Освоение плазменной резки с ЧПУ: основы, механика и производительность – Часть 2

Существует множество методов резки различных материалов, но плазменная резка стала основным способом обработки электропроводных металлов. Будь то ручная работа или система с ЧПУ, плазменная резка обеспечивает высокую скорость, точность и экономическую эффективность. В этой статье мы подробно разберем процесс, изучим его механику и возможности.

Что такое плазменная резка?

Плазменная резка использует высокоинтенсивную плазменную дугу для плавления и удаления расплавленного металла, формируя чистый, непрерывный разрез. Типичная система состоит из трех ключевых компонентов: источника питания, выдающего стабильное постоянное напряжение; устройства зажигания дуги, инициирующего плазму; и горелки, направляющей дугу на обрабатываемый материал. Внутри горелки находятся расходники — вихревое кольцо, электрод и сопло — которые периодически заменяются для поддержания производительности. Горелка также оснащена экраном, защищающим расходники от экстремального тепла расплава. Электропроводный газ — сжатый воздух, азот, кислород или аргон-водородная смесь — проходит через горелку, ионизируясь и образуя плазменный канал, который плавит металл.

Как работает плазменная резка

Плазма — это четвертое состояние вещества, возникающее при ионизации газа под действием энергии. В плазменном резаке источник питания, зажигатель и горелка создают замкнутую электрическую цепь, позволяя высокотемпературной плазме течь от горелки к детали и обратно. Вихревое кольцо создает вихрь, направляющий газ вокруг электрода, что обеспечивает правильное крепление дуги и защищает сопло и электрод от перегрева. Сопло формирует дугу, определяя её толщину: для толстых материалов требуется более широкое сопло, а для тонких — более узкое, дающее более чистый разрез. Экран направляет газ вдоль сопла, создавая тепловой барьер, защищающий расходники и повышающий точность реза.

Возможности плазменной резки

Плазменная резка выделяется простотой и экономичностью, особенно по сравнению с водоструйной или лазерной резкой. Однако у неё есть ограничения: она подходит только для электропроводных металлов, а качество реза может страдать от образования шлака и скоса. Шлак — расплавленный металл, затвердевший на краю реза — образует неровный, утолщенный край, который можно зашлифовать для получения гладкой поверхности. Угол скоса зависит от толщины материала: более толстые заготовки обычно дают более выраженный скос. Правильный выбор тока, размера сопла и типа газа позволяет минимизировать эти проблемы. Обычно проводят пробные резы для тонкой настройки высоты горелки, тока и сочетания сопла для каждого материала и толщины. Ручные горелки способны резать материал толщиной до 38 мм (1,5 дюйма), в то время как промышленные модели при правильной настройке могут резать до 150 мм (6 дюймов).

Все пакеты DXF-файлов (комплект) всего за $1599.99

Заключение

Плазменная резка прошла долгий путь развития, предлагая непревзойденную ценность для большинства задач металлообработки. Несмотря на некоторые ограничения, её производительность, доступность и универсальность делают её предпочтительным выбором для работы с электропроводными металлами. Обладая глубоким пониманием процесса и правильным оборудованием, вы сможете уверенно выбрать и эксплуатировать плазменный резак, соответствующий вашим потребностям.

Николас Кинни,
Механический инженер компании Diamond Manufacturing Company. Его обязанности включают ЧПУ-программирование турельных станков и волоконно-лазерных систем. В свободное время занимается механической обработкой, плазменной резкой и разработкой электромеханической анти-сверлочной системы для полуприцепов.