Plazminis pjovimas metalas puikiai tinka pjaustyti labai legiruotą plieną. Šis metodas pranašesnis už dujinius pjaustytuvus dėl minimalios šildymo zonos, leidžiančios greitai atlikti pjūvį, tačiau išvengti paviršiaus deformacijos nuo perkaitimo. Skirtingai nei mechaniniai metodai pjovimo staklės („šlifuoklis“ arba staklės) gali pjauti paviršių pagal bet kokį raštą, išgaudamos unikalias vientisas formas su minimaliomis medžiagų atliekomis. ? Kokia yra pjovimo proceso technologija?

Plazminis metalo pjovimas ir jo veikimo principai yra pagrįsti elektros lanko stiprinimu greitinant slėginėmis dujomis. Tai kelis kartus padidina pjovimo elemento temperatūrą, priešingai nei propano-deguonies liepsna, kuri leidžia greitai pjauti, neleidžiant aukštam medžiagos šilumos laidumui perkelti temperatūrą į likusią gaminio dalį ir deformuoti struktūrą.

Plazminis metalo pjovimas vaizdo įraše suteikia bendrą idėją apie procesą. Metodo esmė yra tokia:

1. Srovės šaltinis (maitinamas nuo 220 V mažiems modeliams ir 380 V pramoniniams įrenginiams, skirtiems dideliems metalo storiams) gamina reikiamą įtampą.
2. Srovė kabeliais perduodama į plazminį degiklį (degiklis suvirintojo-pjaustytuvo rankose). Įrenginyje yra katodas ir anodas - elektrodai, tarp kurių užsidega elektros lankas.
3. Kompresorius priverčia oro srovę, kuri žarnomis perduodama į aparatą. Plazminis degiklis turi specialius sūkurius, kurie padeda nukreipti ir sukti orą. Srautas prasiskverbia pro elektros lanką, jį jonizuoja ir daug kartų padidina temperatūrą. Rezultatas yra plazma. Šis lankas vadinamas bandomuoju lanku, nes jis dega, kad išlaikytų veikimą.
4. Daugeliu atvejų naudojamas darbo kabelis, kuris yra prijungtas prie pjaunamos medžiagos. Plazminį degiklį priartinus prie gaminio, lankas užsidaro tarp elektrodo ir paviršiaus. Toks lankas vadinamas darbo lanku. Aukšta temperatūra ir oro slėgis prasiskverbia į reikiamą gaminio vietą, palikdamas ploną pjūvį ir nedidelį įdubimą, lengvai pašalinamas bakstelėjus. Jei kontaktas su paviršiumi nutrūksta, lankas automatiškai toliau degs budėjimo režimu. Pakartotinis tepimas ant gaminio leidžia nedelsiant tęsti pjovimą.
5. Baigus darbą atleidžiamas plazmatrono mygtukas, kuris išjungia visų tipų elektros lanką. Sistema kurį laiką prapučiama oru, kad pašalintų šiukšles ir atvėsintų elektrodus.

Pjovimo elementas yra plazminio degiklio jonizuotas lankas, leidžiantis ne tik supjaustyti medžiagą į dalis, bet ir suvirinti ją atgal. Norėdami tai padaryti, naudokite užpildo vielą, kurios sudėtis tinka konkrečiam metalo tipui, o vietoj įprasto oro tiekiamos inertinės dujos.

Plazminio pjovimo rūšys ir veikimo principai

Metalų pjovimas jonizuotu aukštos temperatūros lanku turi keletą modifikacijų pagal naudojamą metodą ir tikslą. Kai kuriais atvejais, norint atlikti pjovimą, elektros grandinė tarp plazminio degiklio ir gaminio turi būti uždaryta. Jis tinka visų rūšių laidiems metalams. Iš įrenginio ateina du laidai, iš kurių vienas eina į degiklį, o antrasis tvirtinamas prie apdorojamo paviršiaus.

Antrasis metodas apima lanko deginimą tarp katodo ir anodo, uždaryto plazminio degiklio antgaliu, ir galimybę atlikti pjūvį tuo pačiu lanku. Šis metodas puikiai tinka medžiagoms, kurios negali praleisti srovės. Šiuo atveju vienas kabelis ateina iš įrenginio, vedančio į degiklį. Lankas nuolat dega darbinėje būsenoje. Visa tai taikoma oro plazminiam metalo pjovimui.

Tačiau yra plazminių pjaustytuvų modelių, kuriuose pilamo skysčio garai naudojami kaip jonizuojanti medžiaga. Tokie modeliai veikia be kompresoriaus. Juose yra nedidelis rezervuaras distiliuoto vandens pripildymui, kuris tiekiamas į elektrodus. Garuojant susidaro slėgis, kuris sustiprina elektros lanką.

