Основные правила технического обслуживания промышленных плазменных резаков

Промышленные плазменные резаки обеспечивают высокоскоростную и точную резку при изготовлении и производстве. В качестве альтернативы кислородно-топливным резакам плазменные инструменты могут резать любой проводящий материал с уменьшенными тепловыми искажениями и без необходимости использования баллонов с горючим газом. 

Однако, как и любое промышленное оборудование, правильное обслуживание является ключом к тому, чтобы плазменные резаки обеспечивали чистую и равномерную резку. Без регулярного осмотра и профилактического обслуживания качество резки снижается, износ расходных материалов увеличивается, а отказы резаков становятся более распространенными. Результат? Неожиданные простои, которые ставят под угрозу производительность производства и безопасность работников. 

Ниже мы рассмотрим техническое обслуживание плазменной резки, включая ежедневные и плановые задачи, обеспечивающие работоспособность плазменной резки, способы экономичного управления расходными материалами и место, где технология мониторинга вписывается в более широкую программу технического обслуживания. 

Как работают промышленные плазменные резаки

Плазма — четвертое состояние вещества. Он образуется при перегреве газа, такого как кислород. Это вызывает переход фазы из газа в плазму, которая ионизирована и электропроводна.  

Плазменные резаки используют электрический ток для ионизации газа, в результате чего создается плазменная струя, температура которой быстро достигает 40 000 градусов по Фаренгейту. Используя эту струю, операторы могут быстро и точно прорезать любой проводящий металл. Одним из распространенных вариантов использования плазменных резаков является подготовка таких материалов, как нержавеющая сталь, алюминий, чугун и титан, для точной сварки.  

К основным компонентам плазменного резака относятся: 

• Источник питания:  Для промышленного применения резакам обычно требуются цепи переменного тока 220 В или 240 В. Резцы могут потреблять ток от 15 до 50 ампер, в зависимости от их размера и мощности. Источник питания плазмы преобразует это напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока, что обеспечивает равномерную плазменную струю. 

• Факел в сборе:  В узле горелки размещаются расходные материалы и направляется поток наэлектризованной плазмы. Он включает в себя электрод, сопло и каналы для защитного газа, который помогает сжимать плазменную дугу для точной резки. 

• Расходные материалы:  Расходные материалы включают электрод плазменного резака, сопло и защитный колпачок. Многократное использование изнашивает эти расходные материалы, которые необходимо заменять, прежде чем они выйдут из строя. 

• Система газоснабжения:  Плазменные горелки также включают в себя системы подачи для управления как защитными газами, так и газами, используемыми для создания плазмы. К распространенным типам плазменных газов относятся сжатый воздух, кислород, азот и аргон-водород. Углекислый газ часто используется в качестве защитного газа. 

• Элементы управления ЧПУ:  Если плазменные резаки автоматизированы, они также могут включать в себя элементы управления с ЧПУ для управления скоростью, точностью и движениями машины. 

Износ оказывает существенное влияние на производительность плазменного резака. Хотя расходные материалы рассчитаны на отказ со временем, частота отказов непостоянна. В зависимости от типа резки материала, продолжительности непрерывной плазменной резки и количества выполненных воспламенений расходные материалы могут изнашиваться быстрее или медленнее, чем в среднем.  

Почему обслуживание плазменного резака важно

Если аппараты плазменной резки не обслуживаются должным образом, компании могут столкнуться с такими проблемами, как: 

• Низкое качество огранки и дефекты кромок.

• Увеличение затрат на расходные материалы 

• Несоосность резака 

• Нестабильность плазменной дуги

Любая из этих проблем может отрицательно повлиять на производственные графики и пропускную способность. Если одновременно возникнет несколько проблем, компании могут столкнуться с несколькими днями незапланированных простоев. 

Другие проблемы включают сокращение срока службы оборудования и повышение рисков для безопасности. Например, если расходные материалы используются до отказа, это может привести к повреждению узлов горелки или газовых соединений, что, в свою очередь, ограничит срок службы оборудования. 

Если дуги становятся нестабильными из-за того, что оборудование не проверяется и не очищается регулярно, операторы могут получить травмы, а компании могут подвергнуться расследованиям, аудитам и возможным штрафам.

