Способ плазменной резки можно использовать для большинства металлов

С течением времени оборудование для плазменной резки сильно усовершенствовалось. Современная плазменная резка отличается высокой скоростью, небольшими эксплуатационными расходами, лучшим качеством. Плазменная резка может использоваться в различных отраслях промышленности.

Плазменная резка - это процесс, при котором в столб дуги постоянно подается неионизированный газ. Благодаря энергии дуги этот газ нагревается, ионизируется и превращается в плазменную струю. В современном оборудовании плазменная дуга дополнительно сжимается вихревым потоком газа, поэтому создается очень интенсивный и концентрированный источник тепловой энергии, который превосходно подходит для резки металлов.

Хотя технология плазменной резки и кажется сложной, сам процесс нетрудно изучить и выполнить.

Преимущества плазменной резки

Раньше для резания стали был очень популярен способ газовой резки. В настоящее время все больше отдается предпочтение плазменной резке, так как она имеет много преимуществ. Плазмой металл режется быстрее, чем кислородом, не требуется предварительный подогрев металла, ширина разреза очень небольшая, а также меньше зона термического влияния, поэтому разрезаемый металл не деформируется, не закаливается.

Способ плазменной резки можно использовать для большинства металлов (газовой резкой нельзя резать нержавеющую сталь, алюминий, медь). Кроме того, плазменная резка более чистый, дешевый и удобный способ резки металла, так как для плазменной резки используются в качестве исходных материалов воздух и электричество.

Применительно к этому абзацу для интересующихся хочу отметить, что купить нержавеющую сталь можно безотносительно от того - можно ли ее резать плазмой или нет. Ведь эта марка стали имеет свои достоинства и широко применяется в промышленном производстве в местах с агрессивными средами.

Правильно подключенное оборудование плазменной резки более безопасно, чем оборудование газовой резки, так как в этом случае в горелке не возникает опасность обратного удара пламени.

Способ плазменной резки превосходно подходит для проплавления отверстий, так как сжатая плазменная дуга очень концентрированно нагревает и плавит металл в месте разреза и в то же время интенсивно, благодаря воздействию скоростного потока газа, удаляет расплавленный металл. Кроме того, для плазменного проплавления отверстий не требуется предварительный прогрев металла, способом плазменной резки легче резать разнородные металлы.

Область применения плазменной резки

Способом плазменной резки можно резать любой электропроводящий материал. По сравнению с флюсовой, газовой резкой, плазменная резка имеет много преимуществ: можно резать любой металл, выполнять подготовку кромок, выполнить фигурную резку, строжку и проплавление отверстий.

Способом плазменной резки можно резать металлы разнообразной толщины. В зависимости от мощности аппарата плазменной резки можно разрезать как алюминий, так и нержавеющую или углеродистую сталь, а также титан толщиной несколько сантиметров.

Подготовка плазменной резки к работе

При подготовке оборудования к работе в аппарат плазменной резки подается сжатый воздух. Возможны три источника сжатого воздуха: баллоны сжатого воздуха, подключение к имеющейся на заводе системе сжатого воздуха или небольшой воздушный компрессор. Большинство аппаратов плазменной резки имеют регулятор, необходимый для подачи и распределения потока воздуха в системе.

При подборе необходимого тока и скорости резки лучше всего выполнить несколько разрезов при более высоком токе. Затем, при необходимости, в зависимости от скорости резки, можно уменьшать ток. Если ток слишком высок или скорость резки слишком маленькая, разрезаемый металл перегревается и может образоваться окалина. Правильно подобрав скорость резки и ток, мы получаем очень чистый разрез, на поверхности которого почти не образуется окалины, мало или абсолютно не деформируется разрезаемый металл.

Резку начинают, располагая горелку как можно ближе к краю разрезаемого основного металла. Нажмите кнопку выключателя горелки плазменной резки - зажжется дежурная дуга, а затем режущая дуга. После зажигания режущей дуги медленно двигайте горелку вдоль планируемой линии разреза. Регулируйте скорость движения так, чтобы искры были видны с обратной стороны листа металла. Дуга должна быть направлена вниз и под прямым углом к поверхности разрезаемого металла. Если на обратной стороне металлического листа не видно искр, это значит, что металл не прорезан насквозь. Это может происходить из-за слишком большой скорости движения, недостаточного тока или из-за того, что струя плазмы направлена не под прямым углом к поверхности разрезаемого металла.

По окончании резки слегка наклоните горелку в сторону конца разреза или временно остановитесь, чтобы закончить резку. После того, как вы отпустили кнопку выключателя на плазменной горелке, некоторое время будет подаваться воздух для охлаждения частей горелки, и в случае необходимости резку можно снова возобновить,

Строжка плазменной дугой

Операцию строжки можно выполнить, когда угол наклона горелки в среднем составляет 40 градусов. Нажмите кнопку выключателя горелки, чтобы зажечь дежурную, а затем и режущую дугу. В начале строжки поддерживайте как можно более короткую длину горящей плазменной дуги. Затем длину дуги и скорость прохода можно изменять в зависимости от надобности. Не делайте слишком глубокую строжку, лучше выполнить несколько проходов. После того, как вы отпустили кнопку выключателя на плазменной горелке, некоторое время будет подаваться сжатый воздух для охлаждения, и в случае необходимости строжку можно снова возобновить.

Проплавление отверстий плазменной дугой

Проплавить отверстие уже можно, когда угол наклона горелки составляет 40 градусов. Нажмите кнопку выключателя горелки плазменной резки. Когда загорится режущая дуга, наклоните горелку так, чтобы угол ее наклона составлял 90 градусов, и дуга насквозь проплавит основной металл. Лучше всего руководствоваться правилом, что таким способом можно проплавить металл, толщина которого не превышает наибольшей указываемой в паспорте аппарата толщины разрезаемого металла.

На что обратить внимание при выборе аппарата плазменной резки

Выходная мощность

Номинальная мощность аппарата плазменной резки подбирается в зависимости от типа и толщины разрезаемого металла. Толщину разрезаемого металла также определяет диаметр сопла, тип применяемого газового потока (воздух, азот).

Определите, какой металл вы собираетесь резать, и проверьте мощность аппарата, который вы собираетесь купить. Например, аппарат плазменной резки УПР-901УЗ компании "ЛИГА" имеет номинальную мощность 60 А или 90 А. Используя этот аппарат, можно резать металл толщиной до 30 мм. Аппарат такого типа превосходно служит в различных отраслях промышленности, в автомобильных ремонтных мастерских, в домашних мастерских. Если планируете резать более толстый металл, вам понадобится аппарат плазменной резки УПР-1301 УЗ компании "ЛИГА", который имеет номинальную мощность 90 А или 170 А. Используя этот аппарат, можно резать металл толщиной до 50 мм.

Скорость резки

Проверьте скорость резки аппарата. Обычно она измеряется сантиметрами в минуту. Некоторыми аппаратами металл толщиной 30 мм можно перерезать в течение 5 минут, другим - достаточно одной минуты. Скорость резки - очень важная характеристика, особенно при массовом производстве, когда необходимо уменьшать затраты времени.

Входная мощность

Проверьте первичное напряжение и необходимую для источника питания силу тока. Также определитесь, необходим ли вам универсальный аппарат, который мог бы работать с различным напряжением и током. Некоторые аппараты могут использовать только напряжение 220 В или 380 В, однофазный или трехфазный ток питания.

В некоторых аппаратах европейских производителей есть функция Auto-Line - это возможность подсоединения к любой электрической сети 50 Гц или 60 Гц, однофазной или трехфазной.

Продолжительность работы

Это очень важная характеристика, на которую необходимо обратить внимание при покупке аппарата. Продолжительность работы - это время, в течение которого аппарат, не перегреваясь, может резать. Например: если продолжительность работы (ПН) аппарата 60 %, то аппарат без перерыва может работать 6 минут, а затем в течение оставшихся 4-х минут ему необходимо охлаждаться. Большая продолжительность работы очень важна, если требуется выполнять длинные разрезы, если требуется высокая производительность или если аппарат используется в обстановке при повышенной температуре. Соответствующая продолжительность работы обычно указывается для максимальной мощности аппарата в данном случае. Если аппарат будет использоваться с меньшей мощностью, то соответственно увеличится его продолжительность работы. Температура среды (в которой будет эксплуатироваться аппарат плазменной резки) также может иметь влияние на продолжительность работы. Например, компания "ЛИГА" определяет продолжительность работы своих аппаратов при температуре 40°С. Если продолжительность работы источника питания определена при температуре 25°С, то при температуре 40°С его нельзя будет длительно использовать.

Плазменная горелка (плазматрон)

Выбор плазматрона зависит от особенностей материалов или продуктов, которые требуется резать. Плазматрон всегда должен быть достаточной мощности, должен обеспечивать качественную резку в тяжелых рабочих условиях и при интенсивной эксплуатации быть стойким к ударам. Можно использовать плазматроны разной конструкции. "ЛИГА" предлагает плазматрон с медным соплом, которое более прочно, чем керамическое, практически не бьется, имеет воздушное охлаждение. Рукоятка может быть укомплектована крепящимся к плазматрону дополнительным элементом, который будет поддерживать наконечник на расстоянии от 1,6 мм до 3 мм от рабочей поверхности. Это облегчает работу оператора, так как можно двигать плазматрон на постоянном требуемом расстоянии от рабочей поверхности. Длина дополнительного элемента (фиксированное расстояние между рабочей поверхностью и плазматроном) зависит от толщины разрезаемого металла и требуемой силы тока. Используя при резке малые токи, можно соплом прикоснуться к поверхности металла или провести по металлу. При использовании для резки большого тока (выше 60 А) расстояние между горелкой и поверхностью металла должно быть 1,6-4,5 мм.

При выборе плазматрона для плазменной резки необходимо определиться, для каких целей он будет использоваться, так как возможны различные конструкционные решения. Например, если горелка используется исключительно в диапазоне малых токов и может разрезать только тонкие листы металла, тогда для охлаждения плазматрона защитный газ не требуется, поэтому в этом случае в горелку подается только необходимый для резки воздух. Если плазматрон используется для резки толстых листов металла, то требуется больший ток, поэтому в плазматрон желательно подавать не воздух, а защитный газ (азот) для охлаждения плазматрона. При этом качество резки улучшается.

Материалы

Для плазменной резки требуется не только сжатый воздух, но и другие комплектующие части и материалы. Это сопло горелки и электрод для резки. Изношенные или поврежденные сопла или электроды оказывают влияние на качество резки. Низкая квалификация оператора, влажность воздуха, резка толстых листов металла с использованием интенсивных режимов ускоряют износ данных комплектующих частей.

Оптимальное качество резки достигается только при одновременной замене сопла и электрода.

Вес и размеры

Если требуется переносной аппарат плазменной резки, его вес и размеры являются очень важными факторами. Можно приобрести небольшие переносные аппараты, весящие менее 40 кг. Также существуют мощные аппараты плазменной резки, которые весят намного больше, они являются стационарными постами резки и позволяют выполнять качественную резку металлов толщиной до 50 мм.

Как безопасно работать с оборудованием плазменной резки

При работе с оборудованием плазменной резки необходимо жестко придерживаться правил техники безопасности, так как, выполняя плазменную резку, мы имеем большое количество представляющих опасность факторов: высокое напряжение, температура, ультрафиолетовое излучение и расплавленный металл. Необходимо носить одежду сварщика, иметь сварочный щиток со стеклами соответствующей степени затемнения.

Перед началом резки осмотрите защитный щиток, сопло и электрод, не начинайте работу, если сопло или электрод недостаточно закреплены.

Не стучите плазматроном, стараясь удалить брызги металла, так как можете его повредить.

Если хотите экономить материалы, избегайте частого зажигания и обрыва плазменной дуги. Всегда руководствуйтесь "Инструкцией пользователя".

Правильно эксплуатируя и обслуживая аппарат плазменной резки, вы сможете выполнять резку с высокой скоростью, качественно и чисто.

Источник: журнал «Металл»

ЖУРНАЛ "СЕВЕР ПРОМЫШЛЕННЫЙ" № 4 2006