Плазмова різка

Плазмове різання — це термічний процес різання, в якому використовується струмінь електропровідної плазми для різання провідних металів, таких як сталь, нержавіюча сталь, алюміній і мідь. Плазма насправді є високо{1}}швидкісним струменем іонізованого газу, який використовується для плавлення матеріалу, і її широко використовують у виробництві металу через її економічну ефективність і універсальність.

 

опис

 

Сама плазма проводить електричний струм, і плазмова дуга безперервна, доки живлення подається на електрод і плазма залишається в контакті з деталлю. Плазмове різання – це високоефективна технологія різання металу, яка використовує високо{1}}температурну плазмову дугу як джерело тепла, і її основний принцип полягає у використанні високочастотної-дуги для іонізації газу з утворенням плазми під час плавлення металу заготовки при високій температурі понад 3000 градусів і використання надзвукового потоку повітря для видування розплавленого металу для досягнення різання. Тиск цього потоку газу ефективно контролює радіус пучка плазми. Направляючи контрольований електрично заряджений стан речовини через сфокусоване сопло, ви можете легко різати такі матеріали, як сталь, нержавіюча сталь і алюміній.

 

Параметри допоміжного газу

 

Машина для плазмового різання може працювати з різними газами, включаючи стиснене повітря, азот, аргон, водень і кисень, або суміші двох або трьох різних газів. Їх функція дуже схожа на захисний газ, кожен з них показує різні результати, і нижче наведено короткий підсумок:

 

√Стиснене повітря, цей газ дуже універсальний і недорогий, і він добре працює з м’якою сталлю, нержавіючої сталлю та алюмінієм до 30 мм.

√Кисень, це популярний газ, який широко використовується для вуглецевої сталі в програмах, які вимагають чистого різання та високої швидкості різання, і зазвичай він може різати м’яку сталь до 35 мм із вищим нагріванням, що означає, що вимагає більше чутності. Отже, більше теплової енергії може пошкодити заготовки, крім того, кисень не дуже сприятливий для нержавіючої сталі та алюмінію, а поверхня різу повністю окислюється через кількість кисню та тепла, що використовується.

√Азот широко використовується для важких-застосувань для товстих металів до 80 мм і може створювати високоякісні різи для більшості матеріалів, зокрема нержавіючої сталі, вуглецевої сталі та алюмінію. Зазвичай азот часто використовується з кількома вторинними газами, такими як повітря, вуглекислий газ і аргон для більш товстих пластин.

√Аргон, це інертний газ, який не реагує з високотемпературним розрізом, і це не стандартний допоміжний газ через низьку провідність. Тому його часто змішують із воднем для створення найгарячішого плазмового-полум’я для чистого різання.

 

 

Розгляд інвестицій для плазми проти волоконного лазера

 

Плазмові машини працюють шляхом направлення ріжучого газу (повітря, кисню, азоту, повітря, аргону тощо) через сопло з вузьким отвором, а потім газ іонізується для створення плазмової дуги. Тоді як захисний газ використовується для оточування плазмової дуги, щоб допомогти сформувати дугу, а плазмова дуга з дуже високою температурою може прорізати металеві матеріали.

У той час як волоконні лазери використовують світло, вироблене діодом, і спрямовують його вздовж волоконно-{0}}оптичного кабелю та оптичних компонентів, а потім світловий промінь фокусується та посилюється для різання металевої заготовки. Волоконний лазер також потребує ріжучого газу, який вводиться в ріжучу головку під оптичними компонентами та виходить із сопла разом із лазерним променем. Відповідно до досвіду Fabmann, для тонших пластин < 12 мм, труб або профілів, які вимагають високих допусків на розміри, волоконний лазер є кращим варіантом. Хоча витрати на придбання та експлуатацію, як правило, вищі, ніж витрати на плазмову машину, в середньому для досягнення беззбитковості потрібно близько 5 років. Плазмові різаки мають відносно високу продуктивність, широкий діапазон різання та порівняно низькі витрати на придбання із середнім терміном окупності 3 роки. Таблиця нижче дає вам деяке базове розуміння їхніх ключових функцій.

 

Параметри	Волоконний лазер	HD плазма
Варіанти матеріалів	М'яка сталь, нержавіюча сталь, алюміній, мідь	Усі електропровідні метали
Діапазон товщини	До 30 мм	До 50 мм
Прямоугольність краю	ISO 1	ISO 2 - 4
Толерантність до зрізу	0,05-0,1 мм в залежності від товщини матеріалу	0,2 мм - 0.5 мм залежно від товщини матеріалу
Ширина пропилу	0.15 - 0.4 мм	0,5 – 2,2 мм
HAZ	Вужчий	Ширше
Швидкість різання (<10 mm)	Швидше	Повільніше
Cutting Speed (>10 мм)	Повільніше	Швидше
Закупівельна ціна	Високий	25-35% лазера
Операційні витрати	Низький	Низький
Технічне обслуговування	Помірний	Помірний
Період беззбитковості	4-6 років	3-4 роки

 

Щоб прийняти об'єктивне інвестиційне рішення, необхідно врахувати кілька важливих факторів:

 

√Типи сировини, розрізні, плазмові та лазерні машини надзвичайно схожі, коли йдеться про асортимент матеріалу, і головними відмінностями є їх діапазон товщини різання та якість різання. Обидва вони можуть різати всі електропровідні матеріали, такі як м’яка сталь, нержавіюча сталь, латунь, мідь і алюміній. Якщо більшість вашого матеріалу становить менше 10 мм і має складні профілі, зокрема труби, може бути-рентабельніше інвестувати волоконно-лазерний різальний верстат і замовити плазмове різання.

 

√Якість різання охоплює кілька важливих елементів, таких як прямокутність, окалина, кромка зрізу, HAZ (зона теплового впливу). Для волоконного лазера якість різання значною мірою залежить від потужності, швидкості різання, газу та тиску газу та розміру сопла. Зазвичай популярна установка живлення не містить шлаку для волоконних лазерів, наприклад 4 мм для лазерів 2 кВт, 6 мм для лазерів 6 КМ. Нижче наведено короткий перелік популярних проблем якості різання:

 

● Прямоугольність, волоконні лазери здатні створювати майже квадратний розріз і можуть бути віднесені до категорії ISO 1. Типові плазмові розрізи зазвичай мають злегка увігнуту форму на кромці зрізу та кут скосу в діапазоні ISO 3-5.

●Окалина визначається як небажані металеві відходи, які не були викинуті з розрізу, який утворюється на нижній стороні розрізу. Машина для плазмового різання може досягти високої якості обрізаної кромки, але оператори повинні вирішити, яка якість або швидкість різання є пріоритетом. Низьке різання може призвести до утворення сильного шлаку на нижній стороні заготовки, тоді як надто швидке різання може призвести до того, що металеві кульки будуть розташовані внизу різу, і видалити ці кульки досить важко.

●Плазмовий різак Edge може давати більш гладкі краї різу завдяки більшому розміру плями, але, звичайно, це також залежить від того, як оператор налаштує параметри різання для досягнення оптимізованої якості різання.

●HAZ, це значною мірою залежить від вихідної потужності машини та швидкості різання, і як волоконний лазер, так і плазмовий різак створюють HAZ. Але зазвичай волоконний лазер створює менший ЗТВ.

 

 

√Допуск до різання та якість отвору, це також називають якістю різаної частини, особливо якість отвору часто вважається мірою точності, яка оцінюється за тим, наскільки циліндричним може бути отвір. Ступінь точності часто оцінюють за шириною пропилу, чим ширший пропил, тим грубіша точність. Розпил визначає, наскільки малий внутрішній контур можна вирізати, а тим часом теплове спотворення може змінити розмір заготовки. Волоконний лазер має вищу толерантність порівняно з плазмовим кутером.

 

√Вартість, волоконні лазери, як правило, дорожчі за плазмові машини, як за початковою вартістю покупки, так і за експлуатаційними витратами.

 

Коротше кажучи, лазер є кращим варіантом для різання тонкої м’якої сталі, нержавіючої сталі та алюмінію з діапазоном товщини від 0,5 мм до 10 мм, а його вища точність, швидкість і здатність вирізати складні форми роблять його більш бажаним, ніж плазмовий верстат. У діапазоні 10-15 мм волоконний лазер цілком можна порівняти з плазмовою машиною. Для надміцних пластин товщиною понад 15 мм кращим варіантом може бути сучасна плазмова машина з ЧПК.

 

Різні сталеві матеріали шляхом плазмового різання

 

Особливості плазмового різання

 

Плазмова машина починає набувати великої популярності завдяки меншим інвестиціям і порівнянній якості різання, хоча вона не така хороша, як лазерна різальна машина для різання тонших металевих матеріалів, і вона має такі особливості:

 

 

Тому плазму часто використовують для різання товстих металів, наприклад для швидкого створення прототипів‌ та художнього дизайну. Підсумовуючи, плазмове різання — це доступний спосіб різання металу (особливо для нержавіючої сталі, алюмінію та товстих листів) із меншою точністю порівняно з лазерним різанням, і він дуже популярний для виготовлення важких конструкцій, таких як суднобудування та будівництво.