плазмова різка металу добре підходить для оброблення високолегованих сталей. Такий метод перевершує газові різаки мінімальної зоною прогріву, що дозволяє швидко провести рез, але уникнути деформації поверхні від перегріву. На відміну від механічних способів різу ( «болгаркою» або верстатом), здатні виконувати оброблення поверхні з будь-якого малюнку, отримуючи унікальні цілісні форми з мінімальними відходами матеріалу. ? Яка технологія процесу різання?

Плазмова різка металу і її принципи роботи засновані на посиленні електричної дуги, Шляхом розгону газом під тиском. Це збільшує температуру ріжучого елемента в кілька разів, на відміну від пропан-кисневого полум'я, що дозволяє швидко здійснити рез, не давши високому коефіцієнту теплопровідності матеріалу передати температуру на іншу частину виробу і деформувати конструкцію.

Плазмова різка металу на відео дає загальне уявлення про те, що відбувається процесі. Суть методу така:

1. Джерело струму (який живиться від 220 V для невеликих моделей, і 380V для промислових установок, розрахованих на велику товщину металу) видає необхідну напругу.
2. По кабелях струм передається на плазмотрон (пальник в руках зварника-різьбяра). У пристрої є катод і анод - електроди, між якими запалюється електрична дуга.
3. Компресор нагнітає потік повітря, що передається по шлангах в апарат. У плазмотроне є спеціальні завіхрітелі, що сприяють напрямку і закручування повітря. Потік пронизує електричну дугу, іонізуючи її і розганяючи температуру в багато разів. Виходить плазма. Дана дуга називається чергової, оскільки горить для підтримки роботи.
4. У багатьох випадках використовується кабель маси, який приєднується до розрізається матеріалу. Піднісши плазмотрон до виробу, дуга замикається між електродом і поверхнею. Така дуга називається робочою. Велика температура і тиск повітря пронизують необхідне місце в виробі, залишаючи тонкий рез і невеликі напливи, легко видаляються постукуванням. Якщо контакт з поверхнею втрачається, то дуга автоматично продовжує горіти в черговому режимі. Повторне піднесення до виробу дозволяє відразу продовжувати різання.
5. Після закінчення роботи, кнопка на плазмотроне відпускається, що вимикає всі види електричної дуги. Деякий час виконується продування повітрям системи для видалення сміття і охолодження електродів.

Ріжучий елемент - іонізована дуга плазмотрона, дозволяє не тільки обробляти матеріал на частини, а й зварювати його назад. Для цього використовують присадні дріт, відповідну за складом для конкретного виду металу, а замість звичайного повітря подається інертний газ.

Різновиди плазмового різання і принципів роботи

Оброблення металів іонізованої високотемпературної дугою має кілька модифікацій по використовуваному підходу і призначенню. В одних випадках електричний ланцюг, для виконання різу, повинна замкнутися між плазмотроном і виробом. Це підходить для всіх видів струмопровідних металів. Від апарату виходить два дроти, один з яких проходить в пальник, а другий кріпиться до оброблюваної поверхні.

Другий метод полягає в горінні дуги між катодом і анодом, укладеними в соплі плазмотрона, і здатності здійснити рез цієї ж дугою. Даний спосіб добре підходить до матеріалів нездатним проводити струм. У цьому випадку від апарату виходить один кабель провідний до пальника. Дуга постійно горить у робочому стані. Все це відноситься до повітряно-плазмового різання металу.

Але бувають моделі плазмореза, де в якості іонізуючого речовини використовується пар від заливається рідини. Такі моделі працюють без компресора. У них є невеликий резервуар для заливки дистильованої води, що подається на електроди. Випаровуючись, створюється тиск, що підсилює електричну дугу.

