Плазменные станки — высокопроизводительное оборудование с технологий ЧПУ, используемое на предприятиях для обработки металлических заготовок. Аппарат позволяет работать с металлопрокатом разной толщины и составов. Конструкция состоит из множества элементов, позволяющих оператору принимать минимальное участие в резке материала, что отличает это устройство от ручных аналогов.
Особенности
Плазменная резка используется на крупных предприятиях для работы с листовым металлопрокатом. Ее применяют при резке чугуна, меди, алюминия, легированной и конструкционной стали, а также ряда других материалов, в том числе с высокой плотностью.
Для этого плазменная дуга обжимается в процессе ее движения через сопло. Какие схемы резания существуют:
- Плазменная. Подходит для взаимодействия с материалами, отличающихся малой электрической проводимостью или ее полным отсутствием. Возникновение дуги происходит между соплом и катодом, что позволяет исключить заготовку из электрической цепи.
- Плазменно-дуговая. Полная противоположность предыдущей технологии, отличающаяся повышенной эффективностью, но подходит она только для материалов с высокой электропроводностью. Образование дуги происходит при протекании электрического тока от электродов на заготовку.
Последний вариант позволяет эффективно и экономично воздействовать на листовые материалы с толщиной до 50 мм. Качество и точность реза в таком случае остаются на высоком уровне, что позволяет выполнять сложные заказы, где требуется полное соответствие чертежам. При работе с более толстым металлопрокатом возникает небольшая погрешность.
При работе аппарата возникают электропроводные плазменные газы, для которых актуальна ионизация и диссоциирование. Энергия становится очень плотной, а температура высокой, что приводит к расширению плазмы и ее движению в сторону заготовки со скоростью, которая в 3 раза выше скорости звука, из-за чего и происходит критическое воздействие на металл, приводящее к его разрезанию.
Работа станка пошагово
Разобраться в работе станка позволит разбор его воздействия на заготовку с самого первого этапа:
- Получение питания. Для этого оборудование подключается к розетке с напряжением в 220В, если это небольшой аппарат, или 380В, что актуально для крупных промышленных станков, обрабатывающих даже самые толстые материалы.
- Электрический ток поступает в плазмотрон. Если говорить о станках с ЧПУ, то этот элемент находится в непосредственной близости к заготовке, а его основные компоненты — катод и анод. Электроды необходимы для возникновения электрической дуги.
- Воздух нагнетается компрессором. После он подается в аппарат, двигаясь по шлангам. В плазмотроне устанавливаются специальные завихрители, необходимые для закручивания и направления потоков, пронизывающих дугу, ионизируя ее и повышая температуру, что приводит к созданию плазмы. Этого достаточно для получения дежурной дуги.
- Создание рабочей дуги. Для этого нужно подсоединить кабель «массы» к обрабатываемой поверхности. В таких условиях создается дуга, замыкающаяся между электродами и металлопрокатом. Этого достаточно, чтобы работать с материалом, получая аккуратный разрез.
- Выключение аппарата. Сразу после завершения воздействия плазмотрона дежурная и рабочая дуги отключаются, система продувается. Это позволяет электродам быстрее остыть и удалить посторонние элементы.
Ионизированная дуга позволяет не контактировать с поверхностью металлическим элементам, что благоприятно влияет на сохранение целостности заготовок. Интересны такие агрегаты и тем, что позволяют сваривать материал, но для этого используется присадочная проволока. Для каждого вида металла применяется элемент с определенным составом, при этом вместо воздуха из трубопроводов поступает инертный газ.
Виды газов для плазменной резки
Для работы аппарата необходим газ, который часто заменяется обычным сжатым воздухом — этого достаточно для получения определенных характеристик, позволяющих обрабатывать материал. Используются и другие компоненты, влияющие на глубину газонасыщенных слоев и характер протекания химических процессов.
Алюминиевые и медные заготовки, а также поверхности, выполненные из сплавов этих материалов, лучше всего обрабатывать следующими газами:
- азотом;
- кислородом;
- смесью азота и кислорода;
- смесью аргона и водорода.
Плазмообразующие смеси подбираются отдельно под каждую заготовку, так как полностью универсальных составов не существует. Так, титановый металлопрокат нельзя обрабатывать с помощью соединений, имеющих в составе водород и азот. Это напрямую влияет на эффективность работы техники, а также на результат резки.
