Metāla griešana ar plazmu. Metālapstrādes iekārtas

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Plazmas griešana tiek izmantota vadošu metālu apstrādē. Apstrādājamais materiāls saņem enerģiju no strāvas avota caur jonizētu gāzi. Standarta sistēmā ir iekļauts strāvas avots, aizdedzes ķēde un lodlampa, kas nodrošina jaudu, jonizāciju un kontroli, kas nepieciešama kvalitatīvai, augstas veiktspējas dažādu metālu griešanai.

līdzstrāvas jaudas izvade nosaka materiāla biezumu un griešanas ātrumu un uztur loku.

Aizdedzes ķēde ir veidota kā augstfrekvences maiņstrāvas ģenerators 5-10 tūkstošu V ar frekvenci 2 MHz, kas rada augstas intensitātes loku, kas jonizē gāzi plazmas stāvoklī.

Deglis ir palīgmateriālu – sprauslas un elektroda – turētājs un nodrošina šo daļu dzesēšanu ar gāzi vai ūdeni. Sprausla un elektrods ir saspiesti un atbalsta jonizēto strūklu.

Manuālās un mehanizētās sistēmas kalpo dažādiem mērķiem, un tām ir nepieciešams atšķirīgs aprīkojums. Tikai lietotājs var noteikt, kurš no tiem ir vislabākais viņu vajadzībām.

Metāla griešana ar plazmu ir termiskaprocess, kurā jonizētas gāzes stars uzsilda elektriski vadošu metālu līdz temperatūrai, kas pārsniedz tā kušanas temperatūru, un izkausē metālu caur caurumu. Starp elektrodu deglī, kuram tiek pielikts negatīvs potenciāls, un sagatavi ar pozitīvu potenciālu rodas elektriskā loka, un materiāls tiek sagriezts ar jonizētas gāzes plūsmu zem spiediena 770 līdz 1400 °C temperatūrā. Plazmas (jonizētas gāzes) strūkla tiek koncentrēta un virzīta caur sprauslu, kur tā kondensējas un kļūst spējīga kausēt un griezt dažādus metālus. Šis ir pamata process gan manuālai, gan mehanizētai plazmas griešanai.

Rokas griezums

Metāla manuāla griešana ar plazmu tiek veikta, izmantojot diezgan mazas ierīces ar plazmas degli. Tie ir manevrējami, daudzpusīgi un izmantojami dažādu uzdevumu veikšanai. To iespējas ir atkarīgas no griešanas sistēmas pašreizējā stipruma. Manuālās griešanas iestatījumi svārstās no 7-25 A līdz 30-100 A. Tomēr dažas ierīces var ražot līdz 200 ampēriem, taču tās netiek plaši izmantotas. Manuālās sistēmās procesa gaisu parasti izmanto kā plazmu un aizsarggāzi. Tie ir izstrādāti tā, lai tos varētu izmantot ar dažādiem ieejas spriegumiem, kas var mainīties no 120 līdz 600 V, un tos var izmantot arī vienfāzes vai trīsfāžu tīklos.

Rokas metāla griešanas plazmu parasti izmanto darbnīcās, kas apstrādā plānumateriāli, rūpnīcu apkopes pakalpojumi, remontdarbnīcas, metāllūžņu savākšanas punkti, celtniecības un montāžas darbos, kuģu būvē, autoservisos un mākslas darbnīcās. Parasti to izmanto, lai apgrieztu lieko. Tipisks 12 ampēru plazmas griezējs griež ne vairāk kā 5 mm metāla ar ātrumu aptuveni 40 mm minūtē. 100 ampēri nogriež 70 mm slāni ar ātrumu līdz 500 mm/min.

Parasti manuālā sistēma tiek izvēlēta atkarībā no materiāla biezuma un vēlamā apstrādes ātruma. Ierīce, kas nodrošina lielu strāvu, ir ātrāka. Tomēr, griežot ar lielu strāvu, kļūst grūtāk kontrolēt darba kvalitāti.