переваги плазмореза

Принципи роботи плазмового різання, що використовує високотемпературну дугу, дозволяють отримувати ряд переваг перед іншими видами оброблення металу, а саме:

• Можливість обробляти будь-які види стали, включаючи метали з високим коефіцієнтом теплового розширення.
• Розрізання матеріалів не проводять електричний струм.
• Висока швидкість робіт, що проводяться.
• Легка здатність до навчання робочому процесу.
• Різноманітні лінії різу, включаючи фігурні форми.
• Висока точність різання.
• Мала подальша обробка поверхні.
• Менше забруднення навколишнього середовища.
• Безпека для зварника через відсутність газових балонів.
• Мобільність при транспортуванні обладнання має малі розміри і вага.

Технологія плазмового різання металу

Як працює плазмова різка показано на відео. Подивившись кілька таких уроків можна приступати до самостійних проб. Процес здійснюється в наступній послідовності:

1. Розрізати виріб виставляється так, щоб під ним був просвіт в кілька сантиметрів. Для цього використовуються підкладки під краю, або конструкція встановлюється на край столу, щоб оброблювана частина була над підлогою.
2. Розмітку лінії різу краще виконувати чорним маркером, якщо робота ведеться на нержавіючої сталі або алюмінії. Коли треба буде обробити «чорний» метал, то лінію краще провести тоненьким дрібному, який чіткіше видно на темній поверхні.
3. Важливо переконатися, що шланг від пальника не лежить поруч з місцем різу. Сильний перегрів може його зіпсувати. Початківці зварювальники можуть через хвилювання це не побачити і пошкодити обладнання.
4. Надягають захисні окуляри. Якщо працювати належить довго, то краще скористатися маскою, яка закриє не тільки очі, але і все обличчя від ультрафіолету.
5. Якщо різання буде вестися на підкладках виставлених на підлозі, то слід підкласти лист металу, щоб бризки не зіпсували покриття підлоги.
6. Перед початком роботи необхідно переконатися, що компресор набрав достатній тиск, а водяні моделі розігріли рідина до потрібної температури.
7. Запуском кнопки запалюється дуга.
8. Тримати плазмотрон необхідно перпендикулярно поверхні, що розрізає. Допускається невеликий кут відхилення щодо цього положення.
9. Початок різу краще виробляти з краю вироби. Якщо необхідно почати з середини, то бажано просвердлити тоненьке отвір. Це допоможе уникнути перегріву і западини в цьому місці.
10. При веденні дуги необхідно дотримуватися дистанції до поверхні в 4 мм.
11. Для цього важливий акцент під руки, який здійснюється ліктями об стіл або про коліна.
12. При веденні різу важливо візуально засвідчуватися в появі просвіту на пройденому ділянці, інакше доведеться проводити різання повторно.
13. Коли лінія розрізу закінчується, необхідно дотримати обережність, щоб деталь не впала на ноги.
14. Відпускання кнопки припиняє горіння дуги.
15. Молотком відбивається тонкий шар шлаку по краях різу. Якщо є необхідність, то проводиться додаткова зачистка вироби на наждачному колі.

обладнання, що використовується

Щоб здійснювати плазмове різання використовуються різні апарати і пристосування. Джерело струму може бути невеликих розмірів, і містити в собі трансформатор, кілька реле і осцилятор. Маленькі моделі дуже компактні для перенесення і роботи на висоті. Вони здатні розрізати метали до 12 мм завтовшки, чого достатньо для більшості видів робіт на виробництві і вдома. Великі апарати мають схожу схему пристрою, але мають більш потужними параметрами за рахунок використання матеріалів більшого перетину, і підвищеними входять значеннями напруги. Такі моделі перевозяться на візках, а робота з виробами ведеться плазмотроном, що кріпиться до кронштейну. Їм можна різати матеріали товщиною до 100 мм.

Плазмотрони як великих, так і малих апаратів влаштовані однаково, але відрізняються за розмірами. У всіх є рукоятка і кнопка пуску. У кожному є електрод стрижневий (катод) і внутрішнє сопло (анод), між якими горить дуга. Завихритель потоків направляє повітря і розганяє температуру. Ізолятор захищає зовнішні частини від перегріву і передчасного контакту електродів. Зовнішні сопла встановлюються в залежності від розрізаючої товщини. Наконечники закривають сопло від бризок розплавленого металу. На кінець плазмотрона можуть одягатися різні насадки, які допомагають зберігати дистанцію під час роботи і прибирають нагар з фасок. Компресор подає повітря через шланг, а його вихід регулюється клапаном.

Винахід плазмового різання дозволило прискорити роботу з багатьма легованими сталями, а точність лінії різу і можливість виробляти вигнуті фігури, допомагають отримувати різноманітні вироби для виробничих процесів. Розуміння функціонування апарату та суті виконуваної ним роботи допоможе швидко освоїти це корисний винахід.

На сьогоднішній день важко уявити важку промисловість без використання зварювання і різання металу. На більшості промислових підприємств, що займаються обробкою металевих виробів, використовується особливий спосіб різання - плазмовий.

Плазмова різка - це процес обробки матеріалів, при якому ріжучим елементом є струмінь плазми.

Мало хто знає, як здійснюється плазмова різка металу своїми руками і які основні етапи даного процесу. Найчастіше товщина оброблюваних виробів становить менше 20 см. Саме для різання металу такої товщини і застосовуються плазмові апарати.

Характеристика різання виробів за допомогою плазми

Ті, хто для поділу металу застосовує кисневий різак, знають, що плазмова різка багато в чому відрізняється від цього методу. Тут замість ріжучого газу використовується струмінь плазми. Як і при звичайній зварці, при плазмовому різанні використовується електрична дуга. Вона запалюється безпосередньо між поверхнею предмета і електродом. Подається газ при цьому стає плазмою. Цікавим є той факт, що температура останньої може досягати декількох десятків тисяч градусів (від 5 до 30 тисяч). При цьому швидкість струменя нерідко сягає 1500 м / с. Плазмова різка металу підходить для виробів завтовшки до 20 см. Що ж стосується подається в сопло газу, то він буває декількох типів: активний і неактивний.

До першої категорії відноситься кисень і повітряна суміш, до другої - азот, водень, а також деякі інертні гази, наприклад, аргон. Вибір того чи іншого газу залежить від металу. Якщо це чорний метал, то рекомендується застосовувати активні гази. Неактивні підходять більше для кольорових металів (алюмінію, міді) і їх сплавів. Ручна плазмова різка буває поверхневою і розділової. Остання використовується набагато частіше. Потрібно знати, що подібний спосіб різання металу є найбільш автоматизованим. Плазмова різка включає в себе використання спеціальних автоматичних (програмованих) верстатів.

Повернутися до списку

Позитивні і негативні сторони

Плазмова різка має свої позитивні і негативні сторони. До переваг, по-перше, належить можливість використання обладнання для різання будь-якого металу. Досягається це завдяки підвищеній температурі в робочій зоні. По-друге, важливим аспектом є висока швидкість роботи. Це забезпечує найкращу продуктивність. По-третє, плазмова різка відмінно підходить для вирізання виробів різної геометричної форми. Простим газовим методом цього домогтися неможливо. По-четверте, велике значення має те, що подібна різка металу є точною і швидкою. Тут в значній мірі знижується ймовірність отримання неякісних виробів, так як робота автоматизована.

По-п'яте, всім відомо, що проста кисневе різання може становити небезпеку для людини і оточуючих. Плазмова різка найменш небезпечна. По-шосте, подібна робота може проводитися як на відкритому повітрі, так і під водою. Важливо і те, що витрати на 1 м матеріалу набагато менше, в силу всього цього плазмова різка все частіше застосовується на великих промислових об'єктах. Що ж стосується негативних сторін цього процесу, то обладнання є досить дорогим, тому така методика рідко використовується в домашніх умовах.

Повернутися до списку

Який апарат вибрати

Плазмова різка металу починається з підготовки обладнання. Для цього буде потрібно вибрати якісний апарат. Виділяють 2 типу обладнання: инверторное і трансформаторне. Інвертори знайомі багатьом, так як з їх допомогою здійснюється зварювальне справу. Вони прийшли на зміну трансформаторів. Інверторні агрегати мають невеликі габарити, вони компактні, естетичні і споживають менше енергії. При придбанні обладнання потрібно звертати увагу на такі характеристики, як тривалість роботи в активному режимі і потужність. Недолік такого агрегату в тому, що він досить чутливий до перепадів напруги в мережі.

Устаткування для різання по типу трансформаторів найбільш надійне і довговічне. Особливістю трансформаторів є те, що при високій потужності їх можна застосовувати для автоматизованого різання. Ручний метод теж застосовується. Якщо різання металу передбачається проводити в приватній майстерні або на промислових об'єктах, то доцільніше купувати апарат трансформаторного типу. Він також широко поширений при виготовленні автомобілів. Потрібно пам'ятати, що будь-яка плазмова різка - дороге задоволення.

Апарат буде коштувати недешево. Важливим критерієм при виборі обладнання є максимальна товщина різання. Для кольорових металів (міді) вона завжди менше. Якщо в технічному паспорті вказана максимальна товщина 10 мм, то даний показник відноситься до некольорових металів.

Повернутися до списку

Особливості ручного дугового плазмового різання

Для різання виробів з металу нерідко використовується ручний метод. Особливість його в тому, що не потрібно високої кваліфікації, щоб розрізати виріб. Роботу може виконати будь-яка людина, знаючи всі основні етапи процесу. Придбавши плазмовий різак, можна розрізати не тільки метал, але і плитку, деревину та інші матеріали. Плазмова різка ручним способом починається з огляду обладнання, сопла, електродів. Сопло і електроди повинні бути надійно закріплені. Щоб заощадити матеріали, доцільно запалювати дугу якомога рідше. Щоб апарат почав працювати, в нього потрібно подати стиснене повітря.

З цією метою можна використовувати балони, які заповнені повітрям, компресор або підключити обладнання до центрального трубопроводу (якщо різання проводиться в промислових умовах). Найбільш надійні апарати оснащені спеціальним регулюючим пристроєм, за допомогою якого надходить повітря розподіляється в апараті.

Наступний етап - налаштування обладнання. Для цього потрібно правильно підібрати силу струму. Переважно почати різати на сильному струмі. При цьому робиться кілька пробних розрізів. Неправильно підібраний режим може привести до перегрівання металу і його розбризкування. При оптимальному режимі горіння дуги лінія розрізу повинна бути рівною, а метал не повинен деформуватися.

Якщо потрібно різати листовий матеріал, то сопло пальника розміщують близько до поверхні металу. Для цього включається кнопка харчування на апараті. Незабаром після цього повинна спалахнути чергова дуга, а після неї ріжучий. Дуга повинна бути спрямована під кутом 90 ° до металу. Пальник пересувається зверху вниз. Якщо автоматична плазмова різка відрізняється високою швидкістю, то при ручному методі пальник потрібно рухати повільно. В кінці роботи доцільно ненадовго зупинити просування пальника, щоб завершити різання.

Повернутися до списку

Різка різних металів

Різка того чи іншого металу може мати свої особливості. На сьогоднішній день частіше застосовується різання листового матеріалу. Зазвичай він представлений сталлю. Нерідко доводиться здійснювати різання алюмінію. Якщо зварювання цього металу утруднена через утворення на його поверхні захисної плівки у вигляді оксиду алюмінію, різання алюмінію здійснюється цілком просто. Тут важливо пам'ятати, що повітря і активні гази використовувати не потрібно.

Плазмова різка алюмінію виконується з використанням аргону або азоту.

Аргон і азот є хімічно менш активними елементами, тому в процесі різання і нагрівання металу на ньому не формується оксидна плівка. Ще одним поширеним матеріалом є сталь. У даній ситуації різання проводиться без використання захисних газів. Повітряно-дугове плазмова різка відмінно підходить для виробів з нержавіючої сталі. це найбільш доступний спосіб різання.

Повернутися до списку

Різка плазмовим струменем

На відміну від дугового методу, при різанні плазмовим струменем метал не бере участь у формуванні електричного кола. Сама ж електрична дуга є, але вона формується безпосередньо між внутрішньою частиною сопла і електродом. Така електрична дуга необхідна для того, щоб сформувалася плазма. Це дає можливість різати матеріали, які не проводять електричний струм. Плазма в даній ситуації є високошвидкісний. Найчастіше цей метод застосовується з метою поділу листового матеріалу. Що стосується використання електродів, то для плазмового різання підходять електроди на основі різних сплавів вольфраму.

Необхідно пам'ятати, що для проведення різання матеріалів за допомогою потоку плазми, потрібно мати в наявності необхідні інструменти і матеріали. Вони включають в себе апарат для різання, джерело електричного струму, спецодяг, взуття, маску, рукавиці, молоток, зубило, металеву щітку. Нерідко для здійснення подібної роботи апарат для плазмового різання робиться своїми руками. За потужністю він може не поступатися заводському.

Плазмове різання дуже часто використовують в таких галузях промисловості, як суднобудування, машинобудування, а також при виготовленні металоконструкцій, комунальній сфері та т. П. Крім цього, плазморез досить часто використовується в приватній майстерні. З його допомогою швидко і якісно розрізають будь-який матеріал, який проводить струм, і деякі нетокопроводящих матеріали - дерево, камінь і пластик.

Технологія плазмового різання дозволяє розрізати листовий метал і труби, виконувати фігурний рез або виготовляти деталі. Робота здійснюється за допомогою високотемпературної плазмової дуги. Щоб її створити, потрібно тільки джерело струму, повітря і різак. Щоб робота виконувалася досить легко, а рез виходив рівним і красивим, слід з'ясувати, як здійснюється принцип роботи плазмового різання.

Як влаштований плазморез

Цей апарат складається з наступних елементів:

• джерело живлення;
• повітряний компресор;
• плазмовий різак або плазмотрон;
• кабель-шланговий пакет.

Джерело живлення для апарату плазменного різання здійснює подачу на плазмотрон певної сили струму. Являє собою інвертор або трансформатор.

Інвертори досить легкі, в плані енергоспоживання економні, за ціною недорогі, проте, здатні розрізати заготовки невеликої товщини. Через це їх застосовують тільки в приватних майстернях і на маленьких виробництвах. У інверторних плазмореза ККД на 30% більше, ніж у трансформаторних і у них краще горить дуга. Часто використовують їх для робіт у важкодоступних місцях.

Трансформатори набагато важкувато, витрачають багато енергії, але при цьому мають меншу чутливість до перепадів напруги, і з їх допомогою розрізають заготівлі великої товщини.

Плазмовий різак вважається головним елементом плазмореза. Його основними елементами є:

• сопло;
• охолоджувач / ізолятор;
• канал, необхідний для подачі стисненого повітря;

Компресор потрібно для подачі повітря. Принцип роботи плазмового різання передбачає застосування захисних і плазмообразующих газів. Для апаратів, які розраховані на силу струму до 200 А, Застосовується тільки стиснене повітря як для охолодження, так і для створення плазми. Вони здатні розрізати заготовки товщиною в 50 мм.

Кабель-шланговий пакет використовується для з'єднання компресора, джерела живлення і плазмотрона. за електричному кабелю від інвертора або трансформатора починає надходити ток для збудження електричної дуги, а по шлангу здійснюється подача стисненого повітря, який потрібно для виникнення всередині плазмотрона плазми.

Принцип роботи

При натисканні на кнопку розпалу починається подача струму високої частоти від джерела живлення (інвертора або трансформатора). В результаті цього усередині плазмотрона утворюється чергова електрична дуга, температура якої досягає 8 тис. Градусів. Стовп цієї дуги починає заповнювати весь канал.

Після того як виникла чергова дуга, в камеру починає надходити стиснене повітря. Вириваючись з патрубка, він проходить через електричну дугу, Нагрівається, при цьому збільшуючись в обсязі в 50 або 100 разів. Крім того, повітря починає іонізуватися і перестає бути діелектриком, набуваючи властивості проводити струм.

Сопло плазмотрона, звужене донизу, обжимає повітря, створюючи з нього потік, яке починає вириватися звідти зі швидкістю 2 - 3 м / с. У цьому момент температура повітря часто досягає 30 тис. Градусів. Саме такий розпечений іонізоване повітря і є плазмою.

У той час, коли плазма починає вириватися з сопла, відбувається її зіткнення з поверхнею оброблюваного металу, чергова дуга в цей момент гасне, а запалюється ріжучий. вона починає розігрівати заготовку в місці різу. Метал в результаті цього плавиться і з'являється рез. На поверхні металу, що розрізає утворюються невеликі частинки розплавленого металу, здуває з неї потоком повітря. Таким чином здійснюється робота плазмотрона.

Переваги плазмового різання

Роботи з різання металу часто здійснюються на будмайданчику, в майстерні або цеху. Можна використовувати для цього автоген, але не всіх це влаштовує. Якщо обсяг робіт, пов'язаний з різкою металу, занадто великий, а вимоги, що пред'являються до якості різу, дуже високі, то слід подумати про те, щоб використовувати плазмовий різак, які мають такі переваги:

Недоліки плазмового різання

Недоліки в роботі плазмового різання теж є. Перший з них - максимально допустима товщина різу досить невелика, і у найпотужніших агрегатів вона рідко буває більше 80 - 100 мм.

Наступний недолік - досить жорсткі вимоги, що пред'являються до відхилення від перпендикулярності різу. кут відхилення не повинен бути більше 10 - 50 градусів і залежить це від товщини деталі. Якщо трапляється вихід за ці межі, то виникає досить істотне розширення різу, що в результаті спричиняє швидкий знос витратних матеріалів.

Крім того, робоче обладнання досить складне, що робить абсолютно неможливим використання двох ризиків одночасно, які підключаються до одного апарату.

висновок

Принцип роботи плазмового різання досить простий. Крім того, апарат, який використовується для цього, має велика кількість переваг, в кілька разів перевершують наявні недоліки. Якщо його правильно експлуатувати, то можна істотно заощадити час і отримати якісний результат.

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 технічним характеристикам 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 гідності 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.

для ефективної обробки ряду металів часто використовується плазмова різка, принцип роботи якої полягає в застосуванні плазмової дуги.

1 Технологія плазмового різання металу

Що нас цікавить процес різання плазмовою дугою в світовій практиці "ховається" під абревіатурою PAC. Під плазмою розуміють високотемпературний іонізований газ, який може проводити електрострум. А плазмова дуга формується в агрегаті під назвою плазмотрон зі звичайної електричної.

Останню стискають, а потім привносять в неї газ, що володіє можливістю утворення плазми. Трохи нижче буде розказано про те, яке значення для процесу плазмового різання мають такі плазмообразующих гази.

Технологічно існує дві методики різання:

2 Плазмова різка - принцип роботи плазмотрона

Плазмотрон являє собою пристрій плазмового різання, в корпусі якого розміщують невелику по перетину дугову камеру циліндричної форми. На виході з неї є канал, який створює стислу дугу. З заднього боку такої камери розташовується зварювальний стрижень.

Між наконечником пристрою і електродом запалюють попередню дугу. Ця стадія необхідна, так як збудження дуги між розрізати матеріалом і електродом домогтися практично невозможно.Указанная попередня дуга виходить з сопла плазмотрона, стикається з факелом, і в цей момент створюється вже безпосередньо робочий потік.

Після цього формує канал повністю заповнюється стовпом плазмової дуги, газ, який утворює плазму, надходить в камеру плазмотрона, де відбувається його нагрівання, а потім іонізація і збільшення в об'ємі. Описана схема обумовлює високу температуру дуги (до 30 тисяч градусів за Цельсієм) і таку ж потужну швидкість витікання газу з сопла (до 3 кілометрів в секунду).

3 плазмообразующих гази і їх вплив на можливості різання

Плазмообразующих середовище - це, мабуть, ключовий параметр процесу, який визначає його технологічний потенціал. Від складу даного середовища залежить можливість:

• настройки показника теплового потоку в зоні обробки металу і щільності струму в ньому (за рахунок зміни ставлення перетину сопла до току);
• варіювання обсягу теплової енергії в широких межах;
• регулювання показника поверхневого напруги, хімскладу і в'язкості матеріалу, який піддається різанню;
• контролю глибини насиченого газом шару, а також характеру хімічних і фізичних процесів в зоні обробки;
• захисту від появи підпливемо на металевих і (на їх нижніх краях);
• формування оптимальних умов для виносу з порожнини різу розплавленого металу.

Крім того, багато технічні характеристики обладнання, що використовується для плазмового різання, також залежать від складу описуваної нами середовища, зокрема такі:

• конструкція охолоджуючого механізму для сопел пристрої;
• варіант кріплення в плазмотроне катода, його матеріал і рівень інтенсивності подачі на нього охолоджуючої рідини;
• схема управління агрегатом (його циклограмма визначаються саме витратою і складом газу, використовуваного для формування плазми);
• динамічні і статичні (зовнішні) характеристики джерела живлення, а також показник його потужності.

Мало знати, як працює плазмова різка, крім цього слід правильно підбирати комбінацію газів для створення плазмоутворюючого середовища, беручи до уваги ціну застосовуваних матеріалів і безпосередньо собівартість операції різання.

Як правило, для напівавтоматичного та ручної обробки корозійностійких сплавів, а також машинного й економічною ручної обробки міді і алюмінію використовують середу, утворену азотом. А ось вже низколегированная вуглецева сталь краще ріжеться в кисневої суміші, яку категорично не можна застосовувати для обробки виробів з алюмінію, стійкою проти корозії сталі та міді.

4 Переваги та недоліки плазмового різання

Сам принцип роботи плазмового різання обумовлює переваги даної технології перед газовими методиками обробки неметалічних і металевих виробів. До головних достоїнств використання плазмового обладнання можна віднести наступні факти:

• універсальність технології: практично всі відомі матеріали можна різати за допомогою плазмової дуги, починаючи від чавуну і міді і закінчуючи алюмінієвими і сталевими;
• висока швидкість операції для металів середньої і малої товщини;
• рези виходять по-справжньому якісними і високоточними, що нерідко дає можливість не проводити додаткову механічну обробку виробів;
• мінімальне забруднення повітря;
• відсутність необхідності виконувати попередній прогрів металу для його різання, що дозволяє зменшувати (і суттєво) час запису матеріалу;
• висока безпека виконання робіт, обумовлена \u200b\u200bтим, що для різання не потрібні балони з газом, є потенційно вибухонебезпечними.

Варто відзначити, що за деякими показниками газові технології визнаються більш доцільними, ніж плазмова різка. До недоліків останньої зазвичай відносять:

• складність конструкції плазмотрона і його дорожнечу: природно, це збільшує собівартість виконання кожної операції;
• відносно малу товщину різу (до 10 сантиметрів);
• високий рівень шуму в процесі обробки, який виникає через те, що з плазмотрона газ вилітає на околозвуковой швидкості;
• необхідність високоякісного і максимально грамотного техобслуговування агрегату;
• підвищений рівень виділення шкідливих речовин при застосуванні в якості плазмообразующего складу азоту;
• неможливість підключення до одного плазмотрону двох ризиків для ручної обробки металів.

Ще один мінус описаного в статті виду обробки полягає в тому, що відхилення від перпендикулярності різу допускається не більше, ніж на кут від 10 до 50 градусів (конкретна величина кута залежить від товщини виробу). Якщо збільшити рекомендований показник, відзначається значне розширення ріжучої області, а це стає причиною необхідності частої заміни використовуваних матеріалів.

Тепер ви знаєте, що таке плазмова різка, і прекрасно орієнтуєтеся у всіх її особливості.