Різання плазмовим струменем, принцип дії та особливості

Різання плазмовим струменем є особливий вид обробки матеріалів, при якому використовується струмінь плазми.

Щоб отримати плазмовий струмінь, між електродом та соплом апарату запалюється електрична дуга. Потім у сопло подається газова суміш під високим тиском у кілька атмосфер і проходячи через електричну дугу, створюється струмінь плазми з дуже високою температурою від 5000⁰З до 30000⁰Швидкість досягає від 500 до 1500м/с, здатна розрізати метал до 200мм.

Високовольтним імпульсом проводиться початкове запалювання дуги або відбувається коротке замикання між форсункою і матеріалом, що розрізається.

Щоб отримати плазмовий струмінь застосовують різні гази, які у свою чергу поділяються на активні та неактивні. До активних відносяться кисень, повітря і вони використовуються для різання чорних металів. До неактивних відносяться водень, аргон, азот, водяна пара та їх застосовують для різання кольорових металів та їх сплавів.

Різання плазмовим струменем має багато переваг:

• можна різати майже всі метали - чорні, тугоплавкі, кольорові та інші;
• невелика площа нагріву ріжучої частини унеможливлює її теплову деформацію;
• висока швидкість різання металу різних товщин;
• чудова чистота різу, гарна якість поверхні;
• процес роботи безпечний;
• здатність вирізати різну геометрію, задану програмою.

Різання плазмовим струменем буває простий, із застосуванням захисного газу, з водою. Застосовуючи простий вигляд, при розрізанні використовується електричний струм, повітря чи азот, довжина електричної дуги обмежена. Цей вид застосовують при розрізанні низьколегованої сталі. Ріжучим інструментом служить кисень, кромка різу залишається чистою зі зниженим вмістом азоту. Вид різання захисним газом має на увазі плазмоутворюючий газ, при якому зріз захищений від впливу навколишнього середовища і тому якість розрізання металу підвищується. Коли використовують воду, вона в процесі різання захищає зріз від впливу навколишнього середовища, не дозволяє плазмотрону перегріватися і поглинає шкідливі випаровування.

Процес різання, принцип та основні моменти

Різання плазмовим струменем буває розділовою та поверхневою, але найчастіше використовують розділовий метод. Під час різання струменем метал, що розрізається, не є частиною електро-ланцюга, так як виникнення дуги відбувається між електродами і при подачі газу утворюється струмінь. Технологія різання плазмовим струменем має на увазі утворення плазми та точне прискорене її напрямок на ріжучий метал. Плазма є газ, насичений іонами, що містить заряджені частинки, що проводять струм. Процес іонізації виникає при нагріванні і тим вища, чим вища температура газу.

Процес різання відбувається при постійному струмі і включає локальне розплавлення металу і після цього його видування, при якому залишається чистий різ. Щоб зробити робочу дугу, необхідно запалити допоміжну дугу між електродом і соплом (чергова дуга), яка видується з сопла пусковим повітрям, що є факелом 20-40мм. Потім, коли відбувається торкання смолоскипа чергової дуги з металом, з'являється ріжуча дуга, яка є ріжучою струменем. Після цього відбувається безперервний процес різання металу.

Трохи про обладнання

Устаткування, що використовується для різання плазмовим струменем, володіє всім необхідним для точної та чистої роботи. Наприклад, верстати з ЧПУ, які комплектуються апаратами плазмового різання Tesla, Welding Dragon успішно застосовуються для середнього, малого бізнесу, розкроюють метал завтовшки до 25мм.