Tăierea metalelor cu plasmă. Echipamente pentru prelucrarea metalelor

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Tăierea cu plasmă este utilizată la prelucrarea metalelor conductoare. Materialul procesat primește energie de la o sursă de curent prin gaz ionizat. Sistemul standard include o sursă de alimentare, un circuit de aprindere și o lanternă care asigură puterea, ionizarea și controlul necesare pentru tăierea de calitate și de în altă performanță pe o varietate de metale.

Puterea de ieșire DC setează grosimea și viteza de tăiere a materialului și menține arcul.

Circuitul de aprindere este realizat sub forma unui generator de tensiune alternativă de în altă frecvență de 5-10 mii V cu o frecvență de 2 MHz, care creează un arc de mare intensitate care ionizează gazul la starea de plasmă.

Lanterna este un suport pentru consumabile - duză și electrod - și asigură răcirea acestor piese cu gaz sau apă. Duza și electrodul sunt comprimate și susțin jetul ionizat.

Sistemele manuale și mecanizate servesc unor scopuri diferite și necesită echipamente diferite. Numai utilizatorul poate determina care este cel mai potrivit pentru nevoile sale.

Tăierea metalelor cu plasmă este termicăun proces în care un fascicul de gaz ionizat încălzește un metal conductor electric la o temperatură peste punctul său de topire și îndepărtează metalul topit printr-o gaură perforată. Un arc electric are loc între electrodul din arzător, căruia i se aplică un potențial negativ, și piesa de prelucrat cu un potențial pozitiv, iar materialul este tăiat de un flux de gaz ionizat sub presiune la o temperatură de 770 până la 1400 °C. Un jet de plasmă (gaz ionizat) este concentrat și direcționat printr-o duză, unde se condensează și devine capabil să topească și să taie o mare varietate de metale. Acesta este procesul de bază pentru tăierea manuală și mecanizată cu plasmă.

Tăiat de mână

Tăierea manuală a metalului cu plasmă se face folosind dispozitive destul de mici cu o lanternă cu plasmă. Sunt manevrabile, versatile și pot fi folosite pentru a îndeplini diverse sarcini. Capacitățile lor depind de puterea curentă a sistemului de tăiere. Setările de tăiere manuală variază de la 7-25 A la 30-100 A. Unele dispozitive, totuși, pot produce până la 200 de amperi, dar acestea nu sunt utilizate pe scară largă. În sistemele manuale, aerul de proces este de obicei folosit ca plasmă și gaz de protecție. Acestea sunt proiectate astfel încât să poată fi utilizate cu diferite tensiuni de intrare, care pot varia de la 120 la 600 V și pot fi utilizate și în rețele monofazate sau trifazate.

Plama de tăiere manuală a metalelor este folosită în mod obișnuit în atelierele de prelucrare a subțirilormateriale, servicii de intretinere in fabrici, ateliere de reparatii, puncte de colectare fier vechi, in lucrari de constructii si montaj, in constructii navale, ateliere de reparatii auto si ateliere de arta. De regulă, este folosit pentru a tăia excesul. Un dispozitiv de tăiere cu plasmă de 12 amperi obișnuit taie maximum 5 mm de metal cu o rată de aproximativ 40 mm pe minut. 100 amperi taie stratul de 70 mm cu până la 500 mm/min.

De regulă, sistemul manual este selectat în funcție de grosimea materialului și de viteza de prelucrare dorită. Un dispozitiv care furnizează un curent ridicat este mai rapid. Cu toate acestea, atunci când tăiați cu un curent mare, devine mai dificil să controlați calitatea lucrării.

Prelucrare

Tăierea cu plasmă mecanizată se realizează pe mașini care de obicei sunt mult mai mari decât cele manuale, și se utilizează în combinație cu mesele de tăiere, inclusiv cu cele cu baie de apă sau cu o platformă echipată cu diverse acționări și motoare. În plus, sistemele mecanizate sunt echipate cu CNC și controlul înălțimii jetului capului de tăiere, care poate include presetarea înălțimii pistoletului și controlul tensiunii. Sistemele mecanizate de tăiere cu plasmă pot fi instalate pe alte echipamente de prelucrare a metalelor, cum ar fi prese de ștanțare, tăietoare cu laser sau sisteme robotizate. Dimensiunea configurației mecanizate depinde de dimensiunea mesei și de platforma utilizată. Ferăstrăul cu panouri poate fi mai mic de 1200x2400 mm și mai mare de 1400x3600mm. Astfel de sisteme nu sunt foarte mobile, așa că înainte de instalare, ar trebui să luați în considerare toate componentele lor, precum și locația lor.

Cerințe de alimentare

Sursele de alimentare standard au un interval de curent maxim de 100 până la 400 A pentru tăierea cu oxicombustibil și 100 până la 600 A pentru tăierea cu azot. Multe sisteme funcționează în intervalul inferior, cum ar fi 15 până la 50 de amperi. Există sisteme de tăiere cu azot cu curenți de 1000 de amperi și mai mult, dar sunt rare. Tensiunea de intrare pentru sistemele cu plasmă mecanizată este de 200-600 V trifazat.

Cerințe de gaz

Aer comprimat, oxigen, azot și amestecuri de argon/hidrogen sunt utilizate în mod obișnuit pentru a tăia oțel moale, oțel inoxidabil, aluminiu și diverse materiale exotice. Combinațiile lor servesc ca plasmă și gaze auxiliare. De exemplu, atunci când tăiați oțel moale, gazul de pornire este adesea azot, plasma este oxigen și aerul comprimat este folosit ca auxiliar.

Oxigenul este folosit pentru oțelul carbon moale, deoarece produce tăieturi de în altă calitate în material de până la 70 mm grosime. Oxigenul poate acționa și ca gaz de plasmă pentru oțel inoxidabil și aluminiu, dar rezultatul nu este în întregime precis. Azotul servește drept plasmă și gaz auxiliar, deoarece oferă performanțe excelente de tăiere pe aproape orice tip de metal. Este folosit la curenți mari și permite prelucrarea tablelor de până la 75 mm grosime și ca gaz auxiliar pentru plasmă de azot și argon-hidrogen.

Aerul comprimat este cel mai comun gaz atât pentru plasmă, cât și pentru gazele auxiliare. Când se efectuează tăierea cu curent scăzut a tablei de până la 25 mm grosime, aceasta lasă o suprafață oxidată. Când tăiați cu aer, azotul sau oxigenul sunt gazul auxiliar.

Amestecul de argon-hidrogen este utilizat de obicei pentru prelucrarea oțelului inoxidabil și a aluminiului. Oferă o tăiere de în altă calitate și este esențială pentru tăierea mecanizată a foilor cu grosimea de peste 75 mm. Dioxidul de carbon poate fi folosit și ca gaz de asistență la tăierea metalului cu plasmă de azot, deoarece poate manipula majoritatea materialelor și poate garanta o calitate bună.

Amestecul de azot-hidrogen și metanul sunt, de asemenea, uneori folosite în procesul de tăiere cu plasmă.

Ce mai ai nevoie?

Alegerea plasmei și a gazelor auxiliare sunt doar două dintre cele mai importante decizii care trebuie luate în considerare la instalarea sau utilizarea unui sistem cu plasmă mecanizat. Rezervoarele de gaz pot fi achiziționate sau închiriate, sunt disponibile în diferite dimensiuni și trebuie asigurate condiții de depozitare. Instalarea sistemului necesită o cantitate semnificativă de cabluri electrice și conducte pentru gaz și lichid de răcire. Pe lângă cel mai mecanizat sistem cu plasmă, trebuie să ridicați o masă, ferăstrău, CNC și THC. OEM-urile oferă de obicei o varietate de opțiuni hardware pentru a se potrivi oricărei configurații de dispozitiv.

Este necesară mecanizarea?

Din cauzacomplexității alegerii unui proces de tăiere cu plasmă mecanizată, trebuie să se aloce mult timp cercetării diferitelor configurații și criterii de sistem. Vă rugăm să rețineți:

• tipuri de piese de tăiat;
• număr de articole industriale per lot;
• viteza de tăiere și calitatea dorite;
• costul consumabilelor.
• costul total de operare a configurației, inclusiv electricitate, gaz și forță de muncă.

Mărimea, forma și numărul pieselor care urmează să fie produse pot determina echipamentul de producție industrial necesar - tipul de CNC, masă și platformă. De exemplu, producția de piese mici poate necesita o platformă cu o unitate specializată. Acționările cu cremalieră și pinion, servomotor, amplificatoarele de antrenare și senzorii utilizați pe platforme determină calitatea tăieturii și viteza maximă a sistemului.

Calitatea și viteza depind și de ce fel de echipamente de prelucrare a metalelor, CNC și gaze sunt utilizate. Un sistem mecanizat cu curent reglabil și debit de gaz la începutul și la sfârșitul tăierii va reduce consumul de material. În plus, cu un CNC cu o capacitate mare de memorie și o selecție de setări posibile (de exemplu, înălțimea flăcării la sfârșitul tăierii) și procesarea rapidă a datelor (comunicații de intrare/ieșire) vor reduce timpul de nefuncționare și vor crește viteza și precizia muncii.

În cele din urmă, decizia de a cumpăra sau de a moderniza un sistem mecanizat de tăiere cu plasmă sau de a folosi unul manual trebuie să fie una solidă.

Echipament de tăiere cu plasmă a metalelor

Hypertherm Powermax45 este un dispozitiv portabil cu un număr mare de componente standard bazat pe un invertor, adică un tranzistor bipolar cu poartă izolată. Este foarte usor de lucrat, fie ca se taie otel subtire sau placi de 12 mm grosime la 500 mm/min sau 25 mm la 125 mm/min. Dispozitivul este capabil să genereze putere mare pentru tăierea diferitelor tipuri de materiale conductoare, cum ar fi oțel, oțel inoxidabil și aluminiu.

Sistemul de alimentare are un avantaj față de analogii. Tensiune de intrare - 200-240 V curent monofazat cu o putere de 34/28 A la o putere de 5,95 kW. Variațiile tensiunii de intrare de la rețea sunt compensate de tehnologia Boost Conditioner, care oferă pistoletului performanțe îmbunătățite la tensiuni joase, putere de intrare fluctuantă și atunci când este alimentată de un generator. Componentele interne sunt răcite eficient cu PowerCool pentru performanță, timp de funcționare și fiabilitate îmbunătățite. O altă caracteristică importantă a acestui produs este conexiunea lanteței FastConnect, care facilitează utilizarea mecanizată și crește versatilitatea.

Lanterna Powermax45 are un design cu unghi dublu care prelungește durata de viață a duzei și reduce costurile de operare. Este echipat cu funcția Conical Flow, care crește densitatea de energie a arcului, ceea ce reduce semnificativ zgură și produce tăiere cu plasmă de în altă calitate. Prețul Powermax45 este de 1800 USD.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i are cel mai multcapacitatea de tăiere a acestei linii: grosimea nominală de tăiere - 16 mm la o viteză de 224 mm / min și maxim - 22 mm. În comparație cu analogii, curentul de funcționare al dispozitivului este cu 30% mai mic. Dispozitivul de tăiere cu plasmă este potrivit pentru stații de service, ateliere de reparații și construcții mici.

Dispune de un invertor ușor, dar puternic, siguranță de pornire ergonomică, consum eficient de aer și consumabile de lanternă la preț redus pentru a produce tăiere cu plasmă sigură, de în altă calitate și la preț accesibil. AirForce 700i are un preț de 1.500 USD.

Vine cu lanternă de mână ergonomică, cablu, 2 vârfuri de schimb și 2 electrozi. Consumul de gaz este de 136 l/min la o presiune de 621–827 kPa. Greutatea dispozitivului este de 14,2 kg.

Ieșirea de 40 amperi oferă performanțe excepționale de tăiere a tablei - mai rapid decât dispozitivele mecanice, cu gaz și cu plasmă ale altor producători.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme este o mașină mică suficient de puternică pentru a tăia diferite tipuri de oțel, aluminiu și alte metale conductoare.

Alimentat de 120-240 V AC, ajustându-se automat la tensiunea aplicată. Designul ușor și compact îl face extrem de portabil.

Cu tehnologia Auto-Refire, arcul este controlat automat, eliminând nevoia de a apăsa constant butonul. Grosimea nominală de tăiere la 40 A este 16mm la o viteză de 330 mm/min, iar maximul este de 22,2 mm la 130 mm/min. Consum de energie - 6, 3 kW. Greutatea aparatului în execuție manuală este de 10,5 kg, iar cu mașină de tăiat - 10,7 kg. Aerul sau azotul sunt folosite ca gaz de plasmă.

Fiabilitatea lui Miller 625 provine din tehnologia Wind Tunnel. Datorită ventilatorului de mare viteză încorporat, praful și resturile nu intră în interiorul dispozitivului. Indicatoarele LED informează despre presiune, temperatură și putere. Prețul dispozitivului este de 1800 USD.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D este o mașină cu plasmă portabilă și compactă. Cu o greutate de 10,2 kg, nu vor fi probleme cu deplasarea acestuia. Curentul de 50 de amperi generat de convertorul digital și puternicul MOSFET asigură tăierea eficientă a oțelului moale de 16 mm și oțel inoxidabil sau aluminiu de 12 mm.

Dispozitivul se adaptează automat la tensiunea și frecvența rețelei. Lungimea furtunului - 2,9 m. Arcul pilot nu intră în contact cu metalul, ceea ce permite utilizarea mașinii pentru tăierea materialelor ruginite, brute și vopsite. Dispozitivul este sigur de utilizat. Aerul comprimat folosit pentru tăiere nu este dăunător pentru oameni. Iar carcasa puternică rezistentă la șocuri protejează în mod fiabil dispozitivul de lovirea prafului și a resturilor. Prețul Lotos LTP5000D este de 350 USD.

Când cumpărați un dispozitiv de tăiere cu plasmă, ar trebui să acordați întotdeauna prioritate calității. Atenție la tentația de a cumpăra un dispozitiv ieftin de calitate scăzută, deoarece uzura rapidă a acestuia va duce pe termen lung lacosturi mult mai mari. Desigur, nici nu merită să plătiți în exces, există suficiente opțiuni bugetare decente fără accesorii și capacități mari de care s-ar putea să nu aveți nevoie niciodată.