Ежедневное обслуживание плазменной резки

Быстрые ежедневные проверки помогут предотвратить многие проблемы с обслуживанием плазменного резака.

Перед каждой сменой операторы должны: 

• Проверьте расходные материалы на износ 

• Очистка горелок и сопел 

• Проверьте газопроводы на предмет утечек 

• Удалите шлак и мусор 

• Осмотр систем воздушного или водяного охлаждения

• Проверьте заземление 

• Проверьте целостность кабеля 

• Очистка направляющих и направляющих систем ЧПУ 

Представьте себе, что оператор готовится начать резку в течение дня. Расходные материалы находятся в пределах допусков, резаки и сопла чистые, на оборудовании нет видимых загрязнений. Однако быстрая проверка газопровода обнаруживает точечную утечку. Оператор уведомляет группы технического обслуживания, которые устраняют проблему менее чем за час и восстанавливают работоспособность машины. 

Теперь рассмотрим тот же сценарий, за исключением того, что оператор предполагает, что состояние резака не изменилось по сравнению с предыдущей сменой. В лучшем случае оборудование работает неэффективно из-за утечки газопровода. В худшем случае резак выйдет из строя, что приведет к травме оператора и срыву производственных показателей. 

Еженедельное и профилактическое обслуживание

Помимо задач ежедневного технического обслуживания, бригады также должны выполнять процедуры планового и профилактического обслуживания. Они могут выполняться каждую неделю или месяц или могут быть связаны с анализом данных, который предлагает идеальные сроки. 

Ключевые процедуры включают в себя: 

• Осмотр внутренних электрических компонентов

• Очистка вентиляционных отверстий и фильтров блока питания 

• Проверка выравнивания и крепления наконечника горелки

• Осмотр газовых регуляторов и проверка настроек расхода 

• Подтверждение уровня охлаждающей жидкости в системах с водяным охлаждением 

• Тестирование систем перемещения с ЧПУ 

• Проверка проводных соединений 

• Документирование тенденций эффективности  

Создание и соблюдение последовательного графика может помочь производителям снизить риск незапланированных простоев и продлить срок службы машин плазменной резки. Между тем, непоследовательное техническое обслуживание может привести к неделям или месяцам стабильной работы с последующим внезапным или катастрофическим отказом. 

Управление расходными материалами для плазменной резки

Расходные материалы для плазменной резки обычно служат от одного до трех часов системы резки с включенной дугой. В результате эти расходные материалы часто измеряются количеством проектов, которые они могут выполнить, или объемом материалов, которые они могут разрезать, прежде чем потребуется замена. 

Эффективное управление расходными материалами снижает износ оборудования и повышает общую производительность. 

Обычные расходные материалы включают в себя: 

• Электроды 

• Насадки 

• Вихревые кольца 

• Защитные колпачки 

Износ расходных материалов часто определяется: 

• Неправильная дуга  

• Увеличенное скашивание

• Чрезмерное количество мусора 

Эффективное управление расходными материалами требует многостороннего подхода.  

Во-первых, это правильное хранение. Расходные материалы следует хранить в чистых, хорошо вентилируемых помещениях с контролируемой температурой во избежание преждевременного износа.  

Далее следует отслеживание использования и жизненных циклов, чтобы создать основу для планирования замены. Это помогает ограничить преждевременную замену расходных материалов и улучшить бюджетирование активов. Наконец, компании могут развертывать аналитические решения, чтобы выявлять тенденции и предлагать стратегии оптимизации затрат.  

Распространенные проблемы с плазменной резкой и их основные причины

Хотя плазменные резаки являются высокопроизводительными и высокоточными инструментами, у них по-прежнему возникают проблемы, которые могут привести к остановке производства, если их не обнаружить на ранней стадии. 

Симптом

Возможная причина

Нестабильное зажигание дуги

Проблемы с электрическим заземлением

Плохое качество резки

Несоосность ЧПУ

Перегрев горелки

Повышенный износ расходных материалов

Несоответствие давления газа

Загрязненный сжатый воздух

Ежедневное, еженедельное и профилактическое обслуживание помогает быстро диагностировать эти проблемы и, что более важно, связывать их с первопричинами.  