Apstrāde

Mehanizētā plazmas griešana tiek veikta ar iekārtām, kas parasti ir daudz lielākas nekā manuālās, un tiek izmantotas kopā ar griešanas galdiem, tostarp tiem, kam ir ūdens vanna vai platforma, kas aprīkota ar dažādām piedziņām un motoriem. Turklāt mehanizētās sistēmas ir aprīkotas ar CNC un griešanas galviņas strūklas augstuma kontroli, kas var ietvert degļa augstuma iepriekšēju iestatīšanu un sprieguma kontroli. Mehanizētās plazmas griešanas sistēmas var uzstādīt uz citām metālapstrādes iekārtām, piemēram, štancēšanas presēm, lāzergriezējiem vai robotizētām sistēmām. Mehanizētās konfigurācijas izmērs ir atkarīgs no galda izmēra un izmantotās platformas. Paneļu zāģis var būt mazāks par 1200x2400 mm un lielāks par 1400x3600mm. Šādas sistēmas nav īpaši mobilas, tāpēc pirms uzstādīšanas ir jāapsver visas to sastāvdaļas, kā arī to atrašanās vieta.

Jaudas prasības

Standarta barošanas bloku maksimālā strāvas diapazons ir no 100 līdz 400 A griešanai ar skābekli un no 100 līdz 600 A griešanai ar slāpekli. Daudzas sistēmas darbojas zemākā diapazonā, piemēram, no 15 līdz 50 ampēriem. Ir slāpekļa griešanas sistēmas ar strāvu 1000 ampēri un vairāk, taču tās ir reti sastopamas. Mehanizēto plazmas sistēmu ievades spriegums ir 200–600 V trīsfāzu.

Gāzes prasības

Saspiestu gaisu, skābekli, slāpekli un argona/ūdeņraža maisījumus parasti izmanto viegla tērauda, nerūsējošā tērauda, alumīnija un dažādu eksotisku materiālu griešanai. To kombinācijas kalpo kā plazma un palīggāzes. Piemēram, griežot vieglu tēraudu, sākumgāze bieži ir slāpeklis, plazma ir skābeklis, un kā palīgviela tiek izmantots saspiests gaiss.

Skābekli izmanto vieglam oglekļa tēraudam, jo tas rada augstas kvalitātes griezumus līdz 70 mm biezā materiālā. Skābeklis var darboties arī kā plazmas gāze nerūsējošajam tēraudam un alumīnijam, taču rezultāts nav pilnīgi precīzs. Slāpeklis kalpo kā plazma un palīggāze, jo nodrošina lielisku griešanas veiktspēju praktiski jebkura veida metāliem. To izmanto pie lielām strāvām un ļauj apstrādāt līdz 75 mm biezu lokšņu metālu un kā palīggāzi slāpekļa un argona-ūdeņraža plazmai.

Saspiestais gaiss ir visizplatītākā gāze gan plazmai, gan palīggāzēm. Veicot līdz 25 mm biezas lokšņu metāla vājstrāvas griešanu, tā atstāj oksidētu virsmu. Griežot ar gaisu, slāpeklis vai skābeklis ir palīggāze.

Argona-ūdeņraža maisījumu parasti izmanto nerūsējošā tērauda un alumīnija apstrādei. Nodrošina augstas kvalitātes griezumu un ir būtiska mehanizētai lokšņu griešanai, kuru biezums pārsniedz 75 mm. Oglekļa dioksīdu var izmantot arī kā palīggāzi, griežot metālu ar slāpekļa plazmu, jo tas spēj apstrādāt lielāko daļu materiālu un garantē labu kvalitāti.

Plazmas griešanas procesā dažkārt tiek izmantots arī slāpekļa-ūdeņraža maisījums un metāns.

Kas vēl jums vajadzīgs?

