Плазмова різка металу - що це таке, технологія

Плазмова різка металу добре підходить для оброблення високолегованих сталей. Такий метод перевершує газові різаки мінімальної зоною прогріву, що дозволяє швидко провести рез, але уникнути деформації поверхні від перегріву. На відміну від механічних способів різу ( «болгаркою» або верстатом), плазмотрони здатні виконувати оброблення поверхні з будь-якого малюнку, отримуючи унікальні цілісні форми з мінімальними відходами матеріалу. Як влаштовані і працюють подібні апарати? Яка технологія процесу різання?

Що таке плазмова різка?

Плазмова різка металу і її принципи роботи засновані на посиленні електричної дуги, шляхом розгону газом під тиском. Це збільшує температуру ріжучого елемента в кілька разів, на відміну від пропан-кисневого полум'я, що дозволяє швидко здійснити рез, не давши високому коефіцієнту теплопровідності матеріалу передати температуру на іншу частину виробу і деформувати конструкцію.

Джерело струму (який живиться від 220 V для невеликих моделей, і 380 V для промислових установок, розрахованих на велику товщину металу) видає необхідну напругу.
По кабелях струм передається на плазмотрон (пальник в руках зварника-різьбяра). У пристрої є катод і анод - електроди, між якими запалюється електрична дуга.
Компресор нагнітає потік повітря, що передається по шлангах в апарат. У плазмотроне є спеціальні завіхрітелі, що сприяють напрямку і закручування повітря. Потік пронизує електричну дугу, іонізуючи її і розганяючи температуру в багато разів. Виходить плазма. Дана дуга називається чергової, оскільки горить для підтримки роботи.
У багатьох випадках використовується кабель маси, який приєднується до розрізається матеріалу. Піднісши плазмотрон до виробу, дуга замикається між електродом і поверхнею. Така дуга називається робочою. Велика температура і тиск повітря пронизують необхідне місце в виробі, залишаючи тонкий рез і невеликі напливи, легко видаляються постукуванням. Якщо контакт з поверхнею втрачається, то дуга автоматично продовжує горіти в черговому режимі. Повторне піднесення до виробу дозволяє відразу продовжувати різання.
Після закінчення роботи, кнопка на плазмотроне відпускається, що вимикає всі види електричної дуги. Деякий час виконується продування повітрям системи для видалення сміття і охолодження електродів.

Ріжучий елемент - іонізована дуга плазмотрона, дозволяє не тільки обробляти матеріал на частини, а й зварювати його назад. Для цього використовують присадні дріт, відповідну за складом для конкретного виду металу, а замість звичайного повітря подається інертний газ.

Різновиди плазмового різання і принципів роботи

Оброблення металів іонізованої високотемпературної дугою має кілька модифікацій по використовуваному підходу і призначенню. В одних випадках електричний ланцюг, для виконання різу, повинна замкнутися між плазмотроном і виробом. Це підходить для всіх видів струмопровідних металів. Від апарату виходить два дроти, один з яких проходить в пальник, а другий кріпиться до оброблюваної поверхні.

Другий метод полягає в горінні дуги між катодом і анодом, укладеними в соплі плазмотрона, і здатності здійснити рез цієї ж дугою. Даний спосіб добре підходить до матеріалів нездатним проводити струм. У цьому випадку від апарату виходить один кабель провідний до пальника. Дуга постійно горить у робочому стані. Все це відноситься до повітряно-плазмового різання металу.

Але бувають моделі плазмореза, де в якості іонізуючого речовини використовується пар від заливається рідини. Такі моделі працюють без компресора. У них є невеликий резервуар для заливки дистильованої води, що подається на електроди. Випаровуючись, створюється тиск, що підсилює електричну дугу.

переваги плазмореза

Принципи роботи плазмового різання, що використовує високотемпературну дугу, дозволяють отримувати ряд переваг перед іншими видами оброблення металу, а саме:

Можливість обробляти будь-які види стали, включаючи метали з високим коефіцієнтом теплового розширення.
Розрізання матеріалів не проводять електричний струм.
Висока швидкість робіт, що проводяться.
Легка здатність до навчання робочому процесу.
Різноманітні лінії різу, включаючи фігурні форми.
Висока точність різання.
Мала подальша обробка поверхні.
Менше забруднення навколишнього середовища.
Безпека для зварника через відсутність газових балонів.
Мобільність при транспортуванні обладнання має малі розміри і вага.

Технологія плазмового різання металу

Розрізати виріб виставляється так, щоб під ним був просвіт в кілька сантиметрів. Для цього використовуються підкладки під краю, або конструкція встановлюється на край столу, щоб оброблювана частина була над підлогою.
Розмітку лінії різу краще виконувати чорним маркером, якщо робота ведеться на нержавіючої сталі або алюмінії. Коли треба буде обробити «чорний» метал, то лінію краще провести тоненьким дрібному, який чіткіше видно на темній поверхні.
Важливо переконатися, що шланг від пальника не лежить поруч з місцем різу. Сильний перегрів може його зіпсувати. Початківці зварювальники можуть через хвилювання це не побачити і пошкодити обладнання.
Надягають захисні окуляри. Якщо працювати належить довго, то краще скористатися маскою, яка закриє не тільки очі, але і все обличчя від ультрафіолету.
Якщо різання буде вестися на підкладках виставлених на підлозі, то слід підкласти лист металу, щоб бризки не зіпсували покриття підлоги.
Перед початком роботи необхідно переконатися, що компресор набрав достатній тиск, а водяні моделі розігріли рідина до потрібної температури.
Запуском кнопки запалюється дуга.
Тримати плазмотрон необхідно перпендикулярно поверхні, що розрізає. Допускається невеликий кут відхилення щодо цього положення.
Початок різу краще виробляти з краю вироби. Якщо необхідно почати з середини, то бажано просвердлити тоненьке отвір. Це допоможе уникнути перегріву і западини в цьому місці.
При веденні дуги необхідно дотримуватися дистанції до поверхні в 4 мм.
Для цього важливий акцент під руки, який здійснюється ліктями об стіл або про коліна.
При веденні різу важливо візуально засвідчуватися в появі просвіту на пройденому ділянці, інакше доведеться проводити різання повторно.
Коли лінія розрізу закінчується, необхідно дотримати обережність, щоб деталь не впала на ноги.
Відпускання кнопки припиняє горіння дуги.
Молотком відбивається тонкий шар шлаку по краях різу. Якщо є необхідність, то проводиться додаткова зачистка вироби на наждачному колі.

обладнання, що використовується

Щоб здійснювати плазмове різання використовуються різні апарати і пристосування. Джерело струму може бути невеликих розмірів, і містити в собі трансформатор, кілька реле і осцилятор. Маленькі моделі дуже компактні для перенесення і роботи на висоті. Вони здатні розрізати метали до 12 мм завтовшки, чого достатньо для більшості видів робіт на виробництві і вдома. Великі апарати мають схожу схему пристрою, але мають більш потужними параметрами за рахунок використання матеріалів більшого перетину, і підвищеними входять значеннями напруги. Такі моделі перевозяться на візках, а робота з виробами ведеться плазмотроном, що кріпиться до кронштейну. Їм можна різати матеріали товщиною до 100 мм.

Плазмотрони як великих, так і малих апаратів влаштовані однаково, але відрізняються за розмірами. У всіх є рукоятка і кнопка пуску. У кожному є електрод стрижневий (катод) і внутрішнє сопло (анод), між якими горить дуга. Завихритель потоків направляє повітря і розганяє температуру. Ізолятор захищає зовнішні частини від перегріву і передчасного контакту електродів. Зовнішні сопла встановлюються в залежності від розрізаючої товщини. Наконечники закривають сопло від бризок розплавленого металу. На кінець плазмотрона можуть одягатися різні насадки, які допомагають зберігати дистанцію під час роботи і прибирають нагар з фасок. Компресор подає повітря через шланг, а його вихід регулюється клапаном.

Винахід плазмового різання дозволило прискорити роботу з багатьма легованими сталями, а точність лінії різу і можливість виробляти вигнуті фігури, допомагають отримувати різноманітні вироби для виробничих процесів. Розуміння функціонування апарату та суті виконуваної ним роботи допоможе швидко освоїти це корисний винахід.

Поділися з друзями