logo
+7 (499) 332-334-10

Резка материалов плазмой: принципы, возможности и основные характеристики

Современное производство невозможно без резки металла. Но как разрезать медные, алюминиевые листы, или детали из высоколегированной стали? Решение было найдено в XX веке. Для этого используется плазма.

Плазмой называют высокотемпературный и сильно ионизированный газ. Ее генераторы носят названия плазмотроны. Идея устройства проста: плазмообразующий газ, проходя под давлением через электрическую дугу, ионизируется и нагревается до высоких температур. На выходе из направляющего сопла плазмотрона он имеет скорость порядка нескольких километров в секунду, и температуру порядка десятков тысяч ℃.

Технология использования плазмы

Существуют две схемы реализации плазменной резки:

Дуговой. При резки электрическая дуга возбуждается между изделием и электродом плазмотрона. В эту зону подается и образующий плазму газ. За счет совместного действия энергии приэлектродного пятна и потока плазмы происходит разрезание металла. Этот метод, как технически более простой и экономически выгодный используется на всех промышленных установках.

Струйный. Плазменный поток формируется с помощью электрической дуги, горящей между электродом и наконечником. Изделие не подключено к цепи, поэтому резка происходит только за счет энергии плазмы. Это дает возможность резать неметаллические изделия.

Рассмотрим принцип работы аппарата для плазменно-дуговой резки. Ток подается к вольфрамовому электроду, который совмещен с соплом для формирования потока газа. Вся эта конструкция принудительно охлаждается, чаще всего водой. В момент поджигания промежуток между электродом и изделием ионизируется с помощью осциллятора, который выдает высокочастотный ток с большим напряжением. Поток газа ионизируется и происходит зажигание духи и генерация плазмы.

Для резки плазменной струей используются те же принципы, но при этом плазмотрон становится сложным устройством, в котором плазмогенерирующая дуга горит в узком пространстве между электродом и соплом. Это предопределило высокую стоимость материалов, используемых для производства данных установок.

Главным компонентом резки плазмой является газовая смесь. Ее состав определяет возможность изменения следующих технологических параметров процесса:

  • температурного поля в зоне резки и в окружающем металле, что сильно влияет на механические характеристики изделия в некоторых случаях;
  • количества тепловой энергии, переносимой газом;
  • характера химических процессов в насыщенной газом зоне металла;
  • условий вынесения металла из зоны реза;
  • защиты от появления дефектов на некоторых металлах.

Из-за зависимости практически всех конструкционных параметров и характеристик источника питания менять состав плазмообразующего газа в широких пределах невозможно. Его цена является немаленькой частью эксплуатационных издержек при плазменной резке.

Преимущества и недостатки резки плазмой

Такой тип обработки металла имеет свои плюсы и минусы, которые обусловлены особенностями поведения плазмы.

Можно выделить следующие плюсы:

  • работа практически со всеми известными металлами;
  • высокая скорость изделий средней и малой толщины;
  • высокое качество;
  • меньшее загрязнение воздуха;
  • малое время контакта плазмы с металлом, окружающим линию реза, позволяет не выполнять предварительный подогрев металла;
  • отсутствует необходимость использовать потенциально взрывоопасные баллоны с газом.

Недостатки также стоит учесть при рассмотрении этого способа резки:

  • сложность, а значит высокая стоимость установки;
  • ограничение по толщине детали, до 10 см;
  • уровень шума при работе установка, т.к. газ вылетает с высокой скоростью;
  • большие требования к квалификации и техническому обслуживанию;
  • зависимость качества обработки от угла реза.

Для обработки многих типов материалов в условиях большого производства резка плазмой является отличным решением, также благодаря возможности достижения высокой степени автоматизации.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Виды межкомнатных дверей-гармошек, их плюсы и минусы

Чаще всего многоквартирные дома построены уже десятки лет назад. Размер квартир планировался тогда небольшой, чтобы количество их было как можно больше для обеспечения всех жильем.

Как из дачи сделать жилой дом: несколько полезных советов

Далеко не каждый может себе позволить строительство или покупку загородного дома, поэтому многие лишь мечтают об уютном гнёздышке, подальше от городской суеты.