Плазменная резка металла

Методика плазменной резки металла была создана более пятидесяти лет назад, а первое оборудование и аппаратура возникли уже в шестидесятых годах предыдущего столетия. С годами массивные дорогостоящие аппараты и устройства для плазменной резки обновлялись и модернизировались, становились более производительными, эффективными и универсальными.

Плазменная резка металла, в сравнении с методикой кислородно-газовой резки, считается более простой и безопасной технологией, которая не требует строго соблюдать правила пожарной безопасности, приобретать дорогостоящие присадки и газовые баллоны со взрывоопасными видами газовых смесей. Для резки плазмой необходимы только электроды и сопла (расходные элементы), а также воздух и электрическая энергия.

Плазменная резка металла осуществима благодаря интенсивному плавлению металлических разрезаемых элементов вдоль предполагаемой линии разреза за счет воздействия тепла сжатых электродуг, с последующим удалением расплавленного метала с помощью скоростного плазмопотока. Во время процесса температура дугового элемента составляет около шести-восьми тысяч кельвинов, а температура плазмопотока достигает двадцати тысяч кельвинов. Газопотоки или потоки сжатого воздуха под воздействием электродуги постепенно превращаются в высокоскоростной плазмопоток, который попадает на обрабатываемые элементы металла, расплавляя их и разрезая по предполагаемой линии. После чего газопотоки и расплавленные металлоэлементы выводятся с плазмопотоком.

Механизмы работы плазменной и кислородно-газовой обработки сходны: локальный прогрев с дальнейшим выведением расплавленных металлоэлементов из области резки. Однако плазменная резка металла осуществляется при более высоких температурах, поэтому тонколистные и толстолистные металлические элементы разрезаются более быстро и легко. Плазменную технологию допустимо использовать при обработке чугунных, стальных, латунных, алюминиевых, медных и бронзовых элементов, а также разных металлосплавов. Нарезка металла при этом осуществляется без тепловой деформации, а краевые заусеницы на резах достаточно легко удалить.

Устройства и аппаратура для плазменной металлообработки классифицируются в зависимости от параметров, мощности, применяемых управленческих и контрольных программ. Масштабные плазмоустановки, используемые на больших заводах и фабриках, контролируются при помощи интуитивных компьютерных программ, а управление компактными небольшими режущими аппаратами возможно в ручном режиме.

Существует два основных типа плазморежующих аппаратов:

• Инверторный: работает за счет переменного тока, считается более экономически выгодным и безопасным, чем аналоговый, обеспечивает бесперебойную металлообработку даже при перебоях в токовой сети и перепадах напряжения.
• Аналоговый: требует для полноценного функционирования наличие высокомощного трансформаторного источника.

На качество и скорость осуществления плазменной резки металла влияют такие два показателя, как теплопроводимость и параметры (толщина) обрабатываемых металлоэлементов. При покупке металлообрабатывающей аппаратуры необходимо учитывать следующее правило: чем выше теплопроводимость разрезаемого металлоэлемента, тем интенсивнее отвод тепла, поэтому, тем меньше может быть толщина обрабатываемого листового металла.

Еще один важный принцип: при максимальных параметрах толщины металлоэлемента скорость металлообработки гораздо ниже, чем часто требуется на предприятии. При подборе аппаратуры следует обращать внимание на модели, в паспортных данных которых максимально возможные параметры толщины металлов, подлежащих обработке, гораздо выше, чем нужно. Также следует учитывать тот факт, что высокомощная современная аппаратура, способная быстро обрабатывать максимальные по толщине металлоэлементы, значительно увеличивает энерготраты на производстве.

Эксплуатационный срок расходных материалов (например, электродов, патрубков) в устройствах для плазменной металлообработки зависит напрямую от количества осуществленных резов и показателей мощности, на которых функционирует аппаратура. При стандартных условиях работы срок эксплуатации патрубка составляет до четырехсот-шестисот резок.