Рязане на метал с плазма. Металообработващо оборудване

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Плазменото рязане се използва при обработката на проводими метали. Материалът, който се обработва, получава енергия от източник на ток чрез йонизиран газ. Стандартната система включва източник на захранване, верига за запалване и горелка, които осигуряват мощността, йонизацията и контрола, необходими за качествено, високопроизводително рязане на различни метали.

DC мощност задава дебелината и скоростта на рязане на материала и поддържа дъгата.

Веригата за запалване е направена под формата на високочестотен генератор на променливо напрежение от 5-10 хиляди V с честота 2 MHz, който създава дъга с висок интензитет, която йонизира газа до плазмено състояние.

Факелът е държач за консумативи - дюза и електрод - и осигурява охлаждане на тези части с газ или вода. Дюзата и електродът са компресирани и поддържат йонизираната струя.

Ръчните и механизираните системи служат за различни цели и изискват различно оборудване. Само потребителят може да определи кой е най-подходящ за неговите нужди.

Рязането на метал с плазма е термичнопроцес, при който лъч от йонизиран газ нагрява електропроводим метал до температура над неговата точка на топене и отстранява разтопения метал през пробит отвор. Между електрода в горелката, към който се прилага отрицателен потенциал, и детайла с положителен потенциал възниква електрическа дъга, като материалът се разрязва от йонизиран газов поток под налягане при температура от 770 до 1400 °C. Струя от плазма (йонизиран газ) се концентрира и насочва през дюза, където кондензира и става способна да стопи и реже голямо разнообразие от метали. Това е основният процес както за ръчно, така и за механизирано плазмено рязане.

Ръчно изрязване

Ръчното рязане на метал с плазма се извършва с помощта на сравнително малки устройства с плазмена горелка. Те са маневрени, универсални и могат да се използват за изпълнение на различни задачи. Техните възможности зависят от силата на тока на режещата система. Настройките за ръчно рязане варират от 7-25 A до 30-100 A. Някои устройства обаче могат да произвеждат до 200 ампера, но те не се използват широко. В ръчните системи технологичният въздух обикновено се използва като плазма и защитен газ. Те са проектирани по такъв начин, че да могат да се използват с различни входни напрежения, които могат да варират от 120 до 600 V и могат да се използват и в еднофазни или трифазни мрежи.

Ръчната плазма за рязане на метал обикновено се използва в работилници, обработващи тънкиматериали, услуги за заводска поддръжка, ремонтни работилници, пунктове за събиране на метален скрап, в строително-монтажни работи, в корабостроене, автосервизи и художествени работилници. Като правило се използва за подрязване на излишъка. Типичен плазмен нож с мощност 12 ампера реже максимум 5 mm метал със скорост от около 40 mm в минута. 100 amp реже 70 мм слой със скорост до 500 мм/мин.

По правило ръчната система се избира в зависимост от дебелината на материала и желаната скорост на обработка. Устройство, което доставя висок ток, е по-бързо. При рязане с висок ток обаче става по-трудно да се контролира качеството на работата.

Механична обработка

Механизираното плазмено рязане се извършва на машини, които обикновено са много по-големи от ръчните, и се използва в комбинация с маси за рязане, включително такива с водна баня или с платформа, оборудвана с различни задвижвания и двигатели. В допълнение, механизираните системи са оборудвани с CNC и управление на височината на струята на режещата глава, което може да включва предварително настройка на височината на горелката и управление на напрежението. Системите за механизирано плазмено рязане могат да бъдат инсталирани на друго металообработващо оборудване като преси за щамповане, лазерни резачки или роботизирани системи. Размерът на механизираната конфигурация зависи от размера на масата и използваната платформа. Панелният трион може да бъде по-малък от 1200x2400 mm и по-голям от 1400x3600мм Такива системи не са много мобилни, така че преди инсталирането трябва да вземете предвид всички техни компоненти, както и тяхното местоположение.

Изисквания за захранване

Стандартните захранвания имат максимален обхват на тока от 100 до 400 A за рязане с кислород и 100 до 600 A за рязане с азот. Много системи работят в по-ниския диапазон, като например от 15 до 50 ампера Има азотни режещи системи с токове от 1000 ампера и повече, но те са рядкост. Входното напрежение за механизирани плазмени системи е 200-600 V трифазно.

Изисквания за газ

Смеси сгъстен въздух, кислород, азот и аргон/водород обикновено се използват за рязане на мека стомана, неръждаема стомана, алуминий и различни екзотични материали. Техните комбинации служат като плазма и спомагателни газове. Например, при рязане на мека стомана, изходният газ често е азот, плазмата е кислород и сгъстен въздух се използва като спомагателен.

Кислородът се използва за мека въглеродна стомана, защото произвежда висококачествени разфасовки на материал с дебелина до 70 мм. Кислородът може да действа и като плазмен газ за неръждаема стомана и алуминий, но резултатът не е съвсем точен. Азотът служи като плазма и спомагателен газ, тъй като осигурява отлична производителност на рязане на практически всеки тип метал. Използва се при високи токове и позволява обработка на ламарина с дебелина до 75 мм и като спомагателен газ за азотна и аргон-водородна плазма.

Сгъстен въздух е най-разпространеният газ както за плазмата, така и за спомагателните газове. Когато се извършва слаботоково рязане на ламарина с дебелина до 25 мм, тя оставя окислена повърхност. При рязане с въздух, азотът или кислородът е спомагателният газ.

Аргон-водородна смес обикновено се използва за обработка на неръждаема стомана и алуминий. Осигурява висококачествен рязане и е от съществено значение за механизирано рязане на листове с дебелина над 75 мм. Въглеродният диоксид може да се използва и като помощен газ при рязане на метал с азотна плазма, тъй като може да се справи с повечето материали и гарантира добро качество.

Азотна-водородна смес и метан също понякога се използват в процеса на плазмено рязане.

Какво друго ви трябва?

Изборът на плазма и спомагателни газове са само две от най-важните решения, които трябва да се вземат предвид при инсталиране или използване на механизирана плазмена система. Резервоарите за газ могат да бъдат закупени или наети, предлагат се в различни размери и трябва да бъдат осигурени условия за съхранение. Инсталирането на системата изисква значително количество електрически кабели и тръбопроводи за газ и охлаждаща течност. В допълнение към най-механизираната плазмена система, трябва да вземете маса, трион, CNC и THC. OEM производителите обикновено предлагат разнообразие от хардуерни опции, които да отговарят на всяка конфигурация на устройството.

Необходима ли е механизация?

Зарадисложността на избора на процес на механизирано плазмено рязане, трябва да се отдели много време за проучване на различни конфигурации и системни критерии. Моля, обърнете внимание:

• видове части за рязане;
• брой промишлени артикули на партида;
• желана скорост и качество на рязане;
• разходи за консумативи.
• общи разходи за експлоатация на конфигурацията, включително електричество, газ и труд.

Размерът, формата и броят на частите, които ще бъдат произведени, могат да определят необходимото оборудване за промишлено производство - вида на CNC, маса и платформа. Например, производството на малки части може да изисква платформа със специализирано задвижване. Задвижванията зъбно колело и зъбно колело, серво задвижвания, задвижващи усилватели и сензори, използвани на платформите, определят качеството на рязане и максималната скорост на системата.

Качеството и скоростта зависи и от това какво металообработващо оборудване, CNC и газове се използват. Механизирана система с регулируем ток и газов поток в началото и края на рязането ще намали разхода на материал. В допълнение, с ЦПУ с голям капацитет на паметта и избор от възможни настройки (например височината на пламъка в края на рязането) и бързата обработка на данни (входно/изходни комуникации) ще намали времето за престой и ще увеличи скоростта и точност на работа.

В крайна сметка решението за закупуване или надграждане на механизирана система за плазмено рязане или използване на ръчна трябва да бъде здраво.

Оборудване за плазмено рязане на метал

Hypertherm Powermax45 е преносимо устройство с голям брой стандартни компоненти, базирани на инвертор, т.е. биполярен транзистор с изолиран затвор. С него се работи много лесно, независимо дали се реже тънка стомана или плочи с дебелина 12 mm при 500 mm/min или 25 mm при 125 mm/min. Устройството е способно да генерира висока мощност за рязане на различни видове проводими материали като стомана, неръждаема стомана и алуминий.

