Astăzi este dificil să ne imaginăm industria grea fără utilizarea sudării și tăierii metalelor. Pe majoritatea întreprinderile industriale Cei implicați în prelucrarea produselor metalice folosesc o metodă specială de tăiere - plasma.
Tăierea cu plasmă este un proces de prelucrare a materialelor în care element de tăiere este un jet de plasmă.
Puțini oameni știu să facă tăierea cu plasmă a metalului cu propriile mâini și care sunt principalele etape ale acestui proces. Cel mai adesea, grosimea produselor prelucrate este mai mică de 20 cm. Dispozitivele cu plasmă sunt utilizate pentru tăierea metalului cu această grosime.
Caracteristicile produselor de tăiere cu plasmă
Cei care folosesc un tăietor cu oxigen pentru a separa metalul știu că tăierea cu plasmă diferă de această metodă în multe privințe. Aici, în loc de un gaz de tăiere, se folosește un jet de plasmă. Ca și cu sudare convențională, tăierea cu plasmă folosește un arc electric. Se aprinde direct între suprafața obiectului și electrod. Gazul furnizat devine plasmă. Un fapt interesant este că temperatura acestuia din urmă poate atinge câteva zeci de mii de grade (de la 5 la 30 de mii). În acest caz, viteza jetului ajunge adesea la 1500 m/s. Tăierea cu plasmă a metalului este potrivită pentru produse cu grosimea de până la 20 cm În ceea ce privește gazul furnizat la duză, acesta este disponibil în mai multe tipuri: activ și inactiv.
Prima categorie include oxigenul și amestec de aer, al doilea - azot, hidrogen, precum și unele gaze inerte, de exemplu, argon. Alegerea unui gaz sau altul depinde de metal. Dacă este un metal feros, atunci se recomandă utilizarea gazelor active. Cele inactive sunt mai potrivite pentru metalele neferoase (aluminiu, cupru) și aliajele acestora. Tăierea manuală cu plasmă poate fi de suprafață și de separare. Acesta din urmă este folosit mult mai des. Trebuie să știți că această metodă de tăiere a metalului este cea mai automată. Tăierea cu plasmă implică utilizarea unor mașini speciale automate (programabile).
Reveniți la cuprins
Laturile pozitive și negative
Tăierea cu plasmă are ea pozitivă și aspecte negative. Avantajele, în primul rând, includ capacitatea de a utiliza echipamente pentru tăierea oricărui metal. Acest lucru se realizează datorită temperatură ridicată V zona de lucru. În al doilea rând, un aspect important este viteza mare. Acest lucru asigură cea mai bună productivitate. În al treilea rând, tăierea cu plasmă este excelentă pentru tăierea produselor de diferite forme geometrice. Acest lucru nu poate fi realizat folosind metoda simplă a gazului. În al patrulea rând, mare valoare are faptul că o astfel de tăiere a metalelor este precisă și rapidă. Aici, probabilitatea de a primi produse de calitate scăzută este semnificativ redusă, deoarece munca este automatizată.
În al cincilea rând, toată lumea știe că simpla tăiere cu oxigen poate reprezenta un pericol pentru oameni și pentru alții. Tăierea cu plasmă este cea mai puțin periculoasă. În al șaselea rând, o astfel de muncă poate fi efectuată atât pe în aer liber, și sub apă. De asemenea, este important ca costul pe 1 m de material sa fie mult mai mic datorita tuturor acestora, taierea cu plasma este din ce in ce mai folosita la instalatiile industriale mari; Cât despre aspecte negative Acest proces, echipamentul este destul de costisitor, așa că această tehnică este rar folosită acasă.
Reveniți la cuprins
Ce dispozitiv să alegi
Tăierea cu plasmă a metalului începe cu pregătirea echipamentului. Pentru a face acest lucru, va trebui să alegeți un dispozitiv de calitate. Există 2 tipuri de echipamente: invertor și transformator. Invertoarele sunt familiare pentru mulți, deoarece sunt folosite pentru sudare. Au înlocuit transformatoarele. Unitățile invertoare sunt de dimensiuni mici, sunt compacte, plăcute din punct de vedere estetic și consumă mai puțină energie. Atunci când achiziționați echipament, trebuie să acordați atenție unor caracteristici precum timpul de funcționare și puterea. Dezavantajul unei astfel de unități este că este destul de sensibilă la supratensiunile din rețea.
Echipamentul de tăiere de tip transformator este cel mai fiabil și durabil. O caracteristică specială a transformatoarelor este că, la putere mare, pot fi folosite pentru tăierea automată. Se folosește și metoda manuală. Dacă tăierea metalului ar trebui să fie efectuată într-un atelier privat sau la unități industriale, atunci este mai recomandabil să achiziționați un dispozitiv de tip transformator. De asemenea, este utilizat pe scară largă în producția de automobile. Trebuie amintit că orice tăiere cu plasmă este o plăcere costisitoare.
Aparatul nu va fi ieftin. Un criteriu important Atunci când alegeți echipamentul este grosimea maximă de tăiere. Pentru metalele neferoase (cuprul) este întotdeauna mai puțin. Dacă în pașaport tehnic Dacă grosimea maximă este de 10 mm, atunci acest indicator se aplică metalelor neferoase.
Reveniți la cuprins
Caracteristici de tăiere manuală cu plasmă cu arc
Metoda manuală este adesea folosită pentru tăierea produselor metalice. Particularitatea sa este că nu necesită calificări înalte pentru a tăia produsul. Lucrarea poate fi efectuată de oricine, cunoscând toate etapele principale ale procesului. Prin achiziționarea unui tăietor cu plasmă, puteți tăia nu numai metal, ci și plăci, lemn și alte materiale. Tăiere cu plasmă manualîncepe cu o inspecție a echipamentelor, duzelor, electrozilor. Duza și electrozii trebuie să fie bine fixați. Pentru a economisi materiale, este recomandabil să loviți arcul cât mai rar posibil. Pentru ca dispozitivul să înceapă să funcționeze, trebuie să aplicați aer comprimat.
În acest scop, puteți utiliza cilindri umpluți cu aer, un compresor sau puteți conecta echipamentul la o conductă centrală (dacă tăierea este efectuată într-un mediu industrial). Cele mai fiabile dispozitive sunt echipate cu un dispozitiv special de reglare, cu ajutorul căruia aerul de intrare este distribuit în dispozitiv.
Următoarea etapă este configurarea echipamentului. Pentru a face acest lucru, trebuie să selectați puterea corectă a curentului. Este de preferat să începeți tăierea la un curent mare. În acest caz, se fac mai multe tăieturi de probă. Un mod incorect selectat poate duce la supraîncălzirea metalului și stropirea acestuia. Cu un mod optim de ardere cu arc, linia de tăiere ar trebui să fie netedă, iar metalul nu trebuie deformat.
Dacă este necesar să tăiați materialul din tablă, atunci duza arzătorului este plasată aproape de suprafața metalului. Pentru a face acest lucru, porniți butonul de pornire de pe dispozitiv. La scurt timp după aceasta, arcul pilot ar trebui să se aprindă, urmat de arcul de tăiere. Arcul trebuie îndreptat la un unghi de 90° față de metal. Arzătorul se deplasează de sus în jos. Dacă tăierea automată cu plasmă are o viteză mare, atunci când metoda manuala Arzătorul trebuie deplasat încet. La sfârșitul lucrării, este indicat să opriți pentru scurt timp avansul pistoletului pentru a finaliza tăierea.
Reveniți la cuprins
Tăierea diferitelor metale
Tăierea unui anumit metal poate avea propriile sale caracteristici. Astăzi tăierea este folosită mai des material din tabla. Este de obicei reprezentat de oțel. De multe ori este necesar să tăiați aluminiu. Dacă sudarea acestui metal este dificilă din cauza formării pe suprafața sa folie protectoare sub formă de oxid de aluminiu, tăierea aluminiului este destul de simplă. Este important să ne amintim că aerul și gazele active nu trebuie folosite.
Tăierea cu plasmă a aluminiului se realizează folosind argon sau azot.
Argonul și azotul sunt elemente mai puțin active din punct de vedere chimic, prin urmare, în timpul procesului de tăiere și încălzire a metalului, nu se formează o peliculă de oxid pe acesta. Un alt material comun este oțelul. În această situație, tăierea se efectuează fără utilizarea gazelor de protecție. Tăierea cu plasmă cu arc de aer este excelentă pentru produsele fabricate din oţel inoxidabil. Acesta este cel mai mult mod accesibil tăiere
Reveniți la cuprins
Tăiere cu jet de plasmă
Spre deosebire de metoda arcului, la tăierea cu jet de plasmă, metalul nu participă la formarea unui circuit electric. Arcul electric în sine este prezent, dar se formează direct între partea interioara duză și electrod. Un astfel de arc electric este necesar pentru formarea plasmei. Acest lucru face posibilă tăierea materialelor care nu conduc curent electric. Plasma în această situație este de mare viteză. Cel mai adesea, această metodă este folosită pentru a separa materialul din foi. În ceea ce privește utilizarea electrozilor, electrozii pe bază de diferite aliaje de tungsten sunt potriviți pentru tăierea cu plasmă.
Trebuie reținut că, pentru a tăia materiale folosind un flux de plasmă, trebuie să aveți la dispoziție instrumentele necesare si materiale. Acestea includ un aparat de tăiere, o sursă de curent electric, salopete, pantofi, o mască, mănuși, un ciocan, o daltă și o perie de sârmă. Adesea, pentru a efectua astfel de lucrări, o mașină de tăiat cu plasmă este realizată manual. În ceea ce privește puterea, s-ar putea să nu fie inferioară celei din fabrică.
Unul dintre tipurile populare de prelucrare a metalelor este tăierea acestuia. Există multe modalități de a obține forma necesară dintr-o singură foaie, dar în acest material ne vom uita la principiul de funcționare al tăierii cu plasmă.
Tăiere cu plasmă. De fapt, există un mijloc de aur. Avantajele tăierii metalului cu plasmă combină toate tehnologiile de mai sus. Principalul avantaj este că nu există restricții privind tipul de material prelucrat. Doar ca grosime.
- aliaje de aluminiu 120 mm
- aliaje de cupru 80 mm
- otel 50 mm
- fonta 90 mm
Echipamentul variază de la industrial la casnic, astfel încât tehnologia este accesibilă tuturor. Să aruncăm o privire mai atentă.
Tăierea cu plasmă a metalului - principiu de funcționare
Un mediu cu două componente acționează ca un tăietor:
- Arc electric care funcționează conform schema clasica– descărcare între catod și anod. Mai mult, materialul în sine poate acționa ca un anod dacă este conductor.
- Arc de gaz. Încălzirea sub influența unui arc electric (temperatura atinge 25000 ° C), gazul este ionizat și se transformă într-un conductor de curent electric.
Principiul de funcționare a tăierii cu plasmă este prezentat în detaliu în acest videoclip.
Ca rezultat, se formează plasmă, care este alimentată sub presiune mareîn zona de tăiere. Acest curent de gaz fierbinte evaporă literalmente metalul și numai în zona de lucru. În ciuda faptului că temperatura tăierii cu plasmă este măsurată în zeci de mii de grade, practic nu există niciun impact asupra zonei de delimitare.
Important! Viteza selectată corect vă permite să obțineți o tăietură foarte îngustă fără a deteriora marginea materialului.
Sursa tăierii cu plasmă este o lanternă cu plasmă. 
Sarcina sa este de a aprinde arcul, de a menține temperatura de funcționare și de a sufla metalul topit din zona de tăiere. Deoarece frezele cu plasmă sunt proiectate pentru prelucrarea oricăror materiale solide, inclusiv dielectrice, formarea unui arc electric se realizează în două moduri: 
Figura a) prezintă un tăietor cu acțiune directă. Ansamblu catod (8)împreună cu cel atribuit catod (6) sunt unul dintre electrozi. Al doilea electrod (anod) este piesa de prelucrat (4)– un metal cu conductivitate electrică bună.
Cablul de alimentare al lanternei cu plasmă este conectat la acesta. Vârf de tăiere cu plasmă (5)în această schemă acționează ca o locuință. Din separat de catod izolator (7). Gazul este furnizat în interior fiting (1) si formeaza un jet de plasma format din arc electric (2) și gaz (3)..
Tăierea cu plasmă este o nouă tehnologie excelentă care vă permite să tăiați metale de grosimi considerabile și de orice natură, chiar și cele mai capricioase. Obiectul de tăiat nu este un cuțit, ci un jet dens de plasmă, care vă permite să formați un model de tăiere perfect precis într-o unitate de timp dată.
Această metodă de lucru cu metalul are multe avantaje, pe care le vom discuta mai jos. Acum să începem cu fizica - trebuie să înțelegem esența procesului.
Tehnologia de tăiere a metalelor cu plasmă conferă arcului electric iubitului nostru rol principal feminin. Se formează între electrod și duză. Uneori, în loc de electrod, există metal care trebuie tăiat. Să ne dăm seama ce este tăierea cu plasmă.
Începutul procesului este pornirea sursei de energie electrică și furnizarea de curent de înaltă frecvență la tăietorul cu plasmă. Sursa de alimentare se pornește automat după apăsarea contactului din dispozitiv.
În primul rând, se formează un așa-numit arc intermediar - este temporar și conectează electrodul la vârful duzei de tăiere. Acest arc pilot este încălzit la un nivel de temperatură de aproximativ 8000°C.
Acest punct important proces general tăiere cu plasmă - trebuie să rețineți că arcul real dintre electrod și metal nu se formează imediat, ci prin versiunea sa intermediară.
Următoarea etapă a procesului este alimentarea cu aer de la compresor, care este de obicei atașat la mașina de tăiat metal. Compresorul furnizează aer comprimat. Acest aer intră în camera pistoletului cu plasmă, în care se află un arc electric temporar și este deja încălzit.
Arcul încălzește aerul comprimat, al cărui volum crește de multe ori când este încălzit. Pe lângă încălzire și creșterea volumului, aerul începe să se ionizeze și să se transforme într-un adevărat conductor de curent electric. Se transformă în aceeași plasmă
Diametrul mic al duzei face posibilă accelerarea fluxului acestei plasme fierbinți la viteze enorme cu care jetul zboară din aparat. Viteza de curgere poate atinge trei metri pe secundă.
Schema operației de tăiere cu plasmă.
Temperatura aerului este prohibitivă, până la 30.000°C. În aceste condiții, conductivitatea electrică a aerului - plasmă este aproape egală cu conductivitatea metalului tăiat.
Adevăratul arc terminal apare instantaneu de îndată ce fluxul de plasmă ajunge și atinge suprafața metalică. Arcul temporar, la rândul său, este oprit automat. Metalul începe să se topească exact în punctul de tăiere.
Picăturile de metal lichid sunt imediat eliminate de un jet de aer comprimat. Acesta este principiul tăierii cu plasmă. După cum puteți vedea, totul este simplu, logic și de înțeles.
Clasificarea tipurilor de tăiere cu plasmă
Tipurile de tăiere cu plasmă vor depinde de mediul în care se efectuează prelucrarea metalelor:
Simplu
Principala diferență între metodă este limitarea arcului electric. Pentru tăiere se folosesc curent electric și aer. Uneori, în loc de aer, se folosește gaz sub formă de azot. Dacă tabla metalică este subțire - doar câțiva milimetri - procesul poate fi comparat cu tăierea cu laser.
Cu această metodă, grosimea metalelor nu trebuie să depășească 10 mm. Metoda funcționează excelent pentru oțelurile slab aliate și alte metale moi. Elementul de tăiere este oxigenul, din care se formează un jet comprimat, care în cele din urmă se transformă în plasmă.
Tăieturile produc margini foarte netede care nu necesită finisare ulterioară.
Folosind gaz de protecție
Cu această metodă, în loc de aer, se folosesc gaze protectoare, care sunt transformate într-un flux de plasmă după transformarea într-o torță cu plasmă. Calitatea tăierilor în în acest caz, crescut semnificativ datorită protecției excelente a procesului împotriva influențelor mediu.
Gazul pentru tăierea cu plasmă nu este nimic neobișnuit: poate fi hidrogen sau argon - „gazul clasic”.
Cu apă în loc de aer
O metodă excelentă cu multe avantaje, dintre care unul este absența necesității unui sistem de răcire costisitor și voluminos.
Există și alte criterii de clasificare pentru tăierea cu plasmă. De exemplu, tipurile de tăiere sunt separarea și suprafața. Primul este folosit mai des.
Un alt parametru este metoda de tăiere. Un tip este tăierea cu arc, în care metalul tăiat acționează ca un element al unui circuit electric. Un alt tip este tăierea cu jet, în care un arc electric conectează electrozii mai degrabă decât piesa metalică.
Dispozitivele de tăiere cu plasmă sunt disponibile pe piață într-o mare varietate de soiuri, astfel încât acestea pot fi clasificate după marcă, producător și mulți alți parametri tehnici și comerciali.
Există, de exemplu, tăierea manuală cu plasmă - cea mai accesibilă metodă atât ca preț, cât și ca ușurință de execuție. Există tehnologii automate pentru mașini, dispozitivele pentru care sunt mult mai scumpe și mai complexe.
Beneficiile tăierii cu plasmă
Principiul de funcționare al tăierii cu plasmă.
Cele mai multe tehnologie similară este tăierea cu laser a metalelor, așa că ar fi logic să enumerați avantajele în comparație cu „vecinul” său:
- Tăierea cu plasmă poate manipula metale de orice natură, inclusiv neferoase, refractare și altele greu de prelucrat.
- Viteza procesului este mult mai mare decât tăierea cu un cutter cu gaz.
- Una dintre caracteristicile semnificative este capacitatea de a produce tăieturi de orice formă, inclusiv modele geometrice și tăiere figurată de cea mai mare complexitate. Cu alte cuvinte, tăierea cu plasmă este realizarea celor mai îndrăznețe idei creative pe metal și alte materiale greu de tăiat.
- Cutterului cu plasmă nu îi pasă de nicio grosime a metalului: viteza și calitatea nu se pierd în niciun fel.
- Această metodă se pretează nu numai metalelor, ci și altor materiale: este destul de universală.
- Tăierea cu plasmă este mai rapidă și mai eficientă în calitatea marginilor decât oricare alta metode mecanice tăiere
- În această metodă, este posibil să lucrați nu numai perpendicular pe suprafața metalică, ci și în unghi, ceea ce ajută la stăpânirea foilor largi de metal.
- Din punct de vedere al mediului, acesta este un tip complet sigur de lucru cu metal, cu eliberare minimă de substanțe nocive sau poluanți în aer.
- Economie excelentă de timp datorită absenței necesității de a preîncălzi metalul.
- Deoarece metoda nu folosește exploziv butelii de gaz, este mult mai sigur decât alte metode.
Dezavantajele tăierii cu plasmă
Nicio metodă de prelucrare a metalelor nu este lipsită de dezavantajele sale, iar tăierea cu plasmă nu face excepție.
Dezavantajele tăierii cu plasmă sunt următoarele:
- Costul ridicat al tuturor gama de modele mașini de tăiat cu plasmă, inclusiv cele mai simple opțiuni manuale.
- Limite ale grosimii metalului pentru tăierea cu plasmă: grosimea maximă este de numai 100 de milimetri.
- Acesta este un mod de lucru zgomotos, deoarece aerul sau gazul comprimat este furnizat cu viteză mare.
- Echipamentul este complex, costisitor și necesită întreținere competentă și constantă.
O altă caracteristică pozitivă distinctivă a metodei este că în timpul procesului este încălzită doar o mică zonă locală. Și această zonă se răcește mult mai repede decât cu tăierea cu laser sau mecanică.
Răcirea este necesară doar pentru două elemente constitutive– catod și duză, ca fiind cele mai încărcate. Acest lucru se poate face fără probleme folosind fluidul de lucru.
Arc de plasmă și jet.
Arcul începe să funcționeze stabil ca urmare a relației de lucru dintre catod și duză cu abur din aer cald comprimat. O sarcină negativă este localizată la catod și o sarcină pozitivă corespunzătoare este localizată la vârful duzei. Ca rezultat, se formează un arc intermediar.
Excesul de umiditate este absorbit de un material special situat în rezervorul camerei pistoletului cu plasmă.
Regulile de siguranță pentru această metodă sunt de cea mai strictă natură, deoarece toate dispozitivele de tăiere cu plasmă pot fi foarte traumatizante pentru maestru. Acest lucru este valabil mai ales pentru modelele cu control manual.
Totul va fi bine dacă urmați recomandările maestrului pentru echipamente de protecție: vizor, ochelari colorați, cizme de siguranță etc. În acest caz, vă puteți proteja de principalii factori de risc ai acestei metode - picături de metal topit, tensiune înaltă și aer cald.
Un alt sfat de siguranță este să nu bateți niciodată tăietorul pe metal pentru a îndepărta stropii de metal, așa cum fac unii meșteri. Riscați să deteriorați dispozitivul, dar principalul lucru este să prindeți bucăți de metal topit, de exemplu, cu fața sau cu altă parte neprotejată a corpului. Mai bine ai grijă de tine.
Economisire consumabile ia nr ultimul locîn tăierea eficientă. Pentru a face acest lucru, aprindem arcul electric nu prea des, dar precis și la timp, pentru a nu-l întrerupe inutil.
Economiile de resurse se extind și asupra puterii și puterii curente. Dacă îl calculezi corect, vei obține nu numai economii, ci și o tăietură excelentă fără bavuri, scară și deformare a metalului.
Pentru a face acest lucru, ar trebui să lucrați conform următoarei scheme: mai întâi aplicați un curent de mare putere, faceți câteva sau trei tăieturi cu ajutorul acestuia. Dacă puterea și puterea curentului sunt prea mari, se va forma imediat scara pe metal din cauza supraîncălzirii semnificative.
După examinarea feliilor, va fi clar dacă să lăsați curentul la acest nivel sau să îl schimbați. Cu alte cuvinte, lucrăm experimental – în eșantioane mici.
Cum se folosește un tăietor cu plasmă?
Circuitul electric al unui generator de plasmă.
Tăierea metalelor folosind un flux de plasmă este o sarcină prea serioasă pentru a fi abordată fără un studiu prealabil și o pregătire atentă. Acest lucru vă va ajuta să tăiați mai eficient din toate punctele de vedere și, cel mai important, să minimizați riscurile asociate cu pericolele industriale.
În primul rând, trebuie să cunoașteți principiul funcționării tăierii cu plasmă - pentru a vedea întreaga imagine a fenomenelor fizice.
Lanterna cu plasmă ar trebui să fie ținută foarte aproape de suprafața și marginea metalului, spre deosebire de tăiere cu laser. Când comutatorul comutator „pornire” se aprinde, arcul electric temporar se va aprinde mai întâi și abia apoi cel real, care va fi principalul element de tăiere. Lanterna cu arcul de tăiere trebuie ghidată pe material uniform și lent.
Viteza de tăiere trebuie controlată cu strictețe. Acest lucru se poate face prin observarea scânteilor cu reversul tabla de metal de tăiat. Dacă nu există scântei, aceasta înseamnă că tăierea metalului a fost incompletă.
Acest lucru se poate întâmpla din mai multe motive: din cauza vitezei prea mari a arzătorului sau a trecerii aparatului, sau a puterii prea insuficiente a curentului furnizat, sau a neconformității. unghi drept la 90° între torţă şi suprafaţa metalică.
Faptul este că topirea completă a metalului are loc numai atunci când tăietorul cu plasmă este înclinat pe suprafața metalului într-un unghi drept și nu cu un grad mai mult sau mai puțin.
După finalizarea lucrării, tăietorul trebuie să fie înclinat. Aerul va continua să scape pentru o perioadă scurtă de timp chiar și după ce dispozitivul este oprit.
Înainte de muncă, nu este dăunător să studiați diagrama dispozitivului dvs.: acolo puteți citi cele mai fiabile informații despre grosimea admisă a metalului care poate fi tăiat sau făcut o gaură în el. Designul unui tăietor cu plasmă poate varia, totul depinde de funcțiile scopului său.
Alegerea unei mașini de tăiat cu plasmă
Cumpărând oricare echipament tehnic- o chestiune pentru care nu trebuie să economisiți timp și efort: riscul unei decizii nereușite și pierderea de bani este prea mare. Și banii aici sunt considerabili, nu veți găsi un tăietor cu plasmă mai ieftin de 500 USD în principiu.
