Резка металла плазмой. Металлообрабатывающее оборудование. Аппарат плазменной резки металла
Станки, оборудование и аппараты для плазменной резки: обзор и рекомендации
Существует большое количество самого разного оборудования, которое используется для различной обработки металлов, и одним из наиболее технологичных устройств данного класса являются станки плазменной резки.
Современное оборудование для плазменной резки разнообразного металла широко используется на многих промышленных предприятиях.
За счет своих конструктивных особенностей оно позволяет не только быстро, но и максимально точно резать абсолютно любой материал, который обладает свойством проводить ток.
Кроме этого, разработаны станки для плазменной резки, при помощи которых можно раскраивать пластик, деревянный материал, а также заготовки из камня.
Аппарат, который предназначен для ручной плазменной резки и может быть использован на небольших предприятиях, представляет собой компактное устройство, которое отдаленно напоминает агрегат для сварки, однако обладает огромными функциональными возможностями.
Выполнить необходимую работу на нем своими руками можно без предварительной подготовки, притом, что качество реза в любом случае будет на высоком уровне.
В свою очередь станки, предназначенные для резки плазмой, полностью автоматизируют весь рабочий процесс и дают возможность обрабатывать даже сложные материалы практически любой толщины.
Виды и типы
Наиболее простым оборудованием для плазменной резки является ручной аппарат, пользоваться которым своими руками достаточно просто.
Даже несмотря на то, что цена на ручной аппарат для резки плазмой достаточно высокая, он пользуется определенным спросом и быстро самоокупается.
В свою очередь станки для резки плазмой, которые устанавливают на крупных промышленных предприятиях, представляют собой сложные электронные системы, состоящие из множества узлов и элементов.
В большинстве случаев они используются для машинного раскроя самых разных материалов, притом, что участие человека в рабочем процессе минимальное.
Такое оборудование делает рез с максимальным качеством так, что последующая его обработка не требуется.
Промышленный аппарат практически полностью автоматизирован, а его функционирование обеспечивает специальная программа.
Все устройства для резки плазмой принято делить на переносные и стационарные агрегаты.
Ручной аппарат, на котором можно выполнять необходимую работу своими руками, относится к переносному типу устройств и его при необходимости легко можно перемещать в пространстве.
Стационарные станки утроены более сложно и имеют достаточно большие габариты.
Они устанавливаются на предприятиях в отдельных цехах, так как занимают много места и требуют подвода некоторых дополнительных систем.
Между собой такие станки условно подразделяются на портальные, портально-консольные, а также на шарнирные.
У стационарных станков, предназначенных для резки плазмой, может быть различный тип перемещения резака, а также уровень автоматизации.
Наиболее совершенными считаются агрегаты, которые дополнительно оснащены блоком ЧПУ.
Следует отметить и то, что цена такого оборудования достаточно высокая, однако функциональные возможности и потенциал работы просто огромны.
Их работу обеспечивает множество систем, начиная от системы электропитания, и заканчивая воздушно-кислородной.
Такое оборудование обеспечивает высококачественную обработку металлов притом, что финансовые вложения в рабочий процесс минимальны.
Область применения
Станки данного класса по своей производительности в несколько раз превосходят оборудование для газовой сварки, при помощи которого еще совсем недавно раскраивали различные материалы. При этом цена на аппараты для воздушно-плазменной резки и сварки установлена примерно такая же, как и в свое время на аппараты для газовой сварки.
Такие универсальные станки просто необходимы тогда, когда требуется разрезать цветные металлы или сплавы на их основе.
Станки для плазменной резки эффективны и в экономическом отношении, так как потребляют минимальное количество энергии и воздушно-кислородной смеси.
Использование воздушно-кислородной смеси под большим давлением в станках для резки плазмой позволяет добиться потрясающего результата при работе с низкоуглеродистой сталью.
Вообще воздушно-кислородная смесь позволяет осуществлять работу с металлами большой толщины и сложной конфигурации.
Стоит отметить и то, что при помощи станков такого класса раскрой материала получается максимально точным и ровным, чего нельзя было добиться при использовании газовой сварки.
Для резки некоторых цветных металлов на станках данного класса вместо воздушно-кислородной смеси используют различные типы газов, например, азот или аргон.
При помощи данного оборудования для резки плазмой можно проводить раскрой листовой меди, алюминия, а также сплавов на основе данных металлов.
Такие станки широко востребованы в точных промышленных сферах, к которым можно отнести авиастроение и автомобилестроение.
Плазменные агрегаты активно используются и в кораблестроении, а также во многих других сферах, где занимаются обработкой металлов.
Как правило, рабочим процессом управляет своими руками оператор, который имеет специальную подготовку.
Те станки, которые оснащены блоком ЧПУ, функционируют по предварительно составленной программе, что практически исключает участие человека в рабочем процессе.
На небольших предприятиях, занимающихся обработкой металлов, в большинстве случаев установлен ручной аппарат, предназначенный для плазменной резки.
В этом случае плазмотрон находится в руках у оператора, который при помощи специальных упоров и подставок осуществляет необходимый рез своими руками.
Особенности работы
Если раньше, используя для резки металла оборудование для газовой сварки, было сложно получить ровный и качественный рез, то в настоящее время плазменные агрегаты позволяют справиться с этой проблемой. При этом данная опция не очень отражается на стоимости аппарата: цена на прибор с ЧПУ примерно такая же, как и на аппараты других видов.
Следует отметить и то, что после газовой сварки края среза были оплавлены и требовали дополнительной обработки.
Видео:
Станок плазменной резки металла делает рез максимально четким и правильным, притом, что на его краях отсутствуют наплавления и другие дефекты, что делает процесс ручной сварки очень комфортным
Это достигается за счет использования воздушно-кислородной смеси под большим давлением, которая не только охлаждает сопло плазматрона, но и сдувает расплавленные капли металла с поверхности.
Для того чтобы станок обладал высокой производительностью и позволял делать рез максимально точным и ровным, его необходимо еще на этапе подготовки к работе правильно настроить.
На таком оборудовании под каждый материал подбирается свой режим работы, при этом учитываются толщина металла, скорость потока плазмы, а также внешние факторы.
Станки для плазменной резки представляют собой сложные устройства, которые полностью отличаются от аппаратов для ручной газовой сварки не только по внешнему виду, но и по функциональным возможностям.
Работать на таких плазменных станках своими руками при соответствующей подготовке достаточно просто.
Еще более простым в использовании считается станок плазменной резки, в котором есть ЧПУ, т. е. за рабочий процесс отвечает программное обеспечение. Для сварки и резки своими руками выбор аппарата с ЧПУ считается самым оптимальным.
Видео:
Современный плазменный станок может быть использован для ручной обработки бетонных поверхностей, кирпича и керамики.
При помощи плазменных станков раскраивают пластмассу, природный камень и многие другие материалы.
Сегодня на рынке одинаковым спросом пользуются аппараты, которые как имеют ЧПУ, так и более простые модели. Цена аппарата в этом случае будет зависеть не только от наличия или отсутствия ЧПУ, но и от многих других факторов.
Современные плазменные станки с ЧПУ или без — это огромные возможности и приборы высочайшего качества.
rezhemmetall.ru
Аппарат плазменной резки металла – плазматрон
На сегодняшний день ручная плазменная резка металла используется все чаще. При помощи направленного электрического потока можно значительно расширить возможности аппаратов для обработки металла. Простые сварочные устройства неудобны во время резки толстых металлов, да и расход электродов в это время сильно увеличивается.
Во время резки требуются особые навыки, практика по раскрою металла. Без определенных знаний, например, у новичков, сразу может и не получиться. Но стоит знать, что именно устройства, в которых используется резка плазмой, экономят время и простоту во время эксплуатации.
Во время первых разработок плазменных аппаратов, они предназначались исключительно для резаков в машиностроении и морской промышленности. Сегодня плазморезы встречаются намного чаще, чем раньше, при этом данные устройства являются более доступными, чем ранее.
Это приспособление способно выполнять раскрой более качественно. При этом шов получается более качественным, а не рваным, как при резке обычным сварочным устройством.
Особенности технологии резки металла при помощи плазмы
Резка с использованием плазмы представляет собой процесс обработки металла, который происходит в связи с плавлением. Основной режущего инструмента является струя плазмы, которая относится к низкотемпературной.
Преимущества технологии плазменной сварки
Особенность процесса в том, что происходит создание электрической дуги между заготовкой и соплом. Средняя температура плазмы, создаваемая электрической дугой, считается значение 5000 °С.
Особенностью процесса является то, что в само сопло подается газ, это приводит к повышению показателей температуры дуги к 20000°С, как результат – это ионизация газа и преобразование его в плазму. Во время резки, в зависимости от применяемого тока, температура плазмы может подняться к 30–40 тыс., бывает и выше.
Во время работы плазменный поток будет ярко светиться, он обладает высокими показателями электропроводности. Скорость выхода его из сопла равна 500–1500 м/с, при попадании его на металлические заготовки – происходит плавление и «выдувание» молекул.
Для того чтобы получилась плазма используются такие газы:
- водяной пар;
- аргон;
- азот;
- кислород;
- воздух;
- водород.
В зависимости от конструктивных особенностей, сопло может охлаждаться как воздухом, так и жидкостью. Что касается толщины разрезаемых заготовок, то она бывает разной, в зависимости от мощности. Среднее значение – это 20 см.
При помощи плазменного аппарата можно с высоким качеством разрезать любые металлы. А также преимуществом плазмореза является то, что им можно разрезать и другие материалы, такие, как камень или пластик.
Основные отличия оборудования для плазменной резки
Современный рынок предлагает аппараты плазменной резки металлов, камня и пластмассы.
Основные типы плазморезов:
- устройства прямого функционирования — резка происходит при помощи контактного способа;
- устройства косвенного функционирования – резка происходит при помощи бесконтактного способа.
В устройствах первого типа зажигание электрической дуги происходит при соприкосновении электрода и детали. Недостатком является то, что резать таким устройством можно исключительно металл, но не камень и не пластмассу.
При помощи оборудования, которое принадлежит второму типу, можно обрабатывать как металл, так и камень (пластмассу, керамику).
Дуга зажигается в промежутке, между соплом и электродом. Такие установки применяются для разных целей и имеют популярность намного выше от предыдущих, у которых дуга зажигается при соприкосновении.
Плазморезы, используемые для резки металла и работающие методом контакта, имеют стандартные комплектации:
- источник питания;
- плазмотрон;
- силовая часть, состоящая с кабелей;
- шланги для подачи газа;
- баллон с газом или компрессорное оборудование, обеспечивающее требуемую струю потока воздуха.
Принцип работы плазмореза
Главный элемент рассматриваемого оборудования – это конструкция плазмотрона, который отличается от простого сварочного аппарата.
Комплектация самого плазмотрона:
- рабочее сопло;
- электрод;
- изолирующий элемент, у которого высокие показатели термостойкости.
Главные назначения плазмотронов в том, чтоб осуществлять преобразование энергии дуги в плазму. Газ, который применяется во время резки металла, или соответствующий газ, должны пройти через камеру цилиндрической формы. В ней есть электрод, который жестко зафиксирован.
Устройство плазмотрона
Сопло от плазменного резака способно обеспечить нужную скорость потока и его перемещения. Все манипуляционные процессы с такими резаками выполняются:
- при помощи ручного способа;
- операторами дополнительного оборудования.
Часто происходит ситуация, когда оператор по резке должен удерживать резак на одном уровне, но это сделать не так просто и качество резки получается невысоким. Для этого используются специальные приспособления, в зависимости от формы заготовки и других факторов.
Во время плазменной резки края заготовки бывают неровными и имеют наплывы. Этого можно избежать, используя соответствующие: насадки, упоры или подставки. Для вырезания круговых отверстий при ручной резке – используются специальные дополнительные инструменты с держателями в виде циркуля.
Характеристика и классификация оборудования
Оборудование, которое применяется при плазменной резке металла, отличается по мощности, принципу работы и размерами. Как уже известно, что для бесконтактного способа резки используются аппараты косвенного и прямого действия.
Газ, выходящий из сопла – это ионизирующий поток, который прогревает определенный участок. При работе с рассматриваемым оборудованием требуется одевать специальные очки или маску, а также перчатки.
Для собственной безопасности необходимо надевать перчатки
Плазменные устройства получают питание от сети, чаще используется 3-фазная сеть, но есть устройства, которые также работают и от одной фазы (220 В) электрической сети. На сегодняшний день резка при помощи плазмы – это уже, как традиционный способ обработки.
На сегодня устройства для резки металла создаются с компактными размерами и удобной панелью управления. А также такие устройства имеют привлекательный вид, напоминая обычный сварочный аппарата. Приспособления для удобного перемещения имеют специальные ручки. Устройства, в зависимости от мощности, используются по назначению.
Преимущества ручной воздушно-плазменной резки
Выполнение ручной плазменной резки
Первым, что нужно сделать для начала резки – это прикрутить шланги, подсоединить баллон или компрессор, то есть собрать устройство, чтоб оно было готово к использованию. Далее, потребуется сделать подсоединение инвертора или трансформатора к сети и к массе (то есть самой заготовке).
Дальше, по технологии резки, рекомендуется провести приближение сопла к поверхности заготовки. Зажигание дежурной дуги происходит на расстоянии 3–4 см, за счет этого будет происходить процесс ионизации рабочего газа. После зажигания дуги в сопло подается поток рабочего газа. Так происходит формирование воздушно-газового потока, который является главной составляющей плазменной струи.
Если плазменная струя сформировалась, то она обладает высокими показателями электропроводности. Между поверхностью металла и концом электрода появляется рабочая дуга. Что касается дежурной дуги, то она отключается автоматически после зажигания рабочей.
Задача, поставленная на такую дугу – это поддержание требуемого уровня ионизации струи плазмы.
Иногда, во время работы, происходит так, что дуга по каким-то причинам тухнет. В таком случае рекомендуется остановить подачу рабочего газа или воздуха и произвести включение дежурной дуги. После подведения плазменной горелки к поверхности металла – плазма, в том числе и рабочая дуга, вспыхнет заново.
Выбор аппаратов по скорости резки, мощности и времени резки
Подобрать номинальную рабочую мощность аппарата рекомендовано проводить, учитывая толщину и вид металла, который будет поддаваться обработке. Газ выбирается в зависимости от предстоящего обрабатыванию металла. Это может быть как азот, так и простой воздух.
Важно обратить внимание на величину сопла, которое имеет разные размеры, точнее диаметр выходящего отверстия. При выборе аппарата с мощностью около 100 А, можно эффективно резать металл с толщиной около 3 см. Такие типы установок приносят пользу во многих сферах промышленности.
Если плазменная резка предназначена для резки более толстого металла, то ток выбирается соответственно большей величины (в пределах 100–200 А). Такой аппарат для резки будет обрабатывать металл толщиной 5–6 см.
Сегодня выпускаются плазмотроны комбинированного типа, которые можно подключать как к сети 220В, так и к 380 В.
Плазматрон комбинированный
А также настраивается величина тока для резки металла, в зависимости от его толщины.
Что касается показателей скорости разрезания металла, то эта величина измеряется в см/мин. Плазмотроном можно разрезать металл толщиной в 40 мм, за 3 минуты. Есть более мощные аппараты, которые выполняют работу за 1 минуту.
Во время выбора устройства, предназначенного для плазменного раскроя, важно обратить внимание на время непрерывной работы. Например, если уровень непрерывной работы 50% (ПВ), то время будет около 5 минут. Для охлаждения понадобится также 5 минут.
Рекомендации во время эксплуатации
Если во время длительной резки сопло износилось, то его можно заменить новым. Не исключается возможность заменить насадку и поставить ее длиннее. Так можно улучшить характеристики резки.
Важно осуществить проверку подключения устройства к подаче газа и электрики. Важно, чтоб все коммуникационные соединения были исправны. Не должно быть утечки газа, особенно когда при резке используется азот.
Внимательно проверяйте исправность всех коммуникационных соединений
Не рекомендовано перегружать систему во время резки, так как это ведет к поломке и выходу из строя насадки, силовых элементов и других частей.
Независимо от того, что на сегодняшний день показатели цены на такие аппараты довольно высокие – устройства являются доступными для каждого человека, в зависимости от его финансовых возможностей.
Видео по теме: Плазмотрон
promzn.ru
Резка металла плазмой. Металлообрабатывающее оборудование
Плазменная резка применяется при обработке проводящих металлов. Обрабатываемый материал получает энергию от источника тока посредством ионизированного газа. Стандартная система включает источник тока, контур зажигания и резак, которые обеспечивают подачу электроэнергии, ионизацию и управление, необходимые для качественной высокопроизводительной резки различных металлов.
Выход источника постоянного тока задает толщину и скорость обработки материала и поддерживает дугу.
Контур зажигания выполняется в виде высокочастотного генератора переменного напряжения 5–10 тыс. В частотой 2 МГц, которое создает высокоинтенсивную дугу, ионизирующую газ до состояния плазмы.
Резак является держателем для расходных деталей — сопла и электрода — и обеспечивает охлаждение этих деталей газом или водой. Сопло и электрод сжимаются и поддерживают ионизированную струю.
Ручные и механизированные системы служат для разных целей и требуют разного оборудования. Только пользователь может определить, какая из них лучше всего подходит для его нужд.
Резка металла плазмой представляет собой термический процесс, при котором пучок ионизированного газа нагревает электропроводный металл до температуры, превышающей точку его плавления, и удаляет расплавленный металл через проделанное отверстие. Между электродом в горелке, к которому подведен отрицательный потенциал, и заготовкой с положительным потенциалом возникает электрическая дуга и происходит резка материала ионизированным потоком газа под давлением при температуре от 770 до 1400 °C. Струя плазмы (ионизированного газа) концентрируется и направляется через сопло, где она уплотняется и становится способной расплавить и разрезать самые разные металлы. Это основной процесс как для ручной, так и для механизированной плазменной резки.
Ручная резка
Ручная резка металла плазмой производится с помощью достаточно небольших устройств с плазменной горелкой. Они маневренны, универсальны и могут быть использованы для выполнения различных задач. Их возможности зависят от силы тока режущей системы. Параметры установок ручной резки варьируются от 7–25 А до 30–100 А. Некоторые устройства, однако, позволяют получить до 200 ампер, но они не являются широко употребительными. В ручных системах в качестве плазмообразующего и защитного газа обычно используется технический воздух. Они сконструированы таким образом, чтобы их можно было использовать с различным входящим напряжением, которое может изменяться от 120 до 600 В, а также использоваться в одно- или трехфазных сетях.
Ручная плазма для резки металла обычно используется в мастерских, занимающихся обработкой тонких материалов, заводских службах технического обслуживания, ремонтных мастерских, пунктах приема металлолома, при строительно-монтажных работах, в судостроении, автомастерских и художественных мастерских. Как правило, ее применяют для обрезки излишков. Обычный 12-амперный плазменный аппарат разрезает максимум 5-мм слой металла со скоростью около 40 мм в минуту. 100-амперное устройство режет 70-мм слой со скоростью до 500 мм/мин.
Как правило, ручная система выбирается в зависимости от толщины материала и желаемой скорости обработки. Устройство, которое обеспечивает высокую силу тока, работает быстрее. Однако при резке с большой силой тока становится труднее контролировать качество работы.
Машинная обработка
Механизированная резка металла плазмой производится на установках, которые, как правило, значительно больше ручных, и используется в сочетании с раскройными столами, в том числе с водяной ванной или с платформой, оборудованной различными приводами и двигателями. Кроме того, механизированные системы оборудуются ЧПУ и управлением высотой струи режущей головки, которая может включать в себя предустановку высоты резака и контроль напряжения. Механизированные системы плазменной резки могут устанавливаться на другое металлообрабатывающее оборудование, такое как штамповочные прессы, лазерные резаки или роботизированные системы. Размер механизированной конфигурации зависит от размера стола и используемой платформы. Раскроечный станок может быть меньше, чем 1200х2400 мм и больше, чем 1400х3600 мм. Такие системы не очень подвижны, поэтому до установки следует предусмотреть все их компоненты, а также место их расположения.
Требования к питанию
Стандартные источники питания обладают максимальным диапазоном силы тока от 100 до 400 А для кислородной резки и от 100 до 600 А для азотной. Многие системы работают в более низком диапазоне, например, от 15 до 50 А. Существуют системы с азотной резкой с силой тока 1000 А и выше, но они редки. Входное напряжение для механизированных плазменных систем составляет 200–600 В в трехфазной сети.
Требования к газу
Для резки мягкой и нержавеющей стали, алюминия, а также различных экзотических материалов обычно используются сжатый воздух, кислород, азот и смесь аргона с водородом. Их комбинации служат плазмообразующим и вспомогательным газом. Например, при резке мягкой стали пусковым газом часто является азот, плазмообразующим – кислород, а сжатый воздух используется как вспомогательный.
Кислород употребляется для мягкой углеродистой стали, потому что он производит высококачественные разрезы в материале толщиной до 70 мм. Кислород также может исполнять роль плазмообразующего газа для нержавеющей стали и алюминия, но результат получается не совсем аккуратным. Азот служит плазменным и вспомогательным газом, поскольку он обеспечивает отличную резку практически любого типа металла. Используется при больших токах и позволяет обрабатывать листовой прокат толщиной до 75 мм и в роли вспомогательного газа для азотной и аргон-водородной плазмы.
Сжатый воздух – наиболее распространенный газ как плазменный, так и вспомогательный. Когда производится слаботочный раскрой листового металла толщиной до 25 мм, оставляет окисленную поверхность. При резке воздухом, азотом или кислородом является вспомогательным газом.
Смесь аргона с водородом, как правило, используется для обработки нержавеющей стали и алюминия. Обеспечивает высококачественный разрез, и необходима для механизированной резки листов толщиной более 75 мм. Диоксид углерода также может быть использован в роли вспомогательного газа, когда производится резка металла плазмой азота, так как это позволяет работать с большинством материалов и гарантирует хорошее качество.
Смесь азота с водородом и метан также иногда применяются в процессе плазменной резки.
Что потребуется еще?
Выбор плазмы и вспомогательных газов – только два из важнейших решений, которые необходимо принимать во внимание при установке или использовании механизированной плазменной системы. Емкости для газа можно приобрести или арендовать, они доступны в различных размерах, и для их хранения необходимо создать соответствующие условия. Установка системы требует значительного количества электропроводки и труб для газа и охлаждающей жидкости. Помимо самой механизированной плазменной системы, требуется подобрать стол, раскроечный станок, ЧПУ и THC. OEM-производители обычно предлагают множество вариантов оборудования, которое подойдет для любой конфигурации устройства.
Нужна ли механизация?
Из-за сложности выбора механизированного процесса плазменной резки, необходимо уделить много времени исследованию различных конфигураций и критериев системы. Следует учесть:
- типы деталей, которые будут вырезаться;
- количество промышленных изделий в партии;
- желаемую скорость и качество резки;
- стоимость расходных материалов.
- общую стоимость эксплуатации конфигурации, в том числе электроэнергии, газа и труда.
Размер, форма и количество производимых частей может определять необходимое производственное промышленное оборудование – тип ЧПУ, стола и платформы. Например, производство деталей небольшого размера может потребовать платформы со специализированным приводом. Реечные приводы, сервоприводы, приводные усилители и датчики, используемые на платформах, определяют качество резки и максимальную скорость системы.
Качество и скорость также зависит от того, какое металлообрабатывающее оборудование, ЧПУ и газы используются. Механизированная система с регулируемым током и потоком газа в начале и в конце резки уменьшит расход материалов. Кроме того, с ЧПУ с большим объемом памяти и выбором возможных установок (например, высоты факела в конце разреза) и быстрая обработка данных (входной/выходной коммуникации) снизит простои и увеличит скорость и точность работы.
В конечном счете решение о покупке или обновлении механизированной системы плазменной резки или использовании ручной должно быть обоснованным.
Плазменная резка металла: оборудование
Hypertherm Powermax45 – переносной аппарат с большим числом стандартных компонентов на основе инвертора, т. е. биполярного транзистора с изолированным затвором. Работать с ним очень легко, независимо от того, режется ли тонкая сталь или листовой прокат толщиной 12 мм со скоростью 500 мм/минуту или 25 мм со скоростью 125 мм/мин. Устройство способно генерировать большую мощность для резки различных видов токопроводящих материалов, таких как сталь, нержавеющая сталь и алюминий.
Система питания имеет преимущество перед аналогами. Входное напряжение – 200-240 В однофазного тока силой 34/28 А при мощности 5,95 кВт. Изменения входного напряжения сети компенсируются технологией Boost Conditioner, благодаря которой резак демонстрирует повышенную производительность на низких напряжениях, при колебаниях входной мощности, а также при питании от генератора. Внутренние компоненты эффективно охлаждаются с помощью системы PowerCool, обеспечивающей повышенную производительность, время работы и надежность устройства. Другой важной особенностью этого продукта является соединение горелки FastConnect, которое облегчает механизированное использование и повышает универсальность.
Факел Powermax45 имеет конструкцию с двойным углом, который продлевает срок службы сопла и снижает эксплуатационные расходы. Он оснащен функцией Conical Flow, повышающей плотность энергии дуги, благодаря чему значительно сокращает дросс и производится высококачественная плазменная резка. Цена Powermax45 – 1800 $.
Hobart AirForce 700i
Hobart AirForce 700i обладает наибольшей режущей способностью данной линейки: номинальная толщина резки – 16 мм со скоростью 224 мм/мин, а максимальная – 22 мм. По сравнению с аналогами, рабочая сила тока устройства на 30% меньше. Плазменный резак подойдет для станций техобслуживания, ремонтных мастерских и при сооружении небольших построек.
Устройство отличается легким, но мощным инвертором, эргономичным пусковым предохранителем, эффективным потреблением воздуха и недорогими расходными материалами горелки, благодаря чему производится безопасная, качественная и недорогая плазменная резка. Цена AirForce 700i составляет 1500 $.
В комплект входит эргономичная ручная горелка, кабель, 2 сменных наконечника и 2 электрода. Потребление газа составляет 136 л/мин при давлении 621–827 кПа. Вес аппарата – 14,2 кг.
40-амперный выход обеспечивает исключительную производительность резки листового металла – быстрее, чем механические, газовые и плазменные устройства других изготовителей.
Miller Spectrum 625 X-treme
Miller Spectrum 625 X-treme – небольшой аппарат, достаточно мощный для резки различных видов стали, алюминия и других проводящих ток металлов.
Питается от сети переменного тока напряжением 120-240 В, автоматически подстраиваясь под поданное напряжение. Легкий и компактный дизайн делает устройство весьма портативным.
