Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Для різання металів застосовують кілька різних способів, які відрізняються один від одного ефективністю і собівартістю. Деякі методи застосовуються тільки для вирішення промислових завдань, деякі ж можна використовувати і в побуті. До таких належить різання плазмою. Ефективність розкрою цим способом обмежується тільки правильним вибором установки і досвідом майстра. Що таке різання металу плазмою? На чому грунтується принцип робіт? У яких сферах використовується цей метод розкрою металів?

Основи плазмового різання

Для того щоб зрозуміти основи розкрою металу за допомогою плазмового способу, необхідно спочатку зрозуміти, що таке плазма? Від розуміння того, яким чином влаштований плазматрон, і принципу роботи з цим приладом буде залежати кінцеву якість порізки.

Плазмова термічна обробка металів залежить від певних параметрів робочого струменя рідини або газу, які під тиском направляються на поверхню оброблюваної площі. Для досягнення необхідного ефекту струмінь потрібно довести до наступних показників:

  1. Температура - для появи плазми потрібно повітря майже миттєво розігріти до 5-30 тисяч градусів. Підвищена температура досягається за рахунок створення електричної дуги. Під час досягнення необхідної температури потік повітря іонізується і змінює свої властивості, отримуючи електропровідність. Технологія плазмової обробки металу на увазі застосування осушувачів, видаляють вологу, а також систем нагнітання повітря.
  2. Швидкість - на поверхню матеріалу струмінь направляється під високим тиском. Можна сказати, що розкрій металу плазмою заснований на розігріванні матеріалу до температури плавлення і моментального його видування. При цьому робоча швидкість струменя становить приблизно 2-5 км / сек.
  3. Наявність електричного кола. Все про порізки плазмою металу дізнатися можна лише на практиці. Але певні особливості потрібно врахувати ще до покупки установки. Так, є плазмотрони прямого і непрямого впливу. І якщо для перших обов'язково, щоб оброблюваний матеріал був приєднаний в загальну електромережу (виступаючи в якості електрода) і пропускав електрику, то для останніх немає цієї потреби. Плазма для порізки металу в цьому випадку виходить за допомогою електрода, який вбудований всередині держателя. Цей варіант застосовують для металів і інших матеріалів, що не проводять електрики.

Ще один важливий момент, який необхідно врахувати, - це те, що плазмова порізка товстого матеріалу практично не проводиться, оскільки це малоефективно і призводить до високих фінансових витрат.

Принцип роботи

Головний принцип роботи різання металу плазмою можна описати таким чином:

  1. Компресор подає на пальник плазмотрона повітря під тиском.
  2. Потік повітря миттєво розігрівається за рахунок дії на нього електричного струму. З урахуванням розігрівання повітряна маса через себе починає пропускати електрику, внаслідок цього і утворюється плазма. У певних моделях плазмотрона замість повітряного потоку застосовують інертні гази.
  3. Різка плазмою металу, якщо її більш детально розглянути, проводиться способом узконаправленного швидкого розігрівання поверхні до необхідної температури з подальшим видуванням розплавленого матеріалу.
  4. Під час проведення робіт неминуче з'являються деякі відходи, які включають в себе висікання або залишки листового матеріалу після висічені необхідних деталей, а також залишки розплавленого металу і окалини.

Оскільки процес пов'язаний з миттєвим нагріванням оброблюваного матеріалу до рідкого стану, то його товщина при різанні повинна становити:

  • мідь - 8 см;
  • алюміній - до 12 см;
  • чавун - до 9 см;
  • легована і вуглецева сталь - до 5 см.

Є два основні методи обробки матеріалів, від яких залежатимуть характеристики плазмової різки. А саме:

  1. Плазменно-струменевий - в даному випадку дуга з'являється безпосередньо в плазмотроне. Плазменно-струменевий спосіб обробки є універсальним, так як дає можливість обробляти неметалеві матеріали. Єдиним мінусом вважається необхідність регулярної заміни електродів.
  2. Плазменно-дугова - цей варіант підійде для будь-яких різновидів металу, які можуть проводити через себе електричний струм. Як правило, плазмодугове порізку застосовують для промислового обладнання. Сенс цього методу зводиться до того, що плазма з'являється завдяки дузі, яка виникає безпосередньо між плазмотроном і поверхнею оброблюваного матеріалу.

Плазмова різка працює за принципом звичайної дугової, але без застосування звичних електродів. При цьому ефективність цього методу обробки залежить безпосередньо від товщини оброблюваного матеріалу.

Точність і швидкість різання

Як і під час будь-якого іншого способу термічної обробки, при плазмовому різанні відбувається деяке оплавлення металу, що позначається на якості різу. Є й інші особливості, які є характерними для даного способу. А саме:

  1. Оплавлення країв - незалежно від того, які режими обробки матеріалу застосовуються, і від професіоналізму майстра, який проводить роботи, не виходить уникнути незначного оплавлення поверхні під час самого початку проведення робіт.
  2. Конусность - з урахуванням продуктивності установки і професіоналізму майстра конусність може варіюватися в межах 4-12 градусів.
  3. Швидкість проведення робіт - звичайна порізка металу за допомогою плазмотрона проводиться швидко і з невисоким витратою електроенергії. Згідно ГОСТ і технічними характеристиками ручного обладнання, швидкість плазмового різання становить не більше 6500 мм / хв.
  4. Характеристики різу - швидкість і якість різу будуть залежати від того, які конкретно операції потрібно зробити. Таким чином, розділовий розріз з низькою якістю робиться швидше за все, причому в основному ручні установки можуть різати метал до 65 мм. Для фігурної обробки деталей можлива товщиною матеріалу до 45 мм.

Від рівня професіоналізму майстра значно залежатиме якість проведення робіт. Точний і чистий рез з мінімальним відхиленням від необхідних розмірів може зробити лише працівник з профільною освітою. Без необхідної підготовки зробити фігурну порізку навряд чи вийде.

Обробка кольорових сплавів

Під час обробки кольорових металів застосовуються різні способи різання з урахуванням щільності матеріалу, його типу та інших технічних показників. Для розрізання кольорових металів необхідно дотримання таких рекомендацій:

  1. Різка алюмінію - для матеріалу товщиною до 7 см, може застосовуватися стиснене повітря. Використання його недоцільно під час низької щільності матеріалу. Якісний рез алюмінієвого листа до 2 см досягається під час застосування чистого азоту, а з товщиною 7-10 см за допомогою водню з азотом. Порізка плазмою алюмінію при товщині більше 10 см виробляється сумішшю водню з аргоном. Такий же склад радять застосовувати для толстостенной високолегованої сталі і міді.
  2. Порізка нержавіючих сталей - для проведення робіт не радять застосування стисненого повітря, з урахуванням товщини матеріалу може використовуватися чистий азот або суміші з аргоном. Потрібно врахувати, що нержавіюча сталь досить чутлива до дії змінного струму, що може призводити до зміни її структури і більш швидкого виходу з експлуатації. Порізка нержавійки проводиться за допомогою установки, яка використовує принцип непрямого дії.

Сфера використання плазмової різки

Застосування плазмотронів такою великою популярністю користується не дарма. Під час відносно простий експлуатації, а також не дуже високу вартість ручного обладнання (на відміну від інших пристроїв для різання) можна домогтися високих показників щодо якості отриманого різу.

Використання плазмової різки металу отримало своє поширення в таких виробничих сферах:

  1. Спорудження металоконструкцій.
  2. Обробка - за допомогою плазми можна розрізати майже будь-який вид металу, в тому числі чорний, тугоплавкий і кольоровий.
  3. Різні сфери промисловості, авіабудування, капітальне будівництво будівель, машинобудування і т. Д. - в усіх цих областях не обійтися без застосування плазмових різаків.
  4. Обробка деталей і художнє кування. За допомогою плазмового різака можна виготовити деталь майже будь-якої складності.

Використання верстатів з плазмовим різанням ручних установок не замінить. Таким чином, художня різання плазмою дає можливість виготовити унікальні деталі, які точно відповідають задумом художника для застосування їх в якості декоративних прикрас сходів, поручнів, огорож, огорож і т. Д.

Переваги і недоліки

Майже жодне промислове виробництво, яке якимось чином пов'язано з металопрокатом, не може обійтися без порізки металу. Вирізання точних отворів, фігурна декоративна різання, швидке розрізання на заготовки листового металу - все це можна зробити досить швидко за допомогою плазмотрона. Переваги цього способу полягають у наступному:

  1. Економічність - плазмовий спосіб на тлі стандартних методів обробки матеріалів значно виграє. Є тільки одне обмеження, яке пов'язане з товщиною матеріалу. Економічно невигідно і недоцільно розрізати за допомогою плазмотрона сталь товщиною більше 50 мм.
  2. Мобільність плазмових ручних агрегатів.
  3. Висока швидкість обробки деталей і продуктивність. На відміну від звичайного електродного способу швидкість робіт збільшується в 5-12 разів.
  4. Розкрій всіх різновидів металів (мідь, алюміній, сталь, нержавіюча сталь, титан і т. Д.).
  5. Безпека.
  6. Точність - від теплового навантаження деформації майже непомітні і згодом не зажадають додаткової обробки. При цьому точність плазмової різки складає 0, 24-0, 34 мм.

Всі ці переваги плазмового різання пояснюють, чому цей спосіб користується такою великою популярністю не тільки у виробничих цілях, але і в побутових потребах.

Але, говорячи про переваги, потрібно відзначити і певні негативні моменти:

  1. Чіткі вимоги щодо проведення обробки деталей. Майстру необхідно строго дотримуватися кут нахилу різака в районі 10-50 градусів. При невиконанні цього правила прискорюється знос комплектуючих деталей, а також порушується якість різу.
  2. Обмеження, які пов'язані з товщиною різу. Навіть у потужного устаткування найбільша щільність оброблюваного матеріалу не може бути більше ніж 10 см.
  3. Крім цього, робоче обладнання дуже складне, що робить абсолютно неможливим застосування одночасно двох ризиків, які приєднуються до одного агрегату.

Порівняння лазерної та плазмової різки

Відмінність плазмової від лазерного різання металу полягає в способах дії на поверхню матеріалу. Лазерне обладнання забезпечує більшу швидкість обробки деталей і продуктивність, причому після виконання робіт відзначається менший відсоток оплавлення. Недоліком лазерних пристроїв є їх висока ціна, а також те, що товщина оброблюваного матеріалу повинна бути не більше 2 см.

Плазмотрон, на відміну від лазера, коштує набагато дешевше, а також має більш широкі функціональні можливості і сферу застосування.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Металообробка