Mai întâi, să ne uităm la parametrii și caracteristicile tehnice ale dispozitivului.
Două grupuri mari de tăietoare cu plasmă sunt invertorul și transformatorul. Numele vorbesc de la sine.
Jet de plasmă deschis și închis.
Dacă aveți nevoie de un tăietor compact pentru lucrul cu metale subțiri, puteți opta pentru un tăietor de tip inverter. Aceștia consumă puțină energie, sunt ușoare și au dimensiuni mici.
În același timp, funcționează intermitent și se defectează ușor din cauza modificărilor tensiunii de la rețea. Prețul unor astfel de dispozitive este destul de rezonabil; acestea sunt cele mai ieftine dintre toate tăietoarele cu plasmă.
Un alt lucru sunt tăietoarele cu transformator. Aici, atât dimensiunile, cât și greutatea sunt „în regulă”: dispozitive serioase din toate punctele de vedere.
Ei consumă multă energie, dar pot funcționa aproape fără întrerupere pe tot parcursul zilei. Și grosimea metalului poate fi mai mare decât atunci când tăiați cu un model invertor. Costul unor astfel de dispozitive este mare – de la 3.000 la 20.000 USD.
Selectarea unui tăietor cu plasmă prin putere
Ne începem raționamentul cu proprietățile și caracteristici tehnice piesele pe care intenționați să le procesați și să le tăiați. Acesta este motivul pentru care se calculează puterea dispozitivului de tăiere, deoarece atât diametrul duzei, cât și tipul de gaz folosit vor diferi.
Utilizarea tăierii cu plasmă este extrem de largă, așa că trebuie să vorbiți doar despre nevoile dumneavoastră specifice.
De exemplu, dacă grosimea semifabricate metalice aproximativ 30 mm, un cutter cu o putere de 90A va fi suficient pentru tine. Poate manipula cu ușurință materialul dvs.
Dar dacă metalul tău este mai gros, caută model potrivitîn domeniul de putere de la 90 la 170A.
Selectarea unui dispozitiv de tăiere în funcție de timpul și viteza materialului de tăiere
Viteza de tăiere cu plasmă a metalului este măsurată în centimetri pe minut. Această viteză variază, de asemenea, de la mașină la mașină și depinde de puterea lor totală și de natura metalului tăiat.
De exemplu, toate celelalte lucruri fiind egale, oțelul este tăiat cel mai lent, iar cuprul și aliajele sale sunt puțin mai rapide. Și chiar mai rapid - aluminiu cu aliajele sale de aluminiu.
Dispozitiv de tăiat cu plasmă.
Dacă viteza este importantă pentru dvs., nu uitați de un astfel de indicator precum durata de funcționare fără supraîncălzire, adică fără întrerupere. Dacă specificația tehnică a mașinii spune că timpul de funcționare este de 70%, aceasta înseamnă că după șapte minute de tăiere mașina trebuie oprită timp de trei minute pentru a se răci.
Printre tăietoarele cu transformator se numără campioni cu un timp de funcționare de 100%. Cu alte cuvinte, pot lucra toată ziua fără a se opri. Au costat mult, desigur. Dar dacă aveți tăieturi lungi înainte, luați în considerare achiziționarea de tăietoare cu plasmă cu transformator „campion”.
Câteva cuvinte despre arzător
Din nou, evaluăm natura metalului sau a altui material pe care intenționăm să-l tăiem. Puterea pistoletului de tăiere cu plasmă va depinde de aceasta. Ar trebui să fie suficient pentru o tăietură de calitate.
Atunci când faceți calcule, trebuie să țineți cont de faptul că s-ar putea să întâmpinați condiții dificile de muncă, care, după cum a vrut norocul, trebuie efectuate în cel mai mult timp. termene scurte, adică tăierea ar trebui să fie de natură intensă pronunțată.
Nu pierdem din vedere mânerul arzătorului, asta parte importantă pentru un confort, și prin urmare munca de calitate. Poate fi fixat pe maner elemente suplimentare, care va ajuta la menținerea duzei la aceeași distanță de suprafața metalică. Acest sfat Se aplică numai modelelor manuale de dispozitive.
Dacă intenționați să tăiați metal subțire, alegeți un model cu o lanternă care este concepută pentru a permite fluxul de aer.
Dacă planurile dvs. implică piese de prelucrat masive groase, cumpărați o freză cu o lanternă pentru a primi gaz de protecție - azot, de exemplu.
Pentru prelucrare eficientă Pentru o serie de metale, se folosește adesea tăierea cu plasmă, al cărei principiu de funcționare este utilizarea unui arc cu plasmă.
1 Tehnologia de tăiere cu plasmă a metalelor
Procesul de tăiere cu arc cu plasmă care ne interesează în practica mondială este „ascuns” sub abrevierea PAC. Plasma este un gaz ionizat la temperatură înaltă care poate conduce curentul electric. Un arc de plasmă se formează într-o unitate numită plasmatron dintr-o unitate electrică convențională.
Acesta din urmă este comprimat, iar apoi este introdus în el un gaz, care are capacitatea de a forma plasmă. Mai jos vom vorbi despre importanța unor astfel de gaze care formează plasmă pentru procesul de tăiere cu plasmă.
Din punct de vedere tehnologic, există două metode de tăiere:
2 Tăiere cu plasmă - principiul de funcționare al pistoletului cu plasmă
O lanternă cu plasmă este un dispozitiv de tăiere cu plasmă, în corpul căruia este plasată o mică cameră cilindrică cu arc. La ieșirea din acesta există un canal care creează un arc comprimat. Pe partea din spate a unei astfel de camere există o tijă de sudură.
Se aprinde un arc preliminar între vârful dispozitivului și electrod. Această etapă este necesară, deoarece este aproape imposibil să se realizeze inițierea unui arc între materialul de tăiat și electrod. Arcul preliminar specificat iese din duza pistolului cu plasmă, intră în contact cu pistolul și în acest moment. fluxul de lucru este creat direct.
După aceasta, canalul de formare este complet umplut cu o coloană cu arc de plasmă, gazul care formează plasma intră în camera plasmatron, unde este încălzit, apoi ionizat și crescut în volum. Schema descrisă provoacă o temperatură ridicată a arcului (până la 30 de mii de grade Celsius) și aceeași viteză puternică a fluxului de gaz din duză (până la 3 kilometri pe secundă).
3 Gazele care formează plasmă și efectul lor asupra capacităților de tăiere
Mediul de formare a plasmei este probabil parametrul cheie al procesului, care determină potențialul tehnologic al acestuia. Compoziția acestui mediu determină posibilitatea de:
- setările indicatorului fluxul de căldurăîn zona de prelucrare a metalului și densitatea de curent din aceasta (datorită unei modificări a raportului dintre secțiunea transversală a duzei și curent);
- variarea volumului de energie termică pe o gamă largă;
- reglarea tensiunii superficiale, a compoziției chimice și a vâscozității materialului de tăiat;
- controlul adâncimii stratului saturat de gaz, precum și al naturii proceselor chimice și fizice din zona de tratare;
- protecție împotriva apariției urmelor subacvatice pe metal și (pe marginile lor inferioare);
- formare conditii optime pentru îndepărtarea metalului topit din cavitatea de tăiere.
În plus, multe parametrii tehnici echipamentele utilizate pentru tăierea cu plasmă depind, de asemenea, de compoziția mediului pe care o descriem, în special de următoarele:
- proiectarea mecanismului de răcire pentru duzele dispozitivului;
- opțiunea de montare a catodului în plasmatron, materialul acestuia și nivelul de intensitate al alimentării acestuia cu lichid de răcire;
- circuitul de control al unității (ciclograma acestuia este determinată exact de debitul și compoziția gazului utilizat pentru formarea plasmei);
- caracteristicile dinamice și statice (externe) ale sursei de alimentare, precum și un indicator al puterii acesteia.
Nu este suficient să știți cum funcționează tăierea cu plasmă, în plus, ar trebui să selectați combinația potrivită de gaze pentru a crea un mediu de formare a plasmei, ținând cont de prețul materialelor utilizate și de costul direct al operației de tăiere.
De obicei, pentru semi-automate și prelucrare manuală aliajele rezistente la coroziune, precum și prelucrarea manuală manuală și economică a cuprului și aluminiului utilizează un mediu format din azot. Dar oțelul carbon slab aliat este mai bine tăiat într-un amestec de oxigen, care nu poate fi folosit absolut pentru prelucrarea produselor din aluminiu care sunt rezistente la coroziunea oțelului și a cuprului.
4 Avantajele și dezavantajele tăierii cu plasmă
Însuși principiul de funcționare a tăierii cu plasmă determină avantajele acestei tehnologii tehnici de gaz prelucrarea produselor nemetalice și metalice. Principalele avantaje ale utilizării echipamentelor cu plasmă includ următoarele fapte:
- universalitatea tehnologiei: aproape toate materialele cunoscute pot fi tăiate folosind un arc de plasmă, de la fontă și cupru până la aluminiu și oțel;
- viteza mare de operare pentru metale de grosime medie si mica;
- tăieturile sunt cu adevărat de înaltă calitate și de înaltă precizie, ceea ce face adesea posibil să nu se facă suplimentar prelucrare produse;
- poluare minimă a aerului;
- nu este nevoie să preîncălziți metalul pentru a-l tăia, ceea ce face posibilă reducerea (și semnificativ) a timpului de ardere a materialului;
- siguranță ridicată a muncii datorită faptului că tăierea nu necesită butelii de gaz, care sunt potențial explozive.
Este de remarcat faptul că, conform unor indicatori, tehnologiile cu gaze sunt considerate mai adecvate decât tăierea cu plasmă. Dezavantajele acestuia din urmă includ de obicei:
- complexitatea designului pistoletului cu plasmă și costul său ridicat: în mod natural, acest lucru crește costul fiecărei operațiuni;
- grosime de tăiere relativ mică (până la 10 centimetri);
- nivel ridicat de zgomot în timpul procesării, care apare din cauza faptului că gazul zboară din plasmatron cu viteză transonică;
- nevoia de întreținere de înaltă calitate și cea mai competentă a unității;
- nivel crescut de eliberare a substanțelor nocive atunci când azotul este utilizat ca compoziție care formează plasmă;
- imposibilitatea conectării a două freze pentru prelucrarea manuală a metalelor la o pistoletă cu plasmă.
Un alt dezavantaj al tipului de prelucrare descris în articol este că abaterea de la perpendicularitatea tăieturii nu este permisă mai mult de un unghi de la 10 la 50 de grade (unghiul specific depinde de grosimea produsului). Dacă creșteți valoarea recomandată, are loc o extindere semnificativă a zonei de tăiere, iar acesta devine motivul pentru necesitatea înlocuirii frecvente a materialelor folosite.
Acum știți ce este tăierea cu plasmă și sunteți bine versat în toate caracteristicile sale.
Sursa de alimentare poate fi:
- transformator. Avantajul său este că este practic insensibil la modificările tensiunii de alimentare și permite tăierea pieselor groase, dar dezavantajul său este greutatea semnificativă și eficiența scăzută;
- invertor. Singurul său dezavantaj este că nu permite tăierea pieselor groase. Sunt multe avantaje:
- atunci când este alimentat de la acesta, arcul arde stabil;
- Eficiența este cu 30% mai mare decât cea a unui transformator;
- mai ieftin, mai economic și mai ușor decât un transformator;
- este convenabil de utilizat în locuri greu accesibile.
Lanternă cu plasmă
O lanternă cu plasmă este un dispozitiv de tăiere cu plasmă care este folosită pentru tăierea unei piese de prelucrat. Este unitatea principală a tăietorului cu plasmă.
Designul pistoletului cu plasmă constă din următoarele componente:
- răcitor;
- capac.
Compresor
Este necesar un compresor într-un dispozitiv de tăiere cu plasmă pentru a furniza aer. Acesta trebuie să asigure o alimentare tangenţială (sau vortex) de aer comprimat, care va asigura că punctul catodic al arcului de plasmă este situat strict în centrul electrodului. Dacă acest lucru nu este asigurat, atunci sunt posibile consecințe neplăcute:
- arcul de plasmă va arde instabil;
- se pot forma simultan două arce;
- Lanterna cu plasmă poate eșua.
Principiul de funcționare
Principiul de funcționare al lanternei cu plasmă este următorul. Se creează un flux de aer ionizat la temperatură înaltă, a cărui conductivitate electrică este egală cu conductivitatea electrică a piesei de prelucrat tăiată (adică aerul încetează să mai fie un izolator și devine un conductor de curent electric).
Se formează un arc electric, care încălzește local piesa de prelucrat: metalul se topește și apare o tăietură. Temperatura plasmei în acest moment ajunge la 25.000 – 30.000 °C. Particulele de metal topit care apar pe suprafața piesei de prelucrat tăiate vor fi îndepărtate de ea de fluxul de aer de la duză.
Tehnologie
Tehnologia de tăiere cu plasmă a metalului poate fi descrisă pe scurt după cum urmează. Toate tipurile de metale de până la 220 mm grosime pot fi tratate cu plasmă.
Efectul apare după aprindere formatoare de plasmă gaz atunci când în circuitul arcului electric se formează o scânteie (între vârful duzei și electrodul neconsumabil. scânteia aprinde fluxul de gaz, iar aici este ionizată, transformându-se în plasmă controlată (cu o viteză de ieșire extrem de mare de 800 și chiar 1500 m/s).
În orificiul de evacuare, din cauza îngustării, fluxul se accelerează formatoare de plasmă purtător. Un jet de plasmă de mare viteză vă permite să obțineți o temperatură de ieșire de aproximativ 20.0000C. Un jet îngust direcționat de mii de grade literalmente topește materialul în zona de influență vizată, încălzirea în jurul locului de tratament este nesemnificativă.
Metoda arcului plasmatic utilizat cu închiderea suprafeței tratate într-un circuit conductor. Un alt tip de tăiere (jet de plasmă)— funcționează în prezența formării terțelor (indirecte) a unei componente de temperatură ridicată în diagrama de lucru plasmatron. Metalul tăiat nu este inclus în circuitul conductor
Tăiere cu jet de plasmă
Tăierea cu jet de plasmă a pieselor de prelucrat este utilizată pentru prelucrarea materialelor care nu conduc curentul electric. La tăierea cu această metodă, arcul arde între vârful de formare al plasmatronului și electrod, iar obiectul tăiat nu participă la circuitul electric. Un jet de plasmă este folosit pentru a tăia piesa de prelucrat.
Tăiere cu arc cu plasmă
Materialele conductoare sunt expuse. La tăierea folosind această metodă, arcul arde între piesa de prelucrat și electrod, coloana acestuia este combinată cu jetul de plasmă. Acesta din urmă se formează datorită alimentării cu gaz, încălzirii și ionizării acestuia. Gazul suflat prin duză comprimă arcul, îi conferă proprietăți de penetrare și asigură formarea intensă a plasmei. Se creează o temperatură ridicată a gazului cea mai mare viteză ieșire și crește efectul activ al plasmei asupra metalului în topire. Gazul elimină picăturile de metal din zona de tăiere. Pentru a activa procesul, se folosește un arc de curent continuu cu polaritate directă.
Tăierea cu arc cu plasmă este utilizată pentru:
- producția de piese cu contururi drepte și modelate;
- tăierea găurilor sau deschiderilor în metal;
- producție de semifabricate pentru sudare, ștanțare și prelucrare;
- prelucrarea muchiilor de forjare;
- tăierea țevilor, benzilor, tijelor și profilelor;
- prelucrarea turnării.
Tipuri de tăiere cu plasmă
În funcție de mediu, există trei tipuri de tăiere cu plasmă:
- simplu. Această metodă presupune utilizarea doar a aerului (sau azotului) și a curentului electric;
- cu gaz protector. Se folosesc două tipuri de gaz: plasmaform și protector, care protejează zona de tăiere de influențele mediului. Ca urmare, calitatea tăieturii se îmbunătățește;
- cu apa. În acest caz, apa îndeplinește o funcție similară cu un gaz de protecție. În plus, răcește componentele pistoletului cu plasmă și absoarbe emisiile nocive.
Tăierea cu plasmă pe baza acestor principii asigură nu numai producție de înaltă performanță, ci și complet ignifugă: materialele utilizate în tehnologie nu sunt inflamabile.
Video
Vizionați videoclipuri care explică clar cum funcționează tăierea cu plasmă:
Principiul de funcționare al tăierii cu plasmă cu aer a metalului
Tăiere cu plasmă cu aer: pe ce se bazează principiul implementării. Plasma de tăiere este un gaz încălzit cu un înalt conductivitate electrică. Se mai numește și ionizat. Plasma este generată de un element arc special. Această metodă de tăiere este denumită în mod obișnuit tăiere cu plasmă.
Un arc convențional este comprimat de o lanternă cu plasmă. În el este suflat gaz ionizat, cu ajutorul căruia poate genera aer cald. Este capabil de prelucrare la temperaturi ridicate. Metalul este tăiat, topindu-se în același timp.
Prelucrarea metalelor are loc datorită atât unui arc de plasmă, cât și unui jet. În prima versiune produs metalic există un efect direct, în al doilea - indirect. Cea mai comună și eficientă metodă de tăiere este acțiunea directă. Pentru un material care nu are conductivitate electrică (de obicei produse nemetalice) se utilizează metoda influenței indirecte. Cu oricare dintre opțiuni, materialul tăiat nu se pierde starea de agregare iar designul său este ușor supus deformării.
Principiul de funcționare al unui tăietor cu plasmă
Plasmatronul este dispozitiv tehnic, care formează o descărcare electrică între electrod (catod) și suprafața piesei de prelucrat (anod), aceasta are loc într-un flux de gaz care formează plasmă.
Principiul de funcționare al dispozitivului: apa sau gazul este folosit pentru răcire, gazul care formează plasmă este folosit pentru a produce plasmă. Debitul de gaz care intră în cameră este încălzit la temperaturi ridicate după care este ionizat, dobândind astfel proprietățile plasmei. Gazul care formează plasmă și gazul de răcire sunt furnizate diverse canale plasmatron. Când se aplică energie, se formează o așa-numită descărcare auxiliară între catod și duză, poate fi văzută vizual ca o mică torță.
Principalul (arcul de lucru) se formează atunci când descărcarea secundară atinge suprafața de prelucrat, care în acest caz acționează ca un anod (plus). Stabilizarea descărcării poate fi realizată printr-un câmp magnetic, apă sau gaz, adesea, gazul de stabilizare formează plasmă. După aceasta, materialul poate fi tăiat, acoperit, sudat, suprafațat sau chiar extras prin spargerea pietrelor.
În mod convențional, proiectarea unei torțe cu plasmă poate fi reprezentată ca mai multe elemente principale:
- izolator;
- electrod;
- duză;
- mecanism de alimentare cu gaz de formare a plasmei;
- camera cu arc.
Proiectarea și principiul de funcționare a unui plasmatron cu o duză și canal combinate
O caracteristică specială a unui plasmatron care utilizează tăierea cu plasmă cu aer este combinația dintre un canal și o duză. Aerul trece prin canalul duzei spre exterior. Principiul de funcționare este similar atunci când este furnizată energie, se formează o descărcare auxiliară între catod și duză. Aerul, răsucit în spirală, stabilizează și comprimă coloana de descărcare de lucru. De asemenea, împiedică arcul electric să atingă pereții canalului duzei.
Tipuri de torțe cu plasmă
Plasmatronii pot fi împărțiți în trei tipuri globale
- arc electric;
- frecventa inalta;
- combinate.
Dispozitivele care funcționează pe baza unui arc electric sunt echipate cu un catod, care este conectat la o sursă de curent continuu. Pentru răcire se folosește apă, care se află în canalele de răcire.
Se pot distinge următoarele tipuri de dispozitive cu arc electric:
- cu un arc drept;
- arc indirect (torțe cu plasmă indirectă);
- folosind un electrod electrolitic;
- electrozi rotativi;
- arc de rotație.
Automat: principiu de funcționare
Mașina automată de tăiat cu plasmă are:
- panou de control,
- lanternă cu plasmă
- masa de lucru pentru piese de prelucrat.
Mașină de tăiat (China)
Sursa foto: ru.made-in-china.com
Panoul de control ajustează programele prestabilite dacă tăierea se abate de la parametrii setați. Pentru corecții rapide în timpul funcționării și selectarea condițiilor optime de tăiere.
Un curent electric este trecut printr-o foaie instalată pe desktop. Un arc electric primar circulă între suprafața foii și plasmatron. În care aerul comprimat este încălzit până la starea de plasmă. Arcul primar este ascuns într-un jet ionizat fierbinte, care taie metalul.
Tăierea începe de la mijloc sau de la margine. Cu cât arcul este întrerupt mai des și se aprinde o nouă scânteie, cu atât resursa duzei și a catodului devine mai scurtă. Un operator de tăiere automată competent selectează modurile de tăiere conform tabelului și în funcție de condițiile specifice (grosimea metalului, diametrul duzei). Datorită acestui lucru, puteți obține reduceri semnificative ale costurilor. La sfârșitul operațiunii, mașina va notifica în mod independent operatorul, va opri și va îndepărta lanterna cu plasmă din material.
Ce gaze sunt folosite, caracteristicile lor
Tăierea cu plasmă a metalului este un proces de penetrare și îndepărtare a topiturii datorită căldurii primite de la arcul de plasmă. Viteza de tăiere și calitatea sunt determinate de mediul de formare a plasmei. De asemenea, mediul de formare a plasmei afectează adâncimea stratului saturat de gaz și natura proceselor fizice și chimice la marginile tăiate. La prelucrarea aluminiului, cuprului și aliajelor realizate pe baza acestora, se folosesc următoarele gaze care formează plasmă:
- Aer comprimat;
- Oxigen;
- amestec azot-oxigen;
- Azot;
- Amestecul argon-hidrogen.
IMPORTANT! Pentru unele clase de metal, utilizarea anumitor amestecuri care formează plasmă este inacceptabilă (de exemplu, amestecurile care conțin azot sau hidrogen nu pot fi utilizate pentru tăierea titanului).
Toate gazele utilizate la efectuarea tratamentului cu plasmă sunt împărțite în mod convențional în protectoare și formatoare de plasmă.
Pentru uz casnic (grosime de până la 50 mm, curent de arc mai mic de 200 A), este utilizat aer comprimat, care poate fi folosit ca gaz protector sau de formare a plasmei și în mai multe conditii dificile uz industrial Se folosesc alte amestecuri de gaze care conțin oxigen, azot, argon, heliu sau hidrogen.
Avantajele și dezavantajele tăierii cu plasmă
Prelucrarea metalelor cu dispozitive sau mașini de tăiat cu plasmă oferă o serie de avantaje.
- În comparație cu o lanternă cu oxigen, un tăietor cu plasmă are o valoare mai mare putereși, în consecință, productivitate, iar în acest parametru este al doilea după sistemele laser la scară industrială.
- Tăierea cu plasmă este benefică cu economic puncte de vedere cu grosimea metalului de până la 60 mm. Pentru tăierea materialelor cu o grosime mai mare de 60 mm, se recomandă utilizarea tăierii cu oxigen.
- Dispozitivele moderne de tăiere cu plasmă sunt diferite de înaltă precizie și prelucrare de înaltă calitate metale Tăierea este „curată”, cu o lățime minimă, datorită căreia practic nu necesită șlefuire suplimentară.
- De asemenea, procesarea cu arc cu plasmă se caracterizează prin versatilitate de utilizare, siguranță și nivel scăzut de poluare a mediului.
Printre lipsuri Se poate observa grosimea modestă a tăieturii (până la 100 mm), precum și imposibilitatea funcționării simultane a două mașini de tăiat cu plasmă și respectarea cerințelor stricte pentru abaterile de la perpendicularitatea tăieturii.
Capacitate de tăiere cu plasmă
Domeniul de aplicare al tăierii cu plasmă este foarte divers, datorită versatilității și gamei de metale prelucrate și aliaje metalice. Tăierea automată și manuală cu plasmă a materialelor este utilizată pe scară largă în întreprinderi și în multe industrii pentru a efectua prelucrarea:
Lasă recenzia ta