Благодаря технологии Auto-Refire дуга контролируется автоматически, избавляя от необходимости постоянно нажимать кнопку. Номинальная толщина резки при токе 40 А составляет 16 мм при скорости 330 мм/мин, а максимальная – 22,2 мм при 130 мм/мин. Потребляемая мощность – 6,3 кВт. Вес аппарата в ручном исполнении составляет 10,5 кг, а с машинным резаком – 10,7 кг. В качестве плазменного газа используется воздух или азот.
Надежность Miller 625 обеспечивается технологией Wind Tunnel. Благодаря встроенному высокоскоростному вентилятору пыль и мусор не попадают внутрь устройства. Светодиодные индикаторы информируют о давлении, температуре и мощности. Цена аппарата – 1800 $.
Lotos LTP5000D
Lotos LTP5000D – портативный и компактный плазменный аппарат. При весе 10,2 кг проблем с его перемещением не возникнет. 50-амперный ток, производимый цифровым преобразователем, а также мощный транзистор MOSFET обеспечивают эффективный рез мягкой стали толщиной 16 мм и 12 мм нержавеющей стали или алюминия.
Устройство автоматически подстраивается под напряжение и частоту сети. Длина шланга – 2,9 м. Вспомогательная дуга с металлом не контактирует, что позволяет использовать аппарат для резки ржавых, необработанных и окрашенных материалов. Устройство безопасно в использовании. Сжатый воздух, применяемый для резки, не вреден для человека. А крепкий ударопрочный корпус надежно защищает аппарат от попадания пыли и мусора. Цена Lotos LTP5000D – 350 $.
При покупке плазменного резака нужно всегда отдавать предпочтение качеству. Следует остерегаться искушения приобрести дешевый низкокачественный аппарат, так как его быстрый износ в долгосрочной перспективе приведет к гораздо большим затратам. Конечно, переплачивать также не стоит, есть достаточно достойных бюджетных вариантов без аксессуаров и высоких мощностей, которые могут никогда не понадобиться.
fb.ru
Ручная плазменная резка: аппараты, оборудование, видео
В настоящее время на крупных промышленных объектах и небольших предприятиях активно используется ручная плазменная резка, которая дает возможность произвести максимально точную обработку металлов практически любой толщины и конфигурации.
Еще совсем недавно для того, чтобы сделать необходимый рез на металлической поверхности, приходилось прибегать к достаточно громоздким и совершенно неудобным газовым резакам, которые к тому же не всегда могли справиться с поставленной задачей.
Современное оборудование имеет не только компактные размеры, но и обладает высокими функциональными возможностями и большим потенциалом работы.
Следует отметить и то, что аппарат для плазменной ручной резки достаточно просто освоить, а сама технология выполнения работ доступна даже не квалифицированным умельцам.
В специализированных магазинах можно найти большой выбор ручных устройств, предназначенных для плазменной резки металлов.
Несмотря на то, что цена на данное оборудование достаточно высокая, оно пользуется большим спросом, в первую очередь, из-за своих функциональных возможностей.
На видео, которое размещено ниже, можно наблюдать технологию работы на ручном устройстве для резки при помощи плазмы.
Видео:
Характерные особенности процесса резки
Ручная плазменная резка, при которой используется ручной плазменный аппарат, можно отнести к термической обработке, при которой материал плавится.
В данном конкретном случае основным режущим инструментом является поток низкотемпературной плазмы под большим давлением, которая образуется за счет некоторых специфических процессов.
Используемое для работы плазменное оборудование обязательно имеет специальный электрод, который при помощи сопла и рабочего металла создает электрическую дугу, внешняя температура которой в некоторых отдельных случаях достигает нескольких тысяч градусов по Цельсию.
В определенный момент в сопло начинает подаваться под большим давлением специальный газ, что способствует тому, что рабочая температура многократно повышается, а это, в свою очередь, приводит к ионизации газа и, соответственно, преобразование его в плазму, которую называют низкотемпературной.
Следует отметить и то, что ионизация имеет свойство при нагреве от дуги возрастать, а это делает температуру газового потока еще большей. Сам рабочий поток ярко светится и становится электропроводным.
Аппарат, используемый для обработки металла при помощи плазмы, способен локально разогревать металлическую заготовку и плавить ее непосредственно в необходимом месте реза.
Для того чтобы получить плазму, необходимо в определенных пропорциях смешать определенные виды газов.
За основу берется атмосферный воздух, который смешивается с кислородом, азотом, а также водородом и аргоном. В состав плазмы также входит водяной пар.
Для того чтобы при работе сопло не оплавилось под воздействием высоких температур, предусмотрено его специальное охлаждение за счет потока жидкости или газа.
Конечно, использовать в быту аппарат для плазменной резки достаточно проблематично, так как требуются определенные условия его эксплуатации, однако данное оборудование установлено на многих промышленных предприятиях.
Стоит отметить, что цена такого устройства достаточно высокая и для многих домашних мастеров просто не подъемная.
В настоящее время такое оборудование активно используется в самых разных сферах и дает возможность получать не только ровный, но и аккуратный рез.
Более подробно узнать о возможностях ручных аппаратов для плазменной резки можно на видео, которое размещено ниже.
Видео:
Классификация и характеристики оборудования
То оборудование, которое используется для плазменной резки металлических заготовок, можно поделить в зависимости от его действия на обрабатываемую поверхность.
Для бесконтактной резки используется оборудование косвенного действия, в свою очередь, для контактной – прямого.
Резка косвенного действия используется при необходимости провести обработку неметаллических заготовок, соответственно, второй тип резки используется исключительно для работы с металлами.
В этом случае и аппарат, и сама обрабатываемая деталь включатся в единую схему, что и приводит к образованию необходимой дуги.
Идущий из сопла ионизированный поток газа равномерно прогревается по всему участку, вплоть до самой заготовки. Для того чтобы работать с металлом, требуется оборудование, предназначенное только для прямого действия.
Используемый для плазменной резки ручной аппарат получает питание от электрической сети.
Следует отметить, что данный тип резки металлов является не только востребованным, но и экономически обоснованным, даже несмотря на то, что цена оборудования достаточно высокая.
В настоящее время резка плазмой уже стала традиционным способом обработки металлов.
Для того чтобы выполнить необходимую раскройку материалов при использовании аппарата для плазменной резки, не нужно обладать специальной подготовкой и иметь квалификацию.
Работа выполняется достаточно быстро при минимальных трудозатратах.
За счет того, что в рабочем процессе активно участвует воздух, удается сократить расход газа, однако при этом значительно увеличивается вес и габариты используемого оборудования.
Современные устройства, которые применяются для ручной резки плазмой, имеют компактные размеры и привлекательный внешний вид.
Они дополнительно для повышения удобства эксплуатации оснащаются подъемными ручками, всевозможными колесиками, а их корпуса производятся преимущественно из легких композитных материалов.
На видео ниже представлен ручной аппарат для плазменной резки.
Видео:
Конструктивные особенности
Ручное плазменное оборудование состоит из нескольких технологических элементов, которые и обеспечивают его работоспособность.
Одним из главных элементов является сам плазмотрон, функционирование которого обеспечивает источник заданного питания с определенными рабочими параметрами.
Также в состав ручного плазменного аппарата в обязательном порядке входят набор кабелей, специальных шлангов с соответствующим сечением.
Дополнительно работу плазменного аппарата обеспечивает универсальный компрессор. Стоит отметить, что плазмотрон, который и выполняет роль резака, имеет достаточно сложную конструкцию.
В его состав входят непосредственно само сопло и специальный электрод, между которыми особым образом устроен изолятор с высокими показателями термостойкости.
Именно в плазмотроне происходит преобразование дуги электричества в тепловую энергию плазмы. Скорость, а также форму потока плазмы регулирует сопло, имеющее сложную конструкцию.
При работе на ручном плазменном аппарате оператор самостоятельно контролирует ровность линии реза.
Большое значение при работе на ручном плазменном аппарате имеет опыт оператора.
Так как рабочий аппарат человек постоянно держит на весу, возможны непроизвольные движения, которые могут привести к появлению дефектов и снижению качества выполняемого раскроя.
Неопытный оператор может сделать рез не только неровным, но и с наплывами и следами рывков.
Чтобы этого не произошло, выпускаются самые разные дополнительные устройства в виде упоров и подставок.
При их использовании даже у неопытного оператора рез получается максимально ровный и качественный.
Ручной агрегат для плазменной резки металлов — это огромные функциональные возможности в области обработки металлов различной толщины и конфигурации.
Посмотреть, как производится процесс резки металлов при помощи аппарата плазменного ручного типа, можно на видео, которое размещено ниже.
Видео:
Полезные советы и рекомендации
Качество выполняемой обработки напрямую зависит от конфигурации и типа сопла, так, в частности, его диаметр может влиять на скорость образования и формирование самой дуги.
Кроме этого, этот показатель оказывает влияние на объем пропускаемого воздуха или газа, а также ширину реза.
Правильно подобранный диаметр позволяет получить на выходе чистый и качественный рез с ровными кромками.
Следует отметить то, что сопло можно в любой момент поменять на новое, а кроме этого, есть возможность увеличить его длину, что позволит несколько улучшить режущие характеристики.
Перед началом работ на ручном аппарате следует тщательно проверить всю схему подключения используемого оборудования, а также исправность кабелей и шлангов.
