Плазменная резка

Устройство для плазменной резки металлов

Главным элементом оборудования является плазменный резак, который называется плазмотроном. Его основные составляющие:

  1. Электрод, который расположен в тыльной части камеры. Он образовывает электрическую дугу.

  2. Сопло отвечает за форму потока плазмы и ее скорость.

  3. Термостойкий изолятор расположен между соплом и электродом.

Кроме плазматрона, устройство для резки металла оборудовано:

  • компрессором или газовым баллоном;
  • источником питания;
  • набором шлангов или кабелей, предназначающихся для соединения плазматрона с компрессором и источником питания.

Так как с помощью аппарата работать приходится на весу, рез может получиться неровным. Поэтому для улучшения качества резки рекомендуется использовать подставки или специальные упоры, которые надеваются на сопло.

На видео можно посмотреть, как режется материал с помощью плазмотрона.

2 Плазменная резка – принцип работы плазмотрона

Плазмотрон представляет собой устройство плазменной резки, в корпусе которого размещают небольшую по сечению дуговую камеру цилиндрической формы. На выходе из нее имеется канал, который создает сжатую дугу. С задней стороны такой камеры располагается сварочный стержень.

Между наконечником устройства и электродом зажигают предварительную дугу. Эта стадия необходима, так как возбуждения дуги между разрезаемым материалом и электродом добиться практически невозможно.Указанная предварительная дуга выходит из сопла плазмотрона, соприкасается с факелом, и в этот момент создается уже непосредственно рабочий поток.

После этого формирующий канал полностью заполняется столбом плазменной дуги, газ, образующий плазму, поступает в камеру плазмотрона, где происходит его нагрев, а затем ионизация и увеличение в объеме. Описанная схема обуславливает высокую температуру дуги (до 30 тысяч градусов по Цельсию) и такую же мощную скорость истекания газа из сопла (до 3 километров в секунду).

Достоинства и недостатки плазменной резки

К достоинствам относятся такие пункты:

  • Технология позволяет обрабатывать все типы металлов;
  • Высокая скорость обработки средних и тонких листов;
  • Небольшая площадь нагревания поверхности материала, что позволяет обрабатывать заготовку без тепловой деформации;
  • Высокая скорость и качество среза;
  • Абсолютная безопасность, поскольку на производстве отпадает необходимость устанавливать баллоны со сжатым воздухом;
  • Гравировка и фигурная резка. Технология позволяет выполнять даже самые сложные схемы резки.

Таблица режимов плазменной резки металла

Наряду с достоинствами, плазменная резка металла имеет несколько недостатков:

  • Дороговизна оборудования;
  • Максимальная толщина, с которой может работать плазмотрон, составляет 10 см;
  • Высокий уровень шума создается газом, вылетающим на скорости звука. Оператор должен находиться в шумоподавляющих наушниках;
  • Плазмотрон требует только профессионального обслуживания и установки подлинного программного обеспечения.

Плазменная резка эффективно справляется с обработкой металлических заготовок, толщиной до 80 мм. В отличие от кислородно-газовой резки, которая нуждается в контроле интенсивности и скорости, плазменная резка не нуждается в мониторинге этих параметров. По этой причине она применяется в узкоспециализированных сферах обработки металла, например, в резке растянутых металлических пластин. Кроме этого, плазма быстрее и эффективнее справляется с нелинейной резкой.

Плазменная резка требует свободного доступа к баллонам со сжатым воздухом и сети питания, что вызывает некоторые трудности у операторов станка.

Оборудование для плазменной резки

На современном рынке предлагаются аппараты, с помощью которых выполняется резка металла с использованием плазмы, двух основных типов:

  • аппараты косвенного действия — резка выполняется бесконтактным способом;
  • аппараты прямого действия — резка контактным способом.

Оборудование первого типа, в котором дуга зажигается между электродом и соплом резака, используется для обработки неметаллических изделий. Такие установки преимущественно применяются на различных предприятиях, вы не встретите их в мастерской домашнего умельца или в гараже ремонтника.

Аппарат для плазменной резки Ресанта ИПР-25

В аппаратах второго типа электрическая дуга зажигается между электродом и непосредственно деталью, которая, естественно, может быть только из металла. Благодаря тому, что рабочий газ в таких устройствах нагревается и ионизируется на всем промежутке (между электродом и деталью), струя плазмы в них отличается более высокой мощностью. Именно такое оборудование может использоваться для выполнения ручной плазменной резки.

Любой аппарат плазменной резки, работающий по контактному принципу, состоит из стандартного набора комплектующих:

  • источника питания;
  • плазмотрона;
  • кабелей и шлангов, с помощью которых выполняется соединение плазмотрона с источником питания и источником подачи рабочего газа;
  • газового баллона или компрессора для получения струи воздуха требуемой скорости и давления.

Главным элементом всех подобных устройств является плазмотрон, именно он отличает такое оборудование от обычного сварочного. Плазмотроны или плазменные резаки состоят из следующих элементов:

  • рабочего сопла;
  • электрода;
  • изолирующего элемента, который отличается высокой термостойкостью.

Резак для ручной плазменной резки

Основное назначение плазмотрона состоит в том, чтобы преобразовать энергию электрической дуги в тепловую энергию плазмы. Газ или воздушно-газовая смесь, выходящие из сопла плазмотрона через отверстие небольшого диаметра, проходят через цилиндрическую камеру, в которой зафиксирован электрод. Именно сопло плазменного резака обеспечивает требуемую скорость движения и форму потока рабочего газа, и, соответственно, самой плазмы. Все манипуляции с таким резаком выполняются вручную: оператором оборудования.

Учитывая тот факт, что держать плазменный резак оператору приходится на весу, бывает очень сложно обеспечить высокое качество раскроя металла. Нередко детали, для получения которых была использована ручная плазменная резка, имеют края с неровностями, следами наплыва и рывков. Для того чтобы избежать подобных недостатков, применяют различные приспособления: подставки и упоры, позволяющие обеспечить ровное движение плазмотрона по линии раскроя, а также постоянство зазора между соплом и поверхностью разрезаемой детали.

Особенности использования газов в процессе плазменной резки

Газ используется в процессе резки для создания дуги и увеличения температуры. Все виды применяемых газов делятся на активные и пассивные. К первой категории относятся кислород и воздух – их характеристик хватает, чтобы нарезать черные металлы. 

К неактивному подтипу относятся такие среды, как азот, газ, водород. Они наравне с водяным паром хорошо показывают себя при обработке цветных металлов и сплавов.

Выбрать газ правильно – важная задача. Разные составы рабочей среды меняют температуру в зависимости от состава материала, степени его вязкости и других параметров. 

Это также позволяет тонко контролировать глубину прогрева. Именно использованию специальной газовой среды плазменная резка обязана одним из своих главных преимуществ – избеганию появления наплыва на кромке листового металла.

Когда тип газа определен, специалист выбирает оборудование с нужным типом крепления катода, степенью интенсивности охлаждения и другими параметрами. Это повышает качество обработки детали, а также точности движения резака, соблюдения заранее указанных параметров формы и размеров.

У каждого газа свой набор свойств. Их понимание позволяет выбрать, с каким материалом такая рабочая среда покажет себя лучше всего. 

Рассмотрим примеры газов:

  • Кислород. Главная особенность такого газа – окисление при контакте с рабочим материалом. Потому скорость обработки низкая – нужно время для прогрева и нарезания заготовки. Это хороший вариант при работе с черметом.

  • Воздух. Представляет собой газовую смесь, в которой преобладает азот. Его должно быть не менее 70%. Такое смешение позволяет работать со сталями нелегированного и низколегированного типа, резать их без дефектов. Преимущество заключается в цене.

  • Аргон. Состав такой газовой среды позволяет обеспечивать ровную и струю плазмы с высокими кинетическими показателями. Кроме того, он выталкивает расплавленный металл еще до того, как тот успевает застыть – это положительно влияет на качество среза. Также в работе используется химически-пассивный азот. Он хорошо показывает себя при работе с тонкими заготовками.

  • Водород. Проводит тепло, но также используется и для охлаждения. Применяют только в составе смесей.

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.

При проведении резки специалисты рекомендуют одевать защитный костюм, иметь специальный щиток, у которого стекла затемненные. Видео в статье наглядно покажет, как проводить резку.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Технология фрезеровки металла

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

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:

Станки, как плазморежущее оборудование

Оборудование, применяемое для плазменного реза металлических заготовок бывает 2 типов: инверторные и трансформаторные. Инверторные приборы будут эффективны в тех ситуациях, если нужна максимальная производительность, а металл по толщине не превышает 3 сантиметров. У трансформаторных приборов обладают более низким коэффициентом полезного действия, но их применение рационально для реза толстостенного металла. Трансформаторный тип плазморезов не боится скачков напряжения. Он надежен и может выполнять как ручные работы, так и механизированные.

Кроме разделения на типы, приборы для реки плазмой бывают:

  • Ручная воздушно плазменная резка. Приборы данного вида обладают компактностью, универсальностью и высоким энергопотреблением. Это коробка, которая укомплектована горелкой и шлангом;
  • Портальный прибор. Производится в виде станка, имеющего просторную поверхность для проведения работ при реке плазмой. Для установки портального плазморезательного оборудования потребуется много свободной площади, а для его функционирования придется приобрести сильный источник электрической энергии;
  • Переносные приборы представляют собой реечную раму, на которые будет укладываться, как в отсек, подготовленный металлопрокат.

Этап первый: проверка и сборка оборудования

Перед началом резки нужно убедиться в том, что рядом с оборудованием нет следов масла или иных легковоспламеняющихся веществ. Кроме того, потребуется выполнить следующие действия:

  1. Продуваем шланги, чтобы удалить пыль и иные загрязнения.
  2. Присоединяем их к соответствующим штуцерам синего (для кислорода) и красного (для пропана) цвета.
  3. Убеждаемся в отсутствии утечки газов.
  4. Проверяем работоспособность редукторов и их герметичность.
  5. Убеждаемся, что манометры точно показывают давление газов.

Все эти действия позволяют обеспечить полную безопасность резки. Поэтому выполнять их необходимо. В противном случае риски взрыва баллонов существенно возрастают.

Правила выбора инструмента

Люди, которые работали с плазморезом, отметят, что чем больше сила тока, попадающего на электрод, тем быстрее будет процесс. Но есть и некоторые условия, на которые будут влиять и остальные параметры оборудования. Сюда отнесем толщину среза и тип металла. От таких параметров будет зависеть, какое оборудование для работы выбрать, а именно такой из параметров, как сила тока. Чтобы разрезать лист меди с толщиной в 0.2 см, вам нужен будет плазменный резак с силой тока в 12 А.

Обратите внимание, советуем покупать оборудование, которое будет иметь запас силы тока. Обычно указанные параметры при покупке максимальные, а значит, работать на них получится непродолжительное время

Преимущества и недостатки

Итак, преимущества следующие:

  • Резка на большой скорости, а значит, на процесс будет затрачено не так много времени. По сравнению с остальными режущими инструментами (к примеру, с кислородной горелкой) скорость выше  в целых 6 раз. Он уступает только лазерной резке.
  • При помощи плазменного устройства можно разрезать заготовки с большой толщиной, а это не всегда под силу даже болгарке.
  • Может разрезать любые виды металлов, главное, чтобы был правильно выставлен режим работы.
  • Минимальный этап подготовки – поверхности деталей можно зачищать от грязи, ржавчины, масляных пятен, но в этом нет никакого смысла, так как это не помеха для резки.
  • Точность среза высокая, качество тоже. Для ручных устройств чтобы улучшить точность среза часто используют специальные упоры, которые не будут давать резаку смещаться по плоскости. В итоге получается срез без наплывов, тонкий и ровный.
  • Небольшая температура нагревания, исключение – зона среза, поэтому заготовки не подвергаются деформации.
  • Возможность фигурного среза, и хотя таким качеством могут похвастаться и остальные инструменты, но, например, после использования кислородной горелки придется шлифовать края среза и убирать подтеки металла.
  • Проводимая операция безопасна на 100%, так как нет ни одного газового баллона в комплекте к оборудованию.

Недостатки:

  • Высокая стоимость оборудования.
  • Допустимо работать лишь одним резаком.
  • Следует выдерживать направление плазмы аккурат перпендикулярно плоскости обрабатываемой детали. На данный момент в продаже появились аппараты, который могут резать под углом от 15 до 50 градусов.
  • Толщина изделия для разрезания ограничена, поэтому самые мощные экземпляры могут резать металл, толщина которого 10 см. При помощи кислородной горелки вы сможете порезать металл с толщиной в 50 см.

И, тем не менее, плазморез как устройство достаточно востребован. Ручные виды часто используют, но лишь в небольших предприятиях, где нужно выполнять большие объемы резки и к качестве реза предъявлены жесткие требования.

4 Достоинства и недостатки плазменной резки

Сам принцип работы плазменной резки обуславливает преимущества данной технологии перед газовыми методиками обработки неметаллических и металлических изделий. К главным достоинствам использования плазменного оборудования можно отнести следующие факты:

  • универсальность технологии: практически все известные материалы можно резать при помощи плазменной дуги, начиная от чугуна и меди и заканчивая алюминиевыми и стальными холоднокатаными листами;
  • высокая скорость операции для металлов средней и малой толщины;
  • резы получаются по-настоящему качественными и высокоточными, что нередко дает возможность не производить дополнительную механическую обработку изделий;
  • минимальное загрязнение воздуха;
  • отсутствие необходимости выполнять предварительный прогрев металла для его резки, что позволяет уменьшать (и существенно) время прожига материала;
  • высокая безопасность выполнения работ, обусловленная тем, что для резки не нужны баллоны с газом, являющиеся потенциально взрывоопасными.

Стоит отметить, что по некоторым показателям газовые технологии признаются более целесообразными, нежели плазменная резка. К недостаткам последней обычно относят:

  • сложность конструкции плазмотрона и его дороговизну: естественно, это увеличивает себестоимость выполнения каждой операции;
  • относительно малую толщину реза (до 10 сантиметров);
  • высокий уровень шума в процессе обработки, который возникает из-за того, что из плазмотрона газ вылетает на околозвуковой скорости;
  • необходимость высококачественного и максимально грамотного техобслуживания агрегата;
  • повышенный уровень выделения вредных веществ при применении в качестве плазмообразующего состава азота;
  • невозможность подключения к одному плазмотрону двух резаков для ручной обработки металлов.

Еще один минус описанного в статье вида обработки заключается в том, что отклонение от перпендикулярности реза допускается не более, чем на угол от 10 до 50 градусов (конкретная величина угла зависит от толщины изделия). Если увеличить рекомендованный показатель, отмечается значительное расширение режущей области, а это становится причиной необходимости частой замены используемых материалов.

Теперь вы знаете, что такое плазменная резка, и прекрасно ориентируетесь во всех ее особенностях.

Виды станков

Аппараты стационарного типа подразделяются на модели:

  • портальные;
  • шарнирные;
  • консольные.

Некоторые предприятия собирают станки плазменной резки по своему требованию, но большинство потребителей пользуется готовыми моделями от проверенных производителей. Выбор плазморезов представлен аппаратами отечественного и зарубежного происхождения.

Устройство PlasmaCut российского производства предназначено для применения на мелких и средних предприятиях. Аппарат снабжён компактной обширной поверхностью и мощным механизмом Focut, который осуществляет контроль за высотой резки. Источником ионированного газа выступает высокотехнологичный компонент Hypertherm.

Плазменный станок Plasma Cut

Плазменный аппарат PresCut 1530 относится к машинам портального вида. Особая конструкция устройства обеспечивает высокоточное разрезание металла. В районе портала установлены основные компоненты аппарата: источник плазмы, каналы и система контроля высоты.

Плазменный станок PresCut 1530

Плазменный станок PlasmaBox отличается высокими параметрами мощности, которые обеспечены 4 шаговыми двигателями. Общий пакет электроники для устройства с ЧПУ включает датчики, сетевые кабели и диск с настройками для станка. Устройством можно управлять со стойки управления через интернет или USB-портал.

https://youtube.com/watch?v=togAoBSXvzY

Как осуществляете плазменная резка?

Резка металлов с помощью плазмы – наиболее современный способ металлообработки. Разбираясь, как работает плазморез, нужно знать физические основы этого процесса. При включении аппарата в его рабочем органе – плазмотроне – возникает дуговой разряд между центральным электродом и соплом. Температура этой дуги достигает 30 тыс. градусов. Путём продувания через сопло плазмотрона газа образуется раскалённая струя плазмы со скоростью истечения примерно 1500 метров в секунду. Такой струёй любой металл почти мгновенно оплавляется и выдувается из зоны реза.

Луч плазмы получают в результате начального короткого замыкания, возникающего между центральным вольфрамовым стержнем и корпусом сопла. В большинстве аппаратов для плазменной резки это замыкание в виде искрового разряда создаётся специальным устройством – осциллятором. В этом и заключается основной принцип работы плазменного резака.

Через плазмотрон в процессе резки могут продуваться два типа газов – малоактивные и активные. К малоактивным относятся водород, аргон и азот. Активные же газы для плазменной резки металлов – это кислород или просто воздух. Кислородная плазменная струя способна резать металлы мягких типов или низколегированные. Использование этого газа в качестве рабочего даёт возможность быстро оплавлять железо без образования каких-либо заусенец. При этом не происходи улетучивание железа из районов, прилегающих к зоне резки. А вот использование атмосферного воздуха для образования плазменной струи хоть и дешевле, но резать металл толще 20 мм им не получится.

Если говорить о достоинствах и недостатках плазменной резки металлов, то лучше начать с достоинств.

Перечислим их:

  • возможность этим способом производить обработку любых металлов;
  • большая скорость резки для средних по толщине и тонких деталей;
  • минимальная площадь термического воздействия резки на прилегающую зону металла, что позволяет избегать тепловых деформаций и других термических влияний;
  • высокое качество получаемых резов;
  • когда аппарат не требует установки баллонов со сжатым кислородом или воздухом, а обеспечивается газовым напором с помощью компрессора, плазменная технология оказывается абсолютно безопасной;
  • плазменным способом можно выполнять поверхностные гравировки и фигурную резку металлов по схемам разной степени сложности.

Но одними достоинствами никакие новые технологические приёмы не могут характеризоваться.

Есть недостатки и у плазменной резки металлов:

  • цена плазменного резака выше, чем стоимость аналогичного газового или механического оборудования для резки металлов;
  • резка металлов плазменным способом ограничена толщиной в 100 мм;
  • истекающий из сопла раскалённый поток ионизированного газа (плазмы) создаёт повышенный шумовой фон, что вынуждает оператора станка использовать в работе наушники;
  • для обслуживания плазменных установок требуются специалисты, прошедшие квалификационное обучение.

Плазменным способом можно эффективно вести обработку металлов с толщиной и свыше 100 мм. Плазменная резка в отличие от газокислородной не требует постоянного контроля интенсивности горения газовой струи. Этим обуславливается её частое применение с сферах узкой специализации металлообработки. С помощью плазмы гораздо легче выполнят нелинейную резку, чем газокислородными аппаратами.

1 Технология плазменной резки металла

Интересующий нас процесс резки плазменной дугой в мировой практике “скрывается” под аббревиатурой PAC. Под плазмой понимают высокотемпературный ионизированный газ, который может проводить электроток. А плазменная дуга формируется в агрегате под названием плазмотрон из обычной электрической.

Последнюю сжимают, а затем привносят в нее газ, обладающий возможностью образования плазмы. Чуть ниже будет рассказано о том, какое значение для процесса плазменной резки имеют такие плазмообразующие газы.

Технологически существует две методики резки:

  • Плазменно-дуговая. В данном случае дуга горит между материалом, который обрабатывается, и сварочным электродом неплавящегося типа. Плазменная высокоскоростная струя при такой технологии совмещается со столбом плазменной дуги. Сам же процесс резки обеспечивается высокой энергией плазмы столба, приэлектродных пятен и факела, исходящего из указанного столба. Именно озвученный принцип плазменной резки металла чаще всего используется на современных предприятиях, так как он признается максимально эффективным.
  • Плазменной струей. Такой вид обработки рекомендован для резки неметаллов. Дуга в этом случае горит между наконечником (его называют формирующим) плазмотрона и сварочным стержнем, а само обрабатываемое изделие в электрическую схему процесса не включается. Из плазмотрона выносится некоторый объем плазмы столба. Его энергия и дает возможность выполнять обработку неметаллических изделий.

Преимущества и недостатки плазменной резки

По сравнению с лазерной резкой, работы по резке металлов с помощью плазмы имеют много достоинств:

  1. Материал можно точно и быстро разрезать независимо от того, какой он толщины.
  2. С помощью плазмы разрезается любой металл: тугоплавкий, черный, цветной.
  3. Аппаратом для плазменной резки можно обрабатывать не только металл, но и другие материалы.
  4. Плазмотроном легко режутся материалы различной ширины и под углом.
  5. Во время работ в воздух практически не выбрасываются загрязняющие вещества.
  6. Изделия получаются практически без загрязнений и с наименьшим количеством дефектов.
  7. Плазмотроном можно выполнять художественные работы. С его помощью доступна художественная резка деталей, сложная фигурная резка.
  8. Так как металл перед работой прогревать не нужно, сокращается время прожига.

Все достоинства плазменной резки можно увидеть на видео ниже.

Как и любой аппарат, наряду с преимуществами, плазмотрон имеет свои недостатки:

  • необходимость соблюдения правила обслуживания;
  • большой шум, создаваемый аппаратом во время его работы;
  • толщина разрезаемого металла не должна быть более 10 сантиметров;
  • высокая стоимость плазмотрона.

Действие и преимущества станка

Плазменные станки, применяемые для резки металла, являются высокотехнологичными современными устройствами. Базовый аппарат-плазморез представляет собой источник резки, состоящий из профильных рельс, передвигаемого резака и рабочей поверхности. Система ЧПУ – это комбинация стойки и монитора, расположенного в защищённом корпусе. Система также снабжена управляющей панелью с клавиатурой.

Пример установки для плазменной резки металла с ЧПУ

Станок плазменной резки осуществляет свою работу с помощью загрузки технического чертежа. Система числового программного управления осуществляет реализацию чертежей любой сложности. Деталь, имеющая простую конфигурацию, загружается оператором в базу и выполняется без составления плана. Более сложные формы проходят мониторинг от управляющих программ AutoCAD и CorelDraw.

Плазменный станок отличается простым принципом действия. Плазморез под действием потока воздуха нагревается до высокой температуры. Ионированный газ расплавляет кусок металла в нужном месте, и ненужная часть конструкции отсекается благодаря давлению. Запрограммированный аппарат с ЧПУ выполняет работу самостоятельно, без участия операторов.

Плазменный станок с ЧПУ является незаменимым устройством на промышленных предприятиях, ведь он позволяет выполнять маневренные и быстрые операции по резке металла. Подобная машина помогает обрабатывать компоненты металлоконструкций и элементы технического оборудования. С помощью станка, оснащённого системой ЧПУ, осуществляется сложный раскрой металлов.

Характеристики процесса плазменной резки

Для осуществления процесса разделки металла необходимо поддерживать состояние газового пламени на одном уровне.

Факельный зазор должен быть постоянным для обеспечения:

    1. устойчивости дуги;
    2. перпендикулярности кромки реза;
    3. постоянной величины плотности дуги.
      1. Процесс резки напрямую зависит от факельного зазора и угла наклона. С увеличением факельного зазора возрастает угол наклона кромки реза. Оптимальным считается размер зазора в пределах от 1.5 до 10 мм, что обеспечивает высокое качество и скорость проведения работ. Снижение расстояния необходимого зазора способствует выходу из строя электрода и сопла. Для этого оборудование для резки (труборез) оснащается стабилизатором высоты, регулирующим постоянное значение факельного зазора.

Немаловажную роль играет сила тока дуги, используемая в ходе операции резки. В зависимости от подбора пары электрод-сопло, устанавливается оптимальное значение тока. При настройке системы устанавливается величина тока в размере 95% от оптимального значения. Рабочие пары подбираются по принципу прямой зависимости – с увеличением значения величины тока подбирается сопло с большим диаметром выходного отверстия.

Скорость резки должна быть оптимальной для образования ровного реза, с учетом того, что угол отставания прорезания нижней кромки недолжен, превышать 5% по сравнению с верхним участком поверхности металла.

Плазморезы с ЧПУ

Среди оборудования для реза плазмой автоматизированные станки, работающие на программном обеспечении – востребованная технология во многих промышленных сферах. С их помощью изготавливаются элементы металлоконструкций для строительства, узлы и механизмы для машиностроения, комплектующие для сельскохозяйственной техники, дверные группы, стеллажи.

Как работает плазморез на программном обеспечении?

Модельный ряд плазменных ЧПУ-станков может отличаться типом, схемой, подачей, обрабатываемого материала. Но все они имеют общие элементы.

  • Система, подающая газ в плазмотрон;
  • Раскроечный стол укомплектован поворачиваемой поверхностью.
  • Система креплений на магнитах и устройство, передвигающее режущий инструмент.
  • Контролирующий датчик высоты горелки над заготовкой.
  • Рельса из профиля с зубчатыми рейками.
  • Система числового программного управления.

Принцип функционирования оборудования прост, состоит в следующем алгоритме:

Воздушный поток поступает на резак с давлением. Он соприкасается с электродом получает температуру до 3000. Ионизированный воздух становится электропроводным. Металлопрокат плавится от контакта, а отрезанный под давлением кусок отбрасывается.

Для работы станка составляется программа, вводятся параметры. Станок без оператора или с его минимальным участием выполняет необходимые действия.

Рез плазмой на чпу-станках имеет ряд эксплуатационных преимуществ:

  • все операции по резу металлических листов при условии сложности конфигурации проводятся точно по заданным параметрам и имеют абсолютную точность;
  • низкое потребление электричества;
  • работа станка не требует производственных издержек, что позволяет повысить рентабельность производства;
  • высокая производительность;
  • ЧПУ-станки могут выполнять работы по раскрою листов разного металлопроката, сталей низколегированных и углеродистых, чугуна 0,5 – 150 мм делая срез качественным и чистым при отсутствии дополнительных операций по зачистке торцов;
  • безопасность работы станка – отсутствие выхода газа, огня;
  • опция по определению толщины обрабатываемого металлического листа;
  • простота в эксплуатации и обслуживании.

Минусов у плазмозеров с ЧПУ нет. Единственный недостаток – не возможность проводить раскрой высоколегированных металлических листов, толщина которых больше 100 мм и титана.

Особенности резки плазмой на станках с ЧПУ

Применяя станки-чпу, необходимо учитывать технические характеристики оборудования, химический состав смесей, размеры изделий, нюансы обработки.

При маленькой толщине металлопроката (до 10мм) хватит температуры, которую имеет маломощная дуга плазмы. При большей толщине заготовки, производят раскрой, дополнительно выполнив стабилизацию дуги. Если толщина материала превышает 10 сантиметров нужно оборудование, которое будет формировать дугу с высоким воздействием.

Также имеет значение вид источника. Тонколистовая сталь (6мм) обрабатывается малым током. При обработке листов, толщина которых более 1,2 см, применяются источники с высоким током. При слабом же источнике, срез будет зашлакованным.

Не менее важен выбор химсостава для обработки заготовок. Это смеси, в которых есть аргон, водород и азот. Так для медных сплавов чаще используется водород, для латуни и алюминия применяют азот с водородом.

Также нужно учитывать, что для получения качественного реза необходимо применять кислород.

Стол станка должен быть оборудован системой дымоудаления и металлических отходов.

Рез контролирует ЧПУ-блок, а программное обеспечение следит за укладываемыми металлическими листами на рабочий стол, выдавая оптимальный режим. Также программное обеспечение делает расчет времени, количества элементов, выполняет отчет.

Востребованы следующие типы плазморезов:

  • со стационарным размещением. Это аппараты консольного, шарнирного, портального типа, режущие металл плазмой;
  • переносные (мобильные) модели, выполняющие такую же функцию – рез металла плазмой, которые оснащены системой числового программного управления.

Лучшие производители плазменного оборудования

Плазменная резка считается одной из самых высокотехнологичных технологий раскроя, поэтому оборудование пользуется большим спросом. Оно производится как зарубежными, так и отечественными производителями. Стоимость импортных станков очень высока, поэтому большинство фирм и крупных предприятий отдают предпочтение российским маркам.

Одной из лидирующих отечественных компаний по разработке и производству установок плазменной резки считается ООО «ПУРМ». Она выпускает все виды оборудования – от ручных инверторных и трансформаторных аппаратов до труборезов и полностью автоматизированных машин с числовым программным управлением.

Видео о применении установок:

Преимущества станков марки ПУРМ:

  • ориентированность на суровые условия эксплуатации;
  • высокая точность и чистота реза;
  • минимальное энергопотребление;
  • простое обслуживание и эксплуатация.
Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий