Особенности плазменной резки металла

Плазменная резка получила широкое распространение при изготовлении различных конструкций и сооружений. Данный способ используется на производствах, в мелких и крупных мастерских, в домашнем хозяйстве.

Особенности процесса

Плазморез использует газовую рабочую среду, водовоздушной смеси или специализированных составов. Для получения плазмы чаще применяется сжатый воздух с водородом, в редких случаях - аргон и азот. Она подбирается, исходя из ее характеристик и особенностей обрабатываемого материала. Инертные газы задействуются при жестких требованиях, предъявляемых к резке. Они позволяют получить кромку без заусенцев, шероховатостей и неровностей. Чаще всего используются при резке сплавов цветных металлов.

При инициировании плазмы с помощью азота и водорода происходит их рекомбинация, что увеличивает передачу тепла на участке действия факела. Если применяется кислород, то благодаря экзотермической реакции обеспечивается высокий результат и скорость резки деталей значительной толщины.

Для обеспечения наилучшего качества и эффективности плазмообразующая среда должна:

• формировать производительный режущий факел и обеспечивать его стабильность;
• давать большой процент тепла от дуги к обрабатываемому изделию;
• иметь большую мощность с возможностью ее регулировки, что позволяет резать заготовки различной толщины;
• обеспечивать длительный срок эксплуатации аппаратной части без ее ремонта и замены деталей;
• обеспечивать высокую чистоту кромки и торца;
• обеспечивать безопасность при резке.

Выбор критических характеристик

При определении рабочей среды чаще всего делается выбор в сторону определенных критериев, наиболее важных в конкретных условиях. Например, критическими критериями могут быть чистота и скорость прямолинейной обработки, а частота обновление деталей плазмотрона не столь важна. И, напротив, в некоторых ситуациях внимание уделяется экономичности оборудования и простота его использования, а результативность и эффективность реза встают на второй план.

Типовое назначение плазмообразующих сред следующее:

• Чистый кислород – для скоростной механизированной резки сплавов стали, в том числе при необходимости получения результата с низким газонасыщением.
• Азот – для меди в крупных объемах на производствах и ручного разреза. Допускается использование без примесей, либо в сочетании с водородом или водой.
• Аргон в сочетании с водородом. Рекомендован для получения чистого среза при медленной нарезке.
• Воздушная. Предназначена для работы со стальными сплавами в ручном и машинном режиме. Также нередко применяется для предварительной резки цветных металлов.
• Воздушная с кислородом. Применяется в промышленности для конструкций из стали.
• Воздух под давлением с добавлением воды. Предназначен для прорезывания стальных деталей с малым газонасыщением получаемых поверхностей.
• Воздушная с бутаном или пропаном. Для использования со стальными изделиями, к резу которых предъявляются высокие требования.

Все вышеуказанные наименования используются уже давно. Современные технологии направлены на совершенствование классических составов, улучшение их технических характеристик. Так, добавление кислорода в сдавленный воздух повышает качество и ускоряет плазменную резку. Схожее действие получается при добавлении воды.

Интенсификация воздушной среды углеводородными присадками при обработке сплавов меди также повышает производительность и качество.

Процесс работы с плазморезом

Весь процесс состоит из следующих этапов:

1. Начало реза или врезание. Начинают с краев заготовки. Также допускается врезание с точек, расположенных в центре. Но предварительно требуется изготовление вспомогательной выемки (получают сверлением или пробивкой материала).
2. Резка прямолинейная. Основной этап. Эффективность и процесс обработки зависят именно от данной стадии.
3. Резка криволинейная. Проход изгибов возможен при работе на некоторых профессиональных аппаратах премиум-класса. Выполнить криволинейный рез можно и с помощью бытовых резаков, однако при этом страдает вертикальность кромок и образуется шероховатость.
4. Завершение разреза. Данный этап требует опыта и мастерства. Многие изделия бракуются именно из-за дефекта, возникающего при окончании обработки.

Основные параметры плазмореза, которые требуется регулировать, это:

• вид используемого газа, ее потребление;
• рабочий ток;
• расстояние между заготовкой и плазмотроном;
• диаметр и длина сопла.

После установки главных параметров настраивается скорость и напряжение на дуге.

Скорость работы плазмореза

Правильная установка параметра является основным критерием получения качественной резки при экономичном расходе материалов. Также параметр влияет на возможность появления шлака в нижней части кромки и необходимость дальнейшей механической чистке поверхности среза.

Недостаточная (или низкая) ведет к повышенному потреблению, быстрому охлаждению и образованию шлака. Избыточная (или высокая) вызывает нестабильность дуги, деформацию и волнистость, потерю точности.

Подходящее значение определяют так: при обработке угол опережения верхнего края заготовки по отношению к нижнему не должен быть более 5 градусов.

Соответствие изделия требованиям после обработки плазморезом определяются по следующим характеристикам:

• точности (отсутствию линейного отклонения);
• волнистости и гладкости среза;
• размеру участка термического действия;
• плоскости среза (перпендикулярность торца). На данные критерии влияет угол наклона краев и ширина резки.

На конечную форму результата оказывает влияние мощность дуги, сварочный ток, скорость и потребления.

Несоответствия линейных габаритов происходят преимущественно в результате неточного движения каретки аппарата или плазмореза.

При неправильной регулировке параметров происходит изменение ширины реза в большую или меньшую сторону. Это ведет к снижению качества торцев, нарушению геометрии и образованию неровностей в виде ступенек.

Чтобы определить ширину резки, нужно диаметр сопла умножить на коэффициент, равный 1,5.

Если у вас остались вопросы после прочтения статьи, свяжитесь со специалистами магазина Voltra.by для получения интересующей информации.