Как работает плазменная резка плоского металлопроката?

Метод плазменного раскроя металла основан на использовании ионизированного газа как инструмента для резки.

Принцип работы плазменной резки Процесс состоит в том, что газ сильно нагревается и подается под давлением с электричеством. Между соплом и электродом или между электродом и обрабатываемым материалом создается электрическая дуга, через которую проходит газовая смесь под давлением от нескольких атмосфер. Это приводит к выбросу струи газа из сопла со скоростью от 50 до 15 000 м/с и температурой от 5000 до 30 000 °С.

Высокая температура и скорость обеспечивают быструю и качественную резку металла, а также своевременное удаление шлака и расплавленных частиц.

Преимущества метода Плазменная резка подходит для обработки черных, цветных и тугоплавких металлов. Она эффективно работает с заготовками средней и малой толщины, менее 4 мм. Поскольку зона термического воздействия минимальна, плазменная резка позволяет обрабатывать мелкие детали, сохраняя структуру металла. Метод также обеспечивает возможность вырезания сложных геометрических форм с высоким качеством кромок.

Это современный и безопасный способ раскроя металла с высокой производительностью, который также позволяет резать металл под водой.

Плазмообразующая среда представляет собой газ, используемый в процессе резки. Рассмотрим ключевые виды газов.

Кислород. Это доступный и часто используемый газ для резки углеродистых и низколегированных сталей. Взаимодействуя с расплавом, кислород снижает его вязкость, делая более текучим. Резка кислородом позволяет получать гладкие кромки без грата и ровные верхние края. Кроме того, места реза при этом не насыщаются азотом, что минимизирует риск образования пор при последующей сварке.

Воздушная смесь. Окружающий воздух состоит примерно из 78,18% азота и 20,8% кислорода, что делает его энергически насыщенной смесью. Воздух часто используется для резки низколегированной и высоколегированной стали, углеродистых металлов и алюминия. Он отлично подходит для работы с тонколистовыми заготовками и обеспечивает четкие и гладкие кромки. Однако данная смесь не рекомендована для изделий, подлежащих сварке, поскольку при резке металл перенасыщается азотом, что может вызвать образование пор в швах.

Аргон. Этот инертный газ химически нейтрален и обладает высокой атомной массой, что позволяет более эффективно вытеснять расплав во время резки. Низкая теплопроводность аргона обеспечивает медленную скорость резки, в результате чего достигается скругление кромок и чешуйчатая поверхность.

Азот. Азот может использоваться как отдельно, так и в составе газовых смесей. Он обеспечивает быструю резку тонких заготовок без образования оксидов. Однако использовать азот сложно для создания ровных параллельных резов, так как он может оставлять бороздки. Один из основных недостатков — насыщение поверхности металла азотом, что снижает прочность сварных соединений.

Газовые смеси. Они широко применяются для раскроя высоколегированных заготовок и изделий из цветных металлов. Примером является смесь аргона с водородом и азотом, которая обеспечивает качественные кромки и уменьшает образование грата. Обычно такие смеси состоят из 50-60% аргона и 40-50% азота и водорода. Конкретное соотношение компонентов подбирается в зависимости от толщины заготовок и химического состава металла.

Выбор плазмообразующей смеси зависит от типа оборудования, а также вида и толщины обрабатываемого металла. Например, для качественной резки углеродных и низкоуглеродистых сталей идеально подойдут сжатый воздух или кислород.

Воздух является доступным и экономичным модификатором плазмы. Резка сжатым воздухом особенно эффективна для раскройки заготовок толщиной до 50 мм.

Кислород, хотя и дороже, обеспечивает более высокое качество резки краев.

Для резки легированных сталей предпочтительнее использовать смесь азота, аргона и водорода. Если точность сварных швов не критична, чистый азот подходит для раскройки листов толщиной до 6 мм. Для более толстых листов лучше использовать газовую смесь.