Плазменная резка металла — оборудование, видео, фото

Раскрой материалов потоком плазмы является высокотехнологичным, эффективным способом качественной их обработки. Ручная плазменная резка, проводимая соответствующим оборудованием, расширяет область применения этого вида работ.

1 Особенности аппаратов и технологии плазменной резки

Плазменная резка – термический процесс разделительной обработки материалов, происходящей за счет их плавления. В качестве режущего исполнительного инструмента используется струя низкотемпературной плазмы, которую получают следующим образом. Между электродом плазменного аппарата и его соплом или разрезаемым металлом создается электрическая дуга, температура которой достигает 5000 °С.

Затем в сопло подается под давлением газ, что приводит к повышению температуры электрической дуги до 20 000 °С, в результате чего газ ионизируется и преобразуется в низкотемпературную плазму (высокотемпературный газ). Ионизация при нагреве от дуги возрастает, что ведет к повышению температуры газовой струи до 30 000 °С. При этом поток плазмы ярко светится, обладает высокой электропроводностью, проистекает из сопла со скоростью 500–1500 м/с, попадая на заготовку, локально ее разогревает и плавит в месте реза.

Для получения плазмы используют следующие газы:

• воздух;
• кислород;
• азот;
• водород;
• аргон;
• водяной пар.

Охлаждение сопла и удаление с поверхности реза расплавленных частичек материала осуществляется потоком газа или жидкости. Толщина разрезаемого плазменными установками металла может достигать 200 мм.

Эта технология крайне редко используется в быту, зато получила широкое распространение в различных промышленных отраслях. Плазменным аппаратом можно качественно, быстро, легко разрезать любой металл и другие материалы – пластик, камень. Благодаря этому, его используют в судостроении, машиностроении, коммунальной сфере, для ремонта техники, изготовлении рекламы и многого другого. Получаемый срез всегда аккуратный, ровный и красивый.

Терминология

Плазморез – это название всего аппарата (источник электропитания, плазмотрон, компрессор и кабель-пакет с трубками и проводами), предназначенного для плазменной резки. Плазморезом, в обиходе, называют и аппарат, и машину, и станок плазменной резки – всё зависит от его конструкции и мощности.

Разделение детали осуществляется плазмотроном (этот узел рабочий держит в руке), исполнительным органом которого является резак (это для разделения металла) и плазменная горелка (для обратного действия — сварки). Их можно использовать наоборот и для других целей.

Горелка и резак – это составные части плазмотрона:

• резак формирует узкую и сильную струю, которой удобно резать, т. к. за счёт кинетической энергии газа из реза «выбиваются» капли металла;
• горелка – широкую с высокой температурой, но низкой кинетической энергией. Горелку удобно применять для разогрева поверхности (например, при пайке лёгкими припоями).

При определённом навыке возможно их использование и для смежных целей.

Плазморезка — сленговое название резака.

Аппараты плазменной резки – малогабаритный маломощный комплект, который помещается на слесарном верстаке.

Машины плазменной резки – крупногабаритное средней мощности оборудование (часто с ЧПУ), которое ещё можно перемещать на транспортной телеге по цеху. На другой объект — грузят краном в авто.

Станки плазменной резки. Мощное фундаментальное (т. е. на фундаменте) оборудование, режет и паяет всё подряд, полностью автоматизированное (работает само: утром программу «зарядили» и пашет, пока все не переделает).

Оборудование плазменной резки – это всё, что необходимо для процесса обработки плазмой: от зажима до горелки.

************************************

Плазменная резка является эффективным процессом обработки металла, где вместо резца применяется струя плазмы. Плазма – это ионизированный газ с электрически заряженными частицами, который способен проводить ток. Сущность метода состоит в местном расплавлении металла и выдувания его с полости реза. Перемещением относительно рабочей поверхности струи плазмы, исходящей с резака, осуществляется плазменная резка.

• Оборудование для плазменного резания металла особенно необходимо в тех отраслях хозяйствования, где предъявляются высокие требования к точности, экономичности, а также аккуратности при резке металла.
• Оборудование плазменной резки обладает более высоким КПД и повышенным качеством резки. Сегодня на рынке помимо оборудования плазменной резки широко представлены лазерные аппараты, но и в сравнении с ними оборудование плазменной резки также выигрывает, так как обладает более высокой скоростью.
• Внешний вид реза после плазменной резки отличается высочайшим качеством – это ровные края без наличия зазубрин.
• Неоценимым свойством оборудования плазменной резки металла есть его способность резать достаточно толстые листы материала – более 40 миллиметров.

Преимущества

1. при помощи оборудования обрабатываются любые металлы: сталь, черные и цветные металлы, сплавы и др.;
2. скорость резания листового металла для малых и средних толщин выше в несколько раз, чем при процессе газопламенной резки;
3. нагрев детали происходит незначительно и локально, чем исключается ее деформация;
4. высокое качество поверхности в месте разреза;
5. безопасность процесса, который не ограничивается по геометрии.

Оборудование плазменной резки сегодня выпускается множеством производителей, некоторые бренды из них: Сварог, Kemppi, Merkle, Fubag, EWM, Blueweld, Telwin Aurora Brima и др. Цены на популярные модели аппаратов плазменной резки находятся в доступном диапазоне. Так аппарат для плазменной резки Сварог CUT можно приобрести по стоимости от 14000 руб. в зависимости от модели, TECNICA PLASMA — от 23000руб, TECHNOLOGY PLASMA — от 38000руб, SUPERLASMA — от 99000руб.

Классификация и характеристики оборудования

То оборудование, которое используется для плазменной резки металлических заготовок, можно поделить в зависимости от его действия на обрабатываемую поверхность.

Для бесконтактной резки используется оборудование косвенного действия, в свою очередь, для контактной – прямого.

Резка косвенного действия используется при необходимости провести обработку неметаллических заготовок, соответственно, второй тип резки используется исключительно для работы с металлами.

В этом случае и аппарат, и сама обрабатываемая деталь включатся в единую схему, что и приводит к образованию необходимой дуги.

Идущий из сопла ионизированный поток газа равномерно прогревается по всему участку, вплоть до самой заготовки. Для того чтобы работать с металлом, требуется оборудование, предназначенное только для прямого действия.

Используемый для плазменной резки ручной аппарат получает питание от электрической сети.

Следует отметить, что данный тип резки металлов является не только востребованным, но и экономически обоснованным, даже несмотря на то, что цена оборудования достаточно высокая.

В настоящее время резка плазмой уже стала традиционным способом обработки металлов.

Для того чтобы выполнить необходимую раскройку материалов при использовании аппарата для плазменной резки, не нужно обладать специальной подготовкой и иметь квалификацию.

Работа выполняется достаточно быстро при минимальных трудозатратах.

За счет того, что в рабочем процессе активно участвует воздух, удается сократить расход газа, однако при этом значительно увеличивается вес и габариты используемого оборудования.

Современные устройства, которые применяются для ручной резки плазмой, имеют компактные размеры и привлекательный внешний вид.

Они дополнительно для повышения удобства эксплуатации оснащаются подъемными ручками, всевозможными колесиками, а их корпуса производятся преимущественно из легких композитных материалов.

На видео ниже представлен ручной аппарат для плазменной резки.

Видео:

Горелки плазменные — какие бывают, как устроены, работают, что нужно знать

Плазменный тип сварки широко используется при работе с тугоплавкими разновидностями металлов. Для ее проведения используются специальные плазменные аппараты. Они же нуждаются в плазменных горелках, с чьей помощью осуществляется процесс сварки. Рассмотрим основной принцип работы горелки, ее устройство и особенности. Плазменная горелка: как она устроена Плазменный резак, он же одноименная горелка или плазмотрон, состоящий из… Далее »

3 Устройства для ручной плазменной резки металлов

Они состоят из плазмотрона, источника питания, набора кабелей и шлангов, с помощью которых производится соединение плазмотрона с источником питания и газовым баллоном или компрессором. Плазмотрон (плазменный резак) – главный элемент такого оборудования. Иногда по ошибке так называют весь аппарат. Возможно, это обусловлено тем, что применяемые для плазмореза источники питания не отличаются от подобных им устройств и могут использоваться вместе со сварочным оборудованием. А единственным элементом, который отличает плазменный аппарат от другого устройства, и является плазмотрон. Его основные составляющие:

• сопло;
• электрод;
• термостойкий изолятор, расположенный между ними.

Плазмотрон – это оборудование, которое энергию электрической дуги преобразует в тепловую энергию плазмы.Внутри его корпуса имеется цилиндрическая камера с выходным каналом (соплом) очень маленького диаметра. В тыльной части камеры установлен электрод, который служит для образования электрической дуги. Сопло отвечает за скорость и форму потока плазмы. Аппарат ручной плазменной резки применяется для раскроя металла вручную – оператор держит плазмотрон в руках и ведет его над линией реза.

Так как рабочий инструмент находится все время на весу, и поэтому может быть подвержен перемещениям из-за непроизвольных движений исполнителя, это неизменно отражается на качестве раскроя. Рез может быть неровным, с наплывами, следами рывков и так далее. Для облегчения и улучшения качества работы существуют специальные подставки, упоры, надеваемые на сопло плазмотрона. Они позволяют поставить оборудование непосредственно на заготовку и вести его вдоль линии реза. Зазор между металлом и соплом в этом случае всегда будет соответствовать предъявляемым требованиям.

При ручной резке плазмообразующим и защитным (для охлаждения сопла и удаления продуктов резки) газом может быть воздух или азот. Они подаются от магистрали, баллона или встроенного в оборудование компрессора.

Факторы, влияющие на работу плазменного резака

Плазма резка металла, видео данного процесса демонстрирует модель с определенной формой сопла, и кроме этого элемента на работу оборудования влияют и другие особенности конструкции. Сопло обладает определенным диаметром, и от этого показателя будут зависеть скоростные возможности плазменной дуги и быстрота обработки поверхности.

Через сопла с разным диаметром проходит определенное количество рабочей среды.

Также диаметр непосредственно влияет на ширину получаемого реза и качество его кромок. В зависимости от диаметра сопла плазмотрона, меняется время охлаждения металла.

По обучающему плазма резка металла видео станет понятно, что сопло является съемным элементом конструкции, так что при необходимости есть смысл его замены на деталь с другим диаметром или с другой конфигурацией.

Все будет зависеть от того, какие цели вы перед собой ставите, и какие материалы собираетесь обрабатывать с помощью ручного плазменного резака.

Перед тем, как приступать к резанию, нужно нажжено установить оборудование, чтобы аппарат постоянно охлаждался. Затем собирается аппарат, для этого подключаются кабеля, причем выполнять подключение нужно по прилагаемым схемам. Когда аппарат для плазменной резки установлен и полностью смонтирован, выполняется его подключение к электрической сети.

Резать или выполнять иные виды обработки, нужно в пределах, заложенных в аппарате технических параметров.

В противном случае, аппарату для плазменной резки не хватит мощности, и плазмотрон получит серьезные перегрузки, что приведет к необходимости приобретения новых запасных частей.

Полезные советы и рекомендации

Качество выполняемой обработки напрямую зависит от конфигурации и типа сопла, так, в частности, его диаметр может влиять на скорость образования и формирование самой дуги.

Кроме этого, этот показатель оказывает влияние на объем пропускаемого воздуха или газа, а также ширину реза.

Правильно подобранный диаметр позволяет получить на выходе чистый и качественный рез с ровными кромками.

Следует отметить то, что сопло можно в любой момент поменять на новое, а кроме этого, есть возможность увеличить его длину, что позволит несколько улучшить режущие характеристики.

Перед началом работ на ручном аппарате следует тщательно проверить всю схему подключения используемого оборудования, а также исправность кабелей и шлангов.

Не следует перегружать аппарат, так как это может привести к его поломке.

Видео:

Несмотря на то, что цена такого типа оборудования достаточно высокая, оно достаточно быстро окупается. Все же цена не должна быть определяющим фактором при выборе оборудования.

4 Источники питания ручных плазменных аппаратов для резки

Все источники питания ручных аппаратов работают от электросетей переменного тока. Большинство из них преобразуют получаемую электроэнергию в напряжение постоянного тока, а остальные служат только для усиления переменного тока. Такое распределение обусловлено тем, что у плазмотронов, работающих на постоянном токе, более высокий КПД. Переменный ток применяется в ряде случаев – к примеру, для раскроя алюминия и сплавов из него.

Источником питания может служить инвертор или трансформатор, подающий на плазмотрон ток большой силы. Инверторы обычно используют на маленьких производствах и в быту. Они обладают меньшими габаритами, весом и в энергопотреблении намного экономнее, чем трансформаторы. Инверторы чаще всего входят в состав ручного аппарата для плазменной резки. К достоинствам инверторных устройств относят КПД, который выше, чем у трансформаторных, на 30 %, и стабильное горение электрической дуги, а также компактность и возможность проводить работы в любых труднодоступных местах.

К недостаткам – ограничение по мощности (максимальная сила тока обычно составляет 70–100 А). Как правило, инверторные аппараты используют при разрезании заготовок сравнительно небольшой толщины.

Трансформаторные источники питания получили свое название из-за используемых в их конструкции низкочастотных трансформаторов. Они обладают гораздо большими габаритами и массой, но при этом могут иметь и более высокую, чем инверторные источники, мощность. Трансформаторные аппараты применяют для ручной и механизированной резки металлов различных толщин. Они более надежны, потому что при скачках напряжения не выходят из строя. Продолжительность их включения выше, чем у инверторных аппаратов, и может достигать значений в 100 %.

Продолжительность включения (ПВ) оказывает прямое влияние на специфику работы с оборудованием. Например, если ручная плазменная резка металла, оборудование для которой имеет ПВ 40 %, длилась без перерыва 4 минуты, то затем аппарату необходимо дать 6 минут отдыха для того, чтобы он остыл. Устройства с ПВ 100 % используют в производстве, где аппарат эксплуатируется на протяжении всего рабочего дня. Существенный недостаток трансформаторного оборудования – высокое энергопотребление.

5 Принцип работы аппаратов для ручной плазменной резки

После того, как установка ручной плазменной резки собрана (произведены все подключения и соединения ее элементов), металлическую заготовку подсоединяют к аппарату (инвертору или трансформатору) предусмотренным для этого кабелем. Оборудование подключают к электросети, плазмотрон подносят к обрабатываемому материалу на расстояние до 40 мм и производят зажигание дежурной (инициирующей ионизацию) электрической дуги. Затем открывают подачу газа.

После получения плазменной струи, которая обладает высокой электропроводимостью, в момент ее соприкосновения с металлом образуется рабочая (режущая) электрическая дуга. Одновременно автоматически отключается дежурная. Рабочая дуга поддерживает непрерывность процесса ионизации подаваемого газа, образования плазменного потока. Если она по какой-то причине погаснет, то требуется прекратить подачу газа, заново включить плазменный аппарат и зажечь дежурную дугу, а после этого пустить газ.

Поделитесь в соц.сетях:

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