Енергийната система има предимство пред аналозите. Входно напрежение - 200-240 V монофазен ток с мощност 34/28 A при мощност 5,95 kW. Вариациите във входното напрежение на мрежата се компенсират от технологията Boost Conditioner, която осигурява на фенерчето подобрена производителност при ниско напрежение, колебания на входната мощност и когато се захранва от генератор. Вътрешните компоненти се охлаждат ефективно с PowerCool за подобрена производителност, време на работа и надеждност. Друга важна характеристика на този продукт е връзката на горелката FastConnect, която улеснява механизираната употреба и увеличава гъвкавостта.

Факелът Powermax45 се отличава с дизайн с двоен ъгъл, който удължава живота на дюзите и намалява експлоатационните разходи. Снабден е с функцията Conical Flow, която увеличава енергийната плътност на дъгата, което значително намалява шлаката и произвежда висококачествено плазмено рязане. Цената на Powermax45 е $1800.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i има най-многокапацитет на рязане на тази линия: номинална дебелина на рязане - 16 mm при скорост 224 mm / min, и максимална - 22 mm. В сравнение с аналозите, работният ток на устройството е с 30% по-малък. Плазменият нож е подходящ за сервизи, сервизи и малки строителни конструкции.

Разполага с лек, но мощен инвертор, ергономичен стартов предпазител, ефективна консумация на въздух и евтини консумативи за горелка за безопасно, висококачествено и достъпно плазмено рязане. AirForce 700i е на цена от $1500.

Доставя се с ергономична ръчна горелка, кабел, 2 резервни накрайника и 2 електрода. Разходът на газ е 136 l/min при налягане 621–827 kPa. Теглото на устройството е 14,2 кг.

40-амперна мощност осигурява изключителна производителност на рязане на ламарина - по-бързо от механичните, газовите и плазмените устройства на други производители.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme е малка машина, достатъчно мощна за рязане на различни видове стомана, алуминий и други проводими метали.

Захранва се от 120-240 V AC, автоматично се настройва към приложеното напрежение. Лекият и компактен дизайн го прави изключително преносим.

С технологията Auto-Refire, дъгата се контролира автоматично, елиминирайки необходимостта от постоянно натискане на бутона. Номиналната дебелина на рязане при 40 A е 16mm при скорост 330 mm/min, а максимумът е 22,2 mm при 130 mm/min. Консумирана мощност - 6, 3 kW. Теглото на уреда в ръчно изпълнение е 10,5 кг, а с машинен фрез - 10,7 кг. Въздухът или азотът се използват като плазмен газ.

Надеждността на Miller 625 идва от технологията за вятърни тунели. Благодарение на вградения високоскоростен вентилатор, прах и отломки не попадат вътре в устройството. LED индикаторите информират за налягане, температура и мощност. Цената на устройството е $1800.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D е преносима и компактна плазмена машина. С тегло от 10,2 кг няма да има проблеми с движението му. Токът от 50 ампера, генериран от цифровия преобразувател и мощния MOSFET, осигуряват ефективно рязане на 16 мм мека стомана и 12 мм неръждаема стомана или алуминий.

Уредът автоматично се настройва към напрежението и честотата на мрежата. Дължина на маркуча - 2,9 м. Пилотната дъга не влиза в контакт с метал, което позволява на машината да се използва за рязане на ръждясали, сурови и боядисани материали. Устройството е безопасно за използване. Сгъстен въздух, използван за рязане, не е вреден за хората. А здравият удароустойчив калъф надеждно предпазва устройството от удари на прах и отломки. Цената на Lotos LTP5000D е $350.

Когато купувате плазмен нож, винаги трябва да давате приоритет на качеството. Пазете се от изкушението да закупите евтино устройство с ниско качество, тъй като бързото му износване в дългосрочен план ще доведе домного по-високи разходи. Разбира се, също не си струва да плащате повече, има достатъчно прилични бюджетни опции без аксесоари и голям капацитет, от който може никога да не се нуждаете.