Плазменная резка металла: технология, схема работы

Плазменной резкой металла называют способ обработки металлических заготовок потоком плазмы. Этот метод дает возможность резать любой металл, поскольку для его выполнения достаточно, чтобы материал обладал электропроводностью. По сравнению с аналогичными способами, плазменная резка металлов позволяет выполнить процесс быстрее и качественнее, без применения массивных баллонов и специальных присадок.

Данным способом можно обработать различный металлопрокат – листы металла, трубы различного диаметра, фасонные и сортовые изделия. При обработке получается качественный рез, который требует минимальных усилий для очистки. Также при помощи этой технологии можно удалять с поверхности металла различные дефекты, такие как выступы, швы и неровности, и осуществлять подготовку к сварке, сверлению и другим операциям.

Схема работы

Плазменная резка листового металла является крайне эффективным методом. В отличие от других способов, она может использоваться для обработки любых черных и цветных металлов. Для нее не требуется подготавливать поверхность и очищать ее от загрязнений, которые могут затруднять зажигание дуги. В промышленности главным конкурентом данного способа выступает обработка при помощи лазера, которая имеет даже большую точность, однако требует и значительно более дорогих установок. В бытовом использовании равноценных конкурентов у плазменных устройств нет.

Качество реза металла плазмой

Технология воздушно-плазменной резки

Воздушно-плазменная резка производится с помощью специального аппарата, который имеет размеры, как у обычного сварочного аппарата. Изначально эти устройства имели большие габариты, но в ходе усовершенствования они стали меньше. Агрегат подключается к электросети напряжением 220 В для бытовых устройств и 380 В для промышленных.
На производстве рез выполняется станками с ЧПУ, которые представляют собой одну или несколько горелок с механизмами для их перемещения. Станок может выполнять действия по заложенной программе, что значительно упрощает работы в случае одинакового раскроя множества листов.

Чтобы создать плазменную струю, необходимо подключение системы к компрессору или воздушной магистрали. Сжатый воздух, подаваемый в аппарат, должен быть очищен от загрязнений, пыли и капель влаги. Для этого перед аппаратом ставятся воздушные фильтры и осушитель. Без таких устройств износ электродов и других элементов будет происходить быстрее. Плазмотроны с жидкостным охлаждением дополнительно требуют блок подачи воды.

Технология воздушