Taglio al plasma il metallo è adatto per il taglio di acciai altolegati. Questo metodo è superiore alle taglierine a gas grazie alla sua zona di riscaldamento minima, che consente di eseguire rapidamente un taglio, ma evitando la deformazione della superficie dovuta al surriscaldamento. A differenza di metodi meccanici le macchine da taglio (“smerigliatrice” o macchina) sono in grado di tagliare la superficie secondo qualsiasi modello, ottenendo forme solide uniche con il minimo spreco di materiale. ? Qual è la tecnologia del processo di taglio?

Il taglio al plasma del metallo e i suoi principi di funzionamento si basano sull'amplificazione dell'arco elettrico mediante accelerazione con gas sotto pressione. Ciò aumenta più volte la temperatura dell'elemento di taglio, a differenza della fiamma a ossigeno propano, che consente un taglio rapido senza consentire all'elevata conducibilità termica del materiale di trasferire la temperatura al resto del prodotto e deformare la struttura.

Il taglio al plasma del metallo nel video dà un'idea generale del processo. L'essenza del metodo è la seguente:

1. Sorgente di corrente (alimentata da 220 V per i modelli piccoli e 380 V per impianti industriali progettati per grossi spessori di metallo) produce la tensione richiesta.
2. La corrente viene trasmessa attraverso i cavi alla torcia al plasma (la torcia nelle mani del saldatore). Il dispositivo contiene un catodo e un anodo - elettrodi tra i quali si illumina arco elettrico.
3. Il compressore forza un flusso d'aria, che viene trasmesso attraverso i tubi nell'apparecchio. La torcia al plasma è dotata di speciali vortici che aiutano a dirigere e far ruotare l'aria. Il flusso penetra nell'arco elettrico ionizzandolo e accelerando più volte la temperatura. Il risultato è il plasma. Questo arco è chiamato arco pilota perché brucia per mantenere il funzionamento.
4. In molti casi viene utilizzato un cavo di lavoro collegato al materiale da tagliare. Avvicinando la torcia al plasma al prodotto, l'arco si chiude tra l'elettrodo e la superficie. Un tale arco è chiamato arco di lavoro. L'alta temperatura e la pressione dell'aria penetrano nel punto richiesto del prodotto, lasciando un taglio sottile e piccoli cedimenti, facilmente rimovibili picchiettando. Se si perde il contatto con la superficie, l'arco continua automaticamente a bruciare in modalità standby. L'applicazione ripetuta del prodotto consente di continuare immediatamente il taglio.
5. Dopo aver terminato il lavoro, viene rilasciato il pulsante sul plasmatron che spegne tutti i tipi di arco elettrico. Il sistema viene spurgato con aria per un certo periodo per rimuovere i detriti e raffreddare gli elettrodi.

L'elemento di taglio è l'arco ionizzato della torcia al plasma, che consente non solo di tagliare il materiale in parti, ma anche di risaldarlo. Per fare ciò, utilizzare un filo di apporto adatto nella composizione per un tipo specifico di metallo e invece dell'aria ordinaria viene fornito un gas inerte.

Tipologie di taglio plasma e principi di funzionamento

Il taglio dei metalli con un arco ionizzato ad alta temperatura presenta diverse modifiche a seconda dell'approccio utilizzato e dello scopo. In alcuni casi, per eseguire il taglio è necessario chiudere il circuito elettrico tra la torcia al plasma e il prodotto. È adatto a tutti i tipi di metalli conduttivi. Dal dispositivo escono due fili, uno dei quali entra nel bruciatore e il secondo è collegato alla superficie da trattare.

Il secondo metodo consiste nel bruciare un arco tra il catodo e l'anodo, racchiuso nell'ugello di una torcia al plasma, e nella possibilità di effettuare un taglio con lo stesso arco. Questo metodo è adatto a materiali che non sono in grado di condurre corrente. In questo caso un cavo parte dal dispositivo e va al bruciatore. L'arco brucia costantemente quando è funzionante. Tutto ciò vale per il taglio al plasma ad aria del metallo.

Ma ci sono modelli di tagliatrici al plasma in cui il vapore del liquido versato viene utilizzato come sostanza ionizzante. Tali modelli funzionano senza compressore. Hanno un piccolo serbatoio per riempire l'acqua distillata, che viene fornita agli elettrodi. Evaporando si crea una pressione che intensifica l'arco elettrico.

Vantaggi delle taglierine al plasma

I principi di funzionamento del taglio plasma mediante arco ad alta temperatura consentono di ottenere numerosi vantaggi rispetto ad altri tipi di taglio dei metalli, ovvero:

• Capacità di lavorare qualsiasi tipo di acciaio, compresi i metalli con un elevato coefficiente di dilatazione termica.
• Taglio di materiali che non conducono corrente elettrica.
• Ad alta velocità lavori in corso.
• Facile apprendere il processo di lavoro.
• Varie linee di taglio, comprese le forme ricci.
• Elevata precisione di taglio.
• Minore trattamento superficiale successivo.
• Meno inquinamento ambientale.
• Sicurezza per il saldatore dovuta all'assenza di bombole di gas.
• Mobilità durante il trasporto di attrezzature di piccole dimensioni e peso.

Tecnologia di taglio al plasma dei metalli

Nel video viene mostrato come funziona il taglio al plasma. Dopo aver visto alcune di queste lezioni, puoi iniziare a provare da solo. Il processo viene eseguito nella seguente sequenza:

1. Il prodotto da tagliare viene posizionato in modo tale che sotto di esso vi sia uno spazio di alcuni centimetri. Per fare ciò, vengono utilizzati dei cuscinetti sotto i bordi oppure la struttura viene installata sul bordo del tavolo in modo che la parte da lavorare sia sopra il pavimento.
2. È meglio segnare la linea di taglio con un pennarello nero se il lavoro viene eseguito su di acciaio inossidabile o alluminio. Quando si deve tagliare il metallo “nero”, è meglio tracciare con il gesso sottile una linea, che è più chiaramente visibile su una superficie scura.
3. È importante assicurarsi che il tubo della torcia non si trovi vicino al punto di taglio. Un forte surriscaldamento può rovinarlo. I saldatori alle prime armi potrebbero non vederlo a causa dell'eccitazione e danneggiare l'attrezzatura.
4. Indossare occhiali di sicurezza. Se devi lavorare a lungo, è meglio usare una maschera che copra non solo gli occhi, ma anche l'intero viso dalle radiazioni ultraviolette.
5. Se il taglio verrà effettuato su supporti esposti a pavimento, è opportuno posizionare un foglio di metallo in modo che gli schizzi non rovinino il rivestimento del pavimento.
6. Prima di iniziare il lavoro, è necessario assicurarsi che il compressore abbia raggiunto una pressione sufficiente e che i modelli ad acqua abbiano riscaldato il liquido alla temperatura desiderata.
7. Premendo il pulsante si accende l'arco.
8. La torcia al plasma deve essere tenuta perpendicolare alla superficie da tagliare. È consentito un piccolo angolo di deviazione rispetto a questa posizione.
9. È meglio iniziare a tagliare dal bordo del prodotto. Se è necessario iniziare dal centro, è consigliabile praticare un foro sottile. Ciò contribuirà a evitare il surriscaldamento e la depressione in questo luogo.
10. Quando si conduce un arco, è necessario mantenere una distanza di 4 mm dalla superficie.
11. Per questo è importante sostenere le braccia, cosa che si fa con i gomiti sul tavolo o sulle ginocchia.
12. Quando si esegue un taglio, è importante verificare visivamente la comparsa di uno spazio vuoto nella zona attraversata, altrimenti sarà necessario tagliare nuovamente.
13. Quando la linea di taglio termina, è necessario prestare attenzione per evitare che la parte cada sui piedi.
14. Rilasciando il pulsante si arresta l'arco.
15. Un sottile strato di scorie viene rimosso lungo i bordi del taglio con un martello. Se necessario, viene eseguita un'ulteriore pulizia del prodotto utilizzando una mola smerigliatrice.

Equipaggiamento utilizzato

Per effettuare il taglio al plasma vengono utilizzati vari dispositivi e dispositivi. La fonte corrente può essere piccole dimensioni, e contengono un trasformatore, diversi relè e un oscillatore. I modelli piccoli sono molto compatti per il trasporto e il lavoro in quota. Sono in grado di tagliare metalli fino a 12 mm di spessore, sufficienti per la maggior parte dei lavori in produzione e a casa. I dispositivi di grandi dimensioni hanno un design simile, ma hanno parametri più potenti grazie all'uso di materiali a sezione trasversale più grande e a valori di tensione di ingresso maggiori. Tali modelli vengono trasportati su carrelli e il lavoro con i prodotti viene eseguito con una torcia al plasma fissata su una staffa. Possono tagliare materiali fino a 100 mm di spessore.

I plasmatroni dei dispositivi grandi e piccoli sono progettati allo stesso modo, ma differiscono nelle dimensioni. Tutti hanno una maniglia e un pulsante di avvio. Ciascuno ha un elettrodo a barra (catodo) e un ugello interno (anodo), tra i quali brucia un arco. Il vortice di flusso dirige l'aria e accelera la temperatura. L'isolante protegge le parti esterne dal surriscaldamento e dal contatto prematuro degli elettrodi. Gli ugelli esterni vengono installati a seconda dello spessore da tagliare. Le punte proteggono l'ugello dagli schizzi di metallo fuso. È possibile collegare vari accessori all'estremità della torcia al plasma per mantenere la distanza durante il funzionamento e rimuovere i depositi di carbonio dagli smussi. Il compressore fornisce aria attraverso un tubo e la sua uscita è controllata da una valvola.

L'invenzione del taglio al plasma ha permesso di accelerare il lavoro con molti acciai legati e la precisione della linea di taglio e la capacità di produrre forme curve aiutano a realizzare una varietà di prodotti per i processi di produzione. Comprendere il funzionamento del dispositivo e l'essenza del lavoro che svolge ti aiuterà a padroneggiare rapidamente questa utile invenzione.

Uno dei tipi popolari di lavorazione dei metalli è il taglio. Esistono molti modi per ottenere la forma richiesta da un unico foglio, ma in questo materiale esamineremo il principio di funzionamento del taglio al plasma.

Taglio al plasma. In effetti, esiste una media aurea. I vantaggi del taglio del metallo con il plasma combinano tutte le tecnologie di cui sopra. Il vantaggio principale è che non ci sono restrizioni sul tipo di materiale lavorato. Solo in termini di spessore.

• leghe di alluminio 120 mm
• leghe di rame 80 mm
• acciaio 50 mm
• ghisa 90 mm

L'attrezzatura varia da quella industriale a quella domestica, quindi la tecnologia è accessibile a tutti. Diamo un'occhiata più da vicino.

Taglio al plasma del metallo: principio di funzionamento

Un mezzo bicomponente funge da tagliente:

• Un arco elettrico che funziona secondo lo schema classico: una scarica tra catodo e anodo. Inoltre, il materiale stesso può fungere da anodo se è un conduttore.
• Arco di gas. Riscaldandosi sotto l'influenza di un arco elettrico (la temperatura raggiunge i 25.000º C), il gas viene ionizzato e si trasforma in un conduttore di corrente elettrica.

Il principio di funzionamento del taglio al plasma è mostrato in dettaglio in questo video.

Di conseguenza, si forma il plasma, che viene alimentato sotto alta pressione nell'area di taglio. Questo flusso di gas caldo fa letteralmente evaporare il metallo, e solo all'interno area di lavoro. Nonostante il fatto che la temperatura del taglio al plasma sia misurata in decine di migliaia di gradi, non vi è praticamente alcun impatto sulla zona di confine.

Importante! La velocità selezionata correttamente consente di ottenere un taglio molto stretto senza danneggiare il bordo del materiale.

La fonte del taglio al plasma è una torcia al plasma.


Il suo compito è accendere l'arco, mantenere la temperatura operativa e soffiare il metallo fuso fuori dall'area di taglio. Poiché le taglierine al plasma sono progettate per la lavorazione di qualsiasi materiale solido, compresi i dielettrici, la formazione di un arco elettrico viene effettuata in due modi:


La figura a) mostra una taglierina ad azione diretta. Gruppo catodico (8) insieme a quello assegnato catodo (6) sono uno degli elettrodi. Il secondo elettrodo (anodo) è pezzo (4)– un metallo con buona conduttività elettrica.

Ad esso è collegato il cavo di alimentazione della torcia al plasma. Punta per taglio plasma (5) in questo schema funge da alloggio. Da separato dal catodo isolante (7). Il gas viene fornito all'interno raccordo (1) e forma un getto di plasma costituito da arco elettrico (2) e gas (3)..

Qual è il dispositivo

Struttura del dispositivo

Il taglio al plasma è un apparato piuttosto complesso, costituito da diversi componenti principali:

Torcia al plasma

Questo elemento è un taglierino al plasma, infatti, l'elemento principale del dispositivo che produce plasma. La torcia al plasma è collegata ad altri elementi del dispositivo tramite un cavo e un tubo flessibile attraverso i quali vengono fornite aria e corrente elettrica.

Va detto che esistono due tipologie di frese:

• Azione diretta. Si forma un arco tra il pezzo di metallo e la taglierina. Sono le torce al plasma che servono per lavorare il metallo;

• Indiretto. La scarica dell'arco avviene all'interno della torcia al plasma stessa. Ciò consente di utilizzare la macchina per il taglio di materiali non metallici.
  La torcia al plasma contiene due elementi principali:
• Ugello. Questa parte forma un getto di plasma. La velocità di taglio del metallo, la dimensione del taglio e l'intensità del raffreddamento dipendono dal diametro e dalla lunghezza.
  Di norma, il diametro dell'ugello non supera i 3 millimetri e la lunghezza è di 9-12 millimetri. Maggiore è la lunghezza, migliore è la qualità del taglio, ma minore è la durata dell'ugello stesso. Ecco perché migliore opzione quando la lunghezza dell'ugello è una volta e mezza maggiore della sua larghezza;

• Elettrodo. Una barra metallica, solitamente fatta di afnio. L'elettrodo fornisce l'eccitazione dell'arco elettrico per il taglio al plasma ad aria.

Alimentazione elettrica

Il compito della fonte di alimentazione è fornire corrente al plasmatron. Esistono due tipi di alimentatori:

• Trasformatore. Sono pesanti e consumano molta energia, ma sono meno sensibili agli sbalzi di temperatura. Inoltre lo spessore del pezzo che la macchina è in grado di tagliare può raggiungere i 40-50 mm;

• Invertitori. Più leggero, più compatto ed efficiente dal punto di vista energetico. Inoltre, gli inverter forniscono un arco più stabile.
  Gli svantaggi sono che possono essere utilizzati per tagliare lamiere di spessore non superiore a 30 millimetri.

Compressore

Per far funzionare una taglierina al plasma è necessario il gas, che garantisce la formazione del plasma ed è responsabile del raffreddamento della torcia al plasma. Pertanto, per fornire gas all'ugello viene utilizzato un compressore.

Nei dispositivi con una corrente non superiore a 200 A, l'aria viene utilizzata come gas. Una macchina del genere può tagliare pezzi fino a 50 millimetri di spessore.

Una macchina industriale funziona con altri gas come argon, elio, azoto, idrogeno, ecc.

Pacchetto cavi-tubi

Come ho detto sopra, questo elemento combina i singoli componenti del dispositivo in un taglierino al plasma, ad es. Il tubo fornisce gas all'ugello e il cavo fornisce corrente all'elettrodo.

Principio operativo

Cos'è il plasma

Abbiamo capito i dispositivi del dispositivo, ora diamo un'occhiata a come funziona una macchina per il taglio al plasma e cosa significa effettivamente la parola "plasma". Quindi, il plasma è aria o altro gas riscaldato ad alta temperatura e in uno stato ionizzato. La temperatura di riscaldamento può raggiungere i 30.000 gradi.

Il principio di funzionamento del dispositivo è il seguente:

1. Quando si preme il pulsante di accensione, all'elettrodo vengono fornite correnti ad alta frequenza;
2. Tra l'ugello e l'elettrodo si forma un arco pilota la cui temperatura raggiunge gli 8000 gradi;
3. Quindi l'aria compressa viene fornita all'ugello;
4. L'aria sfonda l'arco, a seguito del quale si riscalda e aumenta di volume cento volte. In questo caso viene ionizzato e l'aria acquisisce proprietà conduttive;
5. Quando il plasma entra in contatto con il pezzo da lavorare, si forma un arco di taglio e l'arco pilota si spegne. Di conseguenza, il metallo viene tagliato facilmente e l'aria viene soffiata via dalla linea di taglio.

Puoi realizzare tu stesso una macchina per il taglio al plasma. Di solito viene utilizzato un inverter saldatrice Tuttavia, è possibile realizzare il dispositivo “da zero”, utilizzando gli schemi disponibili su Internet.

Sfumature a scelta

Quando si sceglie una taglierina al plasma, è necessario prestare attenzione ai seguenti punti:

• Versatilità. Esistono dispositivi che possono essere utilizzati non solo per il taglio del metallo, ma anche per la saldatura con elettrodo e per la saldatura ad arco di argon.
  Tuttavia, va ricordato che la versatilità di solito ha un effetto negativo sulla qualità delle operazioni eseguite e sulla produttività. Di norma, una taglierina al plasma universale non può tagliare pezzi di spessore superiore a 11 mm;
• Forza attuale. Maggiore è la corrente, più caldo si riscalda l'arco; di conseguenza, più velocemente viene eseguito il taglio al plasma e aumenta lo spessore massimo della parte che può essere tagliata con questo metodo.
  Pertanto, devi prima decidere per quali scopi hai bisogno di un taglierino al plasma, ad es. con quali parti dovrai lavorare. Se tagli acciaio fino a 20 mm di spessore, sarà sufficiente un dispositivo con una corrente di 20 A.
  Se lo spessore del metallo è maggiore, sarà necessario un taglierino al plasma più potente, con una corrente di 40-60 A. Per i dispositivi industriali, la corrente può raggiungere 200 A o più;

• Tipo di rete elettrica. Le macchine da taglio al plasma domestiche possono funzionare su una rete a 220 V, ma la loro potenza attuale, di norma, non supera i 40 A. Le macchine industriali funzionano su una rete a 380 V;
• Durata dell'attivazione. Ogni taglierina al plasma ha una caratteristica come PV, che viene calcolata in percentuale. Questo indicatore indica il tempo in cui il dispositivo può funzionare.
  La base è un ciclo di lavoro di 10 minuti. Se il PV è, ad esempio, del 70%, il taglio al plasma può funzionare per 7 minuti, dopodiché deve raffreddarsi per 3 minuti. Se l'indicatore è al 40%, il dispositivo può funzionare per non più di 4 minuti, dopodiché deve raffreddarsi per 6 minuti.
  Esistono dispositivi con ciclo di lavoro del 100% che possono essere utilizzati continuamente. Di solito hanno il raffreddamento ad acqua;
• Compressore. Il dispositivo di taglio al plasma può avere un compressore integrato o collegato separatamente. Per scopi domestici, i dispositivi con compressore incorporato sono più convenienti, ma sono a bassa potenza.
  Se è necessario un taglierino al plasma lavoro professionale, è necessario un compressore separato. Il requisito principale del compressore è fornire al plasmatron una pressione dell'aria costante, ovvero senza pulsazioni e l'aria deve essere secca. Inoltre, la pressione dell'aria creata dal compressore deve necessariamente soddisfare i requisiti del dispositivo;

• Convenienza. Il dispositivo di taglio al plasma deve avere una lunghezza sufficiente di cavi e tubi flessibili. Se il dispositivo è necessario per scopi domestici, è auspicabile che sia compatto e facile da trasportare.

Una macchina per il taglio al plasma deve essere acquistata con una piccola riserva di carica: ciò ne aumenterà la durata.

Breve panoramica dei modelli

Infine, considereremo brevemente alcuni dispositivi che hanno ricevuto recensioni positive da parte degli utenti. Questi includono:

• FoxWeld Plasma 33 Multi;
• TelWin Plasma 60HF;
• Svarog;
• Resanta IPR-25;
• Gorynych.

FoxWeld Plasma 33 Multi

Questo modello è un dispositivo domestico multifunzionale per il taglio al plasma, che funziona su una rete a 220 V. La sua caratteristica principale è la possibilità di essere utilizzato come saldatrice per la saldatura ad arco manuale.

La corrente di taglio massima di questo modello è di 30 A. Ciò gli consente di tagliare acciaio di spessore 8 mm.

Il prezzo di questo dispositivo è di 33.000 rubli (il prezzo è aggiornato alla primavera 2017).

TelWin Plasma 60HF

Questo modello può essere classificato come industriale, poiché ha una potenza relativamente elevata: la corrente è di 60 A ed è inoltre progettato per funzionare da una rete a 380 V.

Il dispositivo può tagliare acciaio fino a 20 mm di spessore. Inoltre, il produttore richiama l'attenzione sui seguenti vantaggi del modello:

• La presenza di un microprocessore che controlla molti parametri del dispositivo;
• Possibilità di regolare l'intensità della corrente;
• Il manometro integrato consente di monitorare la pressione dell'aria.

Questa taglierina al plasma costa 110.142 rubli.

Svarog CUT-40

Questo modello è un potente taglia plasma domestico, la cui corrente raggiunge i 40 A. Ciò consente di tagliare acciaio fino a 12 mm di spessore. Il fotovoltaico alla corrente massima è del 60%; per gli elettrodomestici questa cifra è piuttosto elevata.

Va notato che nonostante il nome slavo "Svarog", questo dispositivo è prodotto in Cina. Ma nonostante ciò, gli utenti non possono lamentarsi della sua qualità e affidabilità.

Il costo di Svarog CUT-40 è di 33.000 rubli.

Resanta IPR-25

Resanta è un altro taglierino al plasma domestico made in China con una corrente di 25 A. Il produttore afferma che questo "bambino" è in grado di tagliare metalli fino a 12 mm di spessore.

Un altro vantaggio di questo dispositivo è il suo costo relativamente basso: il prezzo è di 28.900 rubli.

Gorynych

Gorynych è un dispositivo multifunzionale di un produttore nazionale. Oltre al taglio al plasma, ha a disposizione anche la saldatura elettrica.

La forza attuale di Gorynych non è elevata, 3-10 A, il che gli consente di tagliare metalli fino a 8 mm di spessore. La sua caratteristica principale, oltre alla versatilità, è il raffreddamento ad acqua. Ciò consente al dispositivo di funzionare continuamente per 25 minuti.

Inoltre, è molto compatto: il peso del dispositivo non supera 0,7 kg. Il prezzo è entro 43.000 rubli.

Conclusione

Ora sai come funziona una taglierina al plasma e cosa cercare prima quando ne scegli uno. Inoltre, ti consiglio di guardare il video in questo articolo. Se qualche sfumatura non ti è chiara, scrivi commenti e sarò felice di risponderti.

Per elaborazione efficiente Per numerosi metalli viene spesso utilizzato il taglio al plasma, il cui principio di funzionamento è l'uso di un arco plasma.

1 Tecnologia di taglio al plasma dei metalli

Il processo di taglio con arco plasma che ci interessa nella pratica mondiale è "nascosto" sotto l'abbreviazione PAC. Il plasma è un gas ionizzato ad alta temperatura che può condurre corrente elettrica. Un arco al plasma si forma in un'unità chiamata plasmatron da un'unità elettrica convenzionale.

Quest'ultimo viene compresso e quindi viene introdotto un gas che ha la capacità di formare plasma. Di seguito parleremo dell'importanza di tali gas che formano il plasma per il processo di taglio al plasma.

Tecnologicamente esistono due metodi di taglio:

2 Taglio al plasma: il principio di funzionamento della torcia al plasma

Una torcia al plasma è un dispositivo di taglio al plasma, nel cui corpo è posizionata una piccola camera ad arco cilindrico. All'uscita da esso c'è un canale che crea un arco compresso. Sul retro di tale camera è presente un cordone di saldatura.

Si accende un arco preliminare tra la punta del dispositivo e l'elettrodo. Questa fase è necessaria poiché è quasi impossibile ottenere l'innesco di un arco tra il materiale da tagliare e l'elettrodo. L'arco preliminare specificato esce dall'ugello della torcia al plasma, entra in contatto con la torcia e in questo momento il flusso di lavoro viene creato direttamente.

Successivamente, il canale di formazione viene completamente riempito con una colonna ad arco plasma, il gas che forma il plasma entra nella camera del plasmatron, dove viene riscaldato, quindi ionizzato e aumentato di volume. Lo schema descritto causa alta temperatura arco (fino a 30mila gradi Celsius) e la stessa potente velocità del flusso di gas dall'ugello (fino a 3 chilometri al secondo).

3 Gas che formano plasma e loro effetto sulle capacità di taglio

Il mezzo di formazione del plasma è forse il parametro chiave del processo, che ne determina il potenziale tecnologico. La composizione di questo ambiente determina la possibilità di:

• impostazioni dell'indicatore flusso di calore nella zona di lavorazione del metallo e nella densità di corrente al suo interno (a causa di una modifica nel rapporto tra la sezione trasversale dell'ugello e la corrente);
• variare il volume dell'energia termica in un ampio intervallo;
• regolazione della tensione superficiale, della composizione chimica e della viscosità del materiale da tagliare;
• controllo della profondità dello strato saturo di gas, nonché della natura dei processi chimici e fisici nella zona di trattamento;
• protezione contro la comparsa di segni subacquei sul metallo e (sui bordi inferiori);
• formazione condizioni ottimali per rimuovere il metallo fuso dalla cavità di taglio.

Inoltre, molti parametri tecnici dell'attrezzatura utilizzata per il taglio plasma dipendono anche dalla composizione del mezzo che descriviamo, in particolare i seguenti:

• progettazione del meccanismo di raffreddamento per gli ugelli del dispositivo;
• opzione per il montaggio del catodo nel plasmatron, il suo materiale e il livello di intensità della fornitura di refrigerante ad esso;
• circuito di controllo dell'unità (il suo ciclogramma è determinato proprio dalla portata e dalla composizione del gas utilizzato per formare il plasma);
• caratteristiche dinamiche e statiche (esterne) della fonte di alimentazione, nonché un indicatore della sua potenza.

Non è sufficiente sapere come funziona il taglio plasma; inoltre, è necessario selezionare la giusta combinazione di gas per creare un ambiente di formazione plasma, tenendo conto del prezzo dei materiali utilizzati e del costo diretto dell’operazione di taglio.

In genere, la lavorazione semiautomatica e manuale di leghe resistenti alla corrosione, nonché la lavorazione meccanica e manuale economica di rame e alluminio, utilizzano un ambiente di azoto. Ma l'acciaio al carbonio a bassa lega è meglio tagliato in una miscela di ossigeno, che non può assolutamente essere utilizzata per la lavorazione di prodotti in alluminio resistenti alla corrosione di acciaio e rame.

4 Vantaggi e svantaggi del taglio plasma

Il principio stesso di funzionamento del taglio al plasma determina i vantaggi di questa tecnologia rispetto ai metodi a gas per la lavorazione di materiali non metallici e prodotti in metallo. I principali vantaggi dell'utilizzo delle apparecchiature al plasma includono i seguenti fatti:

• universalità della tecnologia: quasi tutti i materiali conosciuti possono essere tagliati utilizzando l'arco plasma, dalla ghisa e rame all'alluminio e all'acciaio;
• elevata velocità di funzionamento per metalli di medio e piccolo spessore;
• i tagli sono di altissima qualità e precisione, il che spesso consente di non eseguire ulteriori lavorazioni meccaniche dei prodotti;
• inquinamento atmosferico minimo;
• non è necessario preriscaldare il metallo per tagliarlo, il che permette di ridurre (e in modo significativo) il tempo di combustione del materiale;
• elevata sicurezza del lavoro grazie al fatto che il taglio non richiede bombole di gas, potenzialmente esplosive.

Vale la pena notare che secondo alcuni indicatori le tecnologie del gas sono considerate più appropriate del taglio al plasma. Gli svantaggi di quest'ultimo di solito includono:

• la complessità della progettazione del plasmatron e il suo costo elevato: naturalmente, ciò aumenta il costo di ogni operazione;
• spessore di taglio relativamente piccolo (fino a 10 centimetri);
• elevato livello di rumore durante l'elaborazione, dovuto al fatto che il gas fuoriesce dal plasmatron a velocità transonica;
• la necessità di una manutenzione di alta qualità e più competente dell'unità;
• aumento del livello di rilascio di sostanze nocive quando l'azoto viene utilizzato come composizione che forma il plasma;
• impossibilità di collegare due frese per la lavorazione manuale dei metalli ad una torcia al plasma.

Un altro svantaggio del tipo di lavorazione descritto nell'articolo è che la deviazione dalla perpendicolarità del taglio è consentita non più di un angolo compreso tra 10 e 50 gradi (l'angolo specifico dipende dallo spessore del prodotto). Se si aumenta il valore consigliato si ha un notevole ampliamento dell'area di taglio, e questo diventa motivo della necessità di una frequente sostituzione dei materiali utilizzati.

Ora sai cos'è il taglio al plasma e conosci bene tutte le sue funzionalità.

Il taglio dei metalli è necessario in molti processi tecnologici. Quasi sempre la lavorazione inizia con il taglio e il taglio del materiale. Uno dei metodi più convenienti ed economici è il taglio dei metalli al plasma. Permette di ottenere pezzi di qualsiasi forma, che non richiedono quasi alcuna ulteriore lavorazione.

Principio di funzionamento

Per il taglio al plasma del metallo, sul pezzo viene applicato un getto plasma. Il plasma è un flusso di gas ionizzato riscaldato a una temperatura di migliaia di gradi, che è elettricamente conduttivo e si muove ad alta velocità. La formazione di un arco plasma da elettrico viene effettuata utilizzando un taglierino al plasma. Il principio di funzionamento della taglierina al plasma e le fasi del processo di taglio:

• Si forma un arco elettrico pilota, che si accende tra l'elettrodo del tagliatore al plasma e il suo ugello o il metallo in lavorazione.
• Dopo che si è formato l'arco pilota, il gas compresso viene fornito alla camera. Si espande di volume e si riscalda fino ad una temperatura di 20.000 °C.
• L'arco elettrico ionizza il gas, diventa conduttore di elettricità e si trasforma in un getto di plasma. Questo getto riscalda il metallo nella zona di lavorazione, lo fonde e produce il taglio.

Per i metalli e vengono utilizzati materiali non metallici principi diversi taglio plasma a gas. Esistono due modi per elaborare i materiali:

• L'arco brucia tra la torcia al plasma e il prodotto. Ecco come funziona una taglierina ad azione diretta. Il prodotto deve essere conduttivo. Se è necessario tagliare prodotti non metallici, viene utilizzato il metodo indiretto.
• L'arco viene acceso nel plasmatron stesso tra l'elettrodo e l'ugello. L'elettrodo è il catodo e all'ugello viene applicato un potenziale positivo.

Nel secondo caso è possibile lavorare qualsiasi materiale: plastica, pietra, cemento. Alla parte non viene applicato alcun potenziale e non è richiesta alcuna conduttività elettrica.

Attrezzature per il taglio al plasma

Per il taglio dei metalli con plasma, vengono prodotti dispositivi industriali e industriali. uso domestico. Tutte le unità di taglio plasma includono:

• Alimentazione elettrica;
• plasmatrone;
• compressore per il pompaggio di gas compresso;
• cavi e tubi flessibili utilizzati per collegare gli elementi dell'apparecchiatura.

La fonte di alimentazione può essere un inverter o un trasformatore. Le unità inverter sono leggere, economiche e hanno un'elevata efficienza. Sono spesso utilizzati nelle piccole industrie. Hanno una limitazione di corrente di 70 A e sono in grado di tagliare solo piccoli materiali fino a 30 mm di spessore.

I dispositivi Transformer sono più potenti, hanno peso e dimensioni maggiori. Sono più resistenti alle sovratensioni, capaci di un lungo funzionamento continuo e sono spesso utilizzati nelle macchine CNC. Le apparecchiature con sistema di raffreddamento ad acqua sono in grado di tagliare metalli fino a 100 mm di spessore. Gli alimentatori per il taglio con ossigeno hanno un'intensità di corrente compresa tra 100 e 400 A. Quando si utilizza l'azoto come gas plasma, questo intervallo aumenta a 600 A.

La torcia al plasma è l'unità principale di tutte le installazioni. Include:

• elettrodo interno;
• ugello funzionante;
• custodia isolante con raffreddamento;
• dispositivo di erogazione della sostanza che forma il plasma.

A seconda delle condizioni di lavorazione, per il taglio al plasma vengono utilizzati gas diversi. Per gli acciai e le leghe vengono utilizzati ossigeno e aria. Il taglio al plasma ad aria viene utilizzato per la lavorazione di acciai bassolegati. Durante la lavorazione di metalli non ferrosi, i gas che formano il plasma possono essere argon, azoto e idrogeno. Ciò è dovuto al fatto che in un ambiente di ossigeno i metalli non ferrosi iniziano a ossidarsi. Una miscela di argon e idrogeno viene spesso utilizzata per il taglio di acciaio inossidabile e alluminio.

La temperatura del flusso di gas è compresa tra 5.000 e 30.000 °C. A temperature più basse vengono lavorati i metalli non ferrosi, a temperature più alte vengono lavorati gli acciai refrattari.

La velocità del flusso è compresa tra 500 e 1500 m/s. L'impostazione viene effettuata in base allo spessore, alle caratteristiche del materiale in lavorazione e alla durata del lavoro.

Elaborazione manuale

Prima di iniziare il lavoro, l'inverter o il trasformatore viene collegato alla rete CA. Il pezzo è collegato a una fonte di alimentazione. La fase successiva è avvicinare l'ugello e il pezzo in lavorazione. Dovrebbero esserci 40 mm tra di loro. Successivamente è possibile accendere l'arco pilota. Quando l'arco si accende, all'ugello viene fornito un flusso d'aria che viene ionizzato e forma un getto di plasma.

Quando si lavora con una taglierina al plasma, è necessario seguire le regole di sicurezza. È necessario utilizzare una tuta speciale e una visiera protettiva. Le temperature durante il taglio al plasma raggiungono migliaia di gradi e questo può essere pericoloso per l'uomo. Pertanto, dobbiamo sforzarci di automatizzare il processo.

Vantaggi e svantaggi della lavorazione al plasma

Il funzionamento delle unità di taglio al plasma è spesso implementato in vari modi processi tecnologici relativi al taglio e al taglio di materiali metallici e non metallici. Ciò è dovuto ai seguenti vantaggi della tecnologia di taglio ad arco plasma:

Ma il metodo di taglio al plasma presenta anche degli svantaggi. Questi includono:

Nonostante queste carenze, i plasmatroni trovano tutto maggiore applicazione sia nelle grandi imprese che nei piccoli laboratori domestici. L'utilizzo del taglio plasma velocizza la lavorazione degli acciai legati, mentre la precisione della linea di taglio e la capacità di tagliare forme curve rendono i taglia plasma indispensabili in molti processi produttivi.