Плазменный резак как работает: Принцип работы плазмореза | Строительный портал

Содержание

Принцип работы плазмореза | Строительный портал

Плазменная резка широко используется в различных отраслях промышленности: машиностроении, судостроении, изготовлении рекламы, коммунальной сфере, изготовлении металлоконструкций и в других отраслях. К тому же, в частной мастерской плазморез тоже может пригодиться. Ведь с помощью него можно быстро и качественно разрезать любой токопроводящий материал, а также некоторые нетокопроводящие материалы – пластик, камень и дерево. Разрезать трубы, листовой металл, выполнить фигурный рез или изготовить деталь можно просто, быстро и удобно с помощью технологии плазменной резки. Рез выполняется высокотемпературной плазменной дугой, для создания которой нужен лишь источник тока, резак и воздух. Чтобы работа с плазморезом давалась легко, а рез получался красивым и ровным, не мешает узнать принцип работы плазмореза, который даст базовое понятие, как можно управлять процессом резки.

  1. Устройство плазмореза
  2. Принцип работы плазмореза
  3. Параметры плазмореза
  4. Плазморез своими руками
  5. ЧПУ плазморез своими руками

 

Устройство плазмореза

Аппарат под названием «плазморез» состоит из нескольких элементов: источника питания, плазменного резака/плазмотрона, воздушного компрессора и кабель-шлангового пакета.

Источник питания для плазмореза подает на плазмотрон определенную силу тока. Может представлять собой трансформатор или инвертор.

Трансформаторы более увесисты, потребляют больше энергии, но зато менее чувствительны к перепадам напряжения, и с помощью них можно разрезать заготовки большей толщины.

Инверторы легче, дешевле, экономнее в плане энергопотребления, но при этом позволяют разрезать заготовки меньшей толщины. Поэтому их используют на маленьких производствах и в частных мастерских. Также КПД инверторных плазморезов на 30 % больше, чем у трансформаторных, у них стабильнее горит дуга. Пригождаются они и для работы в труднодоступных местах.

Плазмотрон или как его еще называют «плазменный резак» является главным элементом плазмореза. В некоторых источниках можно встретить упоминание плазмотрона в таком контексте, что можно подумать будто «плазмотрон» и «плазморез» идентичные понятия.

На самом деле это не так: плазмотрон – это непосредственно резак, с помощью которого разрезается заготовка.

Основными элементами плазменного резака/плазмотрона являются сопло, электрод, охладитель/изолятор между ними и канал для подачи сжатого воздуха.

Схема плазмореза наглядно демонстрирует расположение всех элементов плазмореза.

Внутри корпуса плазмотрона находится электрод, который служит для возбуждения электрической дуги. Он может быть изготовлен из гафния, циркония, бериллия или тория. Эти металлы приемлемы для воздушно-плазменной резки потому, что в процессе работы на их поверхности образуются тугоплавкие оксиды, препятствующие разрушению электрода. Тем не менее, используют не все эти металлы, потому что оксиды некоторых из них могут нанести вред здоровью оператора. Например, оксид тория – токсичен, а оксид бериллия – радиоактивен. Поэтому самым распространенным металлом для изготовления электродов плазмотрона является гафний.

Реже – другие металлы.

Сопло плазмотрона обжимает и формирует плазменную струю, которая вырывается из выходного канала и разрезает заготовку. От размера сопла зависят возможности и характеристики плазмореза, а также технология работы с ним. Зависимость такая: от диаметра сопла зависит, какой объем воздуха может через него пройти за единицу времени, а от объема воздуха зависят ширина реза, скорость охлаждения и скорость работы плазмотрона. Чаще всего сопло плазмотрона имеет диаметр 3 мм. Длина сопла тоже важный параметр: чем длиннее сопло, тем аккуратнее и качественнее рез. Но с этим надо быть поаккуратнее. Слишком длинное сопло быстрее разрушается.

Компрессор для плазмореза необходим для подачи воздуха. Технология плазменной резки подразумевает использование газов: плазмообразующих и защитных. В аппаратах плазменной резки, рассчитанных на силу тока до 200 А, используется только сжатый воздух, и для создания плазмы, и для охлаждения. Такого аппарата достаточно для разрезания заготовок 50 мм толщиной.

Промышленный станок плазменной резки использует другие газы – гелий, аргон, кислород, водород, азот, а также их смеси.

Кабель-шланговый пакет соединяет источник питания, компрессор и плазмотрон. По электрическому кабелю подается ток от трансформатора или инвертора для возбуждения электрической дуги, а по шлангу идет сжатый воздух, который необходим для образования плазмы внутри плазмотрона. Более детально, что именно происходит в плазмотроне, расскажем ниже.

 

Принцип работы плазмореза

 

Как только нажимается кнопка розжига, источник питания (трансформатор или инвертор) начинает подавать на плазмотрон токи высокой частоты. В результате внутри плазмотрона возникает дежурная электрическая дуга, температура которой 6000 – 8000 °С. Дежурная дуга зажигается между электродом и наконечником сопла  по той причине, что образование дуги между электродом и обрабатываемой заготовкой сразу – затруднительно. Столб дежурной дуги заполняет весь канал.

После возникновения дежурной дуги в камеру начинает поступать сжатый воздух. Он вырывается из патрубка, проходит через электрическую дугу,  вследствие чего нагревается и увеличивается в объеме в 50 – 100 раз. Помимо этого воздух ионизируется и перестает быть диэлектриком, приобретая токопроводящие свойства.

Суженное к низу сопло плазмотрона обжимает воздух, формирует из него поток, который со скоростью 2 – 3 м/с вырывается из сопла. Температура воздуха в этот момент может достигать 25000 – 30000 °С. Именно этот высокотемпературный ионизированный воздух и является в данном случае плазмой. Ее электропроводимость примерно равна электропроводимости металла, который обрабатывается.

В тот момент, когда плазма вырывается из сопла и соприкасается с поверхностью обрабатываемого металла,

зажигается режущая дуга, а дежурная дуга гаснет. Режущая/рабочая дуга разогревает обрабатываемую заготовку в месте реза – локально. Металл плавится, появляется рез. На поверхности разрезаемого металла появляются частички расплавленного только что металла, которые сдуваются с нее потоком воздуха, вырывающегося из сопла. Это самая простая технология плазменной резки металла.

Катодное пятно плазменной дуги должно располагаться строго по центру электрода/катода. Чтобы это обеспечить, используется так называемая вихревая или тангенциальная подача сжатого воздуха. Если вихревая подача нарушена, то катодное пятно смещается относительно центра электрода вместе с плазменной дугой. Это может привести к неприятным последствиям: плазменная дуга будет гореть нестабильно, может образовываться две дуги одновременно, а в худшем случае – плазмотрон может выйти из строя.

Если увеличить расход воздуха, то скорость плазменного потока увеличится, также увеличится и скорость резки. Если же увеличить диаметр сопла, то скорость уменьшится и увеличится ширина реза. Скорость плазменного потока примерно равна 800 м/с при токе 250 А.

Скорость реза – тоже важный параметр. Чем она больше, тем тоньше рез. Если скорость маленькая, то ширина реза увеличивается. Если увеличивается сила тока, происходит то же самое – ширина реза увеличивается. Все эти тонкости относятся уже непосредственно к технологии работы с плазморезом.

 

Параметры плазмореза

 

Все аппараты плазменной резки можно разделить на две категории: ручные плазморезы и аппараты машинной резки.

Ручные плазморезы используются в быту, на маленьких производствах и в частных мастерских для изготовления и обработки деталей. Основная их особенность в том, что плазмотрон держит в руках оператор, он ведет резак по линии будущего реза, держа его на весу. В итоге рез получается хоть и ровным, но не идеальным. Да и производительность такой технологии маленькая. Чтобы рез получился более ровным, без наплывов и окалины, для ведения плазмотрона используется специальный упор, который одевается на сопло.

Упор прижимается к поверхности обрабатываемой заготовки и остается только вести резак, не переживая за то, соблюдается ли необходимое расстояние между заготовкой и соплом.

На ручной плазморез цена зависит от его характеристик: максимальной силы тока, толщины обрабатываемой заготовки и универсальности. Например, существуют модели, которые можно использовать не только для резки металлов, но и для сварки. Их можно отличить по маркировке:

  • CUT – разрезание;
  • TIG – аргонодуговая сварка;
  • MMA – дуговая сварка штучным электродом.

Например, плазморез FoxWeld Plasma 43 Multi совмещает все перечисленные функции. Его стоимость 530 – 550 у.е. Характеристики, касающиеся плазменной резки: сила тока – 60 А, толщина заготовки – до 11 мм.

Кстати, сила тока и толщина заготовки – основные параметры, по которым подбирается плазморез. И они взаимосвязаны.

Чем больше сила тока, тем сильнее плазменная дуга, которая быстрее расплавляет металл. Выбирая плазморез для конкретных нужд, необходимо точно знать, какой металл придется обрабатывать и какой толщины. В приведенной ниже таблице указано, какая сила тока нужна для разрезания 1 мм металла. Обратите внимание, что для обработки цветных металлов требуется большая сила тока. Учтите это, когда будете смотреть на характеристики плазмореза в магазине, на аппарате указана толщина заготовки из черного металла. Если вы планируете резать медь или другой цветной металл, лучше рассчитайте необходимую силу тока самостоятельно.

Например, если требуется разрезать медь толщиной 2 мм, то необходимо 6 А умножить на  2 мм, получим плазморез с силой тока 12 А. Если требуется разрезать сталь толщиной 2 мм, то умножаем 4 А на 2 мм, получаем силу тока 8 А. Только берите аппарат плазменной резки с запасом, так как указанные характеристики являются максимальными, а не номинальными. На них можно работать только непродолжительное время.

Станок с ЧПУ плазменной резки используется на производственных предприятиях для изготовления деталей или обработки заготовок. ЧПУ означает числовое программное управление. Станок работает по заданной программе с минимальным участием оператора, что максимально исключает человеческий фактор на производстве и увеличивает производительность в разы. Качество реза машинным аппаратом идеально, не требуется дополнительная обработка кромок. А самое главное – фигурные резы и исключительная точность. Достаточно ввести в программу схему реза и аппарат может выполнить любую замысловатую фигуру с идеальной точностью. На станок плазменной резки цена значительно выше, чем на ручной плазморез. Во-первых, используется большой трансформатор. Во-вторых, специальный стол, портал и направляющие. В зависимости от сложности и размеров аппарата цена может быть от 3000 у.е. до 20000 у.е.

Аппараты машинной плазменной резки используют для охлаждения воду, поэтому могут работать всю смену без перерыва. Так называемый ПВ (продолжительность включения) равен 100 %. Хотя у ручных аппаратов он может быть и 40 %, что означает следующее: 4 минуты плазморез работает, а 6 минут ему необходимо для того, чтобы остыть.

 

Плазморез своими руками

 

Наиболее разумно будет приобрести плазморез готовый, заводского исполнения. В таких аппаратах все учтено, отрегулировано и работает максимально идеально. Но некоторые умельцы «Кулибины» умудряются смастерить плазморез своими руками. Результаты получаются не очень удовлетворительными, так как качество реза хромает. В качестве примера приведем урезанный вариант, как можно сделать плазморез самостоятельно. Сразу оговоримся, что схема далека от идеала и лишь дает общее понятие процесса.

Итак, трансформатор для плазмореза должен быть с падающей ВАХ.

Пример на фото: первичная обмотка – снизу, вторичная – сверху. Напряжение – 260 В. Сечение обмотки – 45 мм2, каждая шина 6 мм2. Если установить силу тока на 40 А напряжение падает до 100 В. У дросселя также сечение 40 мм2, наматывался той же шиной, всего около 250 витков.

Для работы нужен воздушный компрессор, естественно, заводского исполнения. В данном случае использовался агрегат производительностью 350 л/мин.

Самодельный плазморез – схема работы.

Плазмотрон лучше приобрести заводской, он обойдется примерно в 150 – 200 у.е. В данном примере плазмотрон изготавливался самостоятельно: медное сопло (5 у.е.) и гафниевый электрод (3 у.е.), остальное «кустарщина». За счет чего расходники быстро вышли из строя.

Схема работает так: на резаке находится кнопка пуск, при ее нажатии реле (р1) подает на блок управления напряжение, реле (р2) подает напряжение на трансформатор,  затем пускает воздух для продувки плазмотрона. Воздух осушает камеру плазмотрона от возможного конденсата и выдувает все лишнее, на это у него есть 2 – 3 секунды. Именно с такой задержкой срабатывает реле (р3), которое подает питание на электрод для поджига дуги. Затем включается осциллятор, который ионизирует пространство между электродом и соплом, как результат загорается дежурная дуга. Далее плазмотрон подносится к изделию и загорается режущая/рабочая дуга между электродом и заготовкой. Реле геркона отключает сопло и поджиг. Согласно данной схеме, если режущая дуга внезапно погаснет, например, если сопло попало в отверстие в металле, то реле геркона снова подключит поджиг и спустя несколько секунд (2 – 3) загорится дежурная дуга, а затем режущая. Все это при условии, что кнопка «пуск» не отпускается. Реле (р4) пускает воздух в сопло с задержкой, после того, как отпустили кнопку «пуск» и режущая дуга погасла. Все эти предосторожности необходимы для того, чтобы продлить ресурс сопла и электрода.

Самостоятельное изготовление плазмореза в «домашних» условиях дает возможность изрядно сэкономить, но о качестве реза говорить не приходится. Хотя если за работу возьмется инженер, то результат может быть даже лучше заводского исполнения.

 

ЧПУ плазморез своими руками

 

Станок плазменной резки с ЧПУ может позволить себе не каждое предприятие, ведь его стоимость может достигать 15000 – 20000 у.е. Довольно часто такие организации заказывают выполнение работ плазменной резки на специальных предприятиях, но это тоже обходится недешево, особенно если объемы работ большие. Но ведь так хочется свой новый станок плазменной резки, а средств не хватает.

Помимо известных профильных заводов есть предприятия, которые занимаются производством станков плазменной резки, закупая лишь профильные детали и узлы, а все остальное изготавливают самостоятельно. В качестве примера мы расскажем, как делают станки плазменной резки с ЧПУ инженеры в производственном цеху.

Составляющие станка плазменной резки своими руками:

  • Стол 1270х2540 мм;
  • Ременная передача;
  • Шаговые детали;
  • Линейные направляющие HIWIN;
  • Система, управляющая высотой факела THC;
  • Блок управления;
  • Стойка-терминал, в котором находится блок управления ЧПУ, стоит отдельно.

Характеристики станка:

  • Скорость перемещения по столу 15 м/мин;
  • Точность установки позиции плазмотрона 0,125 мм;
  • Если использовать аппарат Powermax 65, то скорость реза будет 40 м/мин для 6 мм заготовки или 5 м/мин для заготовки толщиной 19 мм.

На подобный станок плазменной резки металла цена будет около 13000 у.е., не включая источник плазмы, который придется приобрести отдельно – 900 у.е.

Для изготовления такого станка комплектующие заказываются отдельно, а затем все собирается самостоятельно по такой схеме:

  • Готовится основание для сварки стола, оно должно быть строго горизонтальным, это очень важно, лучше проверить уровнем.
  • Сваривается рама станка в виде стола. Можно использовать трубы квадратного сечения. Вертикальные «ноги» необходимо усилить укосинами.

  • Рама покрывается грунтовкой и краской, чтобы защитить от коррозии.

  • Изготавливаются опоры для станка. Материал опор – дюраль, болты 14 мм, гайки лучше приварить к болтам.

  • Сваривается водяной стол.

  • Устанавливаются крепления для реек и ставятся рейки. Для реек используется металл в виде полосы 40 мм.
  • Устанавливаются линейные направляющие.
  • Корпус стола зашивается листовым железом и окрашивается.
  • Устанавливается портал на направляющие.

  • На портал устанавливается двигатель и концевые индуктивные датчики.
  • Устанавливаются рельсовые направляющие, зубчастая рейка и двигатель оси Y.

  • Устанавливаются направляющие и двигатель на оси Z.
  • Устанавливается датчик поверхности металла.

  • Устанавливается кран для слива воды из стола, ограничители для портала, чтобы не съехал со стола.
  • Устанавливаются кабель-каналы Y,Z и X.

  • Все провода прячутся в гофру.
  • Устанавливается механизированная горелка.

  • Далее изготавливается терминал с ЧПУ. Сначала сваривается корпус.
  • В корпус терминала с ЧПУ устанавливается монитор, клавиатура, модуль ТНС и кнопки к нему.

Все, станок плазменной резки с ЧПУ готов.

Несмотря на то, что плазморез имеет достаточно простое устройство, все же не стоит браться за его изготовление без серьезных познаний в сварочном деле и большого опыта. Новичку проще заплатить за готовое изделие. А вот инженеры, желающие воплотить свои знания и умения в домашних условиях, что называется «на коленке», могут попробовать создать плазморез своими руками от начала и до конца.

Что такое плазменный резак и как он работает?

 

Плазма является одним из четырех состояний вещества, наряду с жидкостью, газом и твердым телом. Технически это ионизированный тип газа, заполненный положительными ионами. Это позволяет плазме стать электропроводящей. Газ, который несет электричество, — называется плазмой.

Плазменная резка включает использование этого газа для резания металла. Из сопла плазматрона выходит поток плазмы, который можно использовать для резки различных веществ.

Что такое плазма?

Как уже упоминалось, плазмой является состояние вещества, состоящего из ионизированного газа. Из-за структуры газа и того факта, что плазма ведет себя как нормальный газ, она представляется большинству внешних источников как еще один вид газа. Вот почему ученым потребовалось столько времени, чтобы обнаружить, что плазма проводит электричество с такой силой, что может гореть и резать.

Вызов плазмы, это на самом деле довольно известный научный принцип. Все, что вам нужно сделать, это активировать газ, достаточный для того, чтобы электроны на внешнем слое отделились. Конечно, сделать это будет немного сложнее, чем просто объяснить это. Тепловая энергия — это нормальный выбор, но технологии создания плазмы просто не было.

Принципиальная функция плазменного резака

Как и любой другой резак, плазматрон направляет плотный поток плазмы, плавящий материал, который вы режете. Существуют различные плазматронов, способные резать различные виды металлов с толщиной от 12 до 50 мм, тут http://www.induktor.ru/catalog/svarochnye_gorelki/plazmotron/  вы можете купить плазменный резак для ваших технических словий. Наиболее часто для питания используется постоянный ток. Он производит пламя, намного более стабильное. Поскольку пламя более стабильно с меньшим количеством тепла, на устройстве не так много износа.

Сопло внутри горелки поддерживает постоянный поток газа. Это по существу катод. Анод, другая часть, которая помогает зажечь факел, может быть внутренней или внешней. Когда электрическая дуга начинает протекать между двумя электродами, это нагревает газ, вытекающий из сопла. Поскольку газ движется с такой высокой скоростью, он гарантирует, что вы не получите плазму в сопле. Если вы это сделаете, вы должны немедленно прекратить использовать его.

Вы можете легко найти ряд преимуществ для плазменной резки:

Скорость резания — благодаря использованию плазмы, а не огня, роботизированные плазменные резаки могут прорезать материал примерно на 5 раз быстрее, чем традиционные факелы. Некоторые плазматроны режут металл со скоростью 500 дюймов в минуту.

Широкое разнообразие использования. Поскольку плазменные резаки обеспечивают такую быструю и точную резку, вы можете использовать их в большем количестве ситуаций, чем использовать традиционный огненный резак. Тот факт, что они используют азот, позволяет им прорезать самые жесткие металлы.

Простота использования. Вам не нужно какое-либо специальное обучение, чтобы использовать плазматрон. Они используются так же, как традиционные резаками, с несколькими отличиями из-за сокращения топлива.

Безопасность. В то время как слишком много накоплений газа в вашем резаке всегда может вызвать проблемы, азот не известен как легковоспламеняющийся. Это означает, что существует не так много опасностей для безопасности, как это было бы с другими резаками.

Экономичный. Несмотря на свои спецификации в области научной фантастики, плазменный резак на самом деле дешевле, чем водоструйные или лазерные фрезы.

Не нагревает окружающий материал. Одна из самых больших проблем с резаками — это то, как они нагревают материал вокруг разреза. Плазменные горелки не расходуют тепло так же, как традиционный резак. Поэтому вам не придется беспокоиться о повреждении материалы.

 

 

 

Преимущества и недостатки плазменной резки

Преимущества и недостатки плазменной резки по сравнению с другими методами резки металлов?

Резка металлов — проблема, с которой приходится сталкиваться и в цеху, и на стройплощадке, и в мастерской. Простые решения вроде автогена устроят многих, но не всех. Если объем работ по резке металла большой, а требования к качеству реза высоки, то стоит подумать об использовании аппарата плазменной резки (плазмореза).
Первые установки и аппараты плазменной резки появились более полувека назад, но широкому кругу мастеров они стали доступны только в последние два десятилетия.

ПРЕИМУЩЕСТВА:
Какие преимущества в работе дает аппарат или станок плазменной резки металла в работе?

1. При правильном подборе мощности он позволит в 4-10 раз (по сравнению кислородной горелкой) повысить производительность. По этому параметру плазморез уступит лишь промышленной лазерной установке, зато намного выиграет в себестоимости. Экономически целесообразно использовать плазменную резку на толщинах металла до 50-60мм. Кислородная же резка более предпочтительна при раскрое стальных листов толщиной свыше 50 мм.

2. УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ. Плазменная резка позволяет обрабатывать и сталь, и чугун, и алюминий, и медь, и титан, и любой другой металл, причем работы выполняются с использованием одного и того же оборудования: достаточно выбрать оптимальный режим по мощности и выставить необходимое давление воздуха. Важно отметить и то, что качество подготовки поверхности материала особого значения не имеет: ржавчина, краска или грязь помехой не станут.

3. ТОЧНОСТЬ и ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО РЕЗА. Современные плазморезы обеспечивают минимальную ширину реза и «чистые» без наплывов, перекаливания и грата кромки, почти не требующие дополнительной обработки. Немаловажно и то, что зона нагрева обрабатываемого материала намного меньше, чем при использовании автогена, а поскольку термическое воздействие на участке реза минимально, то и тепловые деформации вырезанных деталей незначительны, даже если они небольшой толщины.

4. БЕЗОПАСНОСТЬ, обусловленная отсутствием взрывоопасных газовых баллонов.

5. НИЗКИЙ уровень загрязнения окружающей среды. Касательно экономической стороны вопроса, то совершенно очевидно, что при больших объемах работ плазменная резка выгоднее той же кислородной или, например, механической. В остальных же случаях нужно учитывать не материалы, а трудоемкость использования. Например, сделать фигурный рез в толстом листе недолго и автогеном, но может потребоваться продолжительная шлифовка краев.

НЕДОСТАТКИ:

Ну а теперь поговорим о недостатках. Первый из них — относительно скромная максимально допустимая толщина реза, которая даже у мощных аппаратов редко превышает 80-100 мм. В случае же с кислородной резкой максимально допустимая толщина реза для стали и чугуна может достигать 500 мм.

Следующий недостаток метода — довольно жесткие требования к отклонению от перпендикулярности реза. В зависимости от толщины детали угол отклонения не должен превышать 10-50°. При выходе за эти пределы наблюдается значительное расширение реза и, как одно из следствий, быстрый износ расходных материалов.

Наконец, сложность рабочего оборудования делает практически невозможным одновременное использование двух резаков, подключенных к одному аппарату, что с успехом применяется при резке штучным электродом.

Процесс плазменной резки (принцип работы плазмореза)

Для начала определим, что же есть плазма. В данном случае это нагретый электрической дугой до высокой температуры (порядка 25000 °C) воздух в ионизированном состоянии. Последнее означает, что он утрачивает свойства диэлектрика и приобретает способность проводить электрический ток. В процессе резки плазменный поток становится проводником для тока, расплавляющего металл, и сам же его выдувает.

Для начала определим, что же есть плазма. В данном случае это нагретый электрической дугой до высокой температуры (порядка 25000 °C) воздух в ионизированном состоянии. Последнее означает, что он утрачивает свойства диэлектрика и приобретает способность проводить электрический ток. В процессе резки плазменный поток становится проводником для тока, расплавляющего металл, и сам же его выдувает.

Рабочий орган аппарата называется плазмотрон. Под этим словом подразумевается плазменный резак с кабель-шланговым пакетом, подключаемый к аппарату. Иногда плазмотроном ошибочно называют аппарат плазменной резки целиком. Разновидностей плазмотронов достаточно много. Но наиболее распространены и более всего пригодны для резки металлов плазмотроны постоянного тока прямой полярности. По виду дуги различают плазмотроны прямого и косвенного действия. В первом случае разрезаемое изделие включено в электрическую цепь, и дуговой разряд возникает между металлической деталью и электродом плазматрона. Именно такие плазмотроны применяются в устройствах, предназначенных для обработки металлов, включая и аппараты воздушно-плазменной резки. Плазматроны косвенного действия применяются, в основном, для обработки неэлектропроводных материалов (у них электрическая дуга возникает в самом резаке).

Сопло — важнейший элемент, определяющий возможности плазмотрона. При плазменной резке применяются сопла небольшого (до 3 мм) диаметра и большой (9-12 мм) длины. От размера диаметра сопла плазмотрона зависит количество воздуха, которое способен пропустить плазмотрон, этот параметр необходимо учитывать при подборе компрессора. Это также влияет на ширину реза и охлаждение плазмотрона. Что касается длины, то чем она больше, тем выше качество реза. Однако чрезмерное увеличение этого параметра ведет к снижению надежности работы и быстрому разрушению сопла. Считается, что длина канала должна быть больше диаметра в 1,5-1,8 раза.

Электродом (катодом) внутри плазматрона служит металлический стержень — другие конструкции в недорогих аппаратах не применяются. То же можно сказать и о материале: разновидностей изобилие, но массово используется лишь электрод из гафния.

Теперь пару слов о рабочих газах, используемых при плазменной резке. Их можно разделить на плазмообразующие и защитные (транспортирующие). Для резки в обычных плазменных системах бытового назначения (сила тока дуги — ниже 200 А, максимальная толщина реза — до 50 мм) сжатый воздух применяют и как плазмообразующий, и как защитный газ. При этом достигается удовлетворительное качество реза, хотя и наблюдается некоторое азотирование и окисление обрабатываемой поверхности. В более сложных системах применяются иные газовые смеси, содержащие кислород, азот, водород, гелий, аргон.

Выбор аппарата плазменной резки

Даже самые доступные аппараты плазменной резки сложны и довольно дороги в сравнении, например, со сварочными, поэтому к выбору недешевой техники нужно подходить осознанно. Прежде всего необходимо определиться, как обычно, с целями и задачами.

Первый параметр, без учета которого бесполезно учитывать остальные, — это максимально допустимая толщина реза. Данная величина обычно приводится для углеродистой стали, реже — для нержавеющей, еще реже — для алюминия и очень редко — для меди. Поскольку на максимально допустимую глубину реза сильно влияет теплопроводность материала, то для сплавов на основе меди этот показатель примерно на 30% ниже, чем для сплавов на основе железа. И если в технических характеристиках аппарата заявлена максимально допустимая толщина реза стали в 10 мм, это будет означать, что максимальная глубина реза медных сплавов составит 7 мм. Таким образом, вторым по важности показателем станет тип сплава, с которым предстоит работать.

Следующий фактор — планируемый режим эксплуатации плазмореза. Как и в случае со сварочными аппаратами, он определяется параметром «ПВ» (продолжительность включения), который определяет отношение времени работы аппарата ко времени, необходимому для его охлаждения. В некоторых промышленных аппаратах плазменной резки ПВ может приближаться к 100%, для ручной же резки металла вполне достаточно 40-50%.

На практике это выглядит следующим образом. Если ПВ плазмореза составляет 50%, то в течение часа эксплуатации он должен 30 минут работать и 30 минут остывать. При ручной резке приходится время от времени перемещаться или перемещать изделие и периодически выключать кнопку поджига на плазмотроне. Это время как раз и идет в зачет охлаждения, и поэтому работа кажется непрерывной. Такая формула дает сбой при работе с толстыми листами металла или при автоматической плазменной резке с ЧПУ, когда время реза может быть значительным. Дело в том, что параметр ПВ определяется для 10-минутного цикла, поэтому в начале смены, пока аппарат холодный, он будет отработать без перерыва и 15 минут даже при низком ПВ, а вот при цикличной работе может отключиться и после 5 минут непрерывной резки.

Когда ключевые параметры, определяющие принципиальную возможность использования аппарата, определены, следует уделить внимание такому аспекту, как удобство использования. Тут первостепенное значение приобретает мобильность, точнее, радиус действия, на который можно свободно удаляться от малоподвижного аппарата, «прикованного» к своему месту компрессором. Так, длина кабель-шлангового пакета плазмотрона может варьироваться до десятков метров. Кстати, важна не только длина: некоторые производители заявляют ее на уровне 30 м и более, но «забывают» сообщить о том, имеются ли евроразъемы на плазмотроне и источнике. Если таких разъемов нет, то укоротить или удлинить плазмотрон вряд ли получится, и всякий раз разматывать его для того, чтобы резать небольшие по размерам листы, будет утомительно. Главный же минус длинного плазматрона не в этом, а в том (и производители об этом, как правило, тоже умалчивают!), что при его длине свыше 20 метров наблюдается потеря мощности, причем довольно ощутимая. Поэтому разумнее всего выбирать плазмотрон небольшой (6-12 м) длины, оснащенный евроразъемом, чтобы при необходимости была возможность удлинить конструкцию, используя быстронаращиванмый удлинитель плазмотрона. Это будет, кстати, удобно и при работе на открытом воздухе в неблагоприятных условиях, когда выносить из помещения аппарат нежелательно. Однако, как уже отмечалось, использовать удлинитель нужно лишь в случае действительной необходимости.

Очень важный вопрос — проблема расходных материалов: электродов (катодов) и сопел. Важно, чтобы они были доступны и недороги. Как правило, износ этих деталей происходит или одновременно или с небольшим «разбросом» (один катод на два сопла). Одного сопла в среднем хватает на целую рабочую смену (при работе с деталями, толщиной до 10 мм).

Момент, не относящийся напрямую к плазматрону, но требующий обязательного учета, — это система подачи воздуха. Если отбросить самые маломощные модели, оборудованные встроенным компрессором и воспринимаемые многими профессионалами как малополезные игрушки, то следует помнить, что для работы плазматрону нужен мощный компрессор. И не он один: при достаточно большом расходе воздуха (100-250 л/мин при 0,4-0,6 МПа) жесткие требования предъявляются и к его качеству, а значит не обойтись без вспомогательных устройств — таких как влаго- и маслоотделители, фильтры. Поступать в аппарат воздух должен равномерно, без пульсаций, поскольку они серьезно влияют на стойкость сопел и электродов, на стабильность поджига дуги и, как следствие, на качество реза, а значит, нужен объемный ресивер.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ЛЮБИТЕЛЯ

Среди современных устройств плазменной резки можно выделить отдельную и наиболее интересную для рядового потребителя категорию — переносные инверторные источники плазмы, применяемые при ручной резке. Их основные достоинства: низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес, эргономичный дизайн. Недостатки: ограничение по максимальной мощности (не более 70 А), и, как следствие, по максимальной толщине реза (до 15-20 мм). Также придется мириться с невысокой продолжительностью включения и чувствительностью к перепадам напряжения. Оборудование, выходящие за рамки этого типа, как правило, рассчитано на промышленное применение.

Большинство аппаратов с плазмотронами воздушного охлаждения пригодны для резки металлических деталей толщиной до 50 мм. Для резки деталей толщиной свыше 50 мм или для увеличения производительности применяют более сложные и дорогие аппараты с плазмотронами водяного охлаждения

Максимальная глубина реза определяет толщину материала, которая может быть разрезана данным аппаратом в принципе. Скорость работы при этом в расчет не берется. Чтобы комфортно и быстро работать с деталями толщиной 3-4 мм, следует выбирать аппарат, максимально допустимая глубина реза которого — 8-10 мм.

Унифицированные разъемы для плазмотронов производятся в соответствии с европейскими стандартами и состоят из розеток (со стороны источника плазмы) и вилок (со стороны резака). Преимущество подобной системы заключается в возможности при необходимости удлинить или укоротить конструкцию без ощутимой потери мощности, прочности и электрического контакта.

Износ сопла заключается в нарушении его геометрической формы, что негативно влияет на качество реза. Износ же катода приводит к выработке стержня (допустимая глубина выработки — не более 1,5 мм), в результате чего может произойти пригорание катода к головке плазмотрона и его (плазмотрона) перегрев.

При минусовых температурах необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Поскольку в ресивере и шлангах образуется конденсат, который в случае замерзания может вывести из строя оборудование, то после окончания работ шланги обязательно продувают, а сам компрессор хранят в помещении с плюсовой температурой.

Преимущества плазменной резки над газопламенной (кислородной)

Преимущества плазменной резки над газопламенной (кислородной)

Плазменная резка металла активно вытесняет резку с использованием газа, например кислорода. Это связано со многими причинами, главные из которых: она намного проще в работе и к тому же продуктивнее. Для того чтобы ответить на вопрос, чем именно первый тип резки лучше второго, обратимся к самой природе получаемой дуги.

 

Технология резки металла плазмой

Плазменная дуга отличается от обычной электрической, образуемой в процессе сварки.  Если сварочная дуга образуется в среде защитного газа (СО2, аргон, смесь и т.д.), то для получения второй нужен сжатый воздух. Так, в результате ионизации воздуха и возникновения электрического разряда образуется плазма. Она более энергоемкая и горячая. Температура достигает 22 тысяч градусов Цельсия. Это позволяет разрезать металл толщиной до 50 мм. Сжатый воздух, используемый в процессе резки, выдувает расплавленный металл и в результате мы получаем кромку очень высокого качества. Она практически готова к дальнейшей сварке.

 

Основные преимущества использования аппаратов плазменной резки

1) Квалификация работника. Резка металла плазмой намного проще по своей работе. Резчику нужно всего лишь разжечь дугу и вести резак в нужном направлении. Резка кислородом намного сложнее и она требует определенной квалификации сотрудника. Более того, при использовании газопламенной резки вашему работнику нужны корочки газорезчика. При использовании плазмореза никаких корочек не требуется и к работе можно привлекать специалистов с меньшим опытом, а это экономия на фонде оплаты труда.

 

2) Плазменная резка более безопасная, т.к. в работе не используются горючие газы. Для работы аппарата нужен только сжатый воздух Вам не придется иметь дело с такими газами, как ацетилен (при резке кислородом). Как известно, ацетилен очень нестабильный и легко воспламеняемый газ. А это лишние риски.

 

3) Простота процесса резки. Если говорить о резке газом, то в данном процессе очень много тонкостей. Резчику необходимо регулировать подачу газа, соблюдать определенный интервал между изделием и горелкой. И вообще постоянно наблюдать за происходящим процессом и в случае каких-то отклонений оперативно переключать рабочие параметры. Плазменный резак работает в контакте с деталью, и на всем промежутке резки аппарат держит одни показатели.

 

4) Универсальность. Аппарат плазменной резки можно использовать для резки любых металлов (сталь, алюминий, медь, нержавейка и др.). Газопламенная резка ограничена используемыми газами. Для каждого металла — свой газ.

 

5) Качество плазменной резки выше. При резке данным способом меньшая площадь металла подвергается нагреву, в результате образуется намного меньше окалин и край реза получается более качественным.

 

6) Более высокая производительность и экономичность.  Если говорить о кислородной резке, то она требует значительно больше временных ресурсов. Зачастую, еще до процесса резки необходимо нагреть металл и только потом резать. Более того, практически всегда необходима доработка среза: нужно удалять остатки расплавленного металла. Скорость и качество плазменной резки на порядок выше. Это делает данное оборудование не только более производительным, но и более экономичным. Если говорить об экономическом аспекте, то несмотря на то, что резаки для газопламенной резки намного дешевле,в повседневном использовании они требуют больше затрат, например, постоянного приобретения газа. Если рассматривать длительный период времени с учетом расходов на текущее содержание и эффективность работы, то кислородная резка значительно уступает.

 

 

Несмотря на все перечисленные преимущества, у плазморезов есть один существенный нюанс. Используемый в работе воздух должен быть сухим. Наличие лишней влаги может сказаться на качестве работы аппарата. Для стабильной работы часто используются специальные осушители и влагоуловителя. Поэтому, если вы задумываетесь о приобретении такого аппарата, позаботьтесь о наличии воздуха нужного качества без влаги.

 

Перейти в каталог «Аппараты для плазменной резки металла»

 

 

 

 

Как работает плазменный резак | InformPhoto.ru

Плазменные резаки работают, подавая электрическую дугу через газ, который проходит через ограниченное отверстие, которое является наконечником горелки. Газом может быть магазин воздуха, азота, аргона, кислорода. и т. д. На небольших машинах воздух является наиболее распространенным и недорогим выбором. Это повышает температуру газа доуровень, что он входит в 4-е состояние материи. Большинство из нас знакомы с первыми тремя: твердым, жидким и газообразным. Ученые называют это дополнительным состоянием плазмы. Поскольку разрезаемый металл является частью цепи, электрическая проводимость в плазме заставляет дугу переходить к работе.

До плазменной резки

В предыдущих методах сварки для защиты сварного шва от окисления требовался слой инертного газа вокруг плазменной дуги. Инженеры последних дней, работающие над этой концепцией сварки, осознали возможность повышения температуры за счет ускорения потока газа и ограничения отверстия, через которое он проходил.Благодаря этому инновационному мышлению инженеры успешно разработали устройство, которое будет генерировать огромный уровень тепла, который можно использовать для резки металла. Это огромное количество энергии, генерируемой с помощью этого станка, позволило металлистам с невероятной легкостью и скоростью прорезать самый сложный металл, а главное — ровный и точный разрез. Плазменная резка, безусловно, увлекательная и прогрессивная концепция.

Есть разные способы завести дугу. В некоторых устройствах дуга формируется путем приведения горелки в контакт с поверхностью обрабатываемой детали, а в других используется вспомогательная дуга, которая первоначально создает дугу внутри головок горелки. Когда вы приблизитесь к поверхности, дуга перейдет к заготовке. Некоторые резцы используют высоковольтную, высокочастотную цепь для начала дуги. Для высокочастотных горелок область в начале резки должна быть очищена от ржавчины. Всего несколько секунд для очистки. Основным преимуществом этого является то, что в факеле меньше технологий, которые могут пойти не так.

Покупка плазменного резака

Необходимо подумать о толщине металла, который вы обычно режете. В продаже есть различные плазменные резаки, в которых указана максимальная толщина, которую они могут резать, это просто не та цифра, которая вам понадобится. Это толщина, которую он будет аккуратно обрезать без большого количества дополнительной работы по очистке края среза перед дальнейшим использованием. Проверьте сначала цены на плазморезы, если финансы позволяют, не стремитесь к этой второй фигуре в качестве цели, попробуйте купить плазменный резак, у которого есть немного добавленная мощность. Вы получите лучшую производительность с вашей машиной, и эта свободная емкость когда-нибудь пригодится. Другим соображением, безусловно, является рабочий цикл при максимальной рабочей силе тока.

Плазменные резаки в деталях

В плазменных резаках используется электрическая дуга или электрический разряд, разряженный внутри инертного газа, который проходит через небольшое отверстие. В основе этого канала находится отрицательно заряженный электрод. Когда на этот электрод подается питание и его наконечник входит в контакт с металлом, который должен быть разрезан, образуется цепь, которая в свою очередь превращается в искру.Эта искра нагревает газ, когда он пробивается внутрь маленького канала, поэтому этот нагрев, следовательно, превращает газ в плазменное состояние. Создан поток плазмы, который с легкостью прорезает металл, двигаясь с невероятно быстрой скоростью. Высокоэффективный метод резки тонких и толстых материалов — вот что такое плазменная резка. Фактически это — поток воздуха, который разрезает сталь.

Ручные факелы

Ручные резаки способны разрезать стальную пластину толщиной до 50 мм, хотя, вероятно, более распространенными будут 10-15 мм. У большинства резцов, вероятно, будет спецификация относительно того, какую толщину он будет резать чисто, а также толщину, которую он может разрезать. Разрезанные порезы являются максимальными возможностями плазменных резаков и, скорее всего, требуют очистки перед сваркой или использованием. Роботизированные плазменные резаки могут резать в любом месте до 300 мм. Температура плазмы может достигать 15 000 градусов по Цельсию.

Резка мягкой стали с помощью плазменного резака

Не перепутайте плазменный резак и резак. Хотя способ их нанесения может быть схожим, резак режет металл пламенем. Плазменный резак, с другой стороны, прорезает металл сжатым воздухом или инертным газом под высоким напряжением. Плазменный резак также более безопасен по сравнению со сварочной горелкой, учитывая, что он использует инертный газ вместо взрывоопасного газа.

Похожие записи:

Загрузка…

Возможные неисправности и способы их устранения

Новости

22. 08.17 Изменение цен с 01.09.2017г.

В связи с повышение стоимости на цветной металл, с 1 сентября 2017 изменяются цены на продукцию из цветных металлов.

05.04.17 Расширяем линейку аппаратов VANITA

Представляем Вашему вниманию оборудование с автоматической регулировкой тока марки VANITA: VANITA V-180MA, VANITA V-320A, VANITA V-400ВА. Ознакомится с техническомим характеристиками Вы можете на страницах нашего сайта, либор позвонить в наш офис продаж и проконсультируйтесь с менеджером.

ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ АППАРАТА И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ.

     1. К работам по поиску и устранению неисправностей аппарата допускаются лица, имеющие квалификацию, указанную во введении   руководства.

     2. В период действия гарантийных обязательств производителя разрешается проведение следующих работ владельцем аппарата вне сервисного центра :

—          диагностика и определение неисправности по нижеизложенной методике;

—          регулировочные работы по согласованию с изготовителем;

—          ремонт (замена) некоторых деталей по согласованию с изготовителем.

     Неисправности аппарата разделяются на неисправности ИП,  неисправности плазмотрона и неисправности КШ.

 

  

3. Перечень возможных неисправностей ИП приведена в таблице 1.

                                                                                                                                  Таблица 1.

           Описание

       неисправности

    Возможные

      причины

            Указания по устранению

 

                  1

                 2

                                 3

 

1. При опробовании ИП (плазмотрон  выкручен из ручки) при включении тумблера питания ИП лампочка «СЕТЬ» не горит, вентиляторы охлаждения не работают, при нажатии клавиши на ручке резака ИП не работает (щелчков срабатывания пускателей не слышно), напряжение на вольтметре ИП отсутствует. 

1.1.Отсутствие напряжения питания в сети.

Проверить напряжение  и наличие ноля на щите подключения.

1.2.Перегорание предохранителей  F1, F2.

Проверить предохранители, при перегорании заменить  (номинал 5А).

1.3.Неисправность тумблера включения питания.

Разъединить разъём питания ИП, снять приборную панель, прозвонить тестером цепь тумблера, при неисправности тумблера заменить на аналогичный.

1.4.Плохой контакт на штепсельном разъёме подсоединения.

Проверить состояние контактов и подсоединение проводов на разъёме питания ИП. При их подгорании зачистить или заменить ШР, затянуть винты крепления проводов. 

 

 

2. При опробовании ИП  (плазмотрон  выкручен из ручки) при включении тумблера питания ИП лампочка «СЕТЬ» не горит или горит в полнакала, при этом вентиляторы охлаждения  работают, при нажатии клавиши на ручке резака ИП не работает (напряжения 280В на вольтметре нет).

 

2.1.Отсутствует одна из фаз или ноль в сети питания.

Проверить напряжение в сети и наличие ноля на щите подключения ИП, проверить состояние контактов  на ШР подсоединения ИП.

2.2.Перегорание предохранителя F2.

 

 

 

 

 

 

Проверить состояние предохранителя, при перегорании заменить (номинал 5А).

3. При опробовании ИП (плазмотрон  выкручен из ручки) после включения тумблера питания ИП  при нажатии клавиши на ручке напряжение на вольтметре ИП занижено (100…250В) или отсутствует, возможен повышенный гул трансформаторов.

 

3.1.Обрыв или пробой обмоток силового трансформатора Т1.

 

 

Отключить питание ИП, снять защитный кожух ИП. Осмотреть трансформатор, прозвонить тестером обмотки. При обрыве или пробое обмоток трансформатор подлежит замене.

 

3.2. Неисправны силовые диоды VD1…VD 6

 

Проверить диоды, при их неисправности (пробой, обрыв провода) заменить на аналогичные.

3.3. Отсутствует одна из фаз или ноль в сети питания.

 

 

 

Проверить напряжение в сети и наличие ноля на щите подключения.

 

4. При включении тумблера питания лампочка «сеть» горит, вентиляторы охлаждения работают, пускатель КМ-2 сработал. При нажатии клавиши на ручке резака слышно срабатывание реле КМ-2, КМ-3, но напряжение на вольтметре ИП отсутствует и пускатель КМ-1 не срабатывает.

4.1.Срабатывание теплового реле пускателя КМ-1.

 

 

 

 

Обесточить питание ИП, снять приборную панель и осмотреть контакты теплового реле на пускателе КМ-1. Если контакты теплового реле разомкнуты, нажать кнопку их замыкания.

 4.2 Обрыв или перегорание катушки пускателя КМ-1.                  

Обесточить питание ИП, снять кожух и прозвонить тестером  обмотку катушки пускателя КМ-1. Неисправную обмотку или пускатель заменить.

5. При опробовании плаз-мотрона на вольтметре напряжение 280 В, но при этом разряд на осцилляторе не слышен, дежурная дуга не возбуждается.

 

 

5.1 Неисправен осцил-лятор, отсутствует его питание (280 В).

Обесточить ИП, снять защитный кожух,  проверить провода питания осциллятора (провода 17,18, пускатель КМ-2, резистор R8). При обнаружении обрыва восстановить цепь.

5.2.Неисправен тирис-тор VD2 или динистор VD3 в осцилляторе.

Тиристор или динистор заменить на аналогичные.

5.3..Обрыв в резисторе R7 или неисправен диод VD1.

 Проверить резистор и диод, при неисправности заменить на аналогичные.

6. При резке металла импульс дежурной дуги не поджигает рабочую дугу.

 

 

6.1.Завышенное давление воздуха.

Установить давление воздуха на манометре ИП равное 5-6 атм.

6.2.Недостаточный зазор в плазмотроне.

 

Отрегулировать зазор между катодом и соплом (п. 5.3.5).

 

7. При установленном плазмотроне, давлении воздуха в сети ИП 5-6 Атм. при нажатии клавиши на ручке резака загорается лампочка «КЗ», повышенный «гул» трансформатора.

7.1.Короткое замыка-ние между катодом и соплом плазмотрона.

Устранить замыкание, см. п.1 таблицы 4.

 

7.2.Неисправны сило-вые диоды VD1..VD6

 

Проверить силовые диоды, см.п.3.2 данной таблицы.

7.3.Неисправен геркон SF2 на пускателе КМ2.

Отключить питание ИП, снять приборную панель и  осмотреть геркон. Его контакты должны быть разомкнуты, при залипании контактов геркон заменить (временно до замены можно поставить перемычку между контактами геркона). После замены отрегулировать положение геркона на пластине пускателя.

 

8. Если при проверке ИП (п.5.2.1.) все показатели в норме, но режущая дуга не возникает.

8.1.Отсутствует контакт в цепи кабеля «ИЗДЕЛИЕ»

 

 

 

 

 

 

Отключить питание ИП. Проверить надёжность контактов в цепи кабеля : контакт зажима с разрезаемым металлом, контакт на самой клемме, контакт на клемме «ИЗДЕЛИЕ» на ИП, целостность кабеля.. Подгорание контактов зачистить, затянуть болтовые соединения, восстановить кабель.

8.2.Подгорание контактов пускателя КМ1.

 

 

 

Отключить питание ИП, снять прибор-ную панель и  осмотреть контакты пускателя КМ1, при их подгорании зачистить мелкозернистой шкуркой и продуть воздухом, при сильном подгорании заменить пускатель.

 

 

9. При включении тумблера питания ИП аппарат работает, но не горит лампочка «СЕТЬ», или при отказе ИП не загорается лампочка «КЗ» или «ПЕРЕГРЕВ»

9.1.Перегорание лампочек.

 

 

 

 

 

Снять защитные колпачки световой арматуры, проверить исправность лампочек, неисправные заменить.

 

Перечень возможных неисправностей плазмотрона приведен в таблице 2.

                                                                                                                                     Таблица 2.

 

        Описание

     неисправности

         Возможные

            причины

           Указания по устранению

                  1

                 2

                               3   

1. При работе ИП при нажатии клавиши на ручке резака загорается лампочка «КЗ» или во время резки происходит обрыв режущей дуги.

1.1.Короткое замыка-ние между катодом и соплом  из-за малого зазора между катодом и соплом, попадания частиц расплавленного металла в зазор между катодом и соплом, слабой затяжки катода или наличия влаги в зазоре между катодом и соплом.

Отключить питание ИП, дать воздуху выйти из КШ и выкрутить плазмотрон из ручки. Разобрать плазмотрон (см.п.5.3.5.) Проверить состояние поверхностей катода и сопла, при необходимости зачистить, подтянуть катод ключом плазмотрона, проверить величину зазора (должен быть 0,8±0,2мм). При наличии влаги в КШ вывернуть плазмотрон из ручки и продуть воздухом под давлением 5…6 Атм., слить конденсат из ресивера компрессора.

2. Обгорание или пробой мундштука плазмотрона.

2.1.Касания мундштука о разрезаемый  металл.

Не допускать касаний мундштука о разрезаемый металл, применять упор плазмотрона при резке плоских листов. Поврежденный мундштук заменить.

3. Обгорание текстолитового корпуса плазмотрона, быстрая выработка катода и сопла,перегрев их поверхностей (фиолетово-синий цвет).

3.1.Недостаточные давление или расход воздуха через плазмотрон.

Выставить необходимое давление воздуха (5-6 Атм. по манометру на ИП), расход воздуха от компрессора должен быть не менее 300 л/мин.

3.2. Слабая затяжка катода.

Разобрать плазмотрон (см.п.5.3.5.) и ключем плазмотрона подтянуть катод, не допускать слабой затяжки катода.

4.Оплавление гайки, перегрев кожуха

4.1.Плазмотрон не до конца завернут в ручку резака. Происходит потеря воздуха по резьбе катододержателя.

Проверить состояние резьбы на плазмотроне и в ручке, завернуть плазмотрон до упора в ручку резака.

 

Перечень возможных неисправностей КШ приведен в таблице 3.

                                                                                                                                 Таблица 3.

 

            Описание

        неисправности

            Возможные

             причины

          Указания по устранению

                   1

                  2

                                3

1.Если при исправном ИП, исправном плазмотроне, надёжном контакте кабеля «ИЗДЕЛИЕ» дежурная дуга не возбуждается.

 

1.1.Отсутствие контакта или обрыв высоко-вольтного провода КШ.

Отключить питание ИП, дать воздуху выйти из КШ, снять приборную панель, вывернуть плазмотрон из ручки резака и тестером прозвонить цепь высоковольтного провода от клеммы «СОПЛО» на плате ИП до наружного кольца на ручке резака. Проверить места пайки и целостность провода по длине КШ. Повреждённый (перебитый) провод подлежит замене.

 

1.2.Повреждение силового провода ПЩ.

Отключить питание ИП, дать воздуху выйти из КШ, снять приборную панель, вывернуть плазмотрон из ручки резака и тестером прозвонить цепь силового провода — от тройника токогазопровода на ИП до внутреннего резьбового отверстия на ручке резака. При обрыве провод подлежит замене в условиях предприятия изготовителя.

 

1.3.Неисправен микровыключатель на ручке резака.

Отключить питание ИП, тестером прозвонить цепь микровыключателя (провод управления) при нажатой клавише, проверить целостность мест пайки.

При обрыве провода припаять его, при неисправности микровыключателя заменить на аналогичный.

Что такое плазма с ЧПУ?

Что такое плазма с ЧПУ?

Проще говоря, давайте объясним. плазменная резка с ЧПУ плазменная резка с помощью электричества превращает воздух в плазму, четвертое вещество (поступающее после твердых, жидких и газовых частиц), которые затем продуваются через металл для получения разреза.

Плазменная резка — это высокоскоростной и высокоточный способ резки металлов (алюминий, никелевые сплавы, медь, титан, сталь и нержавеющая сталь), который обычно является недорогим и становится все более популярным в отраслях промышленности, желающих сократить расходы на профилирование металлов с помощью внешних источников. Эта операция позволяет сэкономить время и деньги, занимая при этом в целом очень мало места. Для работы станка плазменной резки с ЧПУ необходим только источник сжатого воздуха и электропитания переменного тока, что делает его доступным и реалистичным дополнением к мастерской.

Плазменная резка всегда была инновационной, но с внедрением в конце 1980-х годов технологии CNC (Computer Numerical Control) она перешла в другую лигу.

Добавление ЧПУ к плазменной резке обеспечивает большую гибкость станков для резки различных форм. Подробный набор инструкций, введенных в систему ЧПУ станков, означает, что дни ручного управления резкой прошли. Программное обеспечение плазменной резки с ЧПУ направляет и управляет плазменной резкой и делает это с высочайшими уровнями скорости и точности.

Профессионалы плазменной резки с ЧПУ

  • Это точно — с функцией числового компьютерного управления плазменная резка с ЧПУ является наиболее точной и точной формой плазменной резки из всех доступных.
  • Это быстрее — программируя свой отрезок от начала до конца, вы никогда не найдете более быстрого способа точной резки.
  • Возможность адаптации — настройка ЧПУ для резки различных металлов на разную толщину.
  • Это безопаснее — без пламени и горючих газов, это самый безопасный способ резки металла.

Узнайте, что могут сказать наши существующие клиенты, и найдите больше видеоматериалов о плазменной резке с ЧПУ на следующих носителях наш канал YouTube

Как работает плазменный резак

Что такое плазма?

Чтобы правильно объяснить, как работает плазменный резак, мы должны начать с ответа на основной вопрос: «Что такое плазма? Проще говоря, плазма — это четвертое состояние вещества. Обычно мы думаем, что материя имеет три состояния: твердое, жидкое и газообразное. Материя переходит из одного состояния в другое за счет поступления энергии, например тепла. Например, вода переходит из твердого (лед) в жидкое состояние при приложении определенного количества тепла.Если уровень тепла увеличится, он снова изменится с жидкости на газ (пар). Теперь, если уровень тепла снова увеличится, газы, составляющие пар, станут ионизированными и электропроводящими, превратившись в плазму. Плазменный резак будет использовать этот электропроводящий газ для передачи энергии от источника питания к любому проводящему материалу, в результате чего процесс резки будет более чистым и быстрым, чем при использовании кислородного топлива.

Формирование плазменной дуги начинается, когда газ, такой как кислород, азот, аргон или даже производственный воздух, пропускается через небольшое отверстие сопла внутри горелки.Электрическая дуга, генерируемая от внешнего источника питания, затем вводится в этот поток газа под высоким давлением, в результате чего возникает то, что обычно называют «плазменной струей». Плазменная струя сразу достигает температуры до 40000 ° F, быстро пробивая заготовку и сдувая расплавленный материал.

Компоненты плазменной системы

  • Источник питания — источник питания для плазменной резки преобразует одно- или трехфазное сетевое напряжение переменного тока в плавное постоянное напряжение постоянного тока в диапазоне от 200 до 400 В постоянного тока.Это постоянное напряжение отвечает за поддержание плазменной дуги на всем протяжении резки. Он также регулирует требуемый выходной ток в зависимости от типа и толщины обрабатываемого материала.

  • Консоль зажигания дуги

    — Схема ASC вырабатывает переменное напряжение приблизительно 5000 В переменного тока на частоте 2 МГц, которое создает искру внутри плазменной горелки для создания плазменной дуги.

  • Плазменный резак

    — Плазменный резак предназначен для обеспечения правильного выравнивания и охлаждения расходных деталей.Основными расходными деталями, необходимыми для генерации плазменной дуги, являются электрод, завихритель и сопло. Дополнительный защитный колпачок может использоваться для дальнейшего улучшения качества резки, а все части удерживаются вместе внутренними и внешними удерживающими колпачками.

Подавляющее большинство систем плазменной резки сегодня можно разделить на обычные или прецизионные категории.

В обычных плазменных системах в качестве плазменного газа обычно используется производственный воздух, а форма плазменной дуги в основном определяется отверстием сопла.Приблизительная сила тока плазменной дуги этого типа составляет 12-20K ампер на квадратный дюйм. Во всех портативных системах используется обычная плазма, и она до сих пор используется в некоторых механизированных приложениях, где допуски деталей более щадящие.

Системы прецизионной плазменной резки (с высокой плотностью тока) спроектированы и спроектированы для получения самых острых и высококачественных разрезов, которые можно получить с помощью плазмы. Конструкции резака и расходных деталей более сложны, и в комплект входят дополнительные детали для дальнейшего сужения и формы дуги.Прецизионная плазменная дуга составляет примерно 40-50 кОм на квадратный дюйм. Несколько газов, таких как кислород, воздух высокой чистоты, азот и смесь водорода / аргона / азота, используются в качестве плазменного газа для получения оптимальных результатов на множестве проводящих материалов.

Ручной режим

В типичной ручной плазменной системе, такой как наша Tomahawk® Air Plasma, расходные части электрода и сопла контактируют друг с другом внутри резака в выключенном состоянии.Когда спусковой крючок нажат, источник питания вырабатывает постоянный ток, который течет через это соединение, а также инициирует поток плазменного газа. Как только плазменный газ (сжатый воздух) создает достаточное давление, электрод и сопло раздвигаются, что вызывает электрическую искру, которая превращает воздух в плазменную струю. Затем поток постоянного тока переключается с электрода на сопло, на путь между электродом и заготовкой. Этот ток и воздушный поток продолжаются до тех пор, пока спусковой крючок не будет отпущен.


Операция прецизионной плазменной резки

Внутри прецизионного плазменного резака электрод и сопло не соприкасаются, а изолированы друг от друга закручивающим кольцом с небольшими вентиляционными отверстиями, которые превращают предварительный поток / плазменный газ в закрученный вихрь. Когда на источник питания подается команда пуска, он генерирует до 400 В постоянного тока напряжения холостого хода и запускает предварительную подачу газа через шланг, подсоединенный к горелке.Сопло временно подключается к положительному потенциалу источника питания через цепь вспомогательной дуги, а электрод находится на отрицательном полюсе.

Затем из пульта запуска дуги генерируется высокочастотная искра, которая заставляет плазменный газ становиться ионизированным и электрически проводящим, в результате чего возникает путь тока от электрода к соплу, и создается пилотная плазменная дуга.

Как только вспомогательная дуга контактирует с заготовкой (которая подключается к заземлению через планки режущего стола), путь тока смещается от электрода к заготовке, высокочастотная дуга отключается, и цепь вспомогательной дуги размыкается. .

Затем источник питания нарастает постоянный ток до значения силы тока резки, выбранного оператором, и заменяет газ предварительной продувки оптимальным плазменным газом для разрезаемого материала. Также используется вторичный защитный газ, который выходит за пределы сопла через защитный колпачок.

Форма защитного колпачка и диаметр его отверстия заставляют защитный газ еще больше сжимать плазменную дугу, что приводит к более чистому сечению с очень малыми углами скоса и меньшим пропилом.

Как выбрать ручной плазменный резак и работать с ним [Руководство]

Преимущества плазменной резки

Часто достаточно одного разреза. Производители, подрядчики, обслуживающий персонал, художники и домашние мастера, которые испытывают преимущества ручного станка для плазменной резки с воздухом, редко хотят возвращаться к кислородно-ацетиленовой резке или механическим процессам резки, таким как пилы, отрезные круги, ножницы и ножницы.

Плазменная резка может повысить производительность и снизить стоимость резки. Преимущества плазменной резки:

  • Более быстрый рез
  • Цикл предварительного нагрева не требуется
  • Режет любой металл, проводящий электричество (в отличие от газокислородного топлива, которым нельзя резать нержавеющую сталь или алюминий).
  • Предлагает мобильность на рабочих местах
  • Минимизирует зону термического влияния и обеспечивает резку с небольшим пропилом (шириной пропила).
  • Плазменные аппараты
  • также могут выполнять строжку, протыкание, скашивание кромок, вырезание отверстий и обводку форм.


Фактический процесс эксплуатации ручного аппарата воздушно-плазменной резки относительно прост. Фактически, самое сложное — это выбрать машину, которая лучше всего подходит для вашего применения, и правильные аксессуары, прежде чем зажечь дугу.

Что такое плазменная резка?

Плазма выглядит и ведет себя как высокотемпературный газ, но с одним важным отличием: она проводит электричество и режет любой электропроводящий металл.

Плазменная дуга возникает в результате электрического нагрева газа, обычно воздуха, до очень высокой температуры. Это ионизирует его атомы и позволяет им проводить электричество. В плазменной дуговой горелке используется вихревое кольцо, которое вращает газ вокруг электрода. Газ нагревается в камере между электродом и наконечником горелки, ионизируя газ и создавая плазму. Это заставляет плазменный газ значительно расширяться в объеме и давлении. Небольшое узкое отверстие наконечника резака сжимает плазму и ускоряет ее по направлению к заготовке на высоких скоростях (20 000 футов в секунду) и температурах (до 30 000 градусов по Фаренгейту).

Плазменная струя высокой интенсивности плавит очень ограниченную область. Сила струи (или дуги) проталкивает заготовку и удаляет расплавленный металл. Эта дуга легко прорезает металлы с плохой теплопроводностью (нержавеющая сталь) или отличной проводимостью (алюминий).

По сравнению с плазменной резкой, пламя, создаваемое кислородной горелкой, не концентрируется и плохо режет нержавеющую сталь и алюминий. Плазменная резка считается стандартным процессом для этих металлов.

Выбор плазменного резака

При покупке аппарата плазменной резки следует учитывать несколько факторов.

Толщина материала

Толщина металла, который вы будете резать регулярно, и максимальная толщина металла важны при выборе правильного плазменного резака. Как и источник сварочного тока, мощность плазменного резака и допустимое напряжение определяют его размер. Плазменный процесс требует относительно высокого напряжения и низкого уровня силы тока, в отличие от сварки.Многие ошибочно судят о плазменной машине исключительно по силе тока. Хотя это важный показатель, помните, что общая выходная мощность (в ваттах) равна силе тока, умноженной на напряжение. Выполните математические вычисления, чтобы получить более точное сравнение продуктов. Производительность плазменной машины определенного размера сильно различается в зависимости от производителя.

Скорость резания

Зная скорость резания для толщины разрезаемого металла, можно рассчитать производительность, обычно в частях в час.Это помогает гарантировать, что режущая часть операции не станет узким местом. Многие производители предоставляют таблицы скорости резания, которые позволяют сравнивать характеристики скорости резания.

Чтобы определить максимальную номинальную толщину резки низкоуглеродистой стали, следуйте линии от точки 15 дюймов в минуту на карте резки. Точка, в которой эта линия пересекает кривую резки, определяет максимальную рекомендуемую производственную толщину резки устройства.Примечание: рейтинг основан на 15 IPM, потому что это минимальная скорость, на которой оператор достигает плавного, устойчивого резания при использовании ручного резака.

Хотя универсального стандарта не существует, Миллер упрощает сравнение, квалифицируя производительность с помощью двух стандартов: номинальной резки и резки.

  • Номинальная резка — это толщина металла, при которой оператор может вручную резать низкоуглеродистую сталь со скоростью 15 дюймов в минуту.Это считается минимальной скоростью, при которой оператор обеспечивает плавный, устойчивый рез и наилучшее возможное качество резки.
Номинальный разрез
  • A sever cut Рейтинг означает, что оператор доводит машину до максимальной толщины (1-1 / 4 дюйма для блока на 55 А). Скорость резки будет очень низкой, и резка потребует значительной очистки.К счастью, скорость резки увеличивается по мере того, как материал становится тоньше.
Обрезанный отруб

Как и скорость резки, толщина резки сильно различается в зависимости от модели.

Первичная мощность

Для плазменной резки требуются два основных элемента — воздух и электричество, поэтому следующий вопрос, который следует задать, — какой тип входной мощности доступен. Некоторые 30-амперные плазменные резаки, такие как Spectrum® 375 X-TREME ™, работают с напряжением 120 или 240 вольт.Если ваша входная цепь имеет 30-амперный прерыватель, вы даже получаете равную режущую способность при обоих напряжениях (с 20-амперным прерывателем режущая способность падает на 20 процентов). Miller предлагает основное решение для управления питанием, называемое технологией Auto-Line ™, которая позволяет машине принимать входное напряжение от 190 до 630 вольт, одно- или трехфазное, 50 или 60 герц. И даже если основная мощность резко падает и падает, но остается в диапазоне от 190 до 630 вольт, устройства с технологией Auto-Line обеспечивают стабильную, стабильную дугу и полную мощность резки.Если вы работаете в поле и планируете использовать вспомогательную мощность привода двигателя, настоятельно рекомендуем плазменный резак с технологией Auto-Line. В аналогичных устройствах без Auto-Line возникают неустойчивые дуги резания, частые срабатывания выключателя, перегоревшие печатные платы и предрасположенность к преждевременному выходу из строя трансформатора. Эти проблемы обычно возникают из-за того, что при срабатывании плазменного резака возникает такая нагрузка на линию, что уровни напряжения падают ниже рабочего диапазона плазменного резака.

Окружающая среда и подача воздуха

В средах с сильной пылью и металлической стружкой (например, от шлифовки) машины Miller® с технологией Wind Tunnel Technology ™ и Fan-On-Demand ™ обеспечивают лучшую надежность.Благодаря технологии аэродинамической трубы охлаждающий воздух проходит через машину, не обдувая электронные компоненты, поэтому шлифовальная пыль не может оседать на критически важных компонентах. Fan-On-Demand означает, что охлаждающий вентилятор работает только при необходимости, уменьшая количество мусора, попадающего в устройство. Что касается подачи воздуха, большинство производителей ручных плазменных резаков рекомендуют использовать обычный воздух в качестве режущего газа. В мобильных приложениях подрядчики часто выбирают азот в баллонах, потому что он стоит дешевле, чем воздух в баллонах.Некоторые люди считают, что при резке нержавеющей стали азот вызывает немного меньшее окисление, так как он суше, чем сжатый воздух.

Высокочастотные пуски или пуски контактов
Плазменные резаки

используют либо высокочастотный (ВЧ) пуск, либо технологию контактного пуска для зажигания вспомогательной дуги. Если вы планируете использовать плазменный резак рядом с телефонами, компьютерами, станками с ЧПУ или другим электронным оборудованием, имейте в виду, что HF часто мешает электронному управлению. Чтобы избежать потенциальных проблем с ВЧ, все аппараты плазменной резки Miller имеют конструкцию контактного запуска, которая не создает помех.Контактный метод запуска также создает видимую вспомогательную дугу, которая помогает лучше расположить резак.

Как работает плазменная резка? Преимущества и недостатки

Резку металла можно разделить на две категории — механическую и термическую. Плазменная резка — это метод термической резки, при котором для резки металла используется ионизированный газ .

Это один из наиболее широко используемых методов резки толстых металлических листов, но также доступен и для листового металла. Прежде чем углубляться в преимущества и возможности плазменной резки, следует ответить еще на один вопрос.

Что такое плазма?

Вы определенно слышали о трех основных состояниях материи — твердом, жидком и газообразном. Но есть и четвертый. Да, это плазма.

Плазму можно найти в природе, но в основном в верхних частях атмосферы Земли. Знаменитое полярное сияние — результат солнечного ветра, созданного из плазмы. К освещению и высокотемпературному возгоранию также относится плазма. И наши тела тоже.

В целом это около 99% видимой Вселенной.

В повседневной жизни мы можем встретить плазму в телевизорах, люминесцентные лампы, неоновые вывески и, конечно же, плазменные резаки.

Плазма — это электропроводящее ионизированное газоподобное вещество . Это означает, что в некоторых атомах отсутствуют электроны, и также есть свободные электроны, плавающие вокруг.

Газ можно превратить в плазму, подвергнув его интенсивному нагреву. Вот почему плазму часто называют ионизированным газом.

Плазма похожа на газ, поскольку атомы не находятся в постоянном контакте друг с другом.В то же время он ведет себя аналогично жидкостям с точки зрения его способности течь под действием электрического и магнитного поля.

Как работает плазменный резак?

Как работает плазменная резка

Процесс плазменной резки — это метод термической резки. Это означает, что для плавления металла используется тепло, а не механическая резка.

Общая механика системы всегда одинакова. В плазменных резаках используется сжатый воздух или другие газы, например азот.Ионизация этих газов происходит с образованием плазмы.

Обычно сжатые газы контактируют с электродом, а затем ионизируются для создания большего давления. Когда давление увеличивается, поток плазмы направляется к режущей головке.

Режущий наконечник сужает поток, создавая поток плазмы. Затем он наносится на заготовку. Поскольку плазма электропроводна, заготовка соединяется с землей через стол для резки.

При контакте плазменной дуги с металлом его высокая температура плавит.В то же время высокоскоростные газы выдувают расплавленный металл.

Начало процесса резки

Не все системы работают одинаково. Во-первых, есть обычно более бюджетная версия high frequency contact . Это недоступно для плазменных резаков с ЧПУ, потому что высокая частота может мешать работе современного оборудования и вызывать проблемы.

В этом методе используется искра высокого напряжения и высокой частоты. Возникновение искры происходит при соприкосновении плазменной горелки с металлом.Это замыкает цепь и создает искру, которая, в свою очередь, создает плазму.

Другой вариант — метод с пилотной дугой . Во-первых, искра создается внутри горелки цепью высокого напряжения и низкого тока. Искра создает вспомогательную дугу, которая представляет собой небольшое количество плазмы.

Режущая дуга возникает, когда вспомогательная дуга входит в контакт с заготовкой. Теперь оператор может начать процесс резки.

Третий способ — использовать подпружиненную плазменную головку .Если прижать резак к заготовке, возникает короткое замыкание, в результате чего начинает течь ток.

При снятии давления образуется вспомогательная дуга. Следующее такое же, как и в предыдущем методе. Это приводит к контакту дуги с заготовкой.

Преимущества и недостатки

Преимущества

  • Может резать все токопроводящие материалы. Газовая резка, хотя она также подходит для резки толстых металлов, ограничивается только черными металлами.
  • Отличное качество для толщины до 50 мм.
  • Максимальная толщина до 150 мм.
  • Сравнительно дешево для резки средней толщины.
  • Лучший способ резать нержавеющую сталь и алюминий средней толщины.
  • Доступны станки с ЧПУ
  • , обеспечивающие высокую точность и повторяемость.
  • Может порезаться в воде, что приведет к уменьшению ЗТВ. Также снижает уровень шума.
  • Меньший пропил по сравнению с газовой резкой.
  • Более высокая скорость резки, чем кислородное топливо.

Недостатки

  • Большая ЗТВ по сравнению с лазерной резкой.
  • Качество при работе с более тонкими листами и пластинами хуже, чем при лазерной резке.
  • Допуски не такие точные, как при лазерной резке.
  • Не достигает такой толщины, как гидроабразивная или газовая резка.
  • Оставляет ЗТВ, которой не остается при гидроабразивной струе.
  • Более широкий пропил, чем при лазерной резке.

Выбор метода резки

Выбор между различными методами резки зависит от материала, его толщины и применения деталей.

Рекомендуемая толщина резки для плазменной резки составляет 15… 50 мм .

Рекомендуемый верхний предел толщины материала для плазменной резки составляет около 50 мм для углеродистой и нержавеющей стали. Алюминий не должен превышать 40 мм.

Все вышеперечисленное относится к области гидроабразивной и газовой резки.

Услуги лазерной резки должны быть предпочтительным вариантом для листового металла и более тонких листов из-за более высокого качества и скорости резки.Но верхний предел лазерной резки где-то 25… 30 мм.

Кроме того, плазменная резка выполняется быстрее и, следовательно, дешевле при толщине листа от 15 мм. Опять же, вопрос сводится к требуемому качеству. Однако всегда можно получить красивый и гладкий результат с помощью постобработки.

Как работают плазменные резаки?

Плазменная резка — это термический метод резки и травления металлов. Это один из новейших способов резки этих материалов.Плазменная резка существует всего несколько десятилетий, а высокоточная плазменная резка (Hi-Def или Fine Plasma) — всего около 15-20 лет. До этого метода при резке часто использовалось кислородное топливо. Этот старый метод использует кислород, ацетилен, а затем пропан для резки материалов. Плазменная резка превзошла кислородно-топливную резку по полезности, потому что она может разрезать до шести дюймов материала за один раз и при этом точно резать более тонкие материалы с очень небольшой заменой, хотя все еще есть применения для кислородно-топливных систем.

Зачем нужен станок для плазменной резки?

Машины плазменной резки намного эффективнее других методов работы с металлом. Плазменная резка была первоначально разработана в 1960-х годах, но потребовалось много лет, чтобы она превратилась в процесс точной резки, который мы знаем сегодня. Это процесс, в котором температура используется для резки или, скорее, испарения металлов. Механика плазменной резки проста на бумаге; Газ или газы проталкиваются через очень маленькое отверстие в горелке с очень высокой скоростью, тогда как при этом к газам подается ток.Этот процесс обеспечивает тонкую плазменную струю, обеспечивающую резку с очень хорошо обработанными краями. Его родственный процесс, кислородно-топливная горелка, работает намного медленнее, и разрезы не такие чистые.

К концу 1990-х годов плазменные резаки и технологии стали еще лучше. Технологии продвинулись так, что стала возможной тонкая плазменная резка или резка «высокой четкости». Эти прекрасные инструменты для плазменной резки, в отличие от своих более простых собратьев, не являются ручными, они прикреплены к более крупным системам точного перемещения, чтобы добиться прекрасной отделки и точности, на которую они способны.Их часто называют станками плазменной резки с числовым программным управлением (или ЧПУ). Это инструменты с высокой точностью. Они также требуют точного контроля и калибровки. Эти высокоточные плазменные резаки предлагают отличный способ изготовления сложных деталей.

Основы плазменной резки

Плазменные резаки

используют несколько различных типов газа для резки материалов. В этом процессе можно использовать кислород, азот, аргон и даже производственный воздух. Конечно, при этом используется не только воздух.Воздух должен быть ограничен и пропускаться через крошечное отверстие, когда через него проходит ток. Этот процесс называется плазменной резкой, а не воздушной резкой, потому что, когда температура становится достаточно высокой, материя переходит в новое состояние — состояние плазмы. Также важна электрическая природа процесса. Когда электрическая дуга, создаваемая горелкой, входит в контакт с металлом, создается полный контур. Вещество имеет высокую температуру и движется с большой скоростью. Эта плазма легко прорезает металлические материалы.В дополнение к газу, который становится плазмообразующим, в этих горелках есть защитный газ. Этот газ также вытесняется через узкое сопло. Он называется защитным газом, потому что он защищает готовый срез.

Работа с плазменным резаком

Современные портативные аппараты плазменной резки часто имеют систему вспомогательной дуги. Это означает, что дуга используется для создания плазмы между электродом и соплом. Таким образом, плазма доступна до того, как произойдет перенос дуги на металл. Это улучшение по сравнению с более ранней технологией ручной плазменной резки.Вихревое кольцо заставляет поток плазмы быстро вращаться на выходе из резака, обеспечивая более плотный и равномерный поток. Резка с ЧПУ сегодня выполняется полностью на компьютере, без необходимости прикасаться к материалам. Предварительно нарисованная форма загружается в станок, и затем создается траектория, по которой станок следует при подаче питания на плазменный резак. Ранние версии резаков с ЧПУ требовали своего рода перфокарт или перфоленты. Сегодня все это делается путем размещения изображений на экране, и в эти системы можно вводить очень мелкие детали, включая скорость, паузы и другие функции.

В Southern Fabricating Machinery Sales, Inc. мы являемся экспертами в области плазменной резки и изготовления металлов. Вы можете подробнее узнать о плазменной резке, перейдя по ссылке ниже, или купить плазменный стол прямо сейчас по предоставленной ссылке. Позвоните нам сегодня по телефону 1-813-444-4555, чтобы получить помощь в вашем приложении или выбрать подходящую плазменную систему для ваших нужд, или посетите нас в Интернете по адресу www.s Southernfabsales.com, чтобы узнать больше о плазме и других производственных процессах.

Блог сварщика

Плазменные резаки

— фантастический инструмент.Однако важно понимать различные типы зажигания дуги и реалистично оценивать характеристики!

Как работают плазменные резаки

Плазменные резаки

используют сжатый воздух и электрическую дугу для резки металла.

Плазменным резаком можно резать практически любой металл, в том числе низкоуглеродистую, нержавеющую сталь и алюминий.

Плазменные резаки

работают, нагнетая сжатый воздух в камеру, которая содержит плазменный электрод и наконечник для плазменной резки.Когда сжатый воздух нагнетается в камеру, между плазменным электродом и наконечником для плазменной резки возникает электрическая дуга.

Эта дуга «плазмоизменяет» сжатый воздух, делая его электропроводящим.

Этот электропроводящий воздух затем выходит из камеры под давлением через небольшое отверстие в наконечнике для плазменной резки, забирая с собой энергию дуги. Тепло плазменной дуги плавит металл, который нужно разрезать, а сила сжатого воздуха сдувает его.

Поскольку поток плазмообразующего воздуха очень узкий, а расплавленный металл уносится ветром, плазменный резак выделяет очень мало тепла в работу, поэтому искажение работы практически отсутствует.

Плазменный резак

также предлагает большое преимущество перед более традиционными методами резки, так как он работает только с одной стороны и может легко вырезать любую форму, даже если за ней находится вторая панель, которую следует оставить нетронутой.

Зажигание плазменной дуги

Существует два основных вида плазменного зажигания дуги: высокочастотное и контактное зажигание.

Зажигание дуги высокой частоты (HF)

Здесь короткая высокочастотная дуга используется для преодоления зазора между плазменным электродом и наконечником. Это позволяет основной дуге сформироваться поперек высокочастотной дуги и начать резку.

Контактное зажигание дуги

Здесь головка резака удерживает плазменный электрод и наконечник в контакте друг с другом, создавая короткое замыкание.

При нажатии на курок горелки для начала резки машина выдает небольшую мощность, в то же время пневматический поршень использует сжатый воздух, чтобы раздвинуть плазменный электрод и наконечник.

Когда это происходит, аппарат выдает полную мощность для зажигания дуги.

Этот процесс очень похож на запуск старомодного стержня для дуговой сварки, когда стержень опускается и поднимается, чтобы начать сварку!

ВЧ или контактная дуга?

Какой метод зажигания дуги лучший, во многом зависит от того, как вы используете плазменный резак.

Высокая частота лучше подходит для автоматической плазменной резки (ЧПУ), потому что частая остановка и запуск плазменной дуги приведет к износу поршня головки резака контактного пуска.HF также немного быстрее, поэтому, опять же, лучше подходит для быстрой остановки / запуска резки в приложении с ЧПУ.

Однако

высокочастотный пуск требует дополнительных электронных схем. В случае выхода из строя вне гарантийного срока замена может быть дорогостоящей. Существует также теоретическая возможность, что HF может вызвать проблемы с близлежащими чувствительными электронными устройствами или медицинскими предметами (например, кардиостимуляторами).

Контактный запуск дуги лучше подходит для ручной плазменной резки. Это более простая система, поэтому меньше ошибок.Отсутствие высокой частоты также означает, что плазменные резаки с контактным пуском с меньшей вероятностью будут вызывать проблемы с другими электронными или медицинскими устройствами.

Выбор подходящих плазменных резаков

Стелс Плазма 40 Плазменные резаки

обычно выбираются по характеристикам резки, то есть по толщине, которую они будут резать.

Производительность плазменной резки

указана для низкоуглеродистой стали. Нержавеющая сталь и алюминий требуют большей мощности, поэтому, как правило, производительность резки этих материалов будет ниже.

