Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Плазменная резка

Плазменная резка

Разделительные операции – одни из наиболее распространённых в металлообработке. При резке относительно простых контуров однозначное преимущество получают технологии резки сдвигом на ножницах и в штампах. Однако для реализации подобной технологии требуется иметь значительное количество типоразмеров рабочего инструмента, что не всегда целесообразно при многочисленных переналадках заготовок с одной конфигурации на другую. В таких условиях безусловные преимущества получает плазменная резка.

Процесс плазменной резки металла

Описание процесса

Что такое плазменная резка? Технология плазменной резки металла основывается на принципе локального теплового источника значительной мощности, который способен, подобно сварке, с большой скоростью расплавить материал в зоне обработки. В соответствии с этим различают следующие разновидности способа:

  • Плазменно-воздушная/кислородная резка, где режим плазмообразования достигается вследствие ионизации воздуха, который с большой скоростью нагревается до нужной температуры.
  • Плазменно-дуговая резка, где образование плазмы производит за счет дугового разряда большой мощности.
  • Разрезание непрофилированным электродом, в основе которой положен принцип электрического взаимодействия между заготовкой и проволокой из высокостойких к эрозии материалов – меди, латуни.
  • Газоплазменная технология, аппараты которой формируют плазму в потоке инертных газов высокой плотности (например, аргона).

Каждый из вышеперечисленных способов разделения металла (в основном – листового) имеет свои преимущества и ограничения. Общим является одно – отсутствие потребности в специализированной оснастке, возможность режима разделения по сколь угодно сложному контуру и наличие технологических отходов в виде грата расплавленных, а затем застывших частиц, которые впоследствии потребуется удалять. Поэтому рассматриваемый в данной статье процесс (в частности, даже ручными аппаратами) наиболее целесообразен и эффективен главным образом в условиях мелкосерийного и единичного производства, когда число резов за смену не превышает 2000 — 4000.

Разделение непрофилированными электродами

Источником тепла для образования плазмы в данном случае является искровой разряд сравнительно небольшой скважности, который формируется при пробое межэлектродного промежутка между проволочным электродом и разрезаемым изделием.

Принцип работы плазмореза такого типа происходит так.
Латунная или медная проволока с небольшим (не более 1 мм) поперечным сечением перематываясь с одной катушки на другую, передвигается вдоль линии реза. При пробое межэлектродного промежутка (ручным или механизированным способом) в плазморезе возбуждается искровой разряд, который выполняет локальное расплавление. В момент накапливания энергии для следующего импульса специальное устройство перемещает проволоку на определённое расстояние, расчёт величины которого выполняется в соответствии с теплофизическими характеристиками заготовки и её толщиной. Движение проволоки в аппарате исключает опасность сварки и обеспечивает более равномерный износ непрофилированного электрода.

Производительность и скорость с применением такого плазмореза невелика. Это объясняется как малой мощностью источника, так и небольшим диаметром проволочного электрода, из-за чего в зону обработки невозможно ввести большую энергию: проволочка просто испарится. Несомненными преимуществами способа считаются малые потери при резке, исключение сварки отдельных фрагментов, а также хорошее качество зоны разделения листового материала. Поэтому эти аппараты используются при выполнении разделительных работ повышенной точности, для обработки тонких заготовок, и при сложной конфигурации поверхности их раздела.

Принцип резки плазмой

Принцип резки плазмой

Резка с использованием кислорода или воздуха

Плазморезы, работающие по данному принципу, используют энергию сгорания кислорода (чистого или находящегося в составе воздуха). Плазменная резка происходит в силу следующих причин:

    • Высокой температуры, которая достигается при сгорании вещества в воздушно-кислородной среде (расчёт, однако, показывает, что температура не должна превышать температуры плавления, иначе металл плавится, а не разделяется);
    • При работе плазмореза данной конструкции происходит выделение дополнительного тепла, что способствует стабилизации процесса;
    • Высокой скорости прокачки газа в устройстве, вследствие чего уменьшается зона его воздействия на материал, исключается самопроизвольная сварка, и улучшается качество поверхности раздела;
    • Газовый поток во время работы аппарата по специальной программе обеспечивает эффективное удаление частиц расплава из зоны обработки.

