Плазменная резка нержавеющей стали

Плазменная резка нержавеющей стали

Плазменная резка нержавеющей стали

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Причины популярности плазменной резки при обработке нержавеющей стали
  • Преимущества использования плазменной резки нержавеющей стали
  • Технология плазменной резки нержавеющей стали
  • Оборудование для плазменной резки нержавеющей стали
  • Плазменная резка нержавеющей стали с использованием воды

Плазменная резка нержавеющей стали – предпочтительный способ металлообработки при работе с этими непростыми сплавами. Использование плазмы позволяет разрезать заготовки большой толщины, при этом производственные затраты значительно ниже, чем при других способах резки аналогичных деталей.

Резка нержавейки плазмой выполняется на разных видах оборудования: от ручного до автоматизированного. Лучшими считаются станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Об этом оборудовании и преимуществах технологии плазменной резки нержавеющей стали мы подробно рассказываем ниже.

 

Причины популярности плазменной резки при обработке нержавеющей стали

Обыватели называют нержавейкой обширный класс металлических сплавов, различающихся между собой и по химическому составу, и по физико-механическим свойствам. Для того чтобы работать с этими сплавами, необходимо учитывать их характеристики и выбирать соответствующие технологии производства и обработки.

Причины популярности плазменной резки при обработке нержавеющей стали

В составе нержавеющей стали в обязательном порядке присутствуют никель (Ni) и хром (Cr). Остальные компоненты сплавов различаются. Ограниченность в применении изделий из нержавейки обусловлена сложностью и высокой стоимостью добычи и переработки легирующих металлов, таких как никель, хром, молибден, ванадий, титан и т. п. Кроме того, сталь устойчива к механическому воздействию, поэтому ее сложно обрабатывать, резать, сваривать, окрашивать и пр.

Нижеперечисленные характеристики отличают высоколегированные стали от обычных:

  • нержавейка характеризуется высокой устойчивостью к механическим воздействиям, поэтому ее сложно резать;
  • из-за присутствия в составе легирующих металлов железо практически не окисляется во время классической автогенной резки;
  • большая теплопроводность не позволяет энергии сосредотачиваться в зоне разреза или в свариваемой области.

Нержавеющая сталь используется в различных сферах промышленности: химической, авиационной, ракетостроительной, а также в атомной энергетике и т. п. Поэтому обойтись без обработки нержавейки сегодня невозможно.

Кроме механической, в производстве применяют три основных разновидности термической резки заготовок из нержавеющей стали:

  • кислородно-флюсовую;
  • плазменную;
  • лазерную.

Востребованность первой постепенно сходит на нет, все чаще прибегают к лазерному и плазменному раскрою деталей. Однако для лазерной резки требуется большое количество электроэнергии, кроме того, такое оборудование является наиболее дорогостоящим. Соответственно, сегодня самым популярным и эффективным способом обработки считается плазменная резка нержавеющей стали.

Преимущества использования плазменной резки нержавеющей стали

К преимуществам плазменной резки нержавеющей стали относятся:

  • Отсутствие окалины на кромках среза. Раскаленная струя плазмы, разрезая заготовку, не деформирует, не царапает, не загрязняет края и поверхность заготовки. Раскрой выполняют на станках с ЧПУ, которые позволяют выставить точные настройки, минимизировать погрешность, а также оплавить кромки разреза, придавая им гладкость. При необходимости в программу закладывается припуск с последующей дополнительной обработкой заготовки. Это позволяет избавиться от шероховатостей и потемнения металла, возникающих из-за высокотемпературного воздействия.

Преимущества использования плазменной резки нержавеющей стали

  • Широкий ассортимент изготавливаемых деталей. Оборудование для плазменной резки нержавеющей стали отличается удобным управлением, хорошим обзором для оператора, компактностью, возможностью регулировки плавности силы тока. Поэтому с его помощью можно вырезать элементы любых размеров и форм, начиная с простых геометрических фигур и заканчивая сложными декоративными изделиями. Кроме того, диаметр плазменной струи можно регулировать, также можно менять наклон разрезаемого листа, что повышает качество готовой продукции.
  • Возможность применения плазменной резки нержавеющей стали для заготовок толщиной до 2 см. С помощью лазерных установок можно обрабатывать детали, максимальная толщина которых составляет 1,2 см. Следовательно, на плазменном оборудовании можно одновременно работать с несколькими листами, сокращая тем самым время обработки и сроки исполнения заказа.
  • Высокая производительность. Плазменная резка нержавеющей стали выполняется в 10–15 раз быстрее, чем резка с использованием газокислородного оборудования. Лазерные станки, несмотря на аналогичную высокую скорость, не справляются с листовыми металлами толще 1,2 см. На скорость работы также влияет отсутствие необходимости подготавливать листы нержавейки. При работе с плазменными установками не требуется их предварительная очистка, нагревание, разрезание на меньшие части.
  • Итоговая стоимость продукции ниже, чем при обработке другими способами, поскольку не нужно покупать дорогостоящие расходные материалы (газ и газовые баллоны). Для работы плазморезов с ЧПУ требуется только электросеть.
  • Надежность оборудования – гарантия своевременной резки и изготовления деталей, их точного соответствия чертежам заказчика.

Технология плазменной резки нержавеющей стали

Раскрой нержавейки происходит за счет воздействия высокотемпературного плазменного луча (плавления и последующего удаления частиц расплавленного металла струей плазмы). Плазма образуется благодаря насыщенному ионами газу, нагретому до высокой температуры.

Технология плазменной резки нержавеющей стали

Формирование плазменной дуги происходит в плазмотроне, где обычная электрическая дуга преобразуется в плазменную за счет добавления в нее газа. Во время плазменной резки нержавеющей стали активируется режущая дуга между электродом и наконечником плазмореза.

Нержавейка разрезается под воздействием энергии высокоскоростной плазменной дуги.

Дуга возбуждается между наплавляющимся электродом и заготовкой, она совмещена с плазменной струей, которая образуется при нагреве поступающего газа.

Плазменная резка нержавеющей стали происходит благодаря энергии плазмы, а также электродов дуг.

При этой технологии обработки металлов, включая нержавеющую сталь, для образования плазменного луча используются кислород, чистый азот, азотно-водородные и аргонно-водородные смеси.

Режим воздушно-плазменной резки схож с обработкой низколегированных и низкоуглеродистых сталей.

При использовании азотно-водородных смесей можно добиться минимальной шероховатости краев среза. Также отличные результаты показывает применение оборудования для плазменной резки воздуха с водой.

Под воздействием высокой температуры вода в сопле плазмореза испаряется и диссоциируется. Плазменная дуга уплотняется, количество энергии возрастает, расплавленный металл и образовавшийся шлак интенсивнее удаляется из зоны реза.

Чистый азот, азото- и аргонно-водородные смеси подходят для резки металлов в тех случаях, когда кромки среза будут в дальнейшем подвергаться воздействию высокой температуры или агрессивной среды.

При отсутствии указанных газов или смесей потребуется дальнейшая механическая обработка полученных краев.

Струя плазмы, за счет которой и происходит плазменная резка нержавеющих сталей, имеет очень высокую температуру, достигаемую за счет последовательных процессов:

  • формирования электродуги между соплом плазмореза и электродом или между обрабатываемым металлом и электродом (температура электрической дуги составляет +5 000 °С);
  • подачи газа в сопло плазменной установки, в котором он нагревается до +20 000 °С;
  • насыщения газа ионами и превращения его в струю плазмы с температурой +30 000 °С.

Струя плазмы обладает высокой электропроводностью, ярким свечение, скоростью до 1,5 км/с. Такие характеристики позволяют плазменным установкам обрабатывать металлические детали толщиной до 20 см.

В оборудовании для плазменной резки нержавеющей стали используют водород, азот, технический кислород, воздух или пар (от кипения воды).

Оборудование для плазменной резки нержавеющей стали

Оборудование для плазменной резки нержавеющей стали делится на несколько категорий.

Обработка металла выполняется:

  • аппаратами;
  • установками;
  • машинами.

Оборудование для плазменной резки нержавеющей стали

Аппараты используются для ручной плазменной резки изделий из нержавейки, установки и машины применяют в условиях промышленного производства для автоматической обработки заготовок.

Для работы оборудования для плазменной резки потребуются:

  • источник электрического тока;
  • шланг и кабели, соединяющие аппаратуру для резки с электросетью и баллоном со сжатым газом;
  • компрессор для подачи газа с определенной скоростью и под требуемым давлением.

При выборе оборудования для плазменной резки нержавеющих сталей необходимо обратить внимание на его источник питания. В большинстве аппаратов используется переменный ток, преобразующийся в постоянный либо остающийся переменным, но с большим напряжением.

Более эффективны установки для обработки нержавейки, работающие на постоянном токе. Переменное напряжение подходит для резки металлов с невысокой температурой плавления (к примеру, алюминия).

Оптимальная мощность у оборудования для резки с трансформаторными источниками питания. Его достоинства заключаются в универсальности (подходят как для ручной, так и для автоматической резки), устойчивости к перепадам напряжения в электросети, бесперебойности работы. Недостаток у таких аппаратов тоже есть – они потребляют большое количество электроэнергии.

В условиях крупных промышленных производств для плазменной резки нержавеющей стали используется оборудование с числовым программным управлением.

Плазменная резка нержавеющей стали с использованием воды

В настоящее время вырос спрос на плазменную резку нержавеющей стали с применением воды. Повышение спроса на эту технологию вызвано рядом причин:

  • улучшением санитарно-гигиенических условий труда;
  • высоким качеством краев срезов обрабатываемых заготовок;
  • минимальной тепловой деформацией металла.

Плазменная резка нержавеющей стали с использованием воды

В процессе плазменной обработки нержавейки вода используется несколькими способами:

  • заготовки полностью погружаются в нее;
  • вода входит в состав плазмообразующей смеси;
  • жидкость впрыскивается в столб плазмы.

При погружении заготовки в воду плазменная дуга защищается экраном из воды, плотность которого регулируют специальной насадкой, прикрепленной к плазморезу. Частицы расплавленного металла и шлак, который образуется в процессе обработки, оседают на дно емкости.

При использовании технологии подводной резки отсутствуют вредные выделения, дым, снижается уровень шума, нет необходимости в специальной защитной маске, предохраняющей рабочего от яркого света. К недостаткам такой обработки относятся невысокая производительность, сложность контроля процесса резки, большой расход электроэнергии.

При применении второй технологии поток воды участвует в формировании плазменной дуги. Чтобы создать водные завихрения, между двумя соплами расположен специальный канал. В плазмотрон жидкость поступает без газовой смеси.

В качестве достоинств этой технологии отметим отличное качество краев срезов, естественный цвет металла после теплового воздействия. Что касается недостатков, то в данном случае сложно возбудить плазменную дугу (возможно только при помощи быстроизнашиваемых графитовых электродов).

Широко используется на производстве плазменная резка нержавеющей стали, в процессе которой небольшое количество воды впрыскивается в воздушную (или азотную) плазму. Важно следить за тем, чтобы жидкость не соприкасалась с газом, так как при этом сопло и электрод могут разрушиться. При этой технологии обработки металлов вода поступает в специальный канал, а газовая смесь – непосредственно в полость сопла.

На находящуюся в канале воду воздействует высокая температура, вода испаряется, распадаясь на водород и кислород. Электрическая дуга становится плотнее и длиннее, увеличивая также энергию поступающей в точку разреза плазмы. Это приводит к более быстрому и эффективному удалению частиц расплавленного металла.

Достоинства технологии заключаются в высоком качестве кромок, меньшей деформации металла из-за воздействия высокой температуры.

Развитие и использование технологий плазменной резки нержавеющей стали ведет к поиску новых решений, снижающих стоимость и повышающих качество работ.

Почему следует обращаться именно 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 ими 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.

 

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Рекомендуемые статьи

Россия, Москва, 2-й Котляковский переулок, 18
phoneПозвонить бесплатно
Акция

Заказать звонок

Узнайте предварительную стоимость заказа.
Оставьте заявку, и мы Вам перезвоним.