Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Полуавтоматическая плазменная резка
Полуавтоматическая резка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Полуавтоматическая резка
Cтраница 1
Полуавтоматическая резка применяется для подготовки кромок листов под сварку в стык. V-образной и Х - образной разделках кромок одним резаком. [1]
Ручную и полуавтоматическую резку листов производят обычно по разметке, автоматическую-по масштабному чертежу или на машинах с программным управлением. [2]
Для полуавтоматической резки применяются так называемые тракторы - переносные самоходные каретки, в зажимах которых закрепляются резаки ( фиг. [4]
Остановка плазменной резки СТД-72002 предназначена для полуавтоматической резки металла толщиной до 10 мм. Сущность процесса резки заключается в выдувании расплавленного металла с образованием полости реза при перемещении плазмотрона относительно разрезаемого металла. Плазмотрон для разрезки представляет собой горелку с неплавящимся электродом и соплом, охлаждаемым водой. [5]
Установка воздушно-плазменной резки СТД-72002 предназначена для машинной или полуавтоматической резки металла толщиной до 10 мм в монтажном и заготовительном производствах. [7]
Газорежущая машина ( рис. 6) предназначена для полуавтоматической резки стальных труб без скоса и со скосом кромок до 35 относительно торца трубы, а также для вырезки дефектных швов и отрезки колец. [9]
Поскольку применение более дорогой, сложной и менее универсальной аппаратуры для автоматической и полуавтоматической резки неизбежно приводит к повышению эксплуатационных расходов цеха, выбор автоматической или полуавтоматической резки будет целесообразен лишь при достаточной загрузке этой аппаратуры в течение года. [10]
Труборез Спутник М ( рис. 17 - 35) предназначен для полуавтоматической резки стальных труб кислородным пламенем. [12]
В комплекты установок входят: источники питания и плазмотроны ПРВ-401У4 - для полуавтоматической резки и ПВР-402У4 - для автоматической. Плазмотрон для автоматической резки можно устанавливать на машинах для тепловой резки, трубообрезных станках и на любом механизме, обеспечивающем равномерное перемещение плазмотрона с заданной скоростью. [13]
Установка воздушно-плазменной резки СТД-72002 ( рис. 98) предназначена для машинной или полуавтоматической резки металла толщиной до 10 мм в монтажных и заготовительных производствах. Принцип ее работы основан на использовании плазменной дуги постоянного тока силой 40 - 100 А. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Плазменная резка металла - что это такое, технология
Плазменная резка металла хорошо подходит для разделывания высоколегированных сталей. Такой метод превосходит газовые резаки минимальной зоной прогрева, позволяющей быстро произвести рез, но избежать деформации поверхности от перегрева. В отличие от механических способов реза («болгаркой» или станком), плазмотроны способны выполнять разделывание поверхности по любому рисунку, получая уникальные цельные формы с минимальными отходами материала. Как устроенны и работают подобные аппараты? Какова технология процесса резки?
Что такое плазменная резка?
Плазменная резка металла и ее принципы работы основаны на усилении электрической дуги, путем разгона газом под давлением. Это увеличивает температуру режущего элемента в несколько раз, в отличие от пропан-кислородного пламени, что позволяет быстро осуществить рез, не дав высокому коэффициенту теплопроводности материала передать температуру на остальную часть изделия и деформировать конструкцию.
Плазменная резка металла на видео дает общее представление о происходящем процессе. Суть метода следующая:
- Источник тока (питающийся от 220 V для небольших моделей, и 380 V для промышленных установок, рассчитанных на большую толщину металла) выдает требуемое напряжение.
- По кабелям ток передается на плазмотрон (горелку в руках сварщика-резчика). В устройстве находится катод и анод — электроды, между которыми загорается электрическая дуга.
- Компрессор нагнетает поток воздуха, передающегося по шлангам в аппарат. В плазмотроне имеются специальные завихрители, способствующие направлению и закручиванию воздуха. Поток пронизывает электрическую дугу, ионизируя ее и разгоняя температуру во много раз. Получается плазма. Данная дуга называется дежурной, поскольку горит для поддержания работы.
- Во многих случаях используется кабель массы, который подсоединяется к разрезаемому материалу. Поднеся плазмотрон к изделию, дуга замыкается между электродом и поверхностью. Такая дуга называется рабочей. Большая температура и давление воздуха пронизывают требуемое место в изделии, оставляя тонкий рез и небольшие наплывы, легко удаляемые постукиванием. Если контакт с поверхностью теряется, то дуга автоматически продолжает гореть в дежурном режиме. Повторное поднесение к изделию позволяет сразу продолжать резку.
- После окончания работы, кнопка на плазмотроне отпускается, что выключает все виды электрической дуги. Некоторое время выполняется продувка воздухом системы для удаления мусора и охлаждения электродов.
Режущий элемент — ионизированная дуга плазмотрона, позволяет не только разделывать материал на части, но и сваривать его обратно. Для этого используют присадочную проволоку, соответствующую по составу для конкретного вида металла, а вместо обычного воздуха подается инертный газ.
Разновидности плазменной резки и принципов работы
Разделывание металлов ионизированной высокотемпературной дугой имеет несколько модификаций по используемому подходу и предназначению. В одних случаях электрическая цепь, для выполнения реза, должна замкнуться между плазмотроном и изделием. Это подходит для всех видов токопроводящих металлов. От аппарата исходит два провода, один из которых проходит в горелку, а второй крепится к обрабатываемой поверхности.
Второй метод заключается в горении дуги между катодом и анодом, заключенными в сопле плазмотрона, и способности осуществить рез этой же дугой. Данный способ хорошо подходит к материалам неспособным проводить ток. В этом случае от аппарата исходит один кабель ведущий к горелке. Дуга постоянно горит в рабочем состоянии. Все это относится к воздушно-плазменной резке металла.
Но бывают модели плазморезов, где в качестве ионизирующего вещества используется пар от заливаемой жидкости. Такие модели работают без компрессора. В них имеется небольшой резервуар для заливки дистиллированной воды, подающейся на электроды. Испаряясь, создается давление, усиливающее электрическую дугу.
Преимущества плазморезов
Принципы работы плазменной резки, использующей высокотемпературную дугу, позволяют получать ряд преимуществ перед другими видами разделывания металла, а именно:
- Возможность обрабатывать любые виды стали, включая металлы с высоким коэффициентом теплового расширения.
- Разрезание материалов не проводящих электрический ток.
- Высокая скорость проводимых работ.
- Легкая обучаемость рабочему процессу.
- Разнообразные линии реза, включая фигурные формы.
- Высокая точность резки.
- Малая последующая обработка поверхности.
- Меньшее загрязнение окружающей среды.
- Безопасность для сварщика ввиду отсутствия газовых баллонов.
- Мобильность при транспортировке оборудования имеющего малые размеры и вес.
Технология плазменной резки металла
Как работает плазменная резка показано на видео. Посмотрев несколько таких уроков можно приступать к самостоятельным пробам. Процесс осуществляется в следующей последовательности:
- Разрезаемое изделие выставляется так, чтобы под ним был просвет в несколько сантиметров. Для этого используются подкладки под края, или конструкция устанавливается на край стола, чтобы обрабатываемая часть была над полом.
- Разметку линии реза лучше выполнять черным маркером, если работа ведется на нержавеющей стали или алюминии. Когда предстоит разделать «черный» металл, то линию лучше провести тоненьким мелком, который четче виден на темной поверхности.
- Важно убедиться, что шланг от горелки не лежит рядом с местом реза. Сильный перегрев может его испортить. Начинающие сварщики могут из-за волнения это не увидеть и повредить оборудование.
- Надеваются защитные очки. Если работать предстоит долго, то лучше воспользоваться маской, которая закроет не только глаза, но и все лицо от ультрафиолета.
- Если резка будет вестись на подложках выставленных на полу, то следует подложить лист металла, чтобы брызги не испортили покрытие пола.
- Перед началом работы необходимо убедиться, что компрессор набрал достаточное давление, а водяные модели разогрели жидкость до нужной температуры.
- Запуском кнопки зажигается дуга.
- Держать плазмотрон необходимо перпендикулярно разрезаемой поверхности. Допускается небольшой угол отклонения относительно этого положения.
- Начало реза лучше производить с края изделия. Если необходимо начать с середины, то желательно просверлить тоненькое отверстие. Это поможет избежать перегрева и впадины в этом месте.
- При ведении дуги необходимо соблюдать дистанцию к поверхности в 4 мм.
- Для этого важен упор под руки, который осуществляется локтями об стол или об колени.
- При ведении реза важно зрительно удостоверяться в появлении просвета на пройденном участке, иначе придется проводить резку повторно.
- Когда линия разреза заканчивается, необходимо соблюсти предосторожность, чтобы деталь не упала на ноги.
- Отпускание кнопки прекращает горение дуги.
- Молотком отбивается тонкий слой шлака по краям реза. Если есть необходимость, то проводится дополнительная зачистка изделия на наждачном круге.
Используемое оборудование
Чтобы осуществлять плазменную резку используются различные аппараты и приспособления. Источник тока может быть небольших размеров, и содержать в себе трансформатор, несколько реле и осциллятор. Маленькие модели очень компактны для переноса и работы на высоте. Они способны разрезать металлы до 12 мм толщиной, чего достаточно для большинства видов работ на производстве и дома. Крупные аппараты имеют похожую схему устройства, но обладают более мощными параметрами за счет использования материалов большего сечения, и повышенными входящими значениями напряжения. Такие модели перевозятся на тележках, а работа с изделиями ведется плазмотроном, крепящимся к кронштейну. Им можно резать материалы толщиной до 100 мм.
Плазмотроны как больших, так и малых аппаратов устроены одинаково, но отличаются по размерам. У всех есть рукоятка и кнопка пуска. В каждом имеется электрод стержневой (катод) и внутреннее сопло (анод), между которыми горит дуга. Завихритель потоков направляет воздух и разгоняет температуру. Изолятор защищает внешние части от перегрева и преждевременного контакта электродов. Наружные сопла устанавливаются в зависимости от разрезаемой толщины. Наконечники закрывают сопло от брызг расплавленного металла. На конец плазмотрона могут одеваться различные насадки, помогающие сохранять дистанцию во время работы и убирающие нагар с фасок. Компрессор подает воздух через шланг, а его выход регулируется клапаном.
Изобретение плазменной резки позволило ускорить работу со многими легированными сталями, а точность линии реза и возможность производить изогнутые фигуры, помогают получать разнообразные изделия для производственных процессов. Понимание функционирования аппарата и сути выполняемой им работы поможет быстро освоить это полезное изобретение.
Поделись с друзьями
1
0
0
0
svarkalegko.com
Плазморез своими руками
Плазменная резка – достаточно востребованная операция, особенно, когда дело касается резки толстых металлических деталей или заготовок. Процесс происходит быстро, кромки металла остаются ровными. Но такой аппарат стоит недешево. Поэтому многие умельцы изготавливают для себя плазморез своими руками из разных видов оборудования, соединив их в одну конструкцию. Схема соединения их проста, главное – правильно подобрать приборы по необходимым техническим характеристикам.
Основы плазменной резки
В основе плазменной резки лежит ионизированный газ, который вылетает из сопла горелки с большой скоростью. Этот газ и есть та самая плазма. Что она делает.
- По сути, это ионизированная среда является отличным проводником электрического тока, который от электрода поступает к металлической заготовке.
- Плазма нагревает металл до необходимой температуры.
- Она же сдувает расплавленный металл, освобождает пространство реза.
Значит, чтобы создать плазму, необходим газ и источник электроэнергии. И эти две составляющие должны соединиться в одном месте. Поэтому оборудование плазменной резки состоит из баллона с газом, источника электроэнергии повышенной силы и резака, в котором установлен электрод.