    Работа плазморезов с применением продольного газового потока выгодно отличается высокой удельной мощностью, и поэтому применяется при программах разделения листового металла значительной толщины (до 60…80 мм), труб, других профилей металлопроката. Вместе с тем имеется и ряд ограничений:

    • Во время обработки на поверхности всегда происходит интенсивное окислообразование. Расчёт данного процесса сложен, но важен, поскольку иначе качество ухудшается из-за появления толстой оксидной плёнки (как при сварке). Поэтому аппараты, реализующие данный способ резки, снабжаются узлами подачи флюсов – веществ, связывающих оксиды в легкоплавкие вещества, которые далее удаляются. Состав флюсов определяется расчётом. В результате исключается опасность сварки отдельных частиц на разрезаемом контуре, что предоставляет эксплуатационникам дополнительные преимущества. Плазменная резка алюминия, меди и других сплавов, обладающих высокой теплопроводностью, без флюсов вообще невозможна.
    • Повышения точности действия плазмореза можно достичь только за счёт увеличения скорости потока газа, поэтому такие аппараты отличаются повышенным уровнем шума. Расчёт шумозащитных экранов под такие плазморезы не отличается особой точностью
    • Технология разделения с использованием плазмы в горючих газах по параметрам своей фактической производительности аппаратов и скорости реза является малоэффективной для обработки нержавеющей стали, отличающейся высокой температурой плавления.
    • Плазморезы такого типа требуют повышенных организационных мер по своей пожаробезопасности.

    Тем не менее, простота схемы устройств, а также доступная автоматизация плазменной резки при работе таких аппаратов обеспечивают относительно небольшую удельную мощность оборудования. При отсутствии высоких требований к качеству обработки плазморезы газовой резки выгодно отличаются небольшой ценой, а потому получили достаточное распространение. Известны, например, модели ручных и переносных плазморезов рассмотренного типа.

    Разделение в струе инертного газа

    Плазменная резка нержавеющей стали чаще всего выполняется именно этим способом. Если толщина листового металла не превышает 50 мм, применяют азот, а при большей толщине – аргон. Принцип выполнения операции подобен сварке под слоем флюса. Он заключается в том, что зона реза локализуется потоком инертного газа, который препятствует возгоранию металла, и тем самым увеличивает производительность устройства. Особенно чистый рез достигается при введении в основной газ до 15…20% водорода. При расчёте экономической целесообразности используется и автоматическая плазменная резка.

    Аппараты данного типа управляются по параметру скорости. С её увеличением уменьшается толщина зоны разделения, и возрастает температура. Рез получается более чистым, а непрерывный подогрев кромки теплом отработанной плазмы стабилизирует процесс во времени, и исключает вероятность образования узлов сварки, поскольку поддержание температуры плазмы на необходимом уровне происходит автоматически. Поэтому программы управления такими процессами отличаются простотой и надёжностью.

    Плазменно-дуговая резка требует тщательных расчётов. Расчёт её параметров сводится к определению скорости перемещения инструментальной головки станка и регулированию значения температуры в зоне реза, чтобы исключить возможную сварку. Вместо расчётов некоторые производители таких аппаратов приводят в руководствах пользователя практические номограммы. Они позволяют по толщине исходной заготовки, коэффициенту её теплопроводности и необходимой производительности устройства выбрать длину столба плазмы, а также количество подаваемого инертного газа.

