы преимущественно производите раскрой металла толщиной до 20 мм, то вам необходимо приобретать аппарат, который режет толщины не менее 38-40 мм. На пробой такой аппарат прорежет максимум 16-18 мм.

Пример максимальных характеристик для источников плазмы одного из популярных в России производителей приведены в таблице 1.

Таблица 1. Максимальные характеристики для источников плазмы.

Характеристика	Единица измерения	Источник на 130А	Источник на 260А	Источник на 400А
Максимальная производительность резки при высоком качестве (MS) (кромки)	мм	38	64	80
Максимальная производительность резки при высоком качестве (MS) (прожига)	мм	16	38	50
Максимальная скорость позиционирования X / Y	м/мин	35	35	35
Максимальная скорость резки	м/мин	12	12	12
Точность позиционирования	мм	+/-0,1	+/-0,1	+/-0,1
Повторяемость	мм	0,1	0,1	0,1
Выходной ток	А	130	260	400
Текущий диапазон регулирования	А	30-130	30-260	30-400

Lincoln Electric Tomahawk 1538 – потрясающая производительность

Стоимость – 140 тыс. рублей.

Технические характеристики

• Напряжение сети: 380 В
• Ток резки: 30 — 100 A
• Артикул: K12039-1
• Габаритные размеры: 455x301x640
• Вес: 36 кг.

Прибор подходит для резки разных материалов толщиной до 35 мм. А благодаря угольному электроду стала возможна воздушно-дуговая строжка.

Аппарат подключается к сети на 220 В. Он всецело соответствует действующим европейским и российским стандартам. Завод-изготовитель предоставляет трехлетнюю гарантию на качество сборки и комплектующие.

Модель отличается от аналогов инновационной плазменной горелкой, создающей мощное узконаправленное завихрение плазмы. Минимальный нагрев металла и отсутствие деформаций позволяют избегать дополнительных операций – отпуска и отжига. Поэтому цена готового изделия минимальна.

Преимущества:

• Инновационный поджиг дуги.
• Длительный эксплуатационный ресурс сопла и электрода.
• Эффективная система воздушного охлаждения.
• Высокое качество резки.

Плазменный резак своими руками

Сразу заметим, что плазменной резки не обязательно быть профессиональным сварщиком, опыт в сварке здесь не нужен. Если вы задумали сделать такой аппарат своими руками, примите к сведению, что у вас появится возможность идеально резать кроме металла другие материалы: пластик, дерево, керамику и пр.

Плазменный резак – дорогое удовольствие даже в виде самых простых ручных моделей, поэтому сделать самодельный аппарат имеет смысл: овчинка выделки стоит.

Единственное, что нужно купить – это источник питания и сопло. Если вы все сделаете правильно, ваш аппарат не будет уступать заводским экземплярам по своим рабочим качествам.

Для образования плазмы нужен воздух, а для системы охлаждения нужна вода или тосол, которые заливаются в специальную емкость.

Стержень нужно брать вольфрамовый., с его помощью будет формироваться электрическая дуга. Все комплектующие всегда имеются в хозяйственных магазинах. Собрав все необходимое оборудование для плазменной резки металла, аппарат производится по схемам, которые представлены в сети в большом количестве.

Опросник для подбора установки плазменной резки

Мы рассмотрели основные узлы плазменных машин и особенности, которые нужно учитывать при подборе данного вида оборудования. В заключении я представляю вашему вниманию краткий список вопросов, ответ на которые поможет вам подобрать оптимальный для вас станок:

• Какой тип металла вы будете раскраивать?
• Какова минимальная и максимальная толщина резки?
• На какой максимальной толщине вам необходима врезка (прошивка)?
• Какие требования к чистоте и точности реза?
• Нужно ли вырезать окружность, диаметр которой равен или меньше толщины листа?
• Нужно ли осуществлять рез под углом?
• Какой размер листа вы планируете резать?
• Сколько часов в сутки планируется эксплуатировать установку?
• Какое количество деталей необходимо раскраивать в смену/месяц/год?
• Какие есть ограничения по производственным площадям?
• Какие есть ограничения по электрической сети?
• На какой бюджет вы рассчитываете?

Ответ на эти вопросы и определит технические параметры для подбора подходящей установки.

Рис. 3 Установка плазменной резки от турецкого производителя

Виды плазморезов

Плазморезы подразделяются на несколько основных видов:

Типы плазморезов:

По типу резки:	По типу используемого газа:	По типу поджига дуги:	По типу охлаждения:
Для ручной резки	Плазмотроны на сжатом воздухе	С контактным поджигом	С воздушным (газовым) охлаждением
Для автоматической резки	Плазмотроны на аргоне, кислороде, азоте или их смесях	С пневмоподжигом (PN)	С жидкостным охлаждением
		С высокочастотным поджигом (HF)

• Для ручной резки. Используются для работ в небольших производствах, мастерских, станциях технического обслуживания, гаражах, личном хозяйстве и т.д. Даже инвертор небольшой мощности позволяет ручным резаком быстро и эффективно резать металл толщиной до 30 мм. Можно резать листовой металл, трубы, различные детали и конструктивные элементы.
• Для автоматической резки. Используются в станках стационарного типа для автоматического раскроя листового металла или профильных труб. В работе обычно управляются с помощью ЧПУ. Комплектуются мощными инверторами зачастую с несколькими сменными плазмотронами и соплами.

По типу используемого газа:

• Плазмотроны на сжатом воздухе. Наиболее распространенный вид плазморезов. К их достоинствам относятся простота, низкая стоимость оборудования и расходных материалов (электроды, сопла), простота в управлении, высокая эффективность и универсальность. Могут использовать обычный или очищенный сжатый воздух.
• Плазмотроны на аргоне, кислороде, азоте или их смесях. Используются в работах более сложных систем больших производств на стационарных раскройных станках для резки меди, алюминия и их сплавов. Требуют более точной настройки.

По типу поджига дуги:

• Контактные. В контактных плазмотронах соплом нужно дотронуться на поверхности рабочей детали для формирования дуги. Такой тип поджига у бытовых инверторов небольшой мощности.
• Пневмоподжиг. Инверторы с пневмоподжигом формируют стартовую (дежурную) дугу внутри плазмотрона, без контакта сопла с поверхностью детали или высокачастотного разряда, который может нанести вред электронике станка с ЧПУ.
• Высокочастотный (HF) поджиг. В данном случае дуга возбуждается при помощи входящего в состав источника тока устройства – осциллятора. Дуга образовывается, только когда имеется высокочастотный электрический разряд между поверхностями заготовки и соплом плазмотрона (при этом поверхности между собой не соприкасаются). Стартовая дуга инициируется по команде сварщика внутри поверхности плазмотрона между электродом и внутренней поверхностью сопла с помощью тока высокой частоты. Рабочая дуга автоматически поджигается от стартовой каждый раз при поднесении плазмотрона к поверхности детали и гаснет по команде сварщика или при увеличении этого расстояния.

По типу охлаждения:

• С воздушным (газовым) охлаждением. Сопло плазмореза охлаждается поступающим воздухом или рабочим газом.
• С жидкостным охлаждением. Жидкостное охлаждение плазмореза используется в высоконагруженных промышленных резаках с большими токами от 150 А.

Полезные советы по покупке и уходу

Особенности выбора и ухода за резаком:

1. Если есть выбор, всегда останавливайтесь на тех моделях, у которых есть евроразъем.
   
   В этих моделях не будет никаких проблем с подключением или удлинением кабель-шлангового пакета и других элементов между собой.
2. На расходных материалах не экономим.
   
   Только качественные будут работать на идеальный рез и долговечность резака. Быстрее всего изнашиваются сопло и катод, следовательно, за стоянием этих элементов нужно следить с особой тщательностью.
3. Резак – это резак, поэтому правила безопасности в данном случае имеют железобетонный характер.
   
   Нужно иметь защитный щиток, специальные очки. Имейте в виду, что плазменная резка – это брызги расплавленного металла. Поэтому вам не помешают и перчатки, и даже защитная обувь.
4. Работа на максимальной мощности предопределяет последующую остановку в работе.
   
   Одна из важнейших технических характеристик станков плазменной резки металла – продолжительность их работы без перерыва.
5. Если в вашем доме старая проводка, обязательно проверьте, как «подружится» ваш новый резак с вашей старой сетью.
   
   Скорее всего, дружбы не выйдет, это нужно принять во внимание.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...