Конструкция резака изготовлена таким образом, чтобы вокруг электрода проходил газ и в нагретом от электрода виде вырывался наружу через небольшое отверстие. Небольшой диаметр отверстия и давление газа создают необходимую скорость плазме. При изготовлении самодельной плазменной резки нужно просто приобрести готовый резак и не думать над его созданием. Потому что в нем уже все продумано, плюс заводской вариант – это гарантия безопасности.
Что касается газа, то от всех вариантов давно уже отказались, оставив сжатый воздух. Получить его можно сегодня очень просто – приобрести и установить компрессор.
Есть определенные условия, которые гарантируют качество резки плазмой.
- Сила тока на электроде не должна быть меньше 250 А.
- Сжатый воздух должен подаваться на резак со скоростью в пределах 800 м/сек.
Как сделать плазморез своими руками
Основы плазменной резки понятны, конструкция плазмореза тоже ясна, можно приступать к его сборке. Кстати, для этого не нужны специальные чертежи.
Итак, что будет необходимо.
- Нужно найти источник электроэнергии. Самый простой вариант – это сварочный трансформатор или инвертор. По многим причинам инвертор лучше. К примеру, у него стабильное значение тока, без перепадов. Он экономичнее в плане потребления электроэнергии. Обратить внимание придется на ток, который выдает сварочный аппарат. Его значение не должно быть меньше 250 ампер.
- Источник сжатого воздуха. Здесь без изменений – компрессор. Но какой? Основной параметр – давление воздуха. На него и надо будет обратить внимание. 2,0-2,5 атм. – будет нормально.
- Резак можно приобрести в магазине. И это будет идеальным решением. Если есть в наличии резак для аргонной сварки, то и его можно переделать под плазменную резку. Для этого из меди придется сделать насадку в виде сопла, которая вставляется в резак аргонной сварки.
- Комплект шлангов и кабелей, для соединения всех частей самодельного плазмореза. Опять-таки комплект можно приобрести в магазине, как единый соединяющий элемент.
Вот четыре элемента, с помощью которых собирается самодельный плазморез.
Вспомогательные элементы и материалы
На что еще необходимо обратить внимание, собирая аппарат плазменной резки своими руками. Как уже было сказано выше, основная характеристика плазменного резака – это диаметр его отверстия. Каких размеров он должен быть, чтобы качество реза было максимальным. Специалисты считают, что диаметр в 30 мм – оптимальный размер. Поэтому, покупая резак в магазине, нужно обратить внимание, есть ли в его комплекте сопло с таким отверстием.
К тому же надо подбирать сопло со значительной длиной. Именно этот размер дает возможность струе сжатого воздуха набрать необходимую скорость. От чего рез металла получается аккуратным, а сам процесс резки быстрым и легким. Но не стоит приобретать сопло уж очень большой длины. Такое приспособление быстро разрушается под действием высоких температур.
Что касается выбора электрода для плазмореза, то тут необходимо обратить внимание на сплав, из которого он изготовлен. К примеру, если в сплав входит бериллий, то это радиоактивное вещество. Работать с такими электродами долго не рекомендуется. Если в сплав входит торий, то при высоких температурах он выделяет токсичные вещества. Идеальный электрод для плазменной резки, в сплав которого входит гафний.
Проверка плазмореза
Итак, шланги соединяют резак и компрессор, кабель резак и инвертор. Теперь необходимо проверить, а работает ли собранная конструкция. Включаются все агрегаты, на резаке нажимается кнопка подачи электроэнергии на электрод. При этом образуется дуга с температурой 6000-8000С. Она проскакивает между металлом электрода и сопла.
После этого начинает подаваться в резак сжатый воздух. Проходя через сопло и нагреваясь от электрической дуги, он резко расширяется в десять раз и при этом приобретает токопроводящие свойства. То есть, получается ионизированный газ.
Он проходит через суженное сопло, при этом приобретая скорость в пределах 2-3 м/сек. А вот температура плазмы повышается до 25000-30000С. Самое важное, что дуга, с помощью которой был разогрет сжатый воздух и превращен в плазму, гаснет, как только плазма начинает воздействовать на металлическую заготовку, подготовленную к резке. Но тут же включается вторая, так называемая рабочая дуга, которая на металл действует локально. Именно в зону реза. Поэтому металл режется только в этой зоне.
Если при проверке работы плазменного резака у вас получилось разрезать металл толщиною не меньше 20 мм, то все элементы новой конструкции, собранной своими руками, были подобраны правильно. Необходимо обратить внимание, что заготовки толщиною более 20 мм плазморез из инвертора не режет. У него просто не хватает мощности. Чтобы резать металл большей толщины, придется использовать трансформатор.
Внимание! Любые работы, связанные с использование плазменной резки, должны проводиться в защитной одежде и перчатках.
Полезные советы
Существует много моментов, которые обязательно сказываются на работе агрегата.
- Приобретать, например, большой компрессор нет необходимости. Но 2-2,5 атмосфер при большом объеме работ может не хватить. Выход из положения – установить на компрессоре ресивер. Он работает, как аккумулятор, накопляющий давление в сжатом воздухе. Для этого дела можно приспособить, к примеру, болоны от тормозной системы большегрузных машин. Вариант на самом деле простой. Объем у баллона большой, и его должно хватить на длительный промежуток времени.
- Чтобы давление воздуха было стабильным и одинаковым, на выходе ресивера нужно установить редуктор.
- Конечно, оптимальное решение – приобрести компрессор в комплекте с ресивером. Стоит он дороже обычного, но если этот агрегат использовать и для других дел, к примеру, для покраски, то можно увеличить его функциональность и тем самым покрыть затраты.
- Чтобы сделать мобильную версию станка, можно изготовить тележку небольших размеров. Ведь все элементы плазмореза – небольшие по габаритам приспособления. Конечно, о мобильности придется забыть, если станок изготовлен на основе сварочного трансформатора. Слишком он большой и тяжелый.
- Если нет возможности купить готовый комплект шланг-кабель, то можно его сделать самостоятельно. Нужно сварочный кабель и шланг высокого давления объединить в один рукав и поместить их в единую оболочку. К примеру, в обычный шланг большего диаметра. Сделанный таким образом комплект просто не будет мешаться под ногами, что очень важно при проведении резки металлов.
Сделать свой собственный плазморез совсем несложно. Конечно, надо будет получить необходимую информацию, изучить ее, обязательно рекомендуется посмотреть обучающее видео. И после этого правильно подобрать все элементы точно под необходимые параметры. Кстати, собранный плазморез на основе серийного инвертора дает возможность не только проводить плазменную резку металлов, но и плазменную сварку, что увеличивает функциональность агрегата.
Поделись с друзьями
2
0
0
1
svarkalegko.com
Плазменная резка для новичков | Сварка и сварщик
Когда речь заходит о резке металла следует особое внимание уделить выбору способа. Так как металл может быть совершенно разнообразным, то способ резки должен быть универсальным, для того, чтобы справиться с любым типом металла. В этом случае следует обратить внимание на плазменную резку. Это способ обработки металлов, особенностью которого является то, что в качестве резца используется струя ионизированного газа – плазмы.
Принцип действия таков – между электрическим проводником и каналом переменного поперечного сечения (соплом) во время зажигания электрической дуги в сопло поступает газ, которые превращается в струю ионизированного газа с температурой до 30 тысяч градусов. Скорость может достигать 1500 метров в секунду. Благодаря таким показателям разрезаемый металл может быть значительных толщин.
Для получения плазменной струи можно использовать несколько видов газа:
К активным газам относят кислород или воздух. С помощью этих газов легче всего резать чёрные металлы. То есть железо и другие металлы на его основе.
К инертным газам относятся водород, азот, аргон, гелий и другие. Они отлично подходят для обработки цветных металлов. Например: медь, алюминий, цинк, свинец, олово и другие.
Преимущества использования плазменной резки
- при помощи плазменной резки можно обработать множество различных видов металлов;
- скорость обработки превышает в несколько раз темп газопламенной резки;
- благодаря только локальному нагреву, металл защищен от деформации вследствие тепловой обработки;
- качество полученного разреза в несколько раз выше, чем у других типов резки;
- такой тип резки обеспечивает максимальную безопасность;
- точность резки позволяет совершать также фигурную вырезку;
- ограничения по геометрической форме отсутствуют.
Применение резки плазмой
Благодаря тому, что плазменная резка позволяет обрабатывать разнообразные металлы, с различной толщиной, то сфера применения плазменной резки очень широка. Её можно использовать как для фигурной вырезки в личных бытовых целях. К тому же высокий уровень безопасности позволяет использовать плазменную резку даже новичку.
Отличным средством для обработки металлы плазменная резка служит также и в промышленности. Это практически универсальное средство, так как обработке поддаются все металлы, и черные, и цветные с различной толщиной. Скорость резки также полностью удовлетворяет всем требованиям.
weldering.com
Принцип работы плазменной резки история плазменной резки
Оглавление
Аппараты для плазменной резки становятся доступнее с каждым годом, не только для предприятий, но и для частных предпринимателей. Хотя еще совсем недавно позволить себе такое оборудование могли только большие заводы, т.к. у него была очень внушительная стоимость и габариты.
Сам аппарат для резки плазмой состоит из источника тока с осциллятором, компрессора, кабель-шлангового канала и плазмореза. С компрессором, источником тока и кабелем со шлангом в принципе все понятно, а вот что такое плазморез и как он работает, разобравшись в этом, можно понять как все работает.
Принцип работы плазменной резки
Чтобы понять принцип работы всей установки, необходимо изучить, как работает плазмотрон. Именно в нем происходит процесс преобразования обычного газа в высокотемпературную плазму, способную с легкостью разрезать любые металлы.
Плазмотрон состоит из трех основных компонентов: электрода; сопла; устройства закручивающего поток газа.
Компрессор качает сжатый воздух, или газ по шлангу в плазмотрон. В плазмотроне воздух попадает в специальный канал с закручивающим устройством. При этом поток воздуха закручивается вихревым методом.
В это время специальное устройство осциллятор подает ток высокого напряжения для создания дежурной дуги. Эта дуга возникает между электродом и соплом. Она заполняет собой все пространство канала, по которому движется закрученный воздух. Температура дуги достигает восьми тысяч градусов.
При прохождении через канал заполненный дугой воздух ионизируется и нагревается. Благодаря ионизации он становится способным проводить электрический ток. Благодаря разогреву он увеличивается в объеме до 50-100 раз.
Затем поток ионизированного прогретого воздуха проходит через обжимающее сопло. Благодаря большому расширению при нагреве и узкому каналу сопла, скорость потока воздуха становится очень большой на выходе, и может достигать до трех км. в секунду. При этом температура такого потока может доходить до тридцати тысяч градусов.
На выходе из сопла вылетает тончайшей струей раскаленная плазма, с огромной скоростью и высочайшей температурой.Такой поток, созданный из обычного воздуха способен мгновенно резать металл, с высокой скоростью и качеством реза.
Поток плазмы очень узок, благодаря этому получается узкий рез. Кроме того, расплавленные частицы металла моментально выдуваются этим потоком. Кромки реза после этого нет необходимости обрабатывать, они получаются гладкими.
Если вы заинтересованы в приобретении подобного оборудования, то наша компания как раз специализируется на продаже аппаратов для плазменной резки. Мы можем предложить самое разное оборудование для этих целей, и расходные материалы. Благодаря прямым договорам с ключевыми производителями, наши специалисты предложат Вам оптимальные варианты цены и качества.История плазменной резки
В отечественной промышленности история плазменной резки начинается в пятидесятых годах двадцатого века. Индустрия производства изделий из металла тогда развивалась ударными темпами. Вместе с развитием промышленности параллельно велись научные разработки, во множестве научно исследовательских институтов.