    Схема работы воздушно-плазменной резки

    Схема работы воздушно-плазменной резки

    Разделение дуговым разрядом

    Метод считается наиболее прогрессивным и универсальным. Отличительными особенностями плазморезов данного типа являются:

    • Упрощение устройства инструментальной головки, поскольку здесь нет необходимости включения дуги в общую электрическую цепь аппарата.
    • Универсальность метода, поскольку финишная конфигурация линии или поверхности реза определяется только формой электрода по результатам расчёта (он может быть медным, из тугоплавких металлов – например, вольфрама, либо графитовым).
    • Высокие производительность и скорость обработки вследствие того, что объёмная плотность тепловой мощности дуги – наивысшая из возможных.
    • Сравнительно небольшой стоимостью аппаратов, поскольку в качестве источника формирования дугового разряда применяются обычные преобразователи, используемые для сварки.
    • Хорошим качеством кромки, которая, например, для последующей сварки не требует дополнительной обработки
    • Процесс с использованием тепла электрической дуги легко управляется по программе путём изменения тока дугового разряда и производительности прокачки рабочей диэлектрической среды через зону обработки. Известные программы обеспечивают хорошую регулировку скорости резки, межэлектродного зазора и качества готовой кромки листового металла.

    Плавление металла в процессе плазменной резки Плавление металла в процессе плазменной резки Резка листового металла плазмой Резка листового металла плазмой Резка по шаблону плазмой Резка по шаблону плазмой

    Процесс плазменной резки пригоден для реализации относительно всех токопроводящих материалов, независимо от их теплофизических показателей. Аппараты известных моделей удобны и просты в управлении, хотя и требуют дополнительной защиты от шума.

    Плазменная резка металла и видео инструкция

    Как режется металл плазменной резкой

    Еще совсем в недалеком прошлом для того, чтобы разрезать металл, приходилось прибегать к совершенно неудобным громоздким аппаратам, работающим на газе. При этом такие резаки не всегда могли справиться с поставленной задачей. На сегодняшний день как на небольших предприятиях, так и на промышленных объектах широко используется плазменная резка, с помощью которой можно максимально точно обработать металл любой конфигурации и толщины.

    Принцип действия плазменной резки

    Плазменная резка – это разделительная обработка металла с помощью термического процесса. Роль режущего инструмента здесь играет струя низкотемпературной плазмы.

    Принцип действия плазменного аппарата:

    Как устроен агрегат плазменной резки

    1. Между разрезаемым металлом и электродом или соплом плазмотрона создается электрическая дуга с температурой в 5000С.
    2. В сопло под давлением поступает газ, за счет чего температура электрической дуги повышается до 20 000С.
    3. Газ ионизируется и преобразуется в высокотемпературный газ или низкотемпературную плазму.
    4. От нагретой дуги возрастает ионизация, и температура газовой струи повышается до 30 000С. Во время этого процесса поток плазмы обладает высокой теплопроводностью и ярко светится.
    5. Плазма со скоростью в 500–1500 м/с проистекает из сопла, попадает на подготовленный металл, разогревает его и плавит в месте разреза.

    Более наглядно процесс резки металла с помощью плазмотрона можно посмотреть по видео.

    Виды плазменной резки

    Плазменная резка металла бывает нескольких видов:

    Простая. При таком способе используется электрический ток и воздух. Длина электрической дуги во время такого процесса ограничена, поэтому при толщине листа в несколько миллиметров обработка поверхностей сравнивается с резкой лазером. Простой способом применяется для обработки только мягкой или низколегированной стали. При разрезе материала заусенцы не образовываются, кромка остается ровной. Иногда вместо воздуха может применяться азот.

    С применением воды. Во время резки вода используется для охлаждения плазмотрона и защиты среза от негативного влияния окружающей среды. Кроме этого, водой поглощаются все вредные испарения.

    С использованием защитного плазмообразующего газа. Срез во время такой резки защищен от окружающей среды, поэтому качество разрезания металла увеличивается.

    Также резать металл можно с помощью дуги или струи. В первом случае обрабатываемый материал является частью цепи, во втором – дуга образовывается между электродами.

    Устройство для плазменной резки металлов

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

    Резка металлов

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

    Сопло отвечает за форму потока плазмы и ее скорость.

    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.

    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.

    Технология плазменной резки

    Перед первым использованием плазмотрона рекомендуется посмотреть видео и изучить, как проходит весь процесс.

    Как режут различные металлы

    1. Горелка плазмы размещается близко к краю заготовки.
    2. Включается кнопка «Пуск». После этого сначала зажжется дежурная дуга, а затем режущая.
    3. Горелку по обрабатываемому материалу следует вести медленно, с наклоном в 90 градусов.
    4. С помощью контроля за появлением брызг регулируется скорость разрезания. Если с другой стороны металла брызг нет, то материал полностью разрезать не удалось. Причинами могут быть: неправильный угол наклона горелки, низкий ток, высокая скорость аппарата.
    5. После завершения процесса горелку необходимо наклонить, так как еще какое-то время будет идти воздух.

    Если во время работы по какой-то причине погаснет плазменная дуга, то подачу газа нужно прекратить, затем аппарат заново включить и начать обработку.

    Несколько полезных советов

    Способ резки металлов

    Перед началом работ на аппарате для плазменной резки металла следует тщательно изучить схему подключения и проверить исправность шлангов и кабелей.

    Качество резки напрямую зависит от типа и конфигурации сопла. Его диаметр влияет на формирование дуги и скорость ее образования, а также на ширину реза и объем пропускаемого газа или воздуха. Поэтому после применения сопла с правильно подобранным диаметром, можно получить качественный и чистый срез с ровными краями.

    Для улучшения режущих характеристик длину сопла можно увеличить, а также его в любой момент можно поменять.

    Чтобы в результате работы материал не деформировался, не было заусениц и окалин, необходимо правильно рассчитать ток. Для этого сначала подается высокий ток и делается пара надрезов. По полученному результату будет видно — оставить ток высоким или нужно его снизить.

    Конечно, цена на оборудование для плазменной резки достаточно высокая. Однако приобретенный аппарат довольно быстро окупится, поэтому при покупке его стоимость не должна быть определяющим фактором.

    Воздушно-плазменная резка. Как выбрать плазморез.

    Воздушно-плазменная резка металла – безопасная и более эффективная альтернатива трудоемкой механической резке отрезными дисками и газовой резке взрывоопасными газовыми резаками. Сегодня большинство производственных, строительных и ремонтных предприятий, а также частные мастера, которые работают с металлами и металлоконструкциями, стараются переходить на этот современный метод, приобретая и осваивая новое оборудование – аппараты для плазменной резки металлов.

    Как работает аппарат?

    Аппарат для плазменной резки металла (другие названия: плазморез, плазменный резак) – это специальное оборудование для резки металла, где в качестве режущего элемента выступает струя плазмы. К соплу аппарата подается разогретый сжатый воздух под давлением в несколько атмосфер. Между соплом и электродом возбуждается дуга, которая преобразует поток газа в струю плазмы температурой 5 000-30 000 градусов и скоростью подачи 500-1 500 м/с. Образуемая плазменная струя быстро и легко плавит линию реза, удаляя жидкий металл потоком плазмы.

    Основными рабочими элементами аппарата являются плазмотрон (собственно, сам плазменный резак), сопло, электроды и компрессор. Сопла и электроды, как правило, производятся из вольфрама, гафния или меди. От длины и диаметра сопла зависит скорость работы и функциональность аппарата. Чем больше длина сопла, тем быстрее происходит резка. Но одновременно с этим и быстрее оно изнашивается. Оптимальными параметрами сопла считаются длина в 1.5-1.8 раз превышающая диаметр. Компрессор используется в качестве источника сжатого воздуха, необходимого для плазмоообразования. Некоторые модели плазморезов оснащены встроенным компрессором. Если встроенный компрессор не предусмотрен, для подачи воздуха используют внешний компрессор или стационарную пневмосеть.

    Преимущества воздушно-плазменной резки

    • Высокая скорость работы. По сравнению с альтернативными методами резки, воздушно-плазменный способ отличается высокой скоростью резания, повышая тем самым производительность труда мастера. Поверхность нагревается локально, только в месте реза, поэтому заготовка остывает после работы очень быстро.
    • Высокое качество реза. Плазменная струя обеспечивает рез высокого качества – точный, чистый, без термических повреждений поверхности. Поверхность заготовки после реза не требует финишной обработки и зачистки.
    • Универсальность и функциональность. Плазморезами можно резать практически все виды металлов и сплавов. В зависимости от технических характеристик конкретной модели, толщина разрезаемого материала может достигать 50 мм. Плазменным резаком можно выполнять не только простой ровный рез, но и сложное фигурное вырезание.
    • Безопасность. Метод воздушно-плазменной резки считается более безопасным по сравнению с газовой резкой. Для работы не требуется использование взрывоопасных, тяжелых и габаритных газовых баллонов. Необходим только компрессор или подключение к пневмосети.

    Особенности выбора

    Если вы решили купить аппарат плазменной резки, для вас будет актуальна наша информация о важных параметрах выбора и основных технических характеристиках плазморезов.

    Сила тока

    Основная техническая характеристика аппарата плазменной резки. От этого показателя, в первую очередь, зависит толщина металла, с которой способен справляться плазморез. А также скорость процесса резания. Чем больше рабочий ток, тем быстрее будет нагреваться и плавиться металл.

    Выбор модели по силе тока будет зависеть от того, с заготовками из какого металла и какой толщины вы собираетесь работать. Стандартные рекомендации следующие. Для резки меди и медных сплавов, латуни, алюминия толщиной в 1 мм потребуется ток в 6 Ампер. Для резки листов из разных видов стали и других черных металлов толщиной в 1 мм понадобится сила тока в 4 Ампера.

    Так образом и производится расчет необходимой силы тока: толщина рабочего металла умножается на рекомендуемое для 1 мм значение силы тока. Например, для резки детали из стали толщиной 20 мм вам будет необходим плазморез с силой тока в 80 Ампер (20*4). Для резки детали такой же толщины, но уже из меди, вам потребуется аппарат с 120 Амперами тока (20*6).

    Большинство моделей аппаратов для плазменной резки рассчитаны на резку различных металлов разной толщины. Сила тока устанавливается с помощью ручного регулятора. Регулировка может быть плавной или ступенчатой. Более удобной и эффективной считается плавная регулировка тока. Она дает возможность более точно задавать параметры под каждый вид работы.

    Продолжительность включения

    Если вы планируете интенсивно и длительно эксплуатировать плазморез в профессиональной деятельности, во избежание перегрузок и выхода из строя аппарата обязательно обращайте внимание на коэффициент полезного времени.

    Стандартный рабочий цикл плазмореза составляет 10 минут. В эти 10 минут входят и время работы, и время «отдыха» (пауз в работе). Понятие «продолжительность включения» обозначает время в рамках рабочего цикла, в течение которого установка может работать непрерывно. Если ПВ аппарата составляет 60% — это значит, что из 10 минут рабочего цикла работать в режиме резки непрерывно можно в течение 6 минут. Остальные 4 минуты аппарат должен «отдыхать».

    ПВ указывается в технической документации и обычно привязывается к максимальной силе тока модели. То есть, если вы будете работать на меньшей силе тока, коэффициент продолжительности включения будет больше. Для профессионального использования рекомендуются плазморезы с ПВ не менее 80%. Для бытовых и полупрофессиональных работ будет достаточно показателя в 50-60%.

    Тип питания

    Аппараты плазменной резки металлов могут работать от однофазной или от трехфазной сети. От сети питания будет зависеть широта применения аппарата, а также его производительность и скорость работы. Плазморезы, питающиеся от однофазной сети 220 Вольт удобны тем, что позволяют производить работы практически везде, где есть возможность подключиться к бытовой розетке. Но одновременно с этим, они имеют мощностные ограничения. Для профессионального использования и резки материалов большой толщины вам будет необходима высокая сила тока. Высокие показатели силы тока имеют трехфазные аппараты, питающиеся от промышленных электросетей 380 Вольт.

    Ручная плазменная резка – мобильность высоких промышленных технологий

    Раскрой материалов потоком плазмы является высокотехнологичным, эффективным способом качественной их обработки. Ручная плазменная резка, проводимая соответствующим оборудованием, расширяет область применения этого вида работ.

    1 Особенности аппаратов и технологии плазменной резки

    Плазменная резка – термический процесс разделительной обработки материалов, происходящей за счет их плавления. В качестве режущего исполнительного инструмента используется струя низкотемпературной плазмы, которую получают следующим образом. Между электродом плазменного аппарата и его соплом или разрезаемым металлом создается электрическая дуга, температура которой достигает 5000 °С.

    Затем в сопло подается под давлением газ, что приводит к повышению температуры электрической дуги до 20 000 °С, в результате чего газ ионизируется и преобразуется в низкотемпературную плазму (высокотемпературный газ). Ионизация при нагреве от дуги возрастает, что ведет к повышению температуры газовой струи до 30 000 °С. При этом поток плазмы ярко светится, обладает высокой электропроводностью, проистекает из сопла со скоростью 500–1500 м/с, попадая на заготовку, локально ее разогревает и плавит в месте реза.

    На фото - плазменная резка, plaz.kovka-svarka.ru

    Для получения плазмы используют следующие газы:

    • воздух;
    • кислород;
    • азот;
    • водород;
    • аргон;
    • водяной пар.

    Охлаждение сопла и удаление с поверхности реза расплавленных частичек материала осуществляется потоком газа или жидкости. Толщина разрезаемого плазменными установками металла может достигать 200 мм.

    Фото устройства плазменной резки, strport.ru

    Эта технология крайне редко используется в быту, зато получила широкое распространение в различных промышленных отраслях. Плазменным аппаратом можно качественно, быстро, легко разрезать любой металл и другие материалы – пластик, камень. Благодаря этому, его используют в судостроении, машиностроении, коммунальной сфере, для ремонта техники, изготовлении рекламы и многого другого. Получаемый срез всегда аккуратный, ровный и красивый.

    2 Основная классификация плазменного оборудования для резки

    Все устройства для плазменной резки делятся на:

    • косвенного действия – для бесконтактной резки;
    • прямого действия – для контактной.

    Резаки первого типа используются для обработки неметаллических материалов. Такая техника является специфической и не востребована вне производства. При бесконтактном способе электрическая дуга зажигается между электродом и соплом плазмотрона.

    На фото - плазменный резак косвенного действия, dominicanoff.com

    Устройствами прямого действия режут различные металлы. При работе с ними разрезаемая деталь включена в электрическую схему плазменного аппарата, и электрическая дуга зажигается между ней и электродом, расположенном в сопле. Поток ионизированного газа подвергается нагреву на всем участке между местом своего выхода и поверхностью заготовки – струя плазмы обладает большей мощностью, чем в устройствах первого типа. Ручная плазменная резка металла выполняется только с помощью оборудования данного типа, контактным способом.

    Фото плазменного резака прямого действия, dkvartal-nsk.ru

    3 Устройства для ручной плазменной резки металлов

    Они состоят из плазмотрона, источника питания, набора кабелей и шлангов, с помощью которых производится соединение плазмотрона с источником питания и газовым баллоном или компрессором. Плазмотрон (плазменный резак) – главный элемент такого оборудования. Иногда по ошибке так называют весь аппарат. Возможно, это обусловлено тем, что применяемые для плазмореза источники питания не отличаются от подобных им устройств и могут использоваться вместе со сварочным оборудованием. А единственным элементом, который отличает плазменный аппарат от другого устройства, и является плазмотрон. Его основные составляющие:

    • сопло;
    • электрод;
    • термостойкий изолятор, расположенный между ними.

    На фото - плазматрон, nakhodka.farpost.ru

    Плазмотрон – это оборудование, которое энергию электрической дуги преобразует в тепловую энергию плазмы.Внутри его корпуса имеется цилиндрическая камера с выходным каналом (соплом) очень маленького диаметра. В тыльной части камеры установлен электрод, который служит для образования электрической дуги. Сопло отвечает за скорость и форму потока плазмы. Аппарат ручной плазменной резки применяется для раскроя металла вручную – оператор держит плазмотрон в руках и ведет его над линией реза.

