Задать вопрос 8 800 500 33 04

Воздушно плазменная резка металлаВоздушно плазменная резка металла

 

Современное оборудование воздушно-плазменной резки помогает быстро и без участия человека, в автоматическом режиме, получать металлические заготовки различной толщины. Суть метода воздушной резки листовой стали состоит в использовании плазмы — ионизированного газа, состоящего из заряженных частиц, благодаря которым проводится электрический ток.

 

Плазма, как источник резания

 

Газ ионизируется при нагреве. Причем чем выше температура, тем больше степень ионизации. Получаемую плазменную струю можно использовать не только для резки металла, но и для его сварки. Так, нагретый в центральной части дуги газ достигает от 5 000 до 30 000 градусов, обладает ярким свечением и высокой электропроводностью. Это и есть типичная плазма.
Полученную в плазмотронах плазменную струю используют в станках воздушно-плазменной резки с ЧПУ. В плазмотронах, в специальных камерах, с помощью дугового разряда происходит нагревание и ионизация газа.

 

Процесс резки плазмой основан на использовании постоянного тока прямого действия, возникающего в воздушно-плазменной дуге, где электрод является катодом, а лист металла — анодом.

 

Как происходит резка металла плазмой

 

Суть такого процесса состоит в локальном расплавлении с последующим выдуванием жидкого металла. Плазменный резак перемещается относительно стационарно уложенного металлического листа — так возникает линия реза.

 

Напомним, электродом служит разрезаемый металл. Возбуждение рабочей дуги осуществляется с помощью осциллятора, зажигающего вспомогательную дугу между соплом и электродом. Это и есть т.н. «дежурная дуга», выдуваемая из сопла пусковым воздухом. При этом длина факела составляет от 20 до 40 мм. В зависимости от вида источника плазменной дуги ток дежурной дуги достигает 25, 40 ,60 А.

 

Факел, касаясь дежурной дуги металла, образует рабочую режущую дугу. При этом происходит автоотключение дежурной дуги и одновременно включается увеличенный расход воздуха в установке воздушно-плазменной резки металла.

 

Если в данном агрегате использовать обычный сжатый воздух, тогда можно без особых усилий разрезать: цветные металлы, сплавы, низкоуглеродистые стали, легированные стали. Плазменно-воздушный аппарат, в сравнении с плазменной резкой в инертных газах (или с механизированной кислородной), имеет следующие преимущества:

 

  • процесс резания упрощен;
  • используется недорогой плазмообразователь (сжатый воздух);
  • при обработке низколегированных и углеродистых сталей достигается высокая чистота реза;
  • степень деформации заготовок близка к нулю;
  • процесс резания более стабилен, чем в водородосодержащих смесях.

 

В камеру вдувается газ, который сжимает столб дуги в сопловом канале плазмотрона и охлаждает его поверхностные слои с одновременным повышением температуры внутри. Как следствие, проходимая струя газа при ионизации под действием огромных температур превращается в плазму. В то же время объем газа увеличивается в 100 и более раз. При этом истечение плазмы происходит с околозвуковыми скоростями, что позволяет легко расплавить металл различной твердости и толщины.

 

Виды плазмотронов и принцип действия плазмы в них

 

Плазменные горелки включаются двумя способами. В первом случае разряд дуги возникает между нагреваемым листом металла и стержневым катодом, расположенным по оси, внутри горелки. В данном случае речь идет о плазменной струе прямого действия.

 

Аксиальные плазмотроны (прямого действия) имеют более высокий КПД , поскольку мощность, необходимая для
нагрева металлического листа состоит из двух составляющих: мощности, выделяемой анодной зоной и мощности,
передаваемой аноду плазменной струей.

 

Во втором случае дуга возникает между соплом (подключенным к «+» полюсу источника питания) и катодом. Это и есть плазменная струя косвенного действия. Часть плазмы дугового столба, под действием струи газа, исходящей из сопла, сжимается и выносится из плазмотрона.

 

Тепловая энергия такой плазмы состоит из суммы потенциальной и кинетической энергий частиц, участвующих в нагреве и плавлении металла. Чаще всего и удельная, и общая тепловая энергии незначительны, поэтому данные плазмотроны применяют для разрезания неэлектропроводных материалов или сварки тонких металлов.

 

Чтобы стабилизация дуги и оттеснение ее от стенок сопла были постоянными, используют тангенциальную или осевую подачи газа. Сопла имеют специальные вкладыши для ликвидации турбулентности при ассиметричных газовых потоках.

 

Серия S-WT Серия M30 Серия L50 Серия L100-COMBI
S-WT S-WT S-WT S-WT
Цена: от 230 000 руб. Цена: от 470 000 руб. Цена: от 700 000 руб. Цена: от 860 000 руб.

 

Разделение участков резания по толщине металла

 

Плазменные струи в воздушно-плазменных установках создают три характерных участка, где разнятся механизмы взаимодействия со стороны теплового потока и металлического листа. Так, на I участке (поверхность металла — нижняя часть анода) процесс плавки происходит за счет тепловой энергии, образуемой от столба плазменной резки. Тепловой поток в толще металл регулируется путем отставания оси дуги от фронта плавления.

 

Во II участке теплопоток формируется за счет увеличения теплопроводности газа, источника плазмы. Причем этот процесс осуществляется при снижении температуры плазмообразователя из-за удаления сечения сжатой дуги от торца плазмотрона.

 

Здесь тепловая энергия плазменного потока увеличивается за счет возникновения дополнительной энергии, исходящей от анодного пятна дуги. Это приводит к опережению зоны плавления относительно других частей реза. Следует сказать, что такая энергия существенно меньше энергии плазменного потока, формируемого при резке металла плазмой.

 

На III участке тепловой поток возникает за счет уменьшения, в нижней части листа, ширины реза. С фронта плавления, под воздействием силового потока плазменной струи, удаляется расплавленный металл. В результате в месте резки металла наблюдается высокая концентрация энергии, что способствует обеспечению минимальной ширины реза (2-2, 5 мм).

 

Мы предлагаем купить установку воздушно-плазменной резки, цена которой вполне конкурентоспособна. Данное оборудование обеспечит отличное качество кромок получаемых заготовок (без наплывов), отсутствие коробления даже тонких деталей, произвольную конфигурацию деталей и значительную экономию металла из-за рационального раскроя листа (при минимальных отходах).

 

Таблица. Скорость воздушно-плазменной резки в зависимости от толщины металла (м/мин)

 

Разрезаемый материал Сила тока А Толщина металла, м
10 20 30 40 50 60 80
 Сталь 200 3,6 1,6 1 0,5 0,4 0,2 0,1
300 6 3 1,8 0,9 0,6 0,4 0,2
400 7 3,2 2,1 1,2 0,8 0,7 0,4
 Медь 200 1,2 0,5 0,3 0,1
300 3 1,5 0,7 0,5 0,3
400 4,6 2 1 0,7 0,4  0,2
 Алюминий 200 4,5 2 1,2 0,8 0,5
300 7,5 3,8 2,6 1,8 1,2 0,8  0,4
400 10,5 5 3,2 2 1,4 1  0,6

 

Остались вопросы? Задайте их нашим специалистам!