Как правило, плазменный резак с максимальной режущей способностью 6 мм для низкоуглеродистой стали будет резать максимальную толщину 5 мм из нержавеющей стали и 3,0 мм из алюминия, или примерно на 10% и 50% меньше, чем для низкоуглеродистой стали.

Следует проявлять осторожность при заявлении производителя о производительности плазменных резаков; более честные поставщики будут указывать «максимальную или истинную производительность резки» и «максимальное значение».

«Максимальная или истинная режущая способность», допустим, 6 мм, означает, что плазменный резак будет резать низкоуглеродистую сталь толщиной до 6 мм, чисто и со скоростью не менее 250 мм (10 дюймов) в минуту.

«Max Sever», скажем 10 мм, — это абсолютный максимум, которого плазменный резак может достичь при работе с мягкой сталью. Однако ожидайте некачественной резки и ОЧЕНЬ медленной скорости.

К сожалению, некоторые поставщики плазменных резаков говорят «режет сталь толщиной до 10 мм», когда указанная ими толщина на самом деле является Max Sever! Боюсь, это «покупатель, берегись»!

Очевидно, что чем тоньше металл, тем быстрее будет резать плазменный резак при заданной выходной мощности.

Как правило, я всегда рекомендую клиентам рассматривать плазменный резак с резкой, по крайней мере, на 30% большей, чем они думают, что им потребуется.Таким образом, в случае необходимости всегда имеется резервная мощность и хорошая скорость резки при запланированной работе.

Потребляемая мощность плазменных резаков

Требуемая входная мощность — еще один важный фактор, который следует учитывать.

Вообще говоря, плазменный резак с выходным током до 30 ампер нормально работает от вилки с предохранителем на 13 ампер.

Однако наиболее распространенный начальный размер плазменного резака — 40 ампер! Этим машинам обычно требуется источник питания на 16 ампер для работы на максимальной мощности.

При этом наши плазменные резаки на 40 ампер имеют выходной диапазон, который обычно составляет 20-40 ампер. Таким образом, его можно использовать на выходе, который находится внутри предохранителя на 13 ампер. Фактически, наши собственные испытания показали, что плазменный резак Cros-Arc работает на полной мощности без источника питания 13 А, если используется плавкий предохранитель (типа «T») и дуга не останавливается / запускается слишком быстро.

Cros-Arc Plasma 40

Выводы

Плазменные резаки

— отличный инструмент, но перед покупкой стоит внимательно изучить ваши потребности.

Надеюсь, вы нашли эту статью в блоге о плазменных резаках полезной.

Пожалуйста, дайте мне знать, что вы думаете, оставив комментарий.

Не беспокойтесь, ваш адрес электронной почты не будет добавлен в базу данных или передан другим пользователям, и вы не получите нежелательных писем.

Ура

Грэм

Склад сварщиков

Что такое плазменная резка? — TWI

Плазменная резка (плазменная резка) — это процесс плавления, при котором струя ионизированного газа при температуре выше 20 000 ° C используется для расплавления и удаления материала из разреза.Во время процесса между электродом (катодом) и заготовкой (анодом) зажигается электрическая дуга. Электрод утоплен в сопло для газа с водяным или воздушным охлаждением, которое сужает дугу, вызывая образование узкой высокотемпературной высокоскоростной плазменной струи.

Когда струя плазмы попадает на заготовку, происходит рекомбинация, и газ возвращается в свое нормальное состояние, выделяя при этом сильное тепло. Это тепло плавит металл, и поток газа выбрасывает его из разреза. Плазменные газы обычно представляют собой аргон, аргон / водород или азот.Эти инертные газы можно заменить воздухом, но для этого потребуется специальный электрод из гафния или циркония. Использование сжатого воздуха делает этот вариант плазменного процесса более конкурентоспособным по сравнению с кислородно-топливным процессом резки углеродисто-марганцевых и нержавеющих сталей толщиной до 20 мм. Инертные газы предпочтительны для высококачественной резки реактивных сплавов.

Плазменная дуга позволяет резать широкий спектр электропроводящих сплавов, включая углеродистую и нержавеющую сталь, алюминий и его сплавы, никелевые сплавы и титан.Первоначально этот метод был разработан для резки материалов, которые нельзя было удовлетворительно разрезать с помощью кислородно-топливного процесса. Обычно разрезаемый компонент или лист остается неподвижным, а плазменный резак перемещается. Кроме того, поскольку стоимость плазменного резака невысока по сравнению с ценой манипуляционного оборудования, обычно на стол для резки устанавливают несколько резаков.

Плазменная резка также может производиться под водой на специализированном оборудовании.

Плазменная резка с высокими допусками (HTPAC) — важное развитие плазменной дуги.Этот процесс обеспечивает лучшую точность при обработке материалов толщиной менее 12 мм и может быть недорогой альтернативой лазерной резке.

Дополнительную информацию о плазменной резке можно найти в разделе Профильная резка — руководство по выбору процесса.

Плазменно-дуговая резка — особенности процесса и оборудования

Процесс плазменной дуги всегда рассматривался как альтернатива кислородно-топливному процессу. В этой части серии описываются основы процесса с упором на рабочие характеристики и преимущества многих вариантов процесса.

Нажмите здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Основы процесса

Процесс плазменной резки показан на рис. 1 . Основной принцип заключается в том, что дуга, возникающая между электродом и деталью, сужается с помощью медного сопла с мелким отверстием. Это увеличивает температуру и скорость плазмы, выходящей из сопла. Температура плазмы превышает 20 000 ° C, а скорость может приближаться к скорости звука.При использовании для резки поток плазменного газа увеличивается, так что глубоко проникающая плазменная струя прорезает материал, а расплавленный материал удаляется в вытекающей плазме.

Процесс отличается от кислородно-топливного процесса тем, что в плазменном процессе используется дуга для плавления металла, тогда как в кислородно-топливном процессе кислород окисляет металл, а тепло от экзотермической реакции плавит металл. Таким образом, в отличие от кислородно-топливного процесса, плазменный процесс может применяться для резки металлов, образующих тугоплавкие оксиды, таких как нержавеющая сталь, алюминий, чугун и сплавы цветных металлов.

Источник питания

Источник питания, необходимый для процесса плазменной дуги, должен иметь падающую характеристику и высокое напряжение. Хотя рабочее напряжение для поддержания плазмы обычно составляет от 50 до 60 В, напряжение холостого хода, необходимое для зажигания дуги, может достигать 400 В постоянного тока.

При зажигании пилотная дуга формируется внутри корпуса горелки между электродом и соплом. Для резки дуга должна передаваться на заготовку в так называемом «переносном» режиме дуги.Электрод имеет отрицательную полярность, а деталь — положительную полярность, так что большая часть энергии дуги (примерно две трети) используется для резки.

Состав газа

В традиционной системе с вольфрамовым электродом плазма инертна и образуется с использованием аргона, аргона-H 2 или азота. Однако, как описано в вариантах процесса , можно использовать окисляющие газы, такие как воздух или кислород, но электрод должен быть медным с гафнием.

Расход плазменного газа имеет решающее значение и должен быть установлен в соответствии с уровнем тока и диаметром отверстия сопла.Если поток газа слишком мал для текущего уровня или уровень тока слишком высок для диаметра отверстия сопла, дуга гаснет, образуя две последовательные дуги, электрод к соплу и сопло к заготовке. Эффект «двойной дуги» обычно катастрофичен при плавлении сопла.

Качество резки

Качество кромки плазменной резки такое же, как и при кислородно-топливной технологии. Однако, поскольку плазменная резка плавлением, характерной особенностью является более высокая степень плавления по направлению к верхней части металла, что приводит к скруглению верхней кромки, плохой прямоугольности кромки или скосу на кромке реза.Поскольку эти ограничения связаны со степенью сужения дуги, доступны несколько конструкций горелок для улучшения сужения дуги и обеспечения более равномерного нагрева в верхней и нижней части реза.

Варианты процесса

Варианты процесса, Рис. 2a — 2e , в основном были разработаны для улучшения качества резки и стабильности дуги, уменьшения шума и дыма или увеличения скорости резки.

Двойной газ

Процесс работает в основном так же, как и в традиционной системе, но вокруг сопла установлен вторичный газовый экран, Рис.2а . Благоприятные эффекты вторичного газа заключаются в увеличении сужения дуги и более эффективном «удалении» окалины. Плазмообразующий газ обычно представляет собой аргон, аргон-H 2 или азот, а вторичный газ выбирается в соответствии с разрезаемым металлом.

Сталь

воздух, кислород, азот

Нержавеющая сталь

азот, аргон-H 2 , CO 2

Алюминий

аргон-H 2 , азот / CO 2

Преимущества по сравнению с обычной плазмой:

  • Сниженный риск возникновения двойной дуги
  • Более высокая скорость резания
  • Уменьшение закругления верхней кромки

Впрыск воды

В качестве плазменного газа обычно используется азот.Вода вводится радиально в плазменную дугу, Рис. 2b , чтобы вызвать большую степень сжатия. Температура также значительно повышается до 30 000 ° C.

Преимущества по сравнению с обычной плазмой:

  • Улучшение качества и прямоугольности пропила
  • Повышенная скорость резания
  • Меньше риска возникновения двойной дуги
  • Уменьшение эрозии сопла

Водяной кожух

Плазма может работать либо с водяным кожухом, Рис.2c , или даже с заготовкой, погруженной на 50-75 мм ниже поверхности воды. По сравнению с обычной плазмой вода действует как барьер, обеспечивая следующие преимущества:

  • Удаление дыма

  • Снижение уровня шума
  • Увеличение срока службы сопла

В типичном примере уровней шума при высоких уровнях тока 115 дБ для обычной плазмы водяной кожух эффективно снизил уровень шума примерно до 96 дБ и резку под водой до 52–85 дБ.

Поскольку водяной кожух не увеличивает степень сжатия, прямоугольность режущей кромки и скорость резания заметно не улучшаются.

Воздушная плазма

Инертный или инертный плазмообразующий газ (аргон или азот) можно заменить воздухом, но для этого требуется специальный электрод из гафния или циркония, установленный в медном держателе, Fig. 2d . Воздух также может заменить воду для охлаждения горелки. Преимущество воздушной плазменной горелки в том, что в ней вместо дорогих газов используется воздух.

Следует отметить, что, хотя электрод и сопло являются единственными расходными материалами, электроды с гафниевым наконечником могут быть дорогими по сравнению с вольфрамовыми электродами.

Плазма высокой толерантности

В попытке улучшить качество резки и конкурировать с превосходным качеством резки лазерных систем, доступны системы высокоточной плазменно-дуговой резки (HTPAC), которые работают с сильно сжатой плазмой. Фокусировка плазмы осуществляется путем принуждения плазмы, генерируемой кислородом, закручиваться, когда она входит в отверстие для плазмы, и вторичный поток газа впрыскивается после плазменного сопла, Рис.2д . В некоторых системах дугу окружает отдельное магнитное поле. Это стабилизирует плазменную струю, поддерживая вращение, вызванное закрученным газом. Преимущества систем HTPAC:

  • Качество резки находится между обычной плазменной резкой и лазерной резкой
  • Ширина узкого пропила
  • Меньше искажений за счет меньшей зоны термического влияния

HTPAC — это механизированная техника, требующая высокоточного высокоскоростного оборудования. Основные недостатки заключаются в том, что максимальная толщина ограничена примерно 6 мм, а скорость резки обычно ниже, чем при обычных плазменных процессах, и составляет примерно 60-80% от скорости лазерной резки.

Эта статья была подготовлена ​​Биллом Лукасом в сотрудничестве с Дерриком Хилтоном, BOC

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.