Резка металла на станках ЧПУ

Резка металла на станках ЧПУ предполагает комплексную металлообработку с применением плазменной струи. Между электродом и разрезаемым металломатериалом разжигается дуговой элемент электрического типа, при этом в сопло устройства под высоким давлением поступают газы. Газовые потоки под воздействием электричества превращаются в плазменную струю с температурными показателями от пяти до тридцати тысяч градусов и скоростными показателями от пятисот до двух тысяч метров в секунду.

Начальное зажигание дугового элемента электрического типа осуществляется с помощью высокочастотных импульсов или коротких замыканий между разрезаемым металломатериалом и форсунками. При этом толщина металлических заготовок может достигать ста миллиметров. Аппаратные форсунки в обязательном порядке охлаждаются газовыми потоками или жидкостью. Газовые материалы, которые применяются для создания плазменных струй, бывают активными (например, кислород) и неактивными (например, аргон, водянистый пар). Активные применяются для разрезания черных металломатериалов, а неактивные — металлосплавов и цветных металломатериалов.

Резка металла на станках ЧПУ с помощью плазмы характеризуется следующими важными достоинствами:

• Возможность обрабатывания любых видов исходных металломатериалов, в том числе тугоплавких металлосплавов.
• Интенсивность резки материалов средней и небольшой толщины значительно превышает показатели металлообработки газопламенного типа.
• Точечное нагревание обрабатываемых металлических изделий полностью исключает их производственное тепловое деформирование.
• Повышенное качество разрезаемых металлических поверхностей.
• Безопасность обработки для окружающей среды и людей.
• Возможность осуществления сложных фигурных резок.
• Многофункциональность: плазменная обработка на станках ЧПУ может использоваться для резки алюминиевых, чугунных, стальных материалов и сплавов.
• Точные разрезы позволяют минимизировать необходимость проведения дальнейшей механической металлообработки образцов.
• Экономическая выгодность (нет необходимости использовать такие дорогие материалы, как бутан-пропан, ацетиленовый газ).

К недостаткам плазменной обработки на станках ЧПУ относятся следующие аспекты:

• Образование альфа слоя при разрезании титановых сплавов и материалов значительно затрудняет их дальнейшую обработку.
• При обработке цветных металломатериалов сильно опаливаются края изделий.
• Формирование незначительного наклона на краю разреза (около трех-пяти градусов).

Резка металла на станках ЧПУ с применением плазменной технологии широко используется не только в высокотехнологических промышленных сферах, таких как авиастроение, судостроение и атомная энергетика, но и в СТО, сфере жилищного строительства и мебельного производства.

Существуют две основные методики плазменной металлообработки:

1. Дугово-плазменная резка.
2. Плазменно-струйная резка.

Фигурное разрезание металломатериалов на аппаратах с ЧПУ осуществляется под постоянным контролем компьютера и позволяет спрогнозировать результаты. При этом схемы и чертежная документация для разрезания металлов могут быть предварительно загружены в память аппарата с любых цифровых накопителей.

Все плазморезы аппаратов ЧПУ делятся на два основных типа:

• Стационарного типа.
• Мобильного или переносного (функционируют с помощью инверторных или трансформаторных источников электропитания).

Устройства стационарного типа удобны для разреза листовых материалов, в большинстве случаев они представлены аппаратами с ЧПУ. Также существуют специальные узкоспециализированные устройства, например, для разрезания труб, подводной нарезки металломатериалов.

Для резки металлов преимущественно используют плазменные аппараты, работающие от стандартной электросети. Современные станки ЧПУ для резки металла обладают следующими характеристиками и ценными свойствами:

• Плавная регулировка и контроль резкового тока.
• Защитные системы, предотвращающие перегрев и перегрузку устройства.
• Низкий уровень потребления электроэнергии, в сравнении с установками трансформаторного типа для плазменно-воздушной металлообработки.
• Возможность бесконтактного дугового поджига.
• Высокий коэффициент полезного действия благодаря транзисторной технологии.