Роль качества сжатого воздуха и газа

Без газа для нагрева и электрификации плазменные резаки не работают. Защитный газ также важен, поскольку помогает сфокусировать плазменные струи и обеспечить чистый разрез. 

Если баллоны со сжатым воздухом, кислородом, азотом или углекислым газом повреждены, результаты варьируются от сокращения срока службы электродов до снижения стабильности дуги и неточной резки. Проблемы качества газа часто связаны с риском загрязнения влагой или нефтью.  Для снижения этих рисков требуется установка качественных систем фильтрации, регулярная проверка калибровки газа и плановая замена фильтров.   

Интеграция обслуживания плазменной резки в вашу программу технического обслуживания

Обслуживание плазменного резака неотделимо от других операций. Вместо этого это часть более крупных программ профилактического обслуживания (PM). Это связано с тем, что плазменные резаки являются лишь одним компонентом производственных процессов; если резаки обслуживаются в хорошем состоянии, но другие системы выходят из строя (или наоборот), компании теряют время и деньги. 

В результате плазменные резаки должны быть частью обычных операций ПМ, таких как: 

• Планирование профилактического обслуживания 

• Интеграция с CMMS 

• Отслеживание среднего времени наработки на отказ (MTBF) и среднего времени до ремонта (MTTR) 

• Стратегии обслуживания, ориентированного на надежность (RCM) 

• Автономное обслуживание на уровне оператора, включая ежедневную уборку и техническое обслуживание. 

• Согласование деятельности по техническому обслуживанию с производственными ключевыми показателями эффективности, такими как общая эффективность оборудования (OEE), своевременная доставка (OTD) и объемы доработок 

Включение плазменных резаков в процессы ПМ обеспечивает повышенную прозрачность и сокращает время незапланированных простоев в производственных условиях.

Расширенный мониторинг и автоматизация плазменных систем

Инструменты мониторинга и автоматизации на основе датчиков могут помочь специалистам по техническому обслуживанию раньше обнаружить проблемы с плазменной резкой и сократить время незапланированных простоев. 

Все начинается с мониторинга производительности с помощью датчиков. Используя постоянно подключенные датчики IIoT, группы технического обслуживания могут отслеживать давление воздуха в системах сжатого воздуха, качество газа, износ расходных материалов и неудачные запуски. Между тем, диагностика ЧПУ помогает предотвратить проблемы с центровкой и снизить риск некачественной резки. 

Команды также извлекают выгоду из решений теплового мониторинга для обеспечения постоянной температуры плазменной струи, а также цифровых журналов обслуживания для анализа данных и долгосрочного планирования. 

В идеале обслуживание плазменной резки должно осуществляться в тех же системах мониторинга и планирования, которые используются для остальной части производственной линии. Если подключено другое оборудование, но фрезы по-прежнему отслеживаются вручную, команды тратят время на согласование отдельных систем вместо увеличения времени безотказной работы. 

Защита точности и производительности

Станки плазменной резки обеспечивают высокоскоростную и высокоточную резку без необходимости использования горючего газа, но требуют структурированного обслуживания для поддержания такого уровня производительности. Для компаний это означает постоянный контроль качества газа и расходных материалов в рамках более масштабного профилактического обслуживания производственной линии. При эффективном внедрении техническое обслуживание плазменной резки может сократить время простоя, продлить жизненный цикл активов и повысить долгосрочную ценность. 

Чтобы улучшить обслуживание станков плазменной резки и интегрировать эти операции в более широкие процессы ПМ, многие производители сотрудничают с партнерами по техническому обслуживанию на аутсорсинге.

При оценке поставщиков обращайте внимание на такие услуги, как: 

• Разработка программы профилактического обслуживания 

• Техническая поддержка на месте 

• Решения для профилактического обслуживания 

• Знание электрических систем 

• Реализация стратегии надежности 

• Поддержка и обучение персонала 

• Опыт минимизации времени простоя в высокопроизводительных средах

Наши команды в ATS обладают навыками и знаниями, необходимыми для управления производительностью плазменной резки и разработки программ технического обслуживания, которые могут помочь сократить незапланированные простои и продлить срок службы оборудования. 

Защитите точность и производительность вашего плазменного резака с помощью комплексных услуг по техническому обслуживанию от ATS. Давайте поговорим.