Rezanje metala plazmom. Oprema za obradu metala

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Plazma rezanje se koristi u obradi vodljivih metala. Materijal koji se obrađuje prima energiju iz izvora struje kroz ionizirani plin. Standardni sustav uključuje izvor napajanja, krug paljenja i gorionik koji osiguravaju snagu, ionizaciju i kontrolu potrebnu za kvalitetno rezanje visokih performansi na raznim metalima.

DC izlazna snaga postavlja debljinu i brzinu rezanja materijala i održava luk.

Krug paljenja izrađen je u obliku visokofrekventnog generatora izmjeničnog napona od 5-10 tisuća V s frekvencijom od 2 MHz, koji stvara luk visokog intenziteta koji ionizira plin u stanje plazme.

Barmelica je držač za potrošni materijal - mlaznicu i elektrodu - i osigurava hlađenje ovih dijelova plinom ili vodom. Mlaznica i elektroda su komprimirane i podržavaju ionizirani mlaz.

Ručni i mehanizirani sustavi služe različitim svrhama i zahtijevaju različitu opremu. Samo korisnik može odrediti koji je najbolji za njegove potrebe.

Rezanje metala plazmom je termalnoproces u kojem snop ioniziranog plina zagrijava električno vodljivi metal na temperaturu iznad njegove točke taljenja i uklanja rastaljeni metal kroz probušenu rupu. Između elektrode u plameniku, na koju se primjenjuje negativan potencijal, i obratka s pozitivnim potencijalom nastaje električni luk, a materijal se reže strujom ioniziranog plina pod tlakom na temperaturi od 770 do 1400 °C. Mlaz plazme (ionizirani plin) se koncentrira i usmjerava kroz mlaznicu, gdje se kondenzira i postaje sposoban za taljenje i rezanje raznih metala. Ovo je osnovni proces i za ručno i za mehanizirano rezanje plazmom.

Ručno izrezano

Ručno rezanje metala plazmom vrši se pomoću prilično malih uređaja s plazma gorionikom. Oni su manevarski, svestrani i mogu se koristiti za obavljanje raznih zadataka. Njihove mogućnosti ovise o trenutnoj snazi sustava rezanja. Postavke ručnog rezanja kreću se od 7-25 A do 30-100 A. Neki uređaji, međutim, mogu proizvesti do 200 ampera, ali oni se ne koriste široko. U ručnim sustavima, procesni zrak se obično koristi kao plazma i zaštitni plin. Dizajnirani su na način da se mogu koristiti s različitim ulaznim naponima, koji mogu varirati od 120 do 600 V, a mogu se koristiti i u jednofaznim ili trofaznim mrežama.

Ručna plazma za rezanje metala obično se koristi u radionicama za obradu tankihmaterijala, usluge tvorničkog održavanja, radionice za popravke, sabirne točke starog metala, u građevinsko-montažnim radovima, u brodogradnji, automehaničarskim i umjetničkim radionicama. U pravilu se koristi za podrezivanje viška. Tipični plazma rezač od 12 A reže najviše 5 mm metala brzinom od oko 40 mm u minuti. 100 amp reže sloj od 70 mm pri brzini do 500 mm/min.

U pravilu se odabire ručni sustav ovisno o debljini materijala i željenoj brzini obrade. Uređaj koji daje veliku struju je brži. Međutim, kod rezanja velikom strujom postaje teže kontrolirati kvalitetu rada.

Obrada

Mehanizirano rezanje plazmom izvodi se na strojevima koji su obično mnogo veći od ručnih, a koristi se u kombinaciji sa stolovima za rezanje, uključujući i one s vodenom kupelji ili s platformom opremljenom raznim pogonima i motorima. Osim toga, mehanizirani sustavi opremljeni su CNC-om i kontrolom visine mlaza rezne glave, što može uključivati prethodno podešavanje visine plamenika i kontrolu napona. Mehanizirani sustavi plazma rezanja mogu se ugraditi na drugu opremu za obradu metala kao što su preše za štancanje, laserski rezači ili robotski sustavi. Veličina mehanizirane konfiguracije ovisi o veličini stola i korištenoj platformi. Ploča može biti manja od 1200x2400 mm i veća od 1400x3600mm. Takvi sustavi nisu jako mobilni, pa prije instalacije trebate razmotriti sve njihove komponente, kao i njihov položaj.

Zahtjevi za napajanje

Standardni izvori napajanja imaju maksimalni raspon struje od 100 do 400 A za rezanje kisikom i 100 do 600 A za rezanje dušikom. Mnogi sustavi rade u nižem rasponu, poput 15 do 50 A. Postoje sustavi za rezanje dušika sa strujama od 1000 A i više, ali su rijetki. Ulazni napon za mehanizirane plazma sustave je 200-600 V trofazni.

Zahtjevi za plin

Mješavine komprimiranog zraka, kisika, dušika i argona/vodika obično se koriste za rezanje mekog čelika, nehrđajućeg čelika, aluminija i raznih egzotičnih materijala. Njihove kombinacije služe kao plazma i pomoćni plinovi. Na primjer, kod rezanja mekog čelika, početni plin je često dušik, plazma kisik, a komprimirani zrak se koristi kao pomoćni.

Kisik se koristi za blagi ugljični čelik jer proizvodi visokokvalitetne rezove u materijalu debljine do 70 mm. Kisik također može djelovati kao plazma plin za nehrđajući čelik i aluminij, ali rezultat nije posve točan. Dušik služi kao plazma i pomoćni plin jer pruža izvrsne performanse rezanja na gotovo bilo kojoj vrsti metala. Koristi se pri velikim strujama i omogućuje obradu lima debljine do 75 mm i kao pomoćni plin za dušičnu i argon-vodikovu plazmu.

Komprimirani zrak je najčešći plin i za plazmu i za pomoćne plinove. Pri slabostrujnom rezanju lima debljine do 25 mm ostaje oksidirana površina. Prilikom rezanja zrakom, dušik ili kisik je pomoćni plin.

Argon-vodik mješavina se obično koristi za obradu nehrđajućeg čelika i aluminija. Pruža visokokvalitetan rez i neophodan je za mehanizirano rezanje limova debljine preko 75 mm. Ugljični dioksid se također može koristiti kao pomoćni plin pri rezanju metala dušičnom plazmom, jer može podnijeti većinu materijala i jamčiti dobru kvalitetu.

Mješavina dušika i vodika i metan također se ponekad koriste u procesu rezanja plazmom.

Što još trebate?

Izbor plazme i pomoćnih plinova samo su dvije najvažnije odluke koje treba uzeti u obzir pri ugradnji ili korištenju mehaniziranog plazma sustava. Spremnici za plin se mogu kupiti ili iznajmiti, dostupni su u različitim veličinama i moraju se osigurati uvjeti skladištenja. Instalacija sustava zahtijeva značajnu količinu električnih ožičenja i cjevovoda za plin i rashladnu tekućinu. Uz najmehaniziraniji plazma sustav, trebate pokupiti stol, pilu, CNC i THC. OEM-ovi obično nude niz hardverskih opcija koje odgovaraju bilo kojoj konfiguraciji uređaja.

Je li potrebna mehanizacija?

ZbogZbog složenosti odabira procesa mehaniziranog plazma rezanja, potrebno je puno vremena posvetiti istraživanju različitih konfiguracija i kriterija sustava. Napomena:

• vrste dijelova za rezanje;
• broj industrijskih artikala po seriji;
• željena brzina i kvaliteta rezanja;
• trošak potrošnog materijala.
• ukupni troškovi rada konfiguracije, uključujući struju, plin i rad.

Veličina, oblik i broj dijelova koji će se proizvoditi mogu odrediti potrebnu opremu za industrijsku proizvodnju - vrstu CNC-a, stola i platforme. Na primjer, proizvodnja malih dijelova može zahtijevati platformu sa specijaliziranim pogonom. Pogoni letve i zupčanika, servo pogoni, pogonska pojačala i senzori koji se koriste na platformama određuju kvalitetu rezanja i maksimalnu brzinu sustava.

Kvaliteta i brzina također ovise o tome kakva se oprema za obradu metala, CNC i plinovi koriste. Mehanizirani sustav s podesivom strujom i protokom plina na početku i na kraju reza će smanjiti potrošnju materijala. Osim toga, s CNC-om s velikim kapacitetom memorije i izborom mogućih postavki (na primjer, visina plamena na kraju reza) i brza obrada podataka (ulazno/izlazne komunikacije) smanjit će vrijeme zastoja i povećati brzinu i točnost rada.

U konačnici, odluka o kupnji ili nadogradnji mehaniziranog sustava za rezanje plazmom ili korištenju ručnog mora biti zdrava.

Oprema za plazma rezanje metala

Hypertherm Powermax45 je prijenosni uređaj s velikim brojem standardnih komponenti baziranih na inverteru, odnosno bipolarnom tranzistoru s izoliranim vratima. Vrlo je jednostavan za rad, bilo da se radi o rezanju tankog čelika ili ploča debljine 12 mm pri 500 mm/min ili 25 mm pri 125 mm/min. Uređaj je sposoban generirati veliku snagu za rezanje različitih vrsta vodljivih materijala kao što su čelik, nehrđajući čelik i aluminij.

Energetski sustav ima prednost u odnosu na analogne. Ulazni napon - 200-240 V jednofazna struja snage 34/28 A pri snazi od 5,95 kW. Varijacije u mrežnom ulaznom naponu kompenziraju se tehnologijom Boost Conditioner, koja baklji daje poboljšane performanse pri niskim naponima, fluktuirajućoj ulaznoj snazi i kada se napaja iz generatora. Unutarnje komponente se učinkovito hlade pomoću PowerCoola za poboljšane performanse, vrijeme rada i pouzdanost. Još jedna važna značajka ovog proizvoda je FastConnect priključak baklje, koji olakšava mehaniziranu upotrebu i povećava svestranost.

Spajalica Powermax45 ima dizajn s dvostrukim kutom koji produljuje vijek trajanja mlaznice i smanjuje operativne troškove. Opremljen je funkcijom Conical Flow, koja povećava gustoću energije luka, što značajno smanjuje trošenje i proizvodi visokokvalitetno rezanje plazmom. Cijena Powermax45 je 1800 USD.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i ima najvišekapacitet rezanja ove linije: nominalna debljina rezanja - 16 mm pri brzini od 224 mm / min, a maksimalna - 22 mm. U usporedbi s analogima, radna struja uređaja je 30% manja. Plazma rezač je prikladan za servisne postaje, servisne radionice i male građevine.

Sadrži lagan, ali snažan inverter, ergonomski startni osigurač, učinkovitu potrošnju zraka i jeftin potrošni materijal za baklje za sigurno, visokokvalitetno i pristupačno rezanje plazmom. Cijena AirForce 700i iznosi 1500 USD.

Dolazi s ergonomskom ručnom svjetiljkom, kabelom, 2 zamjenska vrha i 2 elektrode. Potrošnja plina je 136 l/min pri tlaku od 621–827 kPa. Težina uređaja je 14,2 kg.

40-amp izlaz pruža iznimne performanse rezanja lima - brže od mehaničkih, plinskih i plazma uređaja drugih proizvođača.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme je mali stroj dovoljno snažan za rezanje različitih vrsta čelika, aluminija i drugih vodljivih metala.

Napaja se 120-240 V AC, automatski se prilagođava primijenjenom naponu. Lagan i kompaktan dizajn čini ga vrlo prenosivim.

S Auto-Refire tehnologijom, luk se kontrolira automatski, eliminirajući potrebu stalnog pritiskanja gumba. Nominalna debljina rezanja pri 40 A je 16mm pri brzini od 330 mm/min, a maksimum je 22,2 mm pri 130 mm/min. Potrošnja energije - 6, 3 kW. Težina uređaja u ručnoj izvedbi je 10,5 kg, a sa strojnim rezačem - 10,7 kg. Zrak ili dušik se koristi kao plin plazme.

Pouzdanost Miller 625 dolazi od tehnologije vjetroelektrana. Zahvaljujući ugrađenom ventilatoru velike brzine, prašina i krhotine ne ulaze u uređaj. LED indikatori informiraju o tlaku, temperaturi i snazi. Cijena uređaja je 1800 USD.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D je prijenosni i kompaktni plazma stroj. Uz težinu od 10,2 kg neće biti problema s njegovim kretanjem. Struja od 50 ampera koju generira digitalni pretvarač i moćni MOSFET osiguravaju učinkovito rezanje 16 mm mekog čelika i 12 mm nehrđajućeg čelika ili aluminija.

Uređaj se automatski prilagođava naponu i frekvenciji mreže. Duljina crijeva - 2,9 m. Pilotni luk ne dolazi u dodir s metalom, što omogućuje korištenje stroja za rezanje hrđavih, sirovih i obojenih materijala. Uređaj je siguran za korištenje. Komprimirani zrak koji se koristi za rezanje nije štetan za ljude. A snažno kućište otporno na udarce pouzdano štiti uređaj od udara prašine i krhotina. Cijena Lotos LTP5000D je 350 USD.

Kada kupujete plazma rezač, uvijek biste trebali dati prednost kvaliteti. Čuvajte se iskušenja da kupite jeftin uređaj niske kvalitete, jer će njegovo brzo trošenje dugoročno dovesti domnogo veći troškovi. Naravno, također se ne isplati preplaćivati, ima dovoljno pristojnih proračunskih opcija bez dodatne opreme i velikih kapaciteta koji vam možda nikada neće zatrebati.