Co je potřeba pro řezání plazmou: základní vybavení a spotřební materiál

Co potřebujete k řezání plazmou? To závisí nejen na druhu zpracovávaného kovu, ale také na zvolené technologii zpracování. Pro řezání čistým plazmovým paprskem budete potřebovat jednu sadu zařízení a spotřebního materiálu, zatímco pro řezání plazmovým obloukem budete potřebovat úplně jiné nástroje.

Základní sestava může vypadat takto: zdroj energie, kompresor, plazmový hořák. A pak vše závisí na pracovních podmínkách a výše popsaných faktorech. Můžete se dozvědět více o tom, co potřebujete k provádění plazmového řezání kovu z našeho materiálu.

Hlavní typy plazmového řezání kovů

Je důležité si představit technologii takového řezání kovů, abychom pochopili, co je potřeba pro plazmové řezání. Začněme tím, že umožňuje pracovat s plechy o tloušťce až 220 mm.

V obvodu elektrického oblouku mezi špičkou trysky a nespotřebovatelnou elektrodou se vytvoří jiskra, načež se vznítí přiváděný proud plynu. Když je hořící plyn ionizován, změní se na řízenou plazmu. Jeho výstupní rychlost je velmi vysoká a činí 800–1 500 m/s.

Výstupní otvor má zúžení, které umožňuje zvýšit průtok a teplotu plazmy až na +20 000 °C. Takový horký, úzce směrovaný proud plazmy, když je aplikován na kov bodovým způsobem, jej taví. Důležité je, že to zajišťuje mírné zvýšení ohřevu oblasti sousedící s místem řezání.

Mezi dvěma hlavními metodami je jeden zásadní rozdíl: technologie plazmového oblouku a řezání plazmovým paprskem. První způsob zahrnuje uzavření povrchu obrobku do vodivého obvodu. Zatímco při práci s plazmovým paprskem se uchýlí k vnější tvorbě vysokoteplotní složky v pracovním okruhu plazmového hořáku. V tomto případě není plech součástí vodivého obvodu.

Tato metoda umožňuje řezání materiálů, které nejsou schopny vést elektrický proud.

Oblouk se zapálí mezi tvarovací špičkou plazmového hořáku a elektrodou, zatímco obrobek řezaný plazmovým paprskem není součástí elektrického obvodu.

Jedná se o technologii používanou při práci s vodivými materiály. Podstatou je, že oblouk hoří mezi řezaným obrobkem a elektrodou, jeho sloupec je zarovnán s proudem plazmy. Ten vzniká zahříváním a ionizací přiváděného plynu. Profukuje se tryskou, stlačuje oblouk, dodává mu penetrační vlastnosti, zajišťující tvorbu plazmy.

Díky silnému zahřívání plynu je dosaženo nejvyšší rychlosti jeho pohybu, čímž se zvyšuje stupeň dopadu na obrobek. Plyn plní nejen hlavní funkci zajištění řezání, ale také vyfukuje kovové částice z oblasti zpracování. Proces je aktivován stejnosměrným obloukem s přímou polaritou.

Řezání plazmovým obloukem se používá při:

• výroba dílů z přímočarých a tvarových forem;
• řezání otvorů nebo otvorů;
• výroba polotovarů, které musí následně projít svařováním, lisováním a mechanickým zpracováním;
• zpracování ostří kování;
• řezání trubek, pásů, tyčí a profilů;
• zpracování odlitků.

Je obvyklé rozlišovat tři typy plazmového řezání v závislosti na prostředí použitém v procesu. Tento:

• Jednoduché pomocí vzduchu/dusíka v kombinaci s elektrickým proudem.
• S ochranným plynema plyn může být plazmotvorný a ochranný. Druhý je určen k ochraně ošetřovaného místa před vnějšími vlivy, což výrazně zlepšuje kvalitu řezu.
• S vodou, kde kapalina hraje stejnou roli jako ochranný plyn ve výše popsaném přístupu. Má však další funkce: pomáhá snižovat teplotu prvků systému a absorbuje škodlivé látky uvolněné během provozu.

Doporučená četba

• Řezání mědi laserem: výhody a nevýhody technologie
• Typy obrábění kovů: průmyslové aplikace
• Který svařovací stroj si vybrat – Obloukový nebo poloautomatický

Použitím plazmového řezání, na základě výše uvedených zásad, je možné dosáhnout vysoké produktivity zařízení a úplné požární bezpečnosti. To je způsobeno tím, že materiály použité při práci s touto technologií nejsou hořlavé.

Co je potřeba pro řezání plazmou: nástroje a spotřební materiál

Co je potřeba pro plazmové řezání především? Plazmová řezačka. Tedy zařízení na řezání materiálů pomocí plazmy. Vytváří proud ionizovaného vzduchu o vysoké teplotě, který je schopen řezat obrobek.

Technologie je založena na vlastnosti vzduchu vést elektrický proud, když je přiveden do stavu ionizace. Plazmová řezačka vytváří plazmu (neboli ionizovaný vzduch ohřátý na vysokou teplotu) a svařovací oblouk v plazmovém hořáku – dohromady umožňují řezání kovů.

Jako zdroj energie lze použít:

Zařízení ocení především specialisté, protože prakticky nereaguje na poklesy napětí v elektrické síti, což je nutné pro kvalitní řezání plazmou. Navíc s ním lze řezat i silné plechy. Je však třeba pamatovat na velkou hmotnost zařízení a nízkou účinnost.

Toto zařízení má pouze jednu nevýhodu – nezvládne tlusté obrobky. Tato funkce je však více než kompenzována následujícími výhodami:

• zajišťuje stabilní hoření oblouku;
• má o 30 % vyšší účinnost než transformátor;
• levnější, ekonomičtější a lehčí ve srovnání s transformátorem;
• pohodlné při práci na těžko přístupných místech.

• Plazmatron.

Jedná se o plazmovou řezačku pro řezání obrobků a hlavní jednotku plazmové řezačky.

Konstrukce tohoto zařízení zahrnuje:

Zajišťuje tangenciální nebo vírový přívod stlačeného vzduchu, díky kterému se katodový bod plazmového oblouku během provozu neposouvá od středu elektrody.

Pokud zařízení neumožňuje dosažení takového účinku, můžete očekávat následující důsledky:

• nestabilní spalování plazmového oblouku;
• paralelní tvorba dvou oblouků najednou;
• porucha zařízení.

Stručně si popišme princip činnosti kompresoru. S jeho pomocí se vytváří proud ionizovaného vzduchu o vysoké teplotě a elektrická vodivost vzduchu se shoduje s elektrickou vodivostí zpracovávaného obrobku. Jinými slovy, vzduch ztrácí své izolační vlastnosti a mění se ve vodič elektrického proudu. Vznikne elektrický oblouk, který ohřívá obrobek v místě plánovaného řezu, v důsledku čehož se kov roztaví a řeže. Během provozu se teplota plazmatu pohybuje v rozmezí +25 000…+30 000 °C. Kapky roztaveného kovu se tvoří na obrobku a jsou odváděny pryč z oblasti řezání proudem vzduchu vycházejícím z trysky.

Jaký druh kompresoru je potřeba pro plazmové řezání

Při nákupu plazmového řezacího kompresoru je důležité mít seznam aktuálních minimálních požadavků. V tomto případě se nemůžete starat o správnou funkci vybraného zařízení.

Každý kompresor se vyznačuje dvěma ukazateli kvality – výkonem a tlakem. Minimální výkonnostní úroveň plazmového řezacího kompresoru je 400 l/min, přičemž pro tlak je tato hodnota na úrovni 4 barů.

Většina kompresorů se prodává s tlakem „přednastaveným“ výrobcem na 8 nebo 10 barů. To znamená, že tento ukazatel lze v případě potřeby snížit. Při posuzování výkonu kompresoru však existují určité jemnosti. Nezapomeňte také na další minimální požadavek – přítomnost přijímače určeného na minimálně 50 litrů.

Abyste při výběru modelu kompresoru neudělali chybu, doporučuje se prostudovat si pas dodaný s plazmovou řezačkou, kterou jste si vybrali. Udává výkon kompresoru požadovaný pro daný model. Vyplatí se také vycházet z takových vlastností, jako jsou:

Pokud nepoužíváte plazmové řezání pro profesionální účely, je velká šance, že máte hobby plazmovou řezačku. To znamená, že není nutné kupovat drahý kompresor. K úspěšnému dokončení krátkodobé práce v průběhu několika let vám postačí „pístový Číňan“.

V tomto případě je však nutné k výkonu kompresoru uvedenému v dokumentech přičíst přibližně 50 %, protože většinou neodpovídá skutečnosti. Je důležité pochopit, že v produktivitě vstupu a výstupu stlačeného vzduchu je rozdíl asi 30 %. Mezi výrobci je také považováno za normální přehánět technické specifikace v dokumentaci, aby se dostali před ostatní zástupce na trhu.

Při nákupu profesionální plazmové řezačky je nutný průmyslový kompresor. V opačném případě bude provoz zařízení ponechán hodně na přání a budete muset získat nový kompresor.

Pokud se očekává, že proces řezání bude zahrnovat čas od času zapínání a vypínání stroje během jedné pracovní směny, je lepší zvolit pístový kompresor. Pracuje v krátkodobém přerušovaném režimu, to znamená, že v určitých intervalech čerpá stlačený vzduch do přijímače: pokud hladina tlaku v přijímači klesne na minimum, kompresor jej opět zvýší.

Pro velkosériovou výrobu, při které jde o téměř nepřetržité řezání kovu, je vhodnější šroubový kompresor. Jde o to, že takový model lze používat nepřetržitě.

Může se zdát, že výběr kompresoru závisí na množství peněz alokovaných na tento účel. Ale kromě samotného zařízení si budete muset pořídit alespoň minimální systém přípravy vzduchu. Vyčistí vzduch včetně odstranění přebytečné vlhkosti, která způsobuje opotřebení trysky a katody hořáku.

Roli minimálního zařízení na přípravu vzduchu může plnit sada filtrů pro odstranění vlhkosti. Pokud je to možné, stojí za zvážení pořízení bezolejového kompresoru, který bude schopen poskytovat kvalitnější stlačený vzduch. Je třeba poznamenat, že v prodeji jsou bezolejové spirálové a pístové průmyslové modely.

Pístová a šroubová zařízení mohou být mazaná olejem nebo bez oleje. Kompetentní volbou je v tomto případě záruka kvalitního přívodu stlačeného vzduchu do plazmového řezacího zařízení. Platí zde jedno pravidlo: čím vyšší kvalita vzduchu, tím lepší funkce plazmové řezačky a tím levnější vás bude příprava vzduchu stát. Důležitou výhodou bezolejového kompresoru je jeho relativně nízká hlučnost. A to se může stát rozhodujícím faktorem při výběru, pokud je obsluha nucena strávit celý pracovní den v blízkosti plazmového řezacího stroje.

Jak vybrat plazmovou řezačku

Před zakoupením tohoto zařízení zhodnoťte jeho vlastnosti:

• Všestrannost. Některá zařízení jsou vhodná jak pro řezání kovu, tak pro svařování tyčovou elektrodou, svařování argonem. Je však důležité pochopit, že multifunkčnost má často negativní dopad na kvalitu operací a úroveň produktivity. Univerzální plazmová řezací zařízení si zřídka poradí s tloušťkou materiálu přesahující 11 mm.

• Síla proudu. S vyšším proudem se oblouk více zahřívá, což znamená, že řezání trvá kratší dobu. Navíc je možné vyříznout díly větší tloušťky. Před nákupem je proto důležité pochopit, co s tímto zařízením budete dělat a s jakými díly budete pracovat. Pro zpracování oceli ne silnější než 20 mm je vhodné zařízení s proudem 20 A Pro silnější plechy je potřeba větší výkon – v rozmezí 40-60 A. Pro zařízení používaná v průmyslu je tento parametr 200 A a vyšší.
• Typ elektrické sítě. Domácí spotřebiče fungují i ​​ze sítě 220 V, ale musíte se připravit na to, že proud v nich málokdy překročí 40 A. Průmyslová zařízení vyžadují síť 380 V.
• Na trvání (PV). Tento indikátor je nastaven v procentech a zaznamenává dobu, po kterou může plazmová řezačka pracovat. Základem je 10minutový pracovní cyklus. To znamená, že pokud je pracovní cyklus 70 %, zařízení by se mělo po 7 minutách provozu 3 minuty ochladit. Při 40 % může zařízení pracovat až 4 minuty a poté bude potřebovat 6 minut přestávku. Najdete i zařízení se 100% pracovním cyklem, která jsou schopna provozu bez zastavení, protože využívají vodní chlazení.
• Kompresor. Tento prvek systému může být vestavěný nebo samostatně připojený. Pro domácí použití jsou pohodlnější zařízení s vestavěným kompresorem. Mají však nevýhodu – nízký výkon. Pro profesionální práci si budete muset pořídit samostatný kompresor. Jeho úkolem je zajistit plazmovému hořáku konstantní tlak suchého vzduchu. Pulsace nejsou povoleny a úroveň tlaku musí být přizpůsobena požadavkům zařízení.
• Pohodlí. Za tuto vlastnost je zodpovědná dostatečná délka balíku kabel-hadice. Pokud bude zařízení používáno pouze doma, je lepší zvolit malý model pro zjednodušení ovládání.

Co potřebujete k řezání plazmou kromě stroje?

Jedná se o spotřební materiál, který se opotřebuje každých 400–500 řezů a vyžaduje výměnu. Tryska tvoří proud plazmy a jeho charakteristiky závisí na tvaru a velikosti takové trysky. V prodeji jsou trysky vyrobené z různých materiálů, nejvýhodnější jsou měděné varianty, protože tento kov dobře odvádí teplo. Životnost můžete zvýšit výběrem výrobků s wolframovou vložkou.

Plyn prochází otvorem umístěným uprostřed trysky, jehož průměr je 1-2 mm. Konkrétní rozměry závisí na požadované šířce řezu. Upozorňujeme, že jakýkoli spotřební materiál lze zakoupit jednotlivě nebo v sadě.

Jsou zodpovědné za vznik oblouku, který ohřívá plyn tvořící plazmu. Jedna elektroda umožňuje provést maximálně 800 řezů. Wolfram, měď a hafnium se používají k výrobě elektrod, tyto kovy jsou schopné zvládnout vysoké teploty. Pro prodloužení životnosti tohoto instalačního prvku je možné jej legovat.

Během procesu řezání kovu mohou být zapotřebí ochranné krytky, vodítka, difuzory atd.

Speciální magnetická vodítka a sady nástrojů umožňují kruhové a tvarové řezání.

Doufáme, že jsme poskytli dostatek informací o tom, co je k řezání plazmou potřeba, a tyto poznatky využijete v praxi. Jak pracovat s konkrétní plazmovou řezačkou zjistíte z jejího návodu. Pokud dodržíte všechna pravidla, rychle si na tento typ práce zvyknete a budete snadno provádět jednoduché operace, jako je řezání profilů a plechů. Nebo dokonce přejít ke složitějším procesům, jako je řezání otvorů a různých tvarů v přířezech.

Vedoucí obchodního oddělení

Plazmové řezací stroje používají jako řezný nástroj plazmový paprsek. Jeho teplota umožňuje rychle a efektivně řezat jakékoli kovy, dokonce i žáruvzdorné slitiny.

Konstrukce plazmových řezacích strojů

Typické uspořádání plazmových řezacích strojů se skládá z následujících konstrukčních prvků:

1. Pohyblivý funkční blok, na kterém je upevněn plazmový hořák.
2. Vzduchový kompresor. Do místa řezání přivádí proud stlačeného plynu, který se vlivem elektrického oblouku ionizuje do stavu plazmy.
3. Numerické programovací zařízení (CNC).
4. Napájecí zdroj transformátorového nebo invertorového typu.

Hlavním pracovním orgánem je plazmatron. Skládá se z katody, izolátoru-chladiče a vzduchovodu. Katoda je napájena vysokým napětím z napájecího zdroje. Celý povrch ocelového plechu působí jako anoda.

Plazmová řezačka je aktivována pilotním obloukem. Zapne se stisknutím tlačítka a aktivuje hlavní elektrický oblouk, který vzniká mezi katodou a anodou. Jeho vlivem se proud stlačeného vzduchu přiváděný ze vzduchovodu ohřívá na ionizační teplotu a mění se v plazmu.

Výhody a nevýhody plazmových řezaček

Plazmové řezačky jsou schopny vysokou rychlostí řezat plechy až do tloušťky 150 mm. CNC jednotka a výkonné vzduchové chlazení zajišťují přesnost a rychlost řezů, které jsou vyžadovány od moderních kovoobráběcích strojů.

Ve srovnání s tradičními kovoobráběcími a kovoobráběcími stroji mohou plazmové řezačky pracovat pouze v jedné rovině. Na druhou stranu plazmové řezačky nemají žádná omezení pevnosti a žáruvzdornosti zpracovávaných kovů. Teplota plazmového paprsku je 2-2,5krát vyšší než bod tání slitin wolframu a molybdenu.

Vlastnosti použití plazmových řezacích strojů

K řezání ocelových plechů do tloušťky 1 cm se používá elektrický oblouk s nízkým výkonem. Pro řezání ocelových plechů do tloušťky 15 cm se používají stroje s přídavnou stabilizací elektrického oblouku.

Čím silnější je plech, tím vyšší jsou parametry elektrického proudu přiváděného do katody. Při spalování oceli při nedostatečné teplotě se na linii řezu tvoří defekty – řezy, okuje atd.

Stacionární průmyslové a mobilní plazmové řezačky

Plazmové řezací stroje jsou rozděleny do 3 skupin:

Ruční řezací zařízení

Ve skutečnosti se jedná o kompaktní napájecí zdroj, ke kterému je připojen plazmový hořák a hmotnostní svorka. Samostatným prvkem je kompresor, který přivádí plazmotvornou plynnou směs do místa řezu. Ten může být atmosférický vzduch, dusík, směs vzduchu a dusíku nebo neutrální plyny, především argon.

Hlavní výhody ručního řezání kovů jsou za prvé relativní levnost nákupu zařízení a za druhé možnost používat zařízení v jakékoli vhodné místnosti. Existují modely, které jsou napájeny z třífázových i domácích elektrických zásuvek. Hlavní nevýhodou ručních instalací je nemožnost dosáhnout vysoké přesnosti řezání.

Mobilní nebo přenosné instalace

Zařízení je malé co do hmotnosti a velikosti. Plech je upevněn ve speciální přihrádce, vyrobené ve formě podélného rámu s kolejnicí, po které se vozík pohybuje. Ten je vybaven CNC jednotkou a příčným nosníkem. Provoz stroje je řízen a monitorován pomocí vestavěné klávesnice a LCD obrazovky.

Výhody mobilních zařízení pro plazmové řezání kovů:

• Vysoká přesnost a kvalita řezání;
• Opakovatelnost provedených akcí;
• Automatizace procesu plazmového řezání ocelových plechů;
• Nízká spotřeba energie díky instalaci moderního softwaru na stroje.

Stacionární průmyslové stroje

Stacionární stroje se používají na dopravnících a výrobních a montážních linkách. Jejich charakteristickým rysem je extrémně vysoká přesnost a opakovatelnost akcí.

Pro práci s přenosnými a stacionárními plazmovými řezacími stroji je nutné speciální školení. Tato zařízení pracují automaticky po zadání akčního algoritmu do CNC jednotky. Pro neprofesionály je lepší použít ruční plazmové řezačky. Neposkytují vysokou přesnost řezu, ale všechny vady lze následně zahladit bruskou nebo bruskou.

Moderní software umožňuje zvolit optimální provozní režimy pro řezání nejen kovů, ale i hořlavých materiálů, jako je kůže, dřevo, lepenka, kůže atd. Řezání se v tomto případě provádí vstřikováním inertních plynů (dusík nebo argon) do řezné zóny, které zabrání vznícení materiálů.