Толчком для получения технология, которая используется в принципе работы плазменной резки, стала острая потребность в продукции, изготовленной из листовой стали. Советской промышленности нужны были детали из самых разных листовых металлов и сплавов, таких кА нержавеющие, алюминиевые, медные, латунные, жаропрочные и т.д.В то время в основном использовалась только газокислородная резка. Но те стали, которые ей не поддавались, было проблематично вырезать. Их вырезал, используя фрезерный станок, либо сверлили очертания детали, а затем вырубали. Конечно, такая технология была очень трудоемка, не экономична, а самое главное занимала много времени.
А промышленность нуждалась в серийных производствах, и эффективная, быстрая резка металла была ключевым моментом, тормозившим весь остальной процесс.
И вот именно когда сложилась большая нужда для открытия нового способа резки, в одном из изданий в Америке вышла совсем небольшая, но исторически важная статья. В этой статье был описан совершенно новый принцип работы плазменной резки. В ней американцы сипользовали для создания плазмы аргон, и производили раскрой листов из нержавейки.Этой статьёй серьезно заинтересовались наши ученые. А денег тогда на науку не жалели, и практически сразу занялись разработками новой технологии.
Истрия плазменной резки Советского Союза обязана трем ведущим институтам, которые включились в разработку. Это были институты, которые ранее занимались научными разработками в области сварочных технологий.
Это был Центральный институт технологии судостроения, Институт Электросварки Патона и Всесоюзный институт электросварочного оборудования.Принцип работы плазменной резки предполагал разработку совершенно новой линейки оборудования. Центральный институт технологии судостроения занялся разработкой оборудования для резки листов. Всесоюзный институт электросварочного оборудования начал проектировку и создание новых источников тока. Также они занимались разработкой самого плазмотрона.
Совместные усилия советских ученых быстро дали свои практические плоды. В 1962 году удалось на практике применить принцип работы плазменной резки. Для этого были использованы уже существовавшие генераторы ПСО-500. Это были источники вторичного тока, с постоянным током, и включалось их несколько штук последовательно. А плазмотрон был сделан с использование эпоксидной смолы. Детали плазмотрона были залиты эпоксидкой. С таким оборудование специалисты Всесоюзный институт электросварочного оборудования смогли отремонтировать трубопроводы из нержавейки в соне активности атомохода «ленин».Производство плазморезов еще не было налажено, а принцип работы плазменной резки уже использовался на заводе «Красный Выборжец», и «кировском» заводе. На этих заводах были размещено оборудование газоэлектрической резки. В них был использован тот же принцип плазменной резки, но в связи с запретом советской цензуры употребления слова «плазма», их назвали газоэлектрическими. В этих апаратах использовался специально разработанный для этих целей вторичный источник тока ИПГЭ-500. У него напряжение на электродах в режиме холостого хода равнялось 300 вольт. Рабочая сила тока выдаваемая источником равнялась 500 ампер. В качестве рабочего газа, который преобразовывался в плазму, использовалась смесь аргона и водорода. Такие установки были размещены и на других заводах.
Дальнейшее развитие отечественной истории плазменной резки опять обязано публикации в журнале. В одном из специализированных изданий Welding gournal опубликовалась небольшая но важная иyформация. В ней говорилось, что для изготовления электрода может быть использован такой металл как цирконий, и это позволит его использовать оборудовании, работающем в качестве газа на простом воздухе.Специалисты Всесоюзного института электросварочного оборудования, занялись этой разработкой. Наши ученые быстро разобрались как, можно возбуждать воздушный газ, и спроектировали свой катод, который был лучше по характеристикам. В их катодах была предусмотрена вставка из металла гафния. Эти катоды по характеристикам получились гораздо лучше иностранных аналогов, и были запатентованы и запущены в массовое производство. Затем патенты на эти катоды были куплены разными странами.
Примерно в то же время, в Челябинске при производстве труб большого диаметра на трубопрокатном заводе возникла потребность в новой технологической операции. Трубы было необходимо обрезать на концах после сварочных работ. Раньше для этого использовалась газовая резка, но с увеличением производства, мощности газорезательного оборудования стало не хватать. Тогда вместо газовой резки решили использовать новый принцип работы плазменной резки. И в качестве плазмообразующего газа было решено использовать обычный воздух. Это стало одним из ключевых моментов в истории плазменной резки. Буквально в течении нескольких месяцев задача была решена. Была не только проведена разработка нового типа, плазмотрона, но и было запущено его производство. В итоге оборудование успешно заработало в Челябинске в кратчайшие сроки. Кроме того линии по производству труб другого размера, также стали использовать принцип работы плазменной резки.
Параллельно этому была спроектирована и произведена первая отечественная установка плазменной резки. Называлась она АПР-401. У нее был металлический корпус, внутри которого был размещен трансформатор тока с выпрямителем. Еще в установке присутствовал небольшой блок управления, осциллятор. Характеристики по холостому ходу напряжение в триста вольт, по силе тока в четыреста ампер. Горелка – плазмотрон маркировалась как ПВР-1. Он мог работать, используя в качестве плазмообразующего газа воздух, или кислород. Этот плазмотрон в виде модификаций используется на некоторых производствах и в наши дни. Серийным производством АПР-401 занялся один из заводов в Армении.В институте Патона тоже не теряли времени даром, они спроектировали и произвели аппарат под названием Киев-1. Он состоял из силовых трансформаторов в количестве трех штук, и отдельного блока по выпрямлению тока.
Центральный институт технологии судостроения спроектировал и создал первую на то время в СССР машину портальной резки. Машина. Машина называлась «Кристалл» и оснащалась числовым программным управлением. Впервые в ней был использован принцип работы плазменной резки с ЧПУ. Такие машины поставлялись в судостроительный сектор, хотя другие предприятия, тоже были заинтересованы в их получении.В связи с появлением возможности в СССР производить мощные тиристоры, было решено использовать эти полупроводники в сварочных установках. Так в 1973 году Центральный институт технологии судостроения занялся разработкой новой марки машины для плазменной резки АПР-402. А через два года, благодаря тиристорам была модернизирована предыдущая установка АПР-401, в установку АПР-403. В комплекте с ней производился новый плазмотрон ПРВ-401. С его помощью можно было работать как в механизированном, так и в ручном режиме. Кроме того в нем было применено водяное охлаждение на токе в четыреста ампер.
В 1977 году принцип работы плазменной резки был использован в новой установке УПР-201. Она была предназначена для использования в ручном или полуавтоматическом режиме. Основное направление использования предполагало резку металлолома. Примечательно, что в ней было снижено, напряжение на холостом ходу. Оно составляло всего 180 вольт. Ток аппарата составлял двести ампер. Для него был создан плазмотрон ПРВ-202. Этот плазмотрон с различными доработками производится и в настоящее время. Установка с таким низким напряжением холостого хода, давала сбои при розжиге дежурной дуги. 180 вольт пришлось сделать, чтобы соответствовать требованиям техники безопасности.
В дальнейшем в СССР была изменена величина использования напряжения для плазмотронов воздушной резки. Благодаря этому в 81 году в истории плазменной резки появился новый аппарат для ручной работы УПРП-201. В его плазмотроне в режиме холостого хода было двести двадцать вольт.Уже через год появилась еще одна установка АПР-404. В ней напряжение в режиме холостого хода было еще увеличено, и составил 320 вольт. К ней прилагался плазмотрон ПРВ-402, который имел возможность быстрой замены. Это сделали для увеличения производительности, за счет уменьшения простоя, когда меняется электрод или сопло. Поменять весь плазмотрон получается намного быстрее, чем заменить в нем расходные материалы.
Не смотря на столь долгую историю, машины производства СССР под маркой АПР и в наше время до сих пор успешно функционируют на множестве заводов.
Если вас интересует оборудование для сварки или резки при помощи плазмы, то наши специалисты могут проконсультировать Вас по всем интересующим вопросам. У нашей компании обширные многолетние связи с производителями такого оборудования и расходных материалов. Благодаря тому, что мы являемся официальными дилерами, наши цены на аппараты плазменной резки и расходные материалы будут максимально интересны.artweld.ru
Плазменная резка | Инструмент, проверенный временем
Плазменная резка использует сжатую электрическую дугу, которую обдувает газ. Обдувая дугу, газ нагревается и распадается на положительно и отрицательно заряженные частицы (ионизируется). Заряженные частицы преобразуются в плотный поток плазмы с температурой до 15000°С. Сразу оговоримся, что на практике широко используется плазменная разделительная резка. Поверхностная плазменная резка используется довольно редко.
Сама резка может осуществляться плазменной дугой и плазменной струей. На рис. 43 показано, в чем заключается различие этих двух видов плазменной резки. В первом случае (плазменная дуга прямого действия) разрезаемое изделие (деталь) включено в электрическую цепь и дуга образуется между металлом и вольфрамовым электродом резака. Во втором случае дуга возникает в резаке между двумя электродами, а деталь (разрезаемый металл) в электрическую цепь не подключена. Плазменная резка более производительна, чем кислородная. Но когда речь идет о резке металлов большой толщины или о резке титана, плазменная резка уступает
|
|
|
Рис. 43. Плазменная резка. А — резка плазменной дугой: 1 — дуга, 2 — газ, 3 — струя плазмы 4 — металл, 5— электрод из вольфрама; Б — резка плазменной струей: 1 — дуга, 2- сопло, 3- катод, 4- электрод из вольфрама, 5— плазмотрон, 6 — плазменная струя |
свои позиции кислородной резке. Когда же надо резать цветные металлы (особенно алюминий), то без плазменной резки не обойтись. Какие же газы применяются для плазменной резки? Их можно разделить на активные и неактивные газы. Активные — это кислород и воздух, а неактивные — азот, аргон, водород. В общем и целом применение активных газов требуется при резке черных металлов, а неактивные газы (и их смеси) используются при резке цветных металлов и сплавов. В приводимой ниже таблице даны области применения рабочих газов.
Использование газов при плазменной резке
| Рабочие газы | Медь и ее сплавы | Алюминий и его сплавы | Сталь | Титан |
| Сжатый воздух | при тотщине до 60 мм | при толщи не до 70 мм | при толщи не до 60 мм | не рекомендуется |
| Азот с аргоном | не реко мендуетея | не рекомендуется | только высоколегированную толщиной до50 мм | не рекомендуется |
| Азот с кислородом | не рекомендуется | не рекомендуется | при резке любой толщины | не рекомендуется |
| Чистый азот | медь — до 20 мм латунь — до 90 мм | при толщине до 20 мм | высоколеги ро ванные — до 75 мм, низколегированные и низкоуглеродистые — до 30 мм | пригоден для любой толщины |
| Азот с водородом | для резки средних толщин — до 100 мм | для резки средних толщин — до 100 мм | не рекомендуется | не рекомендуется |
| Аргон с водородом | пригоден для толщин 100 мм и выше | пригоден для толщин 100 мм и выше | только для высоколегированной до 100 мм толщины | не рекомендуется |
Для механизации плазменной резки сконструированы полуавтоматы и переносные машины различных модификаций. На рис. 44 схематично представлен типовой полуавтомат ПРП-2. Этот полуавтомат использует как активные, так и неактивные газы. Может работать на водородно-азотной и водородно-аргонной смеси. Водородные смеси позволяют довести толщину резки до 120 мм по алюминию и до 100 мм по высоколегированным сталям (обычная толщина для полуавтоматов — 40—60 мм). Нарис. 45 представлена переносная машина «Микрон 2-02», которая использует для резки сжатый воздух.