Plazmas un palīggāzu izvēle ir tikai divi no svarīgākajiem lēmumiem, kas jāņem vērā, uzstādot vai izmantojot mehanizēto plazmas sistēmu. Gāzes tvertnes var iegādāties vai īrēt, tās pieejamas dažādos izmēros un ir jānodrošina uzglabāšanas apstākļi. Sistēmas uzstādīšanai nepieciešams ievērojams daudzums elektroinstalācijas un cauruļvadu gāzei un dzesēšanas šķidrumam. Papildus vismehanizētākajai plazmas sistēmai jums ir jāuzņem galds, zāģis, CNC un THC. OEM parasti piedāvā dažādas aparatūras opcijas, lai tās atbilstu jebkurai ierīces konfigurācijai.

Vai nepieciešama mehanizācija?

Jomehanizētā plazmas griešanas procesa izvēles sarežģītība, daudz laika jāvelta dažādu konfigurāciju un sistēmas kritēriju izpētei. Lūdzu, ņemiet vērā:

• griežamo daļu veidi;
• rūpniecisko vienību skaits vienā partijā;
• vēlamais griešanas ātrums un kvalitāte;
• palīgmateriālu izmaksas.
• Kopējās konfigurācijas darbības izmaksas, tostarp elektrība, gāze un darbaspēks.

Izgatavojamo detaļu izmērs, forma un skaits var noteikt nepieciešamo rūpnieciskās ražošanas iekārtu - CNC veidu, galdu un platformu. Piemēram, mazu detaļu ražošanai var būt nepieciešama platforma ar specializētu piedziņu. Platformās izmantotie zobratu un zobratu piedziņas, servopiedziņas, piedziņas pastiprinātāji un sensori nosaka griezuma kvalitāti un sistēmas maksimālo ātrumu.

Kvalitāte un ātrums ir atkarīgs arī no tā, kādas metālapstrādes iekārtas, CNC un gāzes tiek izmantotas. Mehanizēta sistēma ar regulējamu strāvu un gāzes plūsmu griešanas sākumā un beigās samazinās materiāla patēriņu. Turklāt ar CNC ar lielu atmiņas ietilpību un iespējamo iestatījumu izvēli (piemēram, liesmas augstums griezuma beigās) un ātru datu apstrādi (ievades/izvades sakari) samazināsies dīkstāves laiks un palielināsies ātrums. un darba precizitāte.

Galu galā lēmumam iegādāties vai uzlabot mehanizēto plazmas griešanas sistēmu vai izmantot manuālo sistēmu ir jābūt pamatotam.

Plazmas metāla griešanas iekārta

Hypertherm Powermax45 ir pārnēsājama ierīce ar lielu skaitu standarta komponentu, kuru pamatā ir invertors, t.i., izolēts vārtu bipolārs tranzistors. Ar to ir ļoti viegli strādāt neatkarīgi no tā, vai tas ir plāns tērauda vai 12 mm biezu plākšņu griešana ar ātrumu 500 mm/min vai 25 mm ar ātrumu 125 mm/min. Ierīce spēj radīt lielu jaudu dažāda veida vadošu materiālu, piemēram, tērauda, nerūsējošā tērauda un alumīnija, griešanai.

Energosistēmai ir priekšrocības salīdzinājumā ar analogiem. Ieejas spriegums - 200-240 V vienfāzes strāva ar jaudu 34/28 A pie jaudas 5,95 kW. Tīkla ieejas sprieguma izmaiņas tiek kompensētas ar Boost Conditioner tehnoloģiju, kas nodrošina deglim uzlabotu veiktspēju pie zema sprieguma, mainīgas ieejas jaudas un, ja to darbina ģenerators. Iekšējie komponenti tiek efektīvi atdzesēti ar PowerCool, lai uzlabotu veiktspēju, darbības laiku un uzticamību. Vēl viena svarīga šī produkta iezīme ir FastConnect degļa savienojums, kas atvieglo mehanizētu lietošanu un palielina daudzpusību.

Powermax45 deglim ir divu leņķu dizains, kas pagarina sprauslas kalpošanas laiku un samazina ekspluatācijas izmaksas. Tas ir aprīkots ar Conical Flow funkciju, kas palielina loka enerģijas blīvumu, kas ievērojami samazina izsārumus un rada augstas kvalitātes plazmas griešanu. Powermax45 cena ir 1800 USD.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i ir visvairākšīs līnijas griešanas jauda: nominālais griešanas biezums - 16 mm ar ātrumu 224 mm / min, un maksimālais - 22 mm. Salīdzinot ar analogiem, ierīces darba strāva ir par 30% mazāka. Plazmas griezējs ir piemērots degvielas uzpildes stacijām, remontdarbnīcām un nelielu ēku celtniecībai.

Tam ir viegls, bet jaudīgs invertors, ergonomisks palaišanas drošinātājs, efektīvs gaisa patēriņš un zemas cenas degļa palīgmateriāli, kas nodrošina drošu, kvalitatīvu un pieejamu plazmas griešanu. AirForce 700i cena ir 1500 USD.

Iekļauts ergonomisks rokas kabatas lukturītis, kabelis, 2 maiņas uzgaļi un 2 elektrodi. Gāzes patēriņš ir 136 l/min pie spiediena 621–827 kPa. Ierīces svars ir 14,2 kg.

40 ampēru izeja nodrošina izcilu lokšņu metāla griešanas veiktspēju - ātrāk nekā citu ražotāju mehāniskās, gāzes un plazmas ierīces.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme ir maza iekārta, kas ir pietiekami jaudīga, lai grieztu dažāda veida tēraudu, alumīniju un citus vadošus metālus.

Darbojas ar 120–240 V maiņstrāvu, automātiski pielāgojoties pielietotajam spriegumam. Viegls un kompakts dizains padara to viegli pārnēsājamu.

Ar Auto-Refire tehnoloģiju loks tiek kontrolēts automātiski, novēršot nepieciešamību pastāvīgi nospiest pogu. Nominālais griešanas biezums pie 40 A ir 16mm ar ātrumu 330 mm/min, un maksimālais ir 22,2 mm pie 130 mm/min. Jaudas patēriņš - 6, 3 kW. Ierīces svars manuālā izpildījumā ir 10,5 kg, bet ar mašīnu griezēju - 10,7 kg. Gaiss vai slāpeklis tiek izmantots kā plazmas gāze.

Miller 625 uzticamību nodrošina vēja tuneļa tehnoloģija. Pateicoties iebūvētajam ātrgaitas ventilatoram, putekļi un gruži nenokļūst ierīces iekšienē. LED indikatori informē par spiedienu, temperatūru un jaudu. Ierīces cena ir $1800.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D ir pārnēsājama un kompakta plazmas iekārta. Ar 10,2 kg svaru ar tā kustību nebūs problēmu. 50 ampēru strāva, ko rada digitālais pārveidotājs, un jaudīgais MOSFET nodrošina efektīvu 16 mm vieglā tērauda un 12 mm nerūsējošā tērauda vai alumīnija griešanu.

Ierīce automātiski pielāgojas tīkla spriegumam un frekvencei. Šļūtenes garums - 2,9 m Pilotloka nesaskaras ar metālu, kas ļauj iekārtu izmantot sarūsējušu, neapstrādātu un krāsotu materiālu griešanai. Ierīce ir droša lietošanā. Griešanai izmantotais saspiestais gaiss nav kaitīgs cilvēkiem. Un spēcīgais triecienizturīgais korpuss droši aizsargā ierīci no putekļiem un gružiem. Lotos LTP5000D cena ir 350 USD.

Pērkot plazmas griezēju, vienmēr par prioritāti jāizvirza kvalitāte. Sargieties no kārdinājuma iegādāties lētu zemas kvalitātes ierīci, jo tās ātrais nolietojums ilgtermiņā novedīs piedaudz lielākas izmaksas. Protams, arī nav vērts pārmaksāt, ir pietiekami daudz pieklājīgu budžeta iespēju bez piederumiem un lielām ietilpībām, kas jums, iespējams, nekad nebūs vajadzīgas.