Резка плазменной струей, принцип действия и особенности

Резка плазменной струей представляет собой особый вид обработки материалов, при котором используется струя плазмы.

Чтобы получить плазменную струю, между электродом и соплом аппарата зажигается электрическая дуга. Затем в сопло подается газовая смесь под высоким давлением в несколько атмосфер и проходя через электрическую дугу, создается струя плазмы с очень высокой температурой от 5000⁰С до 30000⁰С. Скорость достигает от 500 до 1500м/с, способная разрезать металл до 200мм.

Высоковольтным импульсом производится первоначальное зажигание дуги или происходит короткое замыкание между форсункой и разрезаемым материалом.

Чтобы получить плазменную струю применяют разные газы, которые в свою очередь делятся на активные и неактивные. К активным относятся кислород, воздух и они используются для резки черных металлов. К неактивным относятся водород, аргон, азот, водяной пар и их применяют для резания цветных металлов и их сплавов.

Резка плазменной струей имеет много преимуществ:

• можно резать почти все металлы — черные, тугоплавкие, цветные и другие;
• небольшая площадь нагрева режущей части исключает ее тепловую деформацию;
• высокая скорость резания металла разных толщин;
• замечательная чистота реза, хорошее качество поверхности;
• процесс работы безопасный;
• способность вырезать различную геометрию, заданную программой.

Резка плазменной струей бывает простой, с применением защитного газа, с водой. Применяя простой вид, при разрезании используется электрический ток, воздух или азот, длина электрической дуги ограниченная. Этот вид применяют при разрезании низколегированной стали. Режущим инструментом служит кислород, кромка реза остается чистой с пониженным содержанием азота. Вид резки защитным газом подразумевает плазмообразующий газ, при котором срез защищен от воздействия окружающей среды и поэтому качество разрезания металла повышается. Когда используют воду, то она в процессе резания защищает срез от воздействия окружающей среды, не позволяет плазмотрону перегреваться и поглощает вредные испарения.

Процесс резки, принцип и основные моменты

Резка плазменной струей бывает разделительной и поверхностной, но чаще всего используют разделительный метод. Во время резания струей разрезаемый металл не является частью электро-цепи, так как возникновение дуги происходит между электродами и при подаче газа образуется струя. Технология резки плазменной струей подразумевает образование плазмы и точное ускоренное ее направление на режущий металл. Плазма представляет газ, насыщенный ионами, содержащий заряженные частицы, проводящие ток. Процесс ионизации возникает при нагреве и тем выше, чем выше температура газа.

Процесс резания происходит при постоянном токе и включает в себя локальное расплавление металла и после этого его выдувание, при котором остается чистый рез. Чтобы произвести рабочую дугу, необходимо зажечь вспомогательную дугу между электродом и соплом (дежурная дуга), которая выдувается из сопла пусковым воздухом, представляющим собой факел 20-40мм. Затем, когда происходит касание факела дежурной дуги с металлом, появляется режущая дуга, которая является режущей струей. После этого происходит непрерывный процесс резания металла.

Немного об оборудовании

Оборудование, используемое для резки плазменной струей, обладает всем необходимым для точной и чистой работы. Например, станки с ЧПУ, которые комплектуются аппаратами плазменной резки Tesla, Welding Dragon успешно применяются для среднего, малого бизнеса, раскраивают металл толщиной до 25мм., режут черный металл, нержавеющую сталь, алюминий, с  высокой точностью повторяют вырезание металла.