Не следует перегружать аппарат, так как это может привести к его поломке.
Видео:
Несмотря на то, что цена такого типа оборудования достаточно высокая, оно достаточно быстро окупается. Все же цена не должна быть определяющим фактором при выборе оборудования.
На видео, которое размещены в нашей статье, можно увидеть все достоинства плазменной резки при помощи ручного типа устройства.
rezhemmetall.ru
Плазменная резка металла: принцип работы, видео, технология
Плазменная резка позволяет разрезать металл, но не резцом — этот агрегат имеет струю плазмы.
Суть работы плазморезки такова: между соплом, электродом или разрезаемым материалом образовывается электрическая дуга.
Из сопла выходит газ, он преобразовывается в плазму после воздействия электричеством.
Металл разрезается плазмой, температура которой может достигать 30 тыс. градусов.
В статье подробно рассмотрена технология плазменной резки металла, принцип ее работы и некоторые нюансы.
Виды плазменной резки
Резка металла с помощью плазмы бывает нескольких видов.
Это зависит от того, в какой среде происходит процесс:
- Простой — при разрезании используется электрический ток, воздух, иногда вместо воздуха применяют азот. При таком способе длина электрической дуги ограничивается. Если толщина листа несколько миллиметров, то параллельность поверхностей можно сравнить с лазерной резкой. Данный параметр можно соблюсти, разрезая металл, толщина которого 10 мм. Такой способ применяется при разрезании низколегированной или мягкой стали. Кислород применяют в качестве режущего элемента. Кромка после разреза остается ровной, заусенцы не образовываются. Кроме этого, в обработанной кромке металла содержится пониженное содержание азота;
- С применением защитного газа — в качестве такого газа используются защитный, плазмообразующий. С применением такой резки качество разрезания металла увеличивается, так как срез защищен от воздействия окружающей среды;
- С водой — вода во время разрезания металла защищает срез от влияния окружающей среды, охлаждает плазмотрон, все вредные испарения поглощаются водой.
Плазменная резка может быть разделительной, поверхностной. Чаще всего применяют разделительную резку.
Также разделяют резку по способам: дугой — при разрезании металла материал является частью электроцепи и струей — при разрезании металл не является частью электроцепи, дуга образовывается между электродами.
Преимущества резки плазмой
Плазменная резка имеет свои плюсы перед лазерной резкой:
- плазморезкой можно обработать любой металл: цветной, черный, тугоплавкий;
- скорость разрезания проходит быстрее, чем работа газовой резкой;
- плазморезкой доступна художественная работа — заготовки можно делать любой геометрической формы, доступна фигурная резка повышенной сложности, художественная резка металла плазмой и деталей;
- независимо от того, какова толщина разрезаемого металла, можно разрезать заготовку быстро, точно;
- плазморезкой можно разрезать не только металл, но и материалы, не содержащие в своем составе железа;
- разрезание материалов с помощью плазмы проходит гораздо эффективнее, быстрее, чем обычная резка механическим способом;
- в сравнении с лазерной резкой, плазморезка способна обрабатывать листы материала большой ширины, под углом. Изделия получаются с наименьшим количеством дефектов, загрязнений;
- при работе в воздух выбрасывается минимальное количество загрязняющих веществ;
- перед тем, как разрезать металл, его не нужно прогревать, таким образом сокращается время прожига;
- безопасность во время плазменной резки на высоком уровне, так как нет необходимости использовать газовые баллоны, которые очень взрывоопасны.
Наряду с преимуществами плазморезка имеет некоторые недостатки:
- высокая стоимость плазмотрона;
- толщина металла, который можно разрезать плазмотроном, не должна быть более 10 см;
- во время работы агрегат издает большой шум, так как газ подается на высокой скорости, близкой к скорости звука;
- плазмотрон необходимо правильно обслуживать;
- к плазмотрону нельзя прикрепить резаки, чтобы металл обрабатывать вручную.
Принцип действия плазмотрона
Плазменная резка металла проводится своими руками, которые не имеют в этом деле большого опыта. В данном разделе рассмотрен принцип действия прибора для плазменной резки.
Если в наличии есть специальный аппарат, то с легкостью можно разрезать металл, плитку из керамики, дерево или пластик своими руками, доступна также фигурная резка.
Кроме этого, аппаратом можно производить сварку цветных, черных металлов, закаливать элементы, выполнять огневую зачистку или отжиг поверхностей, производить художественную резку.
Пример действия плазморезки можно посмотреть на видео.
Видео:
В отличие от лазерной, принцип резки плазмой заключается в нагревании до высокой температуры места нагрева именно плазмой. Она образуется в сопле из пара. Сопло имеет узкий канал.
В нем образовывается электродуга. Пар проходит через канал под давлением, вместе с этим дуга охлаждается.
Пар при выходе ионизируется, затем возникает струя плазмы, имеющая высокую температуру — до 6 тысяч градусов.
Схемы и чертежи помогут разобраться в конструкции плазморезки и в принципах образования режущей струи.
При проведении работ плазма не нагревает большой участок материала. Место, где разрез делала плазморезка, остывает гораздо быстрее, чем резка лазерной, механической техникой.
Рабочая жидкость в плазморезке призвана охлаждать сопло и катод, так как это самые нагруженные части аппарата.
Дуга стабилизируется в результате определенного отношения катода, сопла с паром. Резервуар плазмотрона содержит специальный материал, который впитывает влагу.
Он помогает рабочей жидкости переноситься к нагревателю. На катоде образовывается отрицательный заряд, на сопле — противоположный, в результате возникает дуга.
При воздействии плазморезкой своими руками, как и при лазерной, механической резке, следует быть осторожным и соблюдать правила безопасности.
Аппарат крайне травматичен для человека — высокое напряжение, нагрев, расплавленный материал.
При проведении резки специалисты рекомендуют одевать защитный костюм, иметь специальный щиток, у которого стекла затемненные. Видео в статье наглядно покажет, как проводить резку.
Перед тем как приступать к работе, важно внимательно изучить схемы аппарата, осмотреть сопло, электрод, щиток на предмет закрепления.
Если они закреплены не надежно, работать плазморезкой нельзя. Также нельзя ударять аппаратом о металл с целью удаления брызг — так аппарат может повредиться.
Рекомендуется экономить материал при работе. Для этого не стоит часто зажигать плазменную дугу и обрывать ее.
Резка с помощью плазмы своими руками будет выполнена качественно, на срезе не будет окалины, заусенец, материал не деформируется, если при работе правильно рассчитать ток.
Чтобы это сделать, нужно применить действия, согласно схеме: подать высокий ток, произвести пару разрезов. По материалу будет видно, нужно снизить ток или оставить высоким.
Если для материала ток большой, то на нем будет образовываться окалина в результате его перегрева.
Видео:
Технология работы плазморезкой
Перед тем как начать разрезание плазмой, стоит знать, как проходит весь процесс. В отличие от лазерной резки, горелку плазмы стоит разместить близко к краю материала.
После включения кнопки «пуск» будет зажжена сначала дежурная дуга, потом режущая. Горелку с режущей дугой необходимо медленно вести по материалу.
Для регулировки скорости разрезания, рекомендуется контролировать появление искр с другой стороны металла. Когда их нет, то полностью материал разрезать не удалось.
Причин можно отметить несколько: высокая скорость прохождения аппарата, низкий ток, горелка не находилась под углом в 90 гр. к разрезаемому металлу. Как правильно установить угол резки, показано на видео.
Видео:
После завершения процесса, горелку нужно наклонить, как показывают схемы. Стоит помнить, что после выключения пуска, воздух будет идти еще какое-то время.
Проплавить полностью металл плазморезка сможет в тот момент, когда наклон составит 90 градусов и выше.
После включения аппарата — дождаться появления режущей дуги, создать между горелкой и материалом прямой угол. Так любая фигурная конструкция может получить отверстие.
При работе с плазморезкой стоит изучить схемы аппарата — в них указана наибольшая толщина металла, в котором можно сделать отверстие. Технология плазменной резки подробно показана на видео.
Видео:
Как выбрать плазмотрон?
Чтобы производить резку металла плазморезкой своими руками, важно купить оборудование.
Перед тем как совершить покупку, рекомендовано учесть свойства и параметры прибора. Они будут оказывать большое влияние на функции плазмотрона. Цена также будет отличаться.
Резка с помощью плазмы может производиться двумя видами плазморезки:
- Инвенторная — имеет компактные размеры, для ее работы необходимо малое количество энергии, аппарат легкий с привлекательным дизайном. В то же время у него непродолжительное включение, перепады напряжения негативно скажутся на аппарате;
- Трансформаторная — высокая длительность включения, если напряжение будет скакать, плазморезка не выходит из строя. Размер, вес агрегата достаточно большие, энергии такая плазморезка также потребляет много.
При выборе плазмотрона для резки своими руками, рекомендуется обратить внимание на параметры.
Такая плазморезка сможет максимально удовлетворить потребности мастера и выполнить работу.
Мощность
В зависимости от того, каковы характеристики изделия, которое необходимо разрезать, выбирается мощность. Будет отличаться и размер сопла, тип газа.
Так, при мощности 60-90А плазморезка сможет справиться с металлом толщиной 30 мм.
Если необходимо разрезать большую толщину, то рекомендуется купить плазморезку с мощностью 90-170А.
Выбирая агрегат, учтите силу тока, напряжение, которое он сможет выдержать.
Время, скорость разрезания материала
Этот показатель меряют в см, которые аппарат сможет разрезать за 1 минуту. Одни плазморезки смогут разрезать металл за 1 минуту, а другие за 5.
При этом толщина материала будет одинаковая.
Если важно сократить время на резку, то стоит учесть скорость разрезания.Аппараты отличаются временем работы — длительность разрезания металла, не перегреваясь.
Если указано, что длительность работы составляет 70 процентов, то это значит, что плазморезка будет работать 7 минут, после чего 3 минуты она должна остывать.
Если необходимо сделать длинные разрезы, то рекомендуется выбирать агрегаты с высокой продолжительностью работы.
Горелка плазморезки
Стоит оценить материал, который придется разрезать. Горелка плазморезки должна обладать мощностью, чтобы качественно его разрезать.
При этом стоит учесть, что условия работы могут быть сложными, резка — интенсивной.
Считается, что агрегаты с медным соплом очень прочные, почти не бьются, охлаждаются воздухом очень быстро.
На рукоятки таких плазморезок можно закрепить дополнительные элементы, поддерживающие наконечник сопла на определенном расстоянии. Это во много раз облегчает работу.
Если плазморезкой будет проводиться разрезание тонкого металла, то можно выбрать агрегат, в горелку которого поступает воздух.
Если планируется плазменная резка толстого металла, нужно предпочесть плазмотрон, в горелку которого будет подаваться азот.
Внешние характеристики
При плазморезке своими руками чаще всего выбирают переносные плазморезки, которые отличаются компактными размерами.
Ими не сложно управлять, не имея достаточного опыта, доступна фигурная резка.
Видео:
Стационарные агрегаты имеют большой вес, предназначены для разрезания более толстых материалов, их цена соответственно будет больше.
rezhemmetall.ru
Плазменная резка своими руками | Строительный портал
Плазменная резка представляет собой способ резки металлов с применением вместо резца в качестве режущего инструмента струи плазмы. Между электродом и соплом аппарата или поверхностью разрезаемого металла зажигается электрическая дуга. В сопло аппарата в свою очередь подается под давлением газ, который превращается в плазму под воздействием электрической. Плазма нагревается до 5 - 30 тысяч градусов, а скорость работы составляет пределах 500-1 500 метров в секунду.
Содержание:
- Понятие плазменной резки
- Достоинства плазменной резки
- Принцип работы аппарата плазменной резки
- Выбор аппарата плазменной резки
- Использование аппарата плазменной резки
Понятие плазменной резки
Различают поверхностную и разделительную плазменную резку металла. Широкое распространение на практике нашла именно вторая методика. Сама резка может осуществляться двумя способами: плазменной струей или дугой. При резке металла плазменной дугой включается разрезаемый металл в электрическую цепь. Дуга образуется между изделием и вольфрамовым электродом. При резке плазменной струей в электрическую цепь изделие не включается. Дуга в резаке возникает между двумя электродами.
Обычно плазменную резку проводят в атмосфере. Резка при применении дополнительной среды выступает дальнейшим усовершенствованием - при помощи такой среды ограничивается длина дуги. При толщине металлического листа в пару миллиметров и использовании кислорода как параллельность обработанных поверхностей сопоставима с данным параметром при лазерной резке. Получение параллельных поверхностей возможно при резке листов, которые имеют толщину вплоть до 10 миллиметров.
При плазменной резке низколегированных и мягких сталей предпочтительнее использовать в качестве режущего газа кислород. Расплавленное железо отличается пониженную вязкость, поэтому разжиженный материал из паза легче удаляется. В результате кромки образуются практически без заусенцев. Ещё одним преимуществом применения кислорода является уменьшенное содержание в обработанных кромках азота.
Как режущий газ иногда используется азот. При этом для резки аналогичной толщины листа требуется меньшая сила электротока и тратятся меньшие термические нагрузки на электроды, срок службы которых существенно увеличивается. Если не уменьшать нагрузки, то возможно возрастание содержания азота в кромке, что отрицательно сказывается при выполнении дальнейшей работы. Иногда как более дешевый газ используется воздух, но он уменьшает срок службы сопел и электродов, а также повышает содержание на порезанных кромках азота по сравнению кислородом.
Достоинства плазменной резки
С помощью оборудования для плазменной резки вы можете обрабатывать почти любые металлы – черные и цветные, а также тугоплавкие. Посредством плазменной резки можно обрабатывать металлы в несколько раз быстрее газовой резки. Технология плазменной резки позволяет получать заготовки без каких-то ограничений по геометрической форме. Возможен и процесс сложной фигурной резки.
Подобная технология позволяет разрезать металл точно и быстро, причем процедура эффективна при работе с металлом разной толщины — близко 0,5 - 50 миллиметров. Методика плазменной резки в отличие от кислородной технологии резки позволяет разрезать железосодержащие материалы и материалы, что железа не содержат. Применение плазменной технологии для резки металла, не содержащего железа, является более быстрой, безопасной и эффективной альтернативой механической резке.
Плазменная резка металла по техническим характеристикам и скорости резки является особенно эффективной для прямых резов, к примеру, для резания листов и зачистки кромок, для обработки профилей. Серьёзным преимуществом по сравнению с лазерной резкой является возможность обработки более широких листов металла, резки листов под углом для будущей сварки и получения деталей с небольшими дефектами на поверхности, окалинах и загрязнениях.
При плазменной резке получаются намного меньшие затраты на метр длины металла. Поэтому данная методика в последнее время получила широкое распространение на крупных производствах. При использовании дополнительной среды плазменная резка может применяться на воздухе и даже под водой. Именно вода, попадающая между соплом и плазмой, выступает дополнительной средой при резке алюминия и легированных сталей, обработке низколегированных и мягких сталей.
Принцип работы аппарата плазменной резки
Аппарат для плазменной резки предназначается для высокотемпературного местного нагрева струей плазмы поверхностей материалов, которые имеют малую толщину, в процессе термической обработки. Применение аппарата плазменной резки — резка электропроводного и неэлектропроводного материала, пайка и сварка высокотемпературными припоями, поверхностная термообработка (закалка, местный отжиг, огневая зачистка), сварка черного и цветного металла и другие работы, которые связаны с высокотемпературным местным нагревом.
Реализуется в плазменной горелке технология получения из водяного пара плазмы. Принцип плазменной резки металла в общих чертах можно описать так: в узком канале сопла зажигается электрическая дуга, через этот канал продувается водяной пар, интенсивно охлаждая дугу. Водяной пар при этом ионизируется, и в результате чего создается плазменная струя, которая имеет температуру порядка 6000 градусов.
В процессе резки металла плазма не нагревает обширные участки металла. Материал, который разрезается плазменным резаком, способен охлаждать намного быстрее, чем металл, что разрезан кислородной резкой. Функция пара рабочей жидкости сведена к охлаждению самых нагруженных частей горелки – катода и сопла, стабилизации столба разряда и выдуванию из сопла дуги. Система подачи пара действует по «открытой схеме»: из резервуара самотеком пар попадает по каналам охлаждения в разрядную камеру и выбрасывается через сопло в атмосферу.
Стабилизация дуги относительно оси центра сопла обеспечивается соосношением сопла и катода специальной конструкции и спирального потока пара при помощи тангенциальной подачи в камеру. В резервуаре горелки размещен запас рабочей жидкости. В резервуаре горелки находится капиллярно-пористый влаговпитывающий материал, который служит для транспортировки рабочей жидкости к поверхности нагревателя с помощью капиллярного эффекта. Источник питания на катоде имеет отрицательный потенциал и на сопле положительный.
Выбор аппарата плазменной резки
Если вы решили прикупить такое оборудование, для начала стоит тщательно проанализировать некие параметры, которые будут влиять на качество работы аппарата плазменной резки. Есть опции, которые являются принципиально важными для резака, есть – дополнительные, которые в ваших условиях работы могут попросту не понадобиться.
Виды аппаратов плазменной резки
Аппараты плазменной резки делятся на две разновидности: инверторные и трансформаторные.К достоинствам инверторных аппаратов плазменной резки металла относят такие параметры, как компактность, малое потребление энергии, привлекательный дизайн и небольшой вес. К недостаткам причисляют невысокую продолжительность включения особенно на большом токе и ограничение по максимальной мощности - не больше 70 Ампер. Но главным недостатком выступает то, что инверторные плазморезы являются очень чувствительными к перепадам напряжения.
К достоинствам трансформаторных аппаратов плазменной резки относят высокое продолжение включения и значительную надежность. К тому же при падении напряжения поломки аппарата не происходит, только уменьшается его мощность. Установки с продолжением включения больше 70% можно применять для автоматической резки, где длительность непрерывной работы плазмотрона намного больше, чем при ручной резке. К недостаткам относят размеры и вес, который является значительно большим, чем у плазменных инверторов, а также высшее энергопотребление.
Мощность аппарата
Подбирать номинальную мощность аппарата необходимо зависимо от толщины и вида разрезаемого металла. Толщину металла определяет тип газового потока (азот, воздух) и диаметр сопла. Определите, какой вы будете резать металл, и проверьте мощность вашего оборудования. К примеру, аппарат, который имеет входную мощность 60 или 90 Ампер, способен резать металл, что отличается толщиной до 30 миллиметров.
Аппарат подобного типа предназначен для использования в разных отраслях промышленности, при проведении работ в автомобильных ремонтных и домашних мастерских. Если вы желаете резать толстый металл, то стоит выбрать аппарат с номинальной мощностью 90 или 170 Ампер, как на фото плазменной резки металла на нашем сайте. Используя данный аппарат, вы сможете порезать металл, который имеет толщину до 50 миллиметров.
Обязательно стоит проверить первичное напряжение и силу тока, что необходима для источника питания. Также стоит определить, нужен ли вам универсальный аппарат, что способен работать с разным током и напряжением. Некоторые аппараты могут работать только с напряжением 380 или 220 Вольт, однофазным или трехфазным током питания. В некоторых аппаратах зарубежного производства предусмотрена функция Auto-Line, что позволяет подсоединять оборудование к любой электрической сети.
Скорость и время резки
Перед покупкой аппарата сварочной резки нужно проверить скорость резки данного оборудования. Обычно этот показатель измеряется сантиметрами в минуту. Некоторые аппараты могут перерезать металл, который имеет толщину 30 миллиметров, на протяжении 5 минут, другие – за одну минуту. Скорость резки является очень важной характеристикой, особенно когда нужно уменьшать расходы времени.
При покупке аппарата плазменной резки нужно обратить внимание на продолжительность его работы - время, на протяжении которого аппарат может работать без перегрева. Если длительность работы составляет 60 %, то аппарат может работать без перерыва 6 минут, а в течение 4 минут ему нужно охлаждаться. Очень важна высокая продолжительность для выполнения длинных разрезов или использования аппарата при повышенной температуре.
Продолжительность работы указывается, как правило, для максимальной мощности аппарата. Если вы будете использовать оборудование с меньшей мощностью, то продолжительность его работы соответственно увеличится. Температура среды, где эксплуатируется аппарат плазменной резки, также влияет на этот показатель.
Плазменная горелка
Выбирать плазматрон необходимо в зависимости от особенностей продуктов или материалов, которые вы будете резать. Плазменная горелка всегда должна иметь достаточную мощность для обеспечения качественной резки в тяжелых условиях и быть стойкой к ударам при интенсивной эксплуатации. Вы можете использовать плазматроны различной конструкции.
Плазматроны с медным соплом являются более прочными, чем аппараты с керамическим соплом, практически не бьются, имеют воздушное охлаждение. Рукоятки могут комплектоваться дополнительными элементами, что крепятся к плазматрону и поддерживают наконечники на необходимом расстоянии от рабочей поверхности - 1,6-3 миллиметра. Посмотрите видео о плазменной резке металла - это существенно облегчает работу оператора.
Длина дополнительного элемента, то есть расстояние между плазменной горелкой и рабочей поверхностью, зависит от необходимой силы тока и толщины разрезаемого металла. При использовании малых токов можно прикоснуться соплом к поверхности металла. При использовании большого тока (больше 60 Ампер) расстояние между поверхностью металла и плазматроном должно быть минимум 1,6-4,5 миллиметров.
При выборе плазменной горелки рекомендуется выяснить, для какой цели она будет служить, потому что возможны разные конструкционные решения. Если горелка будет использоваться только в пределах малых токов и разрезать исключительно тонкие листы металла, то защитный газ для охлаждения плазматрона не требуется, и в горелку будет подаваться только воздух, что необходим для резки. Если вы используете плазматрон для резки толстого листового металла, то нужен больший ток, и желательно в плазматрон подавать азот, а не воздух.
Внешние параметры аппарата
Для плазменной резки необходим сжатый воздух и другие комплектующие – электроды для резки и сопло горелки. Поврежденные и изношенные запчасти влияют на качество резки. Низкий уровень квалификации оператора, высокая влажность воздуха, процесс резки толстого листа металла с применением интенсивного режима ускоряют износ таких комплектующих частей. Посмотрите видео о ручной плазменной резке металла - оптимального качества резки можно достичь только при одновременной замене электрода и сопла.
Если вам нужен переносной аппарат, очень важными факторами выступают его размеры и вес. Можно купить небольшой переносный агрегат, который весит меньше 40 килограмм. Также в продаже имеются мощные аппараты, которые весят больше, они служат стационарными постами резки и способны качественно выполнять резку металлов, что отличаются толщиной до 50 миллиметров.
Использование аппарата плазменной резки
Ручную плазменную резку металла при помощи специального оборудования может проводить даже человек без сварочного опыта. Имея аппарат плазменной резки в домашнем обиходе, вы можете осуществлять резку металла и других материалов - пластика, древесины, керамической плитки. Но иногда не по карману купить готовый аппарат, потому что его стоимость, а поэтому и цена плазменной резки слишком высока. В этом случае можно изготовить плазменный резак самостоятельно, купив блок питания и сопло.
Плазменные резаки, созданные своими руками, не уступают по мощности заводским. В качестве рабочего материала для плазмы используют в самодельных аппаратах воздух. Для охлаждения применена жидкая система: полость анодного блока принято заполнять тосолом или обычной водой. Дугу в сопле можно получить при помощи вольфрамового стержня, для изготовления которого берут кусочек электрода. Остальные части продаются в магазинах в качестве комплектующих. Остается только собрать их воедино.
Работая с аппаратами плазменной резки, нужно строго придерживаться правил безопасности, потому что при этой работе имеет место большое число факторов, которые представляют опасность для человека: температура, высокое напряжение, расплавленный металл и ультрафиолетовое излучение. Рекомендуется носить одежду сварщика и под рукой иметь сварочный щиток с затемненными стеклами.
Перед началом процесса плазменной резки металла своими руками необходимо осмотреть защитный щиток, электрод и сопло! Нельзя начинать работу, если электрод или сопло недостаточно закреплены. Не желательно стучать плазматроном для удаления брызг металла, потому что можно его повредить. Для экономии материалов нужно избегать обрыва и частого зажигания плазменной дуги.
При подготовке к работе аппарата плазменной резки в него подается сжатый воздух. Можно выбрать один из трех источников сжатого воздуха: подключение к системе сжатого воздуха, которая имеется на заводе, баллоны сжатого воздуха или воздушный компрессор. Львиная доля аппаратов имеют регулятор, который необходим для подачи и распределения воздуха в системе.
При расчете определенного тока и скорости резки рекомендуется выполнить несколько пробных разрезов при высоком токе. При необходимости, зависимо от скорости резки, вы можете уменьшать ток. Если он является слишком высоким или скорость резки выступает маленькой, разрезаемый металл будет перегреваться и может возникать окалина. Правильно определив ток и скорость резки, вы сможете получить чистый разрез, на котором практически не возникает окалины, а разрезаемый металл не деформируется.
Плазменную резку листового металла принято начинать, размещая горелку близко к краю разрезаемого металла. Дальше нужно нажать кнопку выключателя горелки, после этого зажжется дежурная дуга, а потом режущая дуга. После того, как режущая дуга зажглась, нужно медленно двигать горелку вдоль желаемой линии разреза. Регулировать скорость движения необходимо так, чтобы искры виднелись с обратной стороны листового металла. Дугу направляется под прямым углом к металлу и вниз.
Если на обратной стороне металла не заметно искр, то металл насквозь не прорезался. Это может совершаться из-за чрезмерно большой скорости движения, малого тока или направления струи плазмы к поверхности металла не под углом 90 градусов. По окончании резки горелку следует слегка наклонить в сторону конца разреза или остановится на время, чтобы закончить процесс резки. После того, как была отпущена кнопка выключателя на горелке, воздух для охлаждения горелки некоторое время подаваться ещё будет.
Проплавить отверстие в металле получится, если угол наклона горелки достигнет 40 градусов. Необходимо нажать кнопку выключателя горелки аппарата плазменной резки. Когда загорелась режущая дуга, следует наклонить горелку таким способом, чтобы угол ее наклона достигал 90 градусов. Только тогда дуга сможет насквозь проплавить основной металл. Рекомендуется руководствоваться следующим правилом: данным способом вы сможете проплавить металл толщиной не больше самой высокой толщины разрезаемого металла, что указана в паспорте аппарата плазменной резки.
Таким образом, если нужно раскроить металл или сделать отверстие в цельном металлическом изделии, лучшим вариантом для проведения подобных работ является по технологии и стоимости плазменная резка металла. Для осуществления данной процедуры необходим специальный резак, отличительная особенность которого кроется в том, что резка происходит не благодаря электрической дуге, а за счет образования потока раскаленной плазмы.
strport.ru
Плазменная резка металла это аккуратность и точность исполнения заказа
Одним из популярных видов обработки металла является его резка. Существует множество способов получить требуемую форму из цельного листа, но в этом материале рассмотрим принцип работы плазменной резки. Плазменная резка. Фактически – золотая середина. Преимущества резки металла плазмой сочетают в себе все перечисленные технологии. Главное достоинство – нет ограничений по типу обрабатываемого материала. Разве что по толщине.
- алюминиевые сплавы 120 мм
- медные сплавы 80 мм
- сталь 50 мм
- чугун 90 мм
Оборудование бывает разное – от промышленного до бытового, так что технология доступна всем. Рассмотрим ее подробнее.
Плазменная резка металла – принцип работы
В качестве резца выступает двухкомпонентная среда:
- Электрическая дуга, работающая по классической схеме – разряд между катодом и анодом. Причем в качестве анода может выступать сам материал, если он является проводником.
- Газовая дуга. Нагреваясь под воздействием электрической дуги (температура достигает 25000º С), газ ионизируется и превращается в проводник электротока.
Принцип работы плазменной резки подробно показан в этом видео.
В результате образуется плазма, которая подается под высоким давлением в зону реза. Эта раскаленная струя газа буквально испаряет металл, причем только в рабочей зоне. Несмотря на то, что температура плазменной резки измеряется десятками тысяч градусов, воздействия на пограничную зону практически нет.
Важно! Правильно выбранная скорость, позволяет получить очень узкий разрез без повреждения края материала.
Источник плазменной резки – плазмотрон.
Его задача зажечь дугу, поддерживать рабочую температуру, и выдуть из зоны реза расплавленный металл. Поскольку плазморезы предназначены для обработки любых твердых материалов, включая диэлектрики – образование электрической дуги производится двумя способами:
На рисунке а) изображены резак прямого действия. Катодный узел (8) вместе с закрепленным катодом (6) являются одним из электродов. В качестве второго электрода (анода) выступает обрабатываемая деталь (4) – металл, обладающий хорошей электропроводимостью.
К нему подводится питающий кабель плазмотрона. Наконечник плазменной резки (5) в данной схеме выполняет роль корпуса. От отделен от катода изолятором (7). Газ подается внутрь по штуцеру (1) и формирует струю плазмы, состоящую из электрической (2) и газовой (3) дуги.
На рисунке б) изображен резак косвенного действия. Основные элементы такие же, как и на резаке прямого действия, за одним исключением. Анодом является наконечник (5), на который подается питание. Электрическая дуга (2) возникает между ним, и катодом (6).
Газ, проходя через электрический разряд, раскаляется и превращается в плазму (3). Далее происходит разрез по такой же схеме: материал (в данном случае диэлектрик) испаряется, и выдувается из зоны реза давлением плазмы-газа.
Важно! При таком способе обработки, нагревается не только материал, но и рабочий элемент плазмореза. Поэтому в некоторых моделях предусмотрено воздушное или жидкостное охлаждение катода.
Эта технология продлевает срок службы недешёвого узла.
В зависимости от используемой среды, существуют различные виды плазменной резки:
- Азотно-воздушный. Используется атмосферный воздух, состоящий в основном из азота). Или же применяется чистый азот, что несколько расширяет возможности плазмореза.При таком способе есть ограничения – толщина металла не может превышать 10 мм. Можно резать мягкие виды стали. Фактически, техника работы такая же, как у обычного кислородного резака.
Только качество обработки на порядок выше. Заусенцев, наплавов или шлаков не образуется, а ширина реза не превышает 1 мм.
- В защитной среде. Используется инертный газ, способный образовывать плазму. Кромка рабочей зоны изолирована от атмосферы (особенно от кислорода, образующего окислы при высокой температуре).Качество обработки позволяет выполнять особо точные задачи, без влияния на структуру металла.
- Водная среда. Жидкость подается в зону работы, и выполняет не только функцию охлаждения, но и поглощает паразитные испарения.
Установка плазменной резки – компоненты и параметры
Основной элемент – сопло
От его параметров зависит точность и качество обработки материала.
В корпусе закреплены: электрод с катодным узлом, механизм подачи газа под давлением, и закрутки воздушного потока. От проработанности конструкции зависит, насколько концентрированной получится плазма на входе в сопло.
Кожух удерживает сопло и позволяет фокусировать поток плазмы, в зависимости от типа и толщины обрабатываемого материала. Сопло плазмореза изготавливается из особо прочных и термостойких материалов, как правило, применяются минералы или драгоценные камни.
Промышленный станок плазменной резки металла видео.
Основной параметр – длина рабочего отверстия (от этого зависит скорость работы). Однако увеличение размера сопла приводит к возрастанию стоимости.
Электрод
Самая уязвимая часть в установке плазменной резки. На него ложится вся температурная нагрузка. Это расходный материал – он подвержен износу. Наиболее долговечный материал (при разумной стоимости) – гафний.
Компрессор
Этот узел напрямую не участвует в процессе, однако без него работа плазмореза невозможна в принципе. Воздух или газ, благодаря которому образуется плазма, подается именно с помощью компрессора. Учитывая огромное давление плазмы, производительность этого узла должна быть соответствующей.
Кроме того, в состав компрессора входят тонкие фильтры и осушитель воздуха. Оптимальный вариант – встроенный в плазмотрон компрессор. Тогда все параметры будут согласованы и просчитаны уже при создании комплекта. Вам не придется подбирать давление под параметры резака.
Блок питания
Разумеется, это не отдельный агрегат, подключаемый к резаку. Речь идет об общих параметрах устройства. С точки зрения подключения станка плазменной резки, важно правильно выбрать между однофазным и трехфазным напряжением. Разумеется, для домашнего применения – лучше одна фаза.
Сила тока электрической дуги. От этого параметра зависит скорость реза, и самое главное – толщина материала. Для металлов до 35 мм, вполне достаточно 50-60 ампер. Тем более, что большая мощность потребует соответствующих ТУ от вашей энергетической компании. Если вы владелец металлообрабатывающей мастерской – тогда плазморез будет трехфазным, и мощность обеспечит ток от 100 ампер.
Продолжительность непрерывного плазмообразования. По сути – это время одного сеанса, после которого требуется время на охлаждение головки. Величина измеряется в % отношения работа/отдых. Чтобы не запутаться, следует получить консультацию у продавца, и прочитать этот раздел в инструкции.
Несоблюдение режима работы приведет к очень скорой «кончине» режущего узла. А это 30% стоимости прибора.
Технология плазменной резки металла
Подразумевает не только правильность работы агрегата. Не менее важно соблюдать технику безопасности. Плазмотрон может нанести травму, вызвать пожар, и повредить не только заготовку, но и окружающие предметы. Если вы все выполняете правильно, бояться нечего.
-
- Так же, как и при проведении сварочных работ, необходимо пользоваться защитным костюмом и маской сварщика. Плазменная дуга является мощным излучателем ультрафиолета, поэтому без защиты глаз можно серьезно повредить зрение. Все открытые части тела должны быть покрыты плотным материалом, иначе можно получить ожог, аналогичный солнечному. Такой «загар» очень вреден и болезненно переносится.
- Важно поддерживать плазмотрон в чистом и исправном состоянии.
Влажные элементы конструкции, или провода, могут привести к утечке рабочего тока. Перед началом работ необходимо проверить надежность электрических контактов, соединения всех элементов между собой. Особенно это касается устройств с подачей воздуха высокого давления. - Учитывая дороговизну рабочего сопла, его не следует подвергать механическим нагрузкам. Не следует обстукивать его молотком для очистки, ронять или ставить на него тяжелые предметы.
- Выдерживая режим непрерывной работы, старайтесь не выключать дугу для кратковременного перерыва. Например, при переносе резака к новой рабочей точке. Каждый запуск плазмы снижает ресурс устройства.
- Правильно выставляйте рабочий ток. Кроме экономии ресурса, вы сможете получить качественную кромку реза. Избыточная его величина приведет к появлению заусенцев, металл будет деформироваться. Рекомендуется выполнить несколько пробных разрезов, чтобы подобрать величину тока.
Самодельный плазморез с ЧПУ управлением — видео.
Что в активе?Сделав выбор в пользу плазменной резки металла, владелец получает следующие преимущества:
-
- Нет ограничений по материалу, особенно при использовании плазмореза косвенного действия
- Высокая скорость обработки материала
- Возможность получить деталь любой формы, в том числе высокохудожественные изделия
- За счет прямолинейности плазменной струи, можно выполнять разрез под углом, отличным от 90° по отношению к плоскости
- Возможность обработки листов большой толщины – до десятков сантиметров
- Относительная экологичность при выполнении работ – что особенно важно в домашних условиях, в отсутствии промышленной вентиляции
- Работа начинается сразу после включения плазмотрона – предварительный нагрев заготовки не требуется
- Нет необходимости использовать огнеопасный газ, поэтому работа с плазморезом относительно безопасна.
Итог:Мы рассмотрели принцип плазменной резки металла плазмотроном, разновидности оборудования и способы его использования. Материал поможет вам выбрать подходящий комплект, и освоить технику обработки.
Плазменная резка металла видео.
obinstrumente.ru