В таблице представлены технические данные полуавтоматов и переносных машин для плазменной резки.
| Полуавтоматы и переносные машины для плазменной резки
|
|
Рис. 44. ПРП-2 — полуавтомат для плазменной резки. I— пульт; 2— источник электроэнергии; 3— тележка; 4— плазмотрон машинный; 5— пульт; 6— плазмотрон ручной |
|
|
І’ис. 45. Машина «Микрон-2-02».
^ / — полвескл шлангов и кабелей; 2— циркуль; 3— портативная машина; 4— пульт; 5— плазмотрон; 6— Стационарный пульт
^ управления; 7— энергообеспечение
Разрешается питать полуавтомат ПРП-2 от водородной рампы пли отдельного баллона с соответствующим редуктором. Использование вместо указанных средств защиты обратного клапана типа ПЗС. прпгодного для других газов-заменителей ацетилена, — запрещается.
При резке на полуавтомате ПРП-2 с использованием неактивных газов (азот, аргон) подача их к машине должна проводиться от баллонов с соответствующими редукторами или по газопроводу. В этом случае источником питания может служить перепускная (разрядная) рампа или воздухоразделительная установка, продукты разделения которой централизованно поступают к цехам.
Газопитание других переносных полуавтоматов и машин (ПВ-
1. ПВ-В и «Микрон»), использующих воздух как рабочий газ, производится от заводской воздушной магистрали с давлением газа до 6 кгс/см2 и с установкой на газопроводе в месте потребления запорного вентиля и масловлагоотделителя (для машин ПВП-В и «Микрон-2-02», не имеющих встроенного очистительного устройства).
Все полуавтоматы и переносные машины для плазменной резки. кроме машины ПВП-В, оснащены плазмотронами с водяным охлаждением и поэтому могут эксплуатироваться только при положительной (комнатной) температуре. Полуавтомат ПВП-В предназначен для плазменной резки низкоуглеродистой стали толщиной до 20 мм при отрицательной (до—10°С) и положительной (+40°С) температуре, поскольку плазмотрон имеет воздушное охлаждение.
Для ручной плазменной резки выпускаются два комплекта: КДП-1 и КДП-2 с плазмотронами РДП-1 и РДП-2.
КДП-1 обеспечивает резку алюминия толщиной до 80 мм, коррозионностойкой и высоколегированной стали толщиной до 60 мм и меди толщиной до 30 мм. Наибольший рабочий ток 400 А. Напряжение холостого хода источника питания 180 В. Наибольшая мощность дуги 50 кВт. Плазмотрон РДП-1 работаете использованием в качестве плазмообразующих газов азота, аргона или их смеси с водородом. Поскольку плазмотрон водоохлаждаемый комплект аппаратуры, он должен работать при температуре окружающей среды выше 0°С.
КДП-2 уступает КДП-1 по мощности дуги (мощность всего 30 кВт), но может работать на открытом воздухе в любое время года.
Плазмотрон РДП-2 работает в среде аргона, азота или их смесей с водородом. Масса комплектов аппаратуры КДП-1 и КДП-2 7,5 кг. Эти аппараты — беспультовые. Они проще в эксплуатации и обслуживании, содержат режущие плазмотроны в комплекте с кабель-шланговым пакетом, коллектором и зажигалкой для возбуждения режущей дуги.
Беспультовые комплекты аппаратуры рациональнее, чем пультовые при выполнении ограниченного объема работ с загрузкой режущего устройства (плазмотрона) не более чем на 40—50 %. Комплекты КДП-1 и КДП-2 следует укомплектовывать на время выполнения работ по резке приемлемыми сварочными выпрямителями и преобразователями.
При этом необходимо иметь в виду, что действующими правилами техники безопасности для ручной плазменной резки разрешена максимальная величина напряжения холостого хода источника питания 180 В.
hssco.ru
Плазменная резка
СВАРКА, РЕЗКА МЕТАЛЛОВ
Плазменная резка использует сжатую электрическую дугу, которую обдувает газ. Обдувая дугу, газ нагревается и распадается на положительно и отрицательно заряженные частицы (ионизируется). Заряженные частицы преобразуются в плотный поток плазмы с температурой до 15000°С. Сразу оговоримся, что на практике широко используется плазменная разделительная резка. Поверхностная плазменная резка используется довольно редко.
Сама резка может осуществляться плазменной дугой и плазменной струей. На рис. 43 показано, в чем заключается различие этих двух видов плазменной резки. В первом случае (плазменная дуга прямого действия) разрезаемое изделие (деталь) включено в электрическую цепь и дуга образуется между металлом и вольфрамовым электродом резака. Во втором случае дуга возникает в резаке между двумя электродами, а деталь (разрезаемый металл) в электрическую цепь не подключена. Плазменная резка более производительна, чем кислородная. Но когда речь идет о резке металлов большой толщины или о резке титана, плазменная резка уступает
| Рис. 43. Плазменная резка. А - резка плазменной дугой: 1 - дуга, 2 - газ, 3 - струя плазмы 4 - металл, 5— электрод из вольфрама; Б — резка плазменной струей: 1 - дуга, 2- сопло, 3- катод, 4- электрод из вольфрама, 5— плазмотрон, 6 — плазменная струя |
свои позиции кислородной резке. Когда же надо резать цветные металлы (особенно алюминий), то без плазменной резки не обойтись. Какие же газы применяются для плазменной резки? Их можно разделить на активные и неактивные газы. Активные — это кислород и воздух, а неактивные — азот, аргон, водород. В общем и целом применение активных газов требуется при резке черных металлов, а неактивные газы (и их смеси) используются при резке цветных металлов и сплавов. В приводимой ниже таблице даны области применения рабочих газов.
Использование газов при плазменной резке
| Рабочие газы | Медь и ее сплавы | Алюминий и его сплавы | Сталь | Титан |
| Сжатый воздух | при тотщине до 60 мм | при толщи не до 70 мм | при толщи не до 60 мм | не рекомендуется |
| Азот с аргоном | не реко мендуетея | не рекомендуется | только высоколегированную толщиной до50 мм | не рекомендуется |
| Азот с кислородом | не рекомендуется | не рекомендуется | при резке любой толщины | не рекомендуется |
| Чистый азот | медь — до 20 мм латунь — до 90 мм | при толщине до 20 мм | высоколеги ро ванные — до 75 мм, низколегированные и низкоуглеродистые — до 30 мм | пригоден для любой толщины |
| Азот с водородом | для резки средних толщин — до 100 мм | для резки средних толщин — до 100 мм | не рекомендуется | не рекомендуется |
| Аргон с водородом | пригоден для толщин 100 мм и выше | пригоден для толщин 100 мм и выше | только для высоколегированной до 100 мм толщины | не рекомендуется |
Для механизации плазменной резки сконструированы полуавтоматы и переносные машины различных модификаций. На рис. 44 схематично представлен типовой полуавтомат ПРП-2. Этот полуавтомат использует как активные, так и неактивные газы. Может работать на водородно-азотной и водородно-аргонной смеси. Водородные смеси позволяют довести толщину резки до 120 мм по алюминию и до 100 мм по высоколегированным сталям (обычная толщина для полуавтоматов — 40—60 мм). Нарис. 45 представлена переносная машина «Микрон 2-02», которая использует для резки сжатый воздух.
В таблице представлены технические данные полуавтоматов и переносных машин для плазменной резки.
| Полуавтоматы и переносные машины для плазменной резки
|
| Рис. 44. ПРП-2 — полуавтомат для плазменной резки. I— пульт; 2— источник электроэнергии; 3— тележка; 4— плазмотрон машинный; 5— пульт; 6— плазмотрон ручной |
І’ис. 45. Машина «Микрон-2-02».
^ / — полвескл шлангов и кабелей; 2— циркуль; 3— портативная машина; 4— пульт; 5— плазмотрон; 6— Стационарный пульт
^ управления; 7— энергообеспечение
Разрешается питать полуавтомат ПРП-2 от водородной рампы пли отдельного баллона с соответствующим редуктором. Использование вместо указанных средств защиты обратного клапана типа ПЗС. прпгодного для других газов-заменителей ацетилена, — запрещается.
При резке на полуавтомате ПРП-2 с использованием неактивных газов (азот, аргон) подача их к машине должна проводиться от баллонов с соответствующими редукторами или по газопроводу. В этом случае источником питания может служить перепускная (разрядная) рампа или воздухоразделительная установка, продукты разделения которой централизованно поступают к цехам.
Газопитание других переносных полуавтоматов и машин (ПВ-
1. ПВ-В и «Микрон»), использующих воздух как рабочий газ, производится от заводской воздушной магистрали с давлением газа до 6 кгс/см2 и с установкой на газопроводе в месте потребления запорного вентиля и масловлагоотделителя (для машин ПВП-В и «Микрон-2-02», не имеющих встроенного очистительного устройства).
Все полуавтоматы и переносные машины для плазменной резки. кроме машины ПВП-В, оснащены плазмотронами с водяным охлаждением и поэтому могут эксплуатироваться только при положительной (комнатной) температуре. Полуавтомат ПВП-В предназначен для плазменной резки низкоуглеродистой стали толщиной до 20 мм при отрицательной (до—10°С) и положительной (+40°С) температуре, поскольку плазмотрон имеет воздушное охлаждение.
Для ручной плазменной резки выпускаются два комплекта: КДП-1 и КДП-2 с плазмотронами РДП-1 и РДП-2.
КДП-1 обеспечивает резку алюминия толщиной до 80 мм, коррозионностойкой и высоколегированной стали толщиной до 60 мм и меди толщиной до 30 мм. Наибольший рабочий ток 400 А. Напряжение холостого хода источника питания 180 В. Наибольшая мощность дуги 50 кВт. Плазмотрон РДП-1 работаете использованием в качестве плазмообразующих газов азота, аргона или их смеси с водородом. Поскольку плазмотрон водоохлаждаемый комплект аппаратуры, он должен работать при температуре окружающей среды выше 0°С.
КДП-2 уступает КДП-1 по мощности дуги (мощность всего 30 кВт), но может работать на открытом воздухе в любое время года.
Плазмотрон РДП-2 работает в среде аргона, азота или их смесей с водородом. Масса комплектов аппаратуры КДП-1 и КДП-2 7,5 кг. Эти аппараты — беспультовые. Они проще в эксплуатации и обслуживании, содержат режущие плазмотроны в комплекте с кабель-шланговым пакетом, коллектором и зажигалкой для возбуждения режущей дуги.
Беспультовые комплекты аппаратуры рациональнее, чем пультовые при выполнении ограниченного объема работ с загрузкой режущего устройства (плазмотрона) не более чем на 40—50 %. Комплекты КДП-1 и КДП-2 следует укомплектовывать на время выполнения работ по резке приемлемыми сварочными выпрямителями и преобразователями.
При этом необходимо иметь в виду, что действующими правилами техники безопасности для ручной плазменной резки разрешена максимальная величина напряжения холостого хода источника питания 180 В.
Физические основы магнитной дефектоскопии. Магнитные методы контроля основаны на обнаружении магнитных потоков рассеяния, возникающих при наличии различных дефектов, в намагниченных изделиях из ферромагнитных материалов (железа, никеля, кобальта и некоторых сплавов). …
Получение и свойства ультразвуковых колебаний. Акустическими вшпама называются механические колебания, рзспро - страняющиеся в упругих средах. Если частота акустических колебаний превышает 20 кГц (т. е. выше порога слышимости для человеческого …
Природа рентгеновского и гамма-излучения. Как и видимый свет, рентгеновское и гамма-излучения представляют собой электромагнитные излучения. Они отличаются длиной волны: длина волны видимого света (4—7)в10‘7м, рентгеновского излучения 6 •Ю13— 10*9 м, …
msd.com.ua