    Так как рабочий инструмент находится все время на весу, и поэтому может быть подвержен перемещениям из-за непроизвольных движений исполнителя, это неизменно отражается на качестве раскроя. Рез может быть неровным, с наплывами, следами рывков и так далее. Для облегчения и улучшения качества работы существуют специальные подставки, упоры, надеваемые на сопло плазмотрона. Они позволяют поставить оборудование непосредственно на заготовку и вести его вдоль линии реза. Зазор между металлом и соплом в этом случае всегда будет соответствовать предъявляемым требованиям.

    Фото ручного инструмента для плазменной резки, resanta.ru

    При ручной резке плазмообразующим и защитным (для охлаждения сопла и удаления продуктов резки) газом может быть воздух или азот. Они подаются от магистрали, баллона или встроенного в оборудование компрессора.

    4 Источники питания ручных плазменных аппаратов для резки

    Все источники питания ручных аппаратов работают от электросетей переменного тока. Большинство из них преобразуют получаемую электроэнергию в напряжение постоянного тока, а остальные служат только для усиления переменного тока. Такое распределение обусловлено тем, что у плазмотронов, работающих на постоянном токе, более высокий КПД. Переменный ток применяется в ряде случаев – к примеру, для раскроя алюминия и сплавов из него.

    Источником питания может служить инвертор или трансформатор, подающий на плазмотрон ток большой силы. Инверторы обычно используют на маленьких производствах и в быту. Они обладают меньшими габаритами, весом и в энергопотреблении намного экономнее, чем трансформаторы. Инверторы чаще всего входят в состав ручного аппарата для плазменной резки. К достоинствам инверторных устройств относят КПД, который выше, чем у трансформаторных, на 30 %, и стабильное горение электрической дуги, а также компактность и возможность проводить работы в любых труднодоступных местах.

    На фото - инверторный аппарат для ручной плазменной резки, svarka.dukon.ru

    К недостаткам – ограничение по мощности (максимальная сила тока обычно составляет 70–100 А). Как правило, инверторные аппараты используют при разрезании заготовок сравнительно небольшой толщины.

    Трансформаторные источники питания получили свое название из-за используемых в их конструкции низкочастотных трансформаторов. Они обладают гораздо большими габаритами и массой, но при этом могут иметь и более высокую, чем инверторные источники, мощность. Трансформаторные аппараты применяют для ручной и механизированной резки металлов различных толщин. Они более надежны, потому что при скачках напряжения не выходят из строя. Продолжительность их включения выше, чем у инверторных аппаратов, и может достигать значений в 100 %.

    Фото трансформаторного аппарата для ручной плазменной резки, toool.ru

    Продолжительность включения (ПВ) оказывает прямое влияние на специфику работы с оборудованием. Например, если ручная плазменная резка металла, оборудование для которой имеет ПВ 40 %, длилась без перерыва 4 минуты, то затем аппарату необходимо дать 6 минут отдыха для того, чтобы он остыл. Устройства с ПВ 100 % используют в производстве, где аппарат эксплуатируется на протяжении всего рабочего дня. Существенный недостаток трансформаторного оборудования – высокое энергопотребление.

    5 Принцип работы аппаратов для ручной плазменной резки

    После того, как установка ручной плазменной резки собрана (произведены все подключения и соединения ее элементов), металлическую заготовку подсоединяют к аппарату (инвертору или трансформатору) предусмотренным для этого кабелем. Оборудование подключают к электросети, плазмотрон подносят к обрабатываемому материалу на расстояние до 40 мм и производят зажигание дежурной (инициирующей ионизацию) электрической дуги. Затем открывают подачу газа.

    На фото - ручная плазменная резка, youtube.com

    После получения плазменной струи, которая обладает высокой электропроводимостью, в момент ее соприкосновения с металлом образуется рабочая (режущая) электрическая дуга. Одновременно автоматически отключается дежурная. Рабочая дуга поддерживает непрерывность процесса ионизации подаваемого газа, образования плазменного потока. Если она по какой-то причине погаснет, то требуется прекратить подачу газа, заново включить плазменный аппарат и зажечь дежурную дугу, а после этого пустить газ.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читайте так же:
    Подключение мотора от стиральной машины к 220
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector