logo
+7 (499) 322-94-20

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 *

Основные способы и этапы утилизации отходов

Проблема утилизации является одной из важнейших на сегодняшний день. Производство различной продукции и ее потребление стремительно растет.

Настенный материал для кухни: какой будет лучшим

Кухня – это самое капризное помещение в квартире и причиной тому высокий уровень влажности, постоянные скачки температуры, копоть и капли жира. В зоне особой опасности находится настенное покрытие, которое невозможно практически ничем защитить.