Plazminių pjaustytuvų privalumai

Plazminio pjovimo naudojant aukštos temperatūros lanką veikimo principai leidžia įgyti daugybę pranašumų, palyginti su kitais metalo pjovimo būdais, būtent:

• Galimybė apdoroti bet kokio tipo plieną, įskaitant metalus su dideliu šiluminio plėtimosi koeficientu.
• Pjovimo medžiagos, kurios nelaidžios elektros srovės.
• Didelis greitis vykstančius darbus.
• Lengva išmokti darbo procesą.
• Įvairios pjovimo linijos, įskaitant garbanotas formas.
• Didelis pjovimo tikslumas.
• Nedidelis tolesnis paviršiaus apdorojimas.
• Mažesnė aplinkos tarša.
• Suvirintojo saugumas, nes nėra dujų balionų.
• Mobilumas gabenant mažo dydžio ir svorio įrangą.

Metalo plazminio pjovimo technologija

Kaip veikia plazminis pjovimas, parodyta vaizdo įraše. Peržiūrėję keletą iš šių pamokų, galite pradėti bandyti patys. Procesas atliekamas tokia seka:

1. Pjaunamas gaminys dedamas taip, kad po juo būtų kelių centimetrų tarpas. Tam po kraštais naudojamos trinkelės arba konstrukcija montuojama ant stalo krašto taip, kad apdirbama dalis būtų virš grindų.
2. Pjovimo liniją geriau pažymėti juodu žymekliu, jei darbas atliekamas iš nerūdijančio plieno arba aliuminio. Kai tenka pjauti „juodą“ metalą, plona kreida geriau nubrėžti liniją, kuri ryškiau matoma ant tamsaus paviršiaus.
3. Svarbu įsitikinti, kad degiklio žarna nėra šalia pjovimo vietos. Stiprus perkaitimas gali jį sugadinti. Pradedantieji suvirintojai gali to nepamatyti dėl susijaudinimo ir sugadinti įrangą.
4. Dėvėkite apsauginius akinius. Jei tenka dirbti ilgai, geriau naudokite kaukę, kuri nuo ultravioletinių spindulių dengtų ne tik akis, bet ir visą veidą.
5. Jei bus pjaunami ant grindų atviri pagrindai, reikia uždėti metalo lakštą, kad purslai nesugadintų grindų dangos.
6. Prieš pradėdami dirbti, turite įsitikinti, kad kompresorius įgijo pakankamą slėgį, o vandens modeliai įkaitino skystį iki norimos temperatūros.
7. Paspaudus mygtuką, lankas užsidega.
8. Plazminis degiklis turi būti laikomas statmenai pjaunamam paviršiui. Leidžiamas nedidelis nuokrypio kampas šios padėties atžvilgiu.
9. Geriau pradėti pjauti nuo gaminio krašto. Jei reikia pradėti nuo vidurio, patartina išgręžti ploną skylutę. Tai padės išvengti perkaitimo ir depresijos šioje vietoje.
10. Atliekant lanką, būtina išlaikyti 4 mm atstumą iki paviršiaus.
11. Tam svarbu paremti rankas, o tai daroma alkūnėmis ant stalo arba ant kelių.
12. Atliekant pjūvį, svarbu vizualiai patikrinti, ar pervažiuojamoje vietoje yra tarpas, kitaip teks pjauti dar kartą.
13. Kai pjovimo linija baigiasi, reikia pasirūpinti, kad dalis nenukristų ant kojų.
14. Atleidus mygtuką, lankas sustabdomas.
15. Išilgai pjūvio kraštų plaktuku numušamas plonas šlako sluoksnis. Jei reikia, papildomas gaminio valymas atliekamas naudojant švitrinį ratuką.

Naudota įranga

Plazminiam pjovimui naudojami įvairių įrenginių ir prietaisai. Dabartinis šaltinis gali būti maži dydžiai, ir yra transformatorius, kelios relės ir generatorius. Maži modeliai yra labai kompaktiški nešioti ir dirbti aukštyje. Jie gali pjauti iki 12 mm storio metalus, kurių pakanka daugeliui darbų gamyboje ir namuose. Dideli įrenginiai turi panašią įrenginio konstrukciją, tačiau turi galingesnius parametrus dėl didesnio skerspjūvio medžiagų ir padidintų įėjimo įtampos verčių. Tokie modeliai gabenami vežimėliais, o darbas su gaminiais atliekamas su plazminiu degikliu, pritvirtintu prie laikiklio. Jie gali pjauti iki 100 mm storio medžiagas.

Tiek didelių, tiek mažų įrenginių plazmatronai yra vienodi, tačiau skiriasi dydžiu. Visi turi rankenėlę ir paleidimo mygtuką. Kiekvienas turi strypo elektrodą (katodą) ir vidinį antgalį (anodą), tarp kurių dega lankas. Srauto sūkurys nukreipia orą ir pagreitina temperatūrą. Izoliatorius apsaugo išorines dalis nuo perkaitimo ir priešlaikinio elektrodų kontakto. Priklausomai nuo pjaunamo storio, montuojami išoriniai purkštukai. Antgaliai dengia antgalį nuo išlydyto metalo purslų. Prie plazminio degiklio galo galima pritvirtinti įvairius priedus, kurie padėtų išlaikyti atstumą veikimo metu ir pašalinti anglies nuosėdas nuo nuožulnų. Kompresorius tiekia orą per žarną, o jo išeiga valdoma vožtuvu.

Plazminio pjovimo išradimas leido pagreitinti darbą su daugeliu legiruotų plienų, o pjovimo linijos tikslumas ir galimybė išgauti lenktas formas padeda gaminti įvairius gaminius gamybos procesams. Suprasti įrenginio veikimą ir jo atliekamo darbo esmę padės greitai įsisavinti šį naudingą išradimą.

Vienas iš populiariausių metalo apdirbimo būdų yra jo pjovimas. Yra daug būdų, kaip iš vieno lapo gauti reikiamą formą, tačiau šioje medžiagoje pažvelgsime į plazminio pjovimo veikimo principą.

Plazminis pjovimas. Tiesą sakant, yra aukso vidurys. Metalo pjovimo su plazma pranašumai sujungia visas aukščiau minėtas technologijas. Pagrindinis privalumas yra tai, kad nėra jokių apdorojamų medžiagų tipo apribojimų. Tik pagal storį.

• aliuminio lydiniai 120 mm
• vario lydiniai 80 mm
• plieno 50 mm
• ketaus 90 mm

Įranga skiriasi nuo pramoninės iki buitinės, todėl technologija yra prieinama visiems. Pažvelkime į tai atidžiau.

Plazminis metalo pjovimas – veikimo principas

Dviejų komponentų terpė veikia kaip pjaustytuvas:

• Elektros lankas, veikiantis pagal klasikinę schemą - išlydis tarp katodo ir anodo. Be to, pati medžiaga gali veikti kaip anodas, jei ji yra laidininkas.
• Dujų lankas. Kaitinant veikiant elektros lankui (temperatūra siekia 25000ºC), dujos jonizuojasi ir virsta elektros srovės laidininku.

Plazminio pjovimo veikimo principas išsamiai parodytas šiame vaizdo įraše.

Dėl to susidaro plazma, kuri tiekiama po aukštas spaudimasį pjovimo vietą. Šis karštų dujų srautas tiesiogine prasme išgarina metalą ir tik viduje darbo zona. Nepaisant to, kad plazminio pjovimo temperatūra matuojama dešimtimis tūkstančių laipsnių, poveikio ribinei zonai praktiškai nėra.

Svarbu! Teisingai parinktas greitis leidžia išgauti labai siaurą pjūvį nepažeidžiant medžiagos krašto.

Plazminio pjovimo šaltinis yra plazminis degiklis.


Jo užduotis – apšviesti lanką, palaikyti darbinę temperatūrą ir išpūsti išlydytą metalą iš pjovimo vietos. Kadangi plazminiai pjaustytuvai yra skirti apdoroti bet kokias kietas medžiagas, įskaitant dielektrikus, elektros lankas formuojamas dviem būdais:


a paveiksle parodytas tiesioginio veikimo pjaustytuvas. Katodo mazgas (8) kartu su paskirtais katodas (6) yra vienas iš elektrodų. Antrasis elektrodas (anodas) yra ruošinys (4)– gero elektros laidumo metalas.

Prie jo prijungtas plazminio degiklio maitinimo laidas. Plazminio pjovimo antgalis (5)šioje schemoje jis veikia kaip korpusas. Nuo atskirto nuo katodo izoliatorius (7). Viduje tiekiamos dujos tvirtinimas (1) ir sudaro plazmos čiurkšlę, susidedančią iš elektros (2) ir dujų (3) lankas.

Kas yra prietaisas

Įrenginio struktūra

Plazminis pjaustytuvas yra gana sudėtingas aparatas, susidedantis iš kelių pagrindinių komponentų:

Plazminis žibintuvėlis

Šis elementas yra plazminis pjaustytuvas, iš tikrųjų pagrindinis įrenginio, gaminančio plazmą, elementas. Plazminis degiklis yra prijungtas prie kitų prietaiso elementų naudojant laidą ir žarną, per kurią tiekiamas oras ir elektros srovė.

Reikia pasakyti, kad yra dviejų tipų pjaustytuvai:

• Tiesioginis veiksmas. Tarp metalinio ruošinio ir pjaustytuvo susidaro lankas. Tai yra plazminiai degikliai, naudojami dirbti su metalu;

• Netiesioginis. Lanko iškrova vyksta pačiame plazminio degiklio viduje. Tai leidžia mašiną naudoti nemetalinėms medžiagoms pjauti.
  Plazminį degiklį sudaro du pagrindiniai elementai:
• Purkštukas.Ši dalis sudaro plazmos srovę. Metalo pjovimo greitis, pjūvio dydis ir aušinimo intensyvumas priklauso nuo jo skersmens ir ilgio.
  Paprastai purkštuko skersmuo neviršija 3 milimetrų, o ilgis - 9-12 milimetrų. Kuo ilgesnis ilgis, tuo geresnė pjūvio kokybė, bet tuo mažiau patvarus pats antgalis. Štai kodėl geriausias variantas kai antgalio ilgis yra pusantro karto didesnis už jo plotį;

• Elektrodas. Metalinis strypas, dažniausiai pagamintas iš hafnio. Elektrodas suteikia elektros lanko sužadinimą oro plazminiam pjovimui.

Maitinimas

Maitinimo šaltinio užduotis yra tiekti srovę plazmatronui. Yra dviejų tipų maitinimo šaltiniai:

• Transformatorius. Jie yra svarūs ir sunaudoja daug energijos, tačiau yra mažiau jautrūs temperatūros pokyčiams. Be to, ruošinio, kurį mašina gali pjauti, storis gali siekti 40–50 mm;

• Inverteriai. Lengvesnis, kompaktiškesnis ir energiją taupantis. Be to, inverteriai užtikrina stabilesnį lanką.
  Trūkumai yra tai, kad jie gali būti naudojami pjaustyti lakštus, kurių storis ne didesnis kaip 30 milimetrų.

Kompresorius

Plazminiam pjaustytuvui valdyti reikalingos dujos, kurios užtikrina plazmos susidarymą ir yra atsakingos už plazminio degiklio aušinimą. Todėl dujoms tiekti į purkštuką naudojamas kompresorius.

Įrenginiuose, kurių srovė neviršija 200 A, oras naudojamas kaip dujos. Tokia mašina gali pjauti iki 50 milimetrų storio ruošinius.

Pramoninė mašina veikia su kitomis dujomis, tokiomis kaip argonas, helis, azotas, vandenilis ir kt.

Kabelių-žarnų paketas

Kaip jau sakiau aukščiau, šis elementas sujungia atskirus įrenginio komponentus į plazminį pjaustytuvą, t.y. Žarna tiekia dujas į antgalį, o kabelis tiekia srovę į elektrodą.

Veikimo principas

Kas yra plazma

Mes išsiaiškinome įrenginio įrenginius, dabar pažiūrėkime, kaip veikia plazminio pjovimo mašina ir ką iš tikrųjų reiškia žodis "plazma". Taigi, plazma yra oras ar kitos dujos, įkaitintos iki aukštos temperatūros ir jonizuotos būsenos. Šildymo temperatūra gali siekti 30 000 laipsnių.

Prietaiso veikimo principas yra toks:

1. Paspaudus uždegimo mygtuką, į elektrodą tiekiamos aukšto dažnio srovės;
2. Tarp antgalio ir elektrodo susidaro pilotinis lankas, kurio temperatūra siekia 8000 laipsnių;
3. Tada suslėgtas oras tiekiamas į antgalį;
4. Oras prasiskverbia pro lanką, dėl to įkaista ir šimtą kartų padidėja tūris. Tokiu atveju jis jonizuojasi, o oras įgauna laidžias savybes;
5. Kai plazma liečiasi su ruošiniu, susidaro pjovimo lankas, o pilotinis lankas užgęsta. Dėl to metalas lengvai pjaunamas, o oras išpučiamas nuo pjovimo linijos.

Plazminę pjovimo mašiną galite pasigaminti patys. Paprastai tam naudojamas inverteris suvirinimo aparatas, tačiau jūs galite padaryti įrenginį „nuo nulio“, naudodamiesi internete esančiomis diagramomis.

Pasirinkimo niuansai

Renkantis plazminį pjaustytuvą, reikia atkreipti dėmesį į šiuos dalykus:

• Universalumas. Yra įrenginių, kuriais galima pjauti ne tik metalą, bet ir suvirinti lazdelėmis elektrodu, taip pat suvirinti argono lankiniu būdu.
  Tačiau reikia atminti, kad universalumas dažniausiai blogai atsiliepia atliekamų operacijų kokybei ir produktyvumui. Paprastai universalus plazminis pjaustytuvas negali pjauti storesnių nei 11 mm ruošinių;
• Srovės stiprumas. Kuo didesnė srovė, tuo karščiau lankas įkaista, atitinkamai greičiau atliekamas plazminis pjovimas ir padidėja maksimalus šiuo metodu pjaustomos dalies storis.
  Todėl pirmiausia reikia apsispręsti, kokiais tikslais jums reikalingas plazminis pjaustytuvas, t.y. su kokiomis dalimis teks dirbti. Jei pjaunate iki 20 mm storio plieną, pakaks įrenginio, kurio srovė yra 20 A.
  Jei metalo storis didesnis, tuomet reikės galingesnio plazminio pjaustytuvo - kurio srovė 40-60 A. Pramoniniams įrenginiams srovė gali siekti 200 A ar daugiau;

• Elektros tinklo tipas. Buitinės plazminio pjovimo staklės gali veikti 220 V tinkle, tačiau jų srovės stipris, kaip taisyklė, neviršija 40 A. Pramoninės staklės veikia 380 V tinkle;
• Aktyvinimo trukmė. Kiekvienas plazminis pjaustytuvas turi tokią charakteristiką kaip PV, kuri apskaičiuojama procentais. Šis indikatorius rodo laiką, per kurį įrenginys gali veikti.
  Pagrindas yra 10 minučių darbo ciklas. Jei PV yra, pavyzdžiui, 70%, tai plazminis pjaustytuvas gali dirbti 7 minutes, po to jis turi atvėsti 3 minutes. Jei indikatorius yra 40%, prietaisas gali veikti ne ilgiau kaip 4 minutes, po to jis turi atvėsti 6 minutes.
  Yra įrenginių su 100% darbo ciklu, kuriuos galima naudoti nuolat. Paprastai jie turi vandens aušinimą;
• Kompresorius. Plazminis pjaustytuvas gali turėti įmontuotą arba atskirą prijungtą kompresorių. Buitiniams tikslams patogesni yra įrenginiai su įmontuotu kompresoriumi, tačiau jie yra mažos galios.
  Jei reikalingas plazminis pjaustytuvas profesionalus darbas, reikalingas atskiras kompresorius. Pagrindinis reikalavimas kompresoriui – aprūpinti plazmatroną pastoviu oro slėgiu, t.y. be pulsacijų, o oras turi būti sausas. Be to, kompresoriaus sukuriamas oro slėgis būtinai turi atitikti įrenginio reikalavimus;

• Patogumas. Plazminis pjoviklis turi turėti pakankamo ilgio laido ir žarnos paketą. Jei prietaisas reikalingas buityje, pageidautina, kad jis būtų kompaktiškas ir lengvai transportuojamas.

Plazminio pjovimo mašiną reikia įsigyti su nedideliu galios rezervu – tai padidins jos ilgaamžiškumą.

Trumpa modelių apžvalga

Galiausiai trumpai apžvelgsime keletą įrenginių, kurie sulaukė teigiamų vartotojų atsiliepimų. Jie apima:

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

FoxWeld Plasma 33 Multi

Šis modelis yra daugiafunkcis buitinis plazminio pjovimo įrenginys, veikiantis 220 V tinkle.Pagrindinė jo savybė – galimybė naudoti kaip suvirinimo aparatą rankiniam lankiniam suvirinimui.

Maksimali šio modelio pjovimo srovė yra 30 A. Tai leidžia pjauti 8 mm storio plieną.

Šio įrenginio kaina yra 33 000 rublių (kaina galioja 2017 m. pavasariui).

TelWin Plasma 60 HF

Šis modelis gali būti priskiriamas pramoniniam, nes jis turi gana didelę galią - srovė yra 60 A, be to, jis skirtas veikti iš 380 V tinklo.

Prietaisas gali pjauti iki 20 mm storio plieną. Be to, gamintojas atkreipia dėmesį į šiuos modelio privalumus:

• Mikroprocesoriaus, kuris kontroliuoja daugelį įrenginio parametrų, buvimas;
• Galimybė reguliuoti srovės stiprumą;
• Integruotas manometras leidžia stebėti oro slėgį.

Šis plazminis pjaustytuvas kainuoja 110 142 rublius.

Svarog CUT-40

Šis modelis yra galingas buitinis plazminis pjaustytuvas, kurio srovė siekia 40 A. Tai leidžia pjauti iki 12 mm storio plieną. PV esant maksimaliai srovei yra 60%, buitiniams prietaisams šis skaičius yra gana didelis.

Pažymėtina, kad nepaisant slaviško pavadinimo „Svarog“, šis įrenginys gaminamas Kinijoje. Tačiau, nepaisant to, vartotojai neturi skundų dėl jo kokybės ir patikimumo.

Svarog CUT-40 kaina yra 33 000 rublių.

Resanta IPR-25

Resanta yra dar vienas buitinis plazminis pjaustytuvas pagaminta Kinijoje su 25 A srove. Gamintojas teigia, kad šis „kūdikis“ gali pjauti iki 12 mm storio metalą.

Kitas šio įrenginio privalumas yra palyginti maža kaina - kaina yra 28 900 rublių.

Gorynych

Gorynych yra daugiafunkcis vietinio gamintojo įrenginys. Be plazminio pjovimo, jam prieinamas ir elektrinis suvirinimas.

Gorynych srovės stipris nėra didelis, 3–10 A, todėl jis leidžia pjauti metalą iki 8 mm storio. Jo pagrindinė savybė, be universalumo, yra vandens aušinimas. Tai leidžia įrenginiui nepertraukiamai veikti 25 minutes.

Be to, jis yra labai kompaktiškas – prietaiso svoris neviršija 0,7 kg. Kaina yra 43 000 rublių.

Išvada

Dabar žinote, kaip veikia plazminis pjaustytuvas ir į ką pirmiausia atkreipti dėmesį renkantis. Be to, rekomenduoju žiūrėti vaizdo įrašą šiame straipsnyje. Jei niuansai jums neaiškūs, rašykite komentarus, mielai jums atsakysiu.

Dėl efektyvus apdorojimas Daugeliui metalų dažnai naudojamas plazminis pjovimas, kurio veikimo principas yra plazminio lanko naudojimas.

1 Metalo plazminio pjovimo technologija

Pasaulinėje praktikoje mus dominantis plazminio lanko pjovimo procesas yra „paslėptas“ santrumpa PAC. Plazma yra aukštos temperatūros jonizuotos dujos, galinčios praleisti elektros srovę. Plazmos lankas susidaro vienete, vadinamame plazmatronu iš įprastinio elektrinio.

Pastarasis yra suspaudžiamas, o tada į jį įleidžiamos dujos, kurios gali sudaryti plazmą. Žemiau kalbėsime apie tokių plazmą formuojančių dujų svarbą plazminio pjovimo procesui.

Technologiškai yra du pjovimo būdai:

2 Plazminis pjovimas – plazminio degiklio veikimo principas

Plazminis degiklis yra plazminio pjovimo įtaisas, kurio korpuse yra nedidelė cilindrinė lanko kamera. Prie išėjimo iš jo yra kanalas, kuris sukuria suspaustą lanką. Galinėje tokios kameros pusėje yra suvirinimo strypas.

Tarp prietaiso galo ir elektrodo uždegamas išankstinis lankas. Šis etapas yra būtinas, nes beveik neįmanoma pasiekti, kad tarp pjaunamos medžiagos ir elektrodo susidarytų lankas. Nurodytas išankstinis lankas išeina iš plazminio degiklio antgalio, susiliečia su degikliu ir šiuo metu darbo srautas sukuriamas tiesiogiai.

Po to formavimo kanalas visiškai užpildomas plazmos lanko kolonėle, plazmą formuojančios dujos patenka į plazmatronų kamerą, kur yra šildomos, o po to jonizuojamos ir padidinamas tūris. Aprašyta schema sukelia aukštos temperatūros lankas (iki 30 tūkst. laipsnių Celsijaus) ir toks pat galingas dujų srauto iš purkštuko greitis (iki 3 kilometrų per sekundę).

3 Plazmą formuojančios dujos ir jų poveikis pjovimo galimybėms

Plazmą formuojanti terpė galbūt yra pagrindinis proceso parametras, lemiantis jo technologinį potencialą. Šios aplinkos sudėtis lemia galimybę:

• indikatoriaus nustatymai šilumos srautas metalo apdirbimo zonoje ir srovės tankis joje (dėl purkštuko skerspjūvio ir srovės santykio pasikeitimo);
• šiluminės energijos tūrio keitimas plačiame diapazone;
• pjaunamos medžiagos paviršiaus įtempimo, cheminės sudėties ir klampumo reguliavimas;
• dujų prisotinto sluoksnio gylio, taip pat cheminių ir fizikinių procesų pobūdžio apdorojimo zonoje kontrolė;
• apsauga nuo povandeninių žymių atsiradimo ant metalo ir (jų apatinių kraštų);
• formavimas optimalias sąlygas išlydytam metalui pašalinti iš pjovimo ertmės.

Be to, daugelis plazminiam pjovimui naudojamos įrangos techninių parametrų taip pat priklauso nuo mūsų aprašomos terpės sudėties, visų pirma:

• prietaiso purkštukų aušinimo mechanizmo konstrukcija;
• galimybė montuoti katodą į plazmatroną, jo medžiaga ir aušinimo skysčio tiekimo į jį intensyvumo lygis;
• įrenginio valdymo grandinė (jo ciklograma tiksliai nustatoma pagal plazmai formuoti naudojamų dujų srautą ir sudėtį);
• dinaminės ir statinės (išorinės) maitinimo šaltinio charakteristikos, taip pat jo galios indikatorius.

Neužtenka žinoti, kaip veikia plazminis pjovimas, be to, norint sukurti plazmos formavimo aplinką, reikia pasirinkti tinkamą dujų derinį, atsižvelgiant į naudojamų medžiagų kainą ir tiesiogines pjovimo operacijos išlaidas.

Paprastai pusautomatiniam ir rankiniam korozijai atsparių lydinių apdirbimui, taip pat mašininiam ir ekonomiškam vario ir aliuminio apdirbimui rankiniu būdu naudojama azoto aplinka. Tačiau mažai legiruotas anglinis plienas geriau pjaustomas deguonies mišinyje, kuris visiškai negali būti naudojamas aliuminio gaminiams, atspariems plieno ir vario korozijai, apdirbti.

4 Plazminio pjovimo privalumai ir trūkumai

Pats plazminio pjovimo veikimo principas lemia šios technologijos pranašumus prieš dujinius nemetalinių ir nemetalinių apdirbimo metodus metalo gaminiai. Pagrindiniai plazminės įrangos naudojimo pranašumai yra šie:

• technologijos universalumas: beveik visos žinomos medžiagos gali būti pjaustomos naudojant plazminį lanką – nuo ​​ketaus ir vario iki aliuminio ir plieno;
• didelis greitis vidutinio ir mažo storio metalams;
• pjūviai yra tikrai aukštos kokybės ir didelio tikslumo, todėl dažnai galima neatlikti papildomo mechaninio gaminių apdorojimo;
• minimali oro tarša;
• metalo pjaustymui nereikia iš anksto pašildyti, o tai leidžia sumažinti (ir žymiai) medžiagos degimo laiką;
• aukšta darbo sauga dėl to, kad pjovimui nereikia dujų balionų, kurie gali būti sprogūs.

Verta paminėti, kad pagal kai kuriuos rodiklius dujų technologijos laikomos tinkamesnėmis nei plazminis pjovimas. Pastarųjų trūkumai paprastai yra šie:

• plazmatrono konstrukcijos sudėtingumas ir didelės išlaidos: savaime suprantama, kad tai padidina kiekvienos operacijos kainą;
• santykinai mažas pjovimo storis (iki 10 centimetrų);
• didelis triukšmo lygis apdorojimo metu, atsirandantis dėl to, kad dujos išskrenda iš plazmatrono transoniniu greičiu;
• kokybiškos ir kompetentingiausios įrenginio priežiūros poreikis;
• padidėjęs kenksmingų medžiagų išsiskyrimo lygis, kai azotas naudojamas kaip plazmą formuojanti kompozicija;
• neįmanoma prijungti dviejų pjaustytuvų rankiniam metalo apdirbimui prie vieno plazminio degiklio.

Kitas straipsnyje aprašyto apdorojimo tipo trūkumas yra tas, kad nuokrypis nuo pjūvio statmenumo leidžiamas ne daugiau kaip 10–50 laipsnių kampu (konkretus kampas priklauso nuo gaminio storio). Jei padidinsite rekomenduojamą vertę, pjovimo plotas žymiai išsiplės, o tai tampa priežastimi, kodėl reikia dažnai keisti naudojamas medžiagas.

Dabar jūs žinote, kas yra plazminis pjovimas, ir gerai išmanote visas jo savybes.

Metalo pjovimas yra būtinas daugelyje technologinių procesų. Beveik visada apdirbimas prasideda pjovimu ir medžiagos pjovimu. Vienas iš patogiausių ir ekonomiškiausių būdų – plazminis metalo pjovimas. Tai leidžia gauti bet kokios formos ruošinius, kurių beveik nereikia apdirbti.

Veikimo principas

Plazminiam metalo pjovimui ant ruošinio uždedama plazminė srovė. Plazma – tai iki tūkstančių laipsnių temperatūros įkaitintas jonizuotų dujų srautas, kuris yra laidus elektrai ir juda dideliu greičiu. Plazmos lanko formavimas iš elektrinio atliekamas naudojant plazminį pjaustytuvą. Plazminio pjaustytuvo veikimo principas ir pjovimo proceso etapai:

• Susidaro pilotinis elektros lankas, kuris uždegamas tarp plazminio pjaustytuvo elektrodo ir jo antgalio arba apdirbamo metalo.
• Suformavus bandomąjį lanką, suslėgtos dujos tiekiamos į kamerą. Jis plečiasi tūriu ir įkaista iki 20 000 °C temperatūros.
• Elektros lankas jonizuoja dujas, jos tampa elektros laidininku ir virsta plazmos srove. Ši srovė apdirbimo zonoje įkaitina metalą, jį išlydo ir pjausto.

Metalams ir nemetalinėms medžiagoms naudojamos skirtingi principai dujinis plazminis pjovimas. Yra du būdai apdoroti medžiagas:

• Lankas dega tarp plazminio degiklio ir gaminio. Taip veikia tiesioginio veikimo pjaustytuvas. Produktas turi būti laidus. Jei reikia pjauti nemetalinius gaminius, naudojamas netiesioginis metodas.
• Lankas užsidega pačiame plazmatrone tarp elektrodo ir antgalio. Elektrodas yra katodas, o antgalis yra teigiamas.

Antruoju atveju galima apdoroti bet kokias medžiagas: plastiką, akmenį, betoną. Daliai nenaudojamas potencialas ir nereikia elektros laidumo.

Plazminio pjovimo įranga

Metalo pjovimui su plazma gaminami pramoniniai ir pramoniniai įrenginiai. buitiniam naudojimui. Visi plazminio pjovimo įrenginiai apima:

• maitinimo šaltinis;
• plazmatronas;
• kompresorius suslėgtoms dujoms siurbti;
• kabeliai ir žarnos, naudojami įrangos elementams sujungti.

Maitinimo šaltinis gali būti keitiklis arba transformatorius. Inverteriniai įrenginiai yra lengvi, ekonomiški ir pasižymi dideliu efektyvumu. Jie dažnai naudojami mažose pramonės šakose. Jie turi 70 A srovės apribojimą ir gali pjauti tik mažas iki 30 mm storio medžiagas.

Transformatorių įrenginiai yra galingesni, didesnio svorio ir dydžio. Jie yra atsparesni įtampos viršįtampiams, gali ilgai nepertraukiamai veikti ir dažnai naudojami CNC staklėse. Įranga su vandens aušinimo sistema gali pjauti iki 100 mm storio metalą. Maitinimo šaltinių, skirtų pjovimui naudojant deguonį, srovės stipris yra 100-400 A. Naudojant azotą kaip plazmos dujas, šis diapazonas padidėja iki 600 A.

Plazminis degiklis yra pagrindinis visų įrenginių blokas. Tai įeina:

• vidinis elektrodas;
• darbinis antgalis;
• izoliacinis korpusas su aušinimu;
• plazmą formuojančių medžiagų tiekimo įtaisas.

Priklausomai nuo apdorojimo sąlygų, plazminiam pjovimui naudojamos skirtingos dujos. Plienui ir lydiniams naudojamas deguonis ir oras. Pjovimas oro plazminiu būdu naudojamas mažai legiruoto plieno apdirbimui. Apdorojant spalvotuosius metalus, plazmą formuojančios dujos gali būti argonas, azotas ir vandenilis. Taip yra dėl to, kad deguonies aplinkoje spalvotieji metalai pradeda oksiduotis. Nerūdijančio plieno ir aliuminio pjovimui dažniausiai naudojamas argono ir vandenilio mišinys.

Dujų srauto temperatūra yra 5000-30000 °C diapazone. Žemesnėje temperatūroje apdorojami spalvotieji metalai, aukštesnėje – ugniai atsparus plienas.

Srauto greitis yra 500-1500 m/s diapazone. Nustatymas atliekamas atsižvelgiant į storį, apdorojamos medžiagos savybes ir darbo trukmę.

Rankinis apdorojimas

Prieš pradedant darbą, keitiklis arba transformatorius prijungiamas prie kintamosios srovės tinklo. Ruošinys prijungtas prie maitinimo šaltinio. Kitas etapas yra purkštuko ir ruošinio suartinimas. Tarp jų turi būti 40 mm. Po to galite uždegti bandomąjį lanką. Lankui užsiliepsnojus, į purkštuką tiekiamas oro srautas, kuris jonizuojasi ir suformuoja plazmos čiurkšlę.

Dirbdami su plazminiu pjaustytuvu, turite laikytis saugos taisyklių. Būtina naudoti specialų kostiumą ir apsauginį veido skydelį. Plazminio pjovimo metu temperatūra siekia tūkstančius laipsnių, o tai gali būti pavojinga žmonėms. Todėl turime stengtis automatizuoti procesą.

Plazmos apdorojimo privalumai ir trūkumai

Plazminių pjovimo agregatų veikimas dažnai įgyvendinamas įvairiais technologiniai procesai susiję su metalinių ir nemetalinių medžiagų pjovimu ir pjovimu. Taip yra dėl šių plazminio lanko pjovimo technologijos pranašumų:

Tačiau plazminio pjovimo metodas turi ir trūkumų. Jie apima:

Nepaisant šių trūkumų, plazmatronai randa viską didesnis pritaikymas tiek didelėse įmonėse, tiek mažose namų dirbtuvėse. Plazminio pjovimo naudojimas pagreitina legiruotojo plieno apdirbimą, o dėl pjovimo linijos tikslumo ir galimybės pjauti lenktas formas plazminiai pjaustytuvai yra būtini daugelyje gamybos procesų.