Плазменный раскрой металла: сфера применения и описание технологии
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса(ов))

Плазменный раскрой металла

 Плазменный раскрой металла

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Как осуществляется плазменный раскрой металла
  • Какие станки используются для автоматизированного плазменного раскроя металла
  • Каковы особенности использования плазмы для раскроя металлов различных типов

В мелкосерийном и розничном производстве используется плазменный раскрой металла. Эта технология позволяет разделять листовые металлы большой толщины (до 80 мм). Такого рода операции выполняются за счет тепла высокотемпературной плазмы. Современное оборудование для плазменной резки оснащено системами автоматизации раскроя, что существенно увеличивает коэффициент использования обрабатываемых материалов и металлических сплавов. Из статьи вы узнаете, каким образом выполняется плазменный раскрой металлов, какие станки и газы используются в процессе обработки.

 

В общих чертах о технологии плазменного раскроя металла

 В общих чертах о технологии плазменного раскроя металла

В процессе плазменного раскроя металла место разреза локально нагревается, а затем плавится. Значительный нагрев обеспечивается за счет струй плазмы, которые формируются при помощи специального оборудования. Высокотемпературные плазменные струи получают следующим образом.

  • Первоначально создается электрическая дуга с температурой порядка +5000 °С, которая проходит от электрода плазменного оборудования до его сопла либо от электрода до разрезаемого металла.
  • Затем в сопло аппарата поступает газ, за счет которого температура дуги повышается до +20 000 °С.
  • Взаимодействие газа с электрической дугой приводит к его ионизации и, соответственно, к преобразованию в плазменную струю с температурой порядка +30 000 °С.

Для полученной плазменной струи характерно яркое свечение, высокая электропроводность и скорость выхода из сопла аппарата (от 500 до 1500 м/с). При помощи такой струи материал в зоне обработки локально нагревается и плавится, после чего выполняется его резка.

Чтобы получить плазменную струю, в специальных аппаратах применяются различные газы. Установки для плазменного раскроя металла работают при помощи:

  • обычного воздуха;
  • технического кислорода;
  • азота;
  • водорода;
  • аргона;
  • пара, получаемого в процессе кипения воды.

В процессе плазменного раскроя металла сопло аппарата охлаждается, а из зоны обработки удаляются частички расплавленного материала. Для этого используется поток газа либо жидкости, которые подаются в зону резки. Плазменная струя, получаемая при использовании специального оборудования, позволяет резать металлические детали толщиной до 200 мм.

Чаще всего в процессе плазменного раскроя металла используются следующие показатели:

Толщина разрезаемого металла 0,5–70 мм В зависимости от тока резки
Толщина плазменной струи 0,5–2 мм В зависимости от толщины металла
Скорость плазменной резки 250–10 000 мм/мин В зависимости от тока резки и толщины металла
Давление газа 5–12 Атм В зависимости от мощности источника плазмы
Ток плазменной резки 20–800 A В зависимости от толщины металла

Преимущества и недостатки плазменного раскроя металла

Прежде чем говорить о том, какими достоинствами и недостатками обладает плазменный раскрой металла, необходимо определиться, с чем он будет сравниваться. Основными конкурентами этого типа резки являются газокислородный, лазерный и гидроабразивный способы обработки металла. У каждой из названных технологий имеется собственная специфика применения.

Бесплатная консультация

Плазменная резка металлов имеет ряд преимуществ и недостатков.

Технология обладает следующими достоинствами:

  • возможностью раскроя металлов значительной толщины, варьирующейся от 0,5 до 50 мм;
  • высокой точностью – от 0,25 до 0,35 мм;
  • возможностью раскроя любых видов металлов (алюминия, меди, титана, нержавейки, стали и пр.);
  • скоростью при раскрое тонких металлов, достигающей 7 м/мин, быстротой пробиваемости обрабатываемых материалов;
  • мобильностью ручных плазменных аппаратов;
  • высокой степенью готовности деталей (необходимостью минимальной очистки от шлака).

Среди недостатков плазменного раскроя металлов можно отметить:

  • достаточно высокую стоимость качественных плазменных аппаратов;
  • высокую стоимость расходных материалов (сопел, электродов, защитных экранов);
  • минимальную конусность реза.

Особенности ручной обработки и плазменного раскроя металла с помощью станков ЧПУ

1. Ручная плазменно-дуговая резка металлов.

 Ручная плазменно-дуговая резка металлов

Для выполнения ручного плазменного раскроя металла используются портативные (мобильные) аппараты плазменной резки, которые включают в себя:

  • Основной аппарат, состоящий из трансформатора и выпрямительной подстанции.
  • Силовой кабель питания.
  • Шлангопакет, который соединяет аппарат и плазменный пистолет. Шлангопакет состоит из воздушного шланга и силового кабеля.
  • Плазматрон (плазменный пистолет), в котором формируется плазма.

Ручная плазменная резка металла выполняется одним из следующих способов:

  • Косвенная резка плазменной струей. Данная технология позволяет работать с неметаллическими деталями. Необходимая для создания плазмы электрическая дуга, возникает между электродом и соплом плазматрона. Обрабатываемый материал не принимает участия в создании плазмы, разделение деталей происходит при помощи плазменной струи, поступающей из резака.
  • Прямая плазменно-дуговая резка. Об этой технологии идет речь в нашей статье, поскольку именно таким образом разрезаются металлы.

 Прямая плазменно-дуговая резка

Технология может быть как ручной, так и механизированной. Электрическая дуга возникает между электродом и разрезаемым металлом и, соединяясь с потоком воздуха, формирует плазму. Плазменная струя, возникающая при этом, столь мощная, что металл испаряется во время резки.

Практически все предприятия, на которых имеются цеха металлообработки, используют плазменно-дуговую резку. Мобильность ручных аппаратов, позволяющая перемещать их в руках либо при помощи плечевого ремня, позволяет оказывать услуги плазменного раскроя металлов на выезде.

Плазменные аппараты отличаются:

  • Мобильностью и портативностью (вес ручных аппаратов с небольшой и средней мощностью варьируется от 10 до 25 кг).
  • Доступностью применения (для работы необходимо напряжение 220 V, сила тока может различаться в зависимости от мощности аппарата).
  • Универсальностью (возможностью обработки различных типов металлов).
  • Доступной ценой (стоимость ручных аппаратов плазменной резки российского производства варьируется от 15 000 до 70 000 рублей).

2. Плазменный раскрой металла на станках с ЧПУ.

 Плазменный раскрой металла на станках с ЧПУ

После появления аппаратов ручной плазменной резки технология начала использоваться со станками с ЧПУ (числовым программным управлением). За счет такого подхода можно раскраивать листовые металлы, круглые и профильные трубы с высокой точностью (от 0,25 до 0,35 мм) и скоростью (до 7 м/мин).

Чаще всего прибегают к автоматическому плазменному раскрою листового металла. При помощи плазменных аппаратов со средней мощностью можно разрезать на пробой металлические листы толщиной до 30 мм. Использование более профессионального и мощного оборудования позволяет качественно резать металл, толщина которого достигает 70 мм.

Одним и тем же аппаратом плазменной резки можно выполнять как ручной раскрой, так и автоматическую резку. Исключение составляют только плазмотроны, которые могут быть ручными и механизированными.

Раскрой с ЧПУ в основном предполагает использование более мощного плазменного оборудования, чем то, что применяется в процессе ручной резки. Наибольшим спросом пользуются аппараты, мощность которых варьируется от 65 до 125 А, а для питания необходимо напряжение в 380 V.

На станках с ЧПУ можно высококачественно раскраивать металлы, толщина которых достигает 60 мм.

Автоматизированный плазменный раскрой металла: станки и их конструкция

 Автоматизированный плазменный раскрой металла: станки и их конструкция

Современное модульное оборудование для плазменного раскроя листового металла включает в себя:

  • рабочий стол, оснащенный направляющими, со встроенными системами удаления отработанных газов;
  • подвижную портальную раму с плазменной головкой;
  • компрессор, который создает соответствующее рабочее давление газа;
  • силовые и газоподводящие кабели, которые размещаются внутри защитных огнестойких коробов;
  • систему охлаждения;
  • насос, подающий охлаждающую жидкость;
  • механический привод перемещения портала, который оснащается цифровым управлением двигателями и передаточными механизмами;
  • компьютерный комплекс управления и диагностики, оснащенный монитором, который позволяет визуально контролировать режимы обработки.

Функциональность такого рода комплексов повышается за счет оснащения их дополнительными модулями, включая сверлильные узлы, системы зачистки кромок и т. п. Выполнение плазменной резки труб требует установки на оборудование узлов вращения рабочей головки.

Для станков с двумя рабочими головками характерна более высокая производительность. Благодаря датчикам, позволяющим контролировать высоту и соприкосновение горелки с обрабатываемыми материалами, они самостоятельно функционируют по обеим осям.

Производимые комплексы плазменного раскроя металлов рассчитаны на интенсивный режим эксплуатации, за счет чего разделение обрабатываемых материалов выполняется с высокой точностью, а срок работы оборудования увеличивается.

Аппараты плазменной резки металлов с успехом применяются в различных отраслях промышленности. Они помогают обрабатывать не только металлические детали, но и элементы, изготовленные из пластика или натурального камня. Их уникальные возможности и универсальность позволяет применять установки в сфере машиностроения и судостроения, в рекламной и ремонтной областях, в коммунальном хозяйстве. Существенное преимущество комплексов состоит в очень ровном, тонком и точном резе, который зачастую является одним из важнейших требований на производстве.

Какие газы используются для плазменного раскроя листового металла

Рассмотрим подробнее газы, которые используются в процессе плазменного раскроя металлов.

1. Воздушно-плазменная резка.

 Воздушно-плазменная резка

Для образования плазмы эта технология предполагает использование воздуха. Данный способ можно назвать самым дешевым. При помощи воздуха можно выполнять резку практически любых металлов – черной и нержавеющей стали, меди, латуни и пр. Средние показатели качества и скорости раскроя позволяют применять его большинством пользователей этого вида обработки.

2. Плазменный раскрой с применением кислорода.

 Плазменный раскрой с применением кислорода

В профессиональных аппаратах плазменного раскроя металла, обеспечивающих более высокое качество и скорость резки, используется кислород. Качество в данном случае выражается в перпендикулярности разреза и минимальном количестве шлака (облоя) на нижней стороне обрабатываемых элементов.

3. Плазменный раскрой металла в защитной газовой среде.

 Плазменный раскрой металла в защитной газовой среде

Современные профессиональные установки предполагают выполнение резки в защитной газовой среде. Стоимость подобного оборудования составляет от 5 до 12 миллионов рублей. Режущими газами выступают кислород (О2), азот (N2), аргон (Ar) и воздух. Определенные пропорции позволяют использовать их также в качестве защитной среды. Благодаря применению защитных газов качество плазменной обработки толстых металлов (толщиной до 50 мм) можно сравнить с лазерной.

Нюансы плазменного раскроя различных металлов

При помощи плазменной резки можно работать практически с любым видом металлов, однако различные материалы предполагают определенные нюансы, которые должны учитываться в процессе обработки. Остановимся подробнее на наиболее часто используемых металлах.

1. Сталь.

 Сталь

В данной статье мы не будем подробно рассматривать марки и составы стали, поскольку основным критерием, имеющим значение для резки, является содержание в ней углерода. Именно он является определяющим параметром, влияющим на качество выполняемого плазменного раскроя металла.

  • Лучше всего для плазменной резки подходит низкоуглеродистая сталь, именно она берется в расчет всеми производителями источников плазмы при создании карт резки и определении табличных значений тока и скорости раскроя для стали разной толщины.
  • Высокоуглеродистую сталь (включая оцинкованную) также можно раскраивать при помощи плазмы, однако получить в этом случае высококачественный рез можно, точно настроив оборудование и экспериментируя с режимами раскроя.
  • Кроме того, возможно выполнять плазменную резку легированных сталей (в том числе нержавеющей). Так как эта разновидность сталей нечасто применяется в промышленных производствах, то и табличные показатели для ее раскроя у производителей отсутствуют. Впрочем, стоит отметить, что разница в показателях с раскроем низкоуглеродистой стали отличается в ту или другую сторону не более, чем на 20 %.

Для резки высоколегированной толстостенной стали больше подходит смесь газов. В этом случае используют азот, аргон, реже водород, что позволяет не повредить структуру металла в зоне обработки.

2. Цветные металлы.

 Цветные металлы

Раскрой цветных металлов (алюминия, меди, титана) выполняется с помощью той же смеси газов, в которую входят азот, аргон и водород. Подобный выбор обусловлен высокой стоимостью обрабатываемых материалов. Из-за нестабильного раскроя заготовки могут быть испорчены, что в свою очередь приведет к значительным финансовым потерям. Эти металлы также могут раскраиваться воздухом, но только в том случае, когда речь идет о малых объемах производства и среднем качестве получаемой кромки.

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

  • Набивной стеллаж: конструктивные особенности, преимущества, нюансы выбора

    Набивной стеллаж: конструктивные особенности, преимущества, нюансы выбора

    Набивные стеллажи – вид складского оборудования, который в последнее время становится все более востребованным. Объясняется это просто. Данный вид конструкций позволяет максимально эффективно использовать свободную площадь склада, что в свою очередь способствует значительной экономии. Однако нельзя просто ткнуть пальцем в понравившуюся модель из каталога и на этом успокоиться. К примеру, существуют разные виды набивных стеллажей, поэтому нужно решить, какой именно окажется наиболее подходящим для конкретного склада. Да и многие другие параметры при выборе той или иной конструкции также следует иметь в виду. А значит, давайте разбираться во всем по порядку.
  • Мезонинные стеллажи – идеальное решение!

    Мезонинные стеллажи – идеальное решение!

    Мезонинные стеллажи пользуются сегодня заслуженной популярностью – во многом благодаря тому, что позволяют использовать свободное пространство по максимуму. Кроме того, подобные конструкции весьма удобны, практичны, а иногда просто незаменимы для грамотной организации работы склада. Однако чтобы использовать все преимущества данных изделий, необходимо правильно их подобрать. И тут нужно отталкиваться не только от площади помещения, где будут размещены стеллажи, но и от функциональных особенностей той или иной конструкции.
  • Изготовление металлических профилей: обзор видов и комплектующих

    Изготовление металлических профилей: обзор видов и комплектующих

    Изготовление металлических профилей имеет большое значение, так как продукция используется в самых разных сферах: от строительства мостов до отделочных работ в помещениях. Соответственно, требования к характеристикам различные, и конечная продукция имеет свои особенности. Для работы с профилем используются комплектующие, которые должны отвечать определенным требованиям. А чтобы конструкция прослужила долго, необходимо знать виды дефектов, которые могут быть выявлены при изготовлении профиля. Обо всем этом расскажем в нашей статье.
  • Качество плазменной резки: 9 секретов улучшения

    Качество плазменной резки: 9 секретов улучшения

    Качество плазменной резки определяется в соответствии с такими параметрами, как угол реза, цвет обработанной заготовки, количество окалины, качество поверхности. Повлиять на эти свойства можно верной настройкой оборудования и соблюдением правил металлообработки. Неверно заданный угол, слишком высокая или низкая скорость обработки, количество подаваемого газа – все это может снизить качество выполняемых работ и привести к образованию дефектов. На что необходимо обращать внимание при выполнении плазменной резки для снижения процента брака, мы поговорим в этой статье.
  • Усиленный металлический стеллаж: способы изготовления и сферы применения

    Усиленный металлический стеллаж: способы изготовления и сферы применения

    Усиленный металлический стеллаж – универсальная металлоконструкция, предназначенная для временного и постоянного хранения тяжелых грузов. Используется производственными, торговыми, промышленными компаниями. Конструкция усиленных стеллажей может варьироваться в зависимости от типа хранимого груза и складского помещения, где будут установлены изделия. О том, как изготавливаются и чем могут комплектоваться усиленные стеллажи, читайте далее.
  • Технология сварки стали: нюансы и особенности

    Технология сварки стали: нюансы и особенности

    Технологии сварки различных видов стали предполагают применение разного оборудования, условий и расходных материалов. От правильного выбора этих составляющих зависит, насколько качественно будет произведена сварка. К примеру, технология сварки стали с низким содержанием углерода предполагает использование инвертора и специальных электродов, в то время как для легированной стали используется газ. Но обо всем по порядку.
  • Резка трубы газом: способы и оборудование

    Резка трубы газом: способы и оборудование

    Резка трубы газом востребована на рынке металлообработки, так как является одним из наиболее применимых способов резки. Посредством такого метода разрезаются трубы любого диаметра с толщиной стенок до 300 мм. Существуют разные способы резки трубы с применением газа, для этого используется различное оборудование. О том, как осуществляется данный процесс и какие нюансы необходимо учитывать при подготовке и выполнении работ, читайте далее.
  • Основные свойства алюминия: области применения

    Основные свойства алюминия: области применения

    Основные свойства алюминия делают этот материал по-настоящему универсальным и ценным. Его используют во всех видах промышленного производства, в сельском хозяйстве, в быту, в коммерции. Обладает огромным количеством преимуществ по отношению к стали и другим видам металла. Самые популярные сферы применения алюминия – изготовление металлоконструкций и металлообработка. О том, какие свойства металла и где конкретно они нашли свое применение, читайте далее.
  • Лазерная резка металла на станках с ЧПУ: обзор технологии и оборудования

    Лазерная резка металла на станках с ЧПУ: обзор технологии и оборудования

    Лазерная резка металла на станках с ЧПУ используется в основном для раскроя листа по сложному контуру. При этом все достоинства технологии сохраняются независимо от сложности процесса, изделия отличаются чистотой реза и точностью размеров при условии соблюдения технологии. Резка лазером на станке с ЧПУ осуществляется по специальным чертежам, которые должны быть оформлены в особом формате. В нашей статье мы расскажем обо всех особенностях лазерной резки металла на станке ЧПУ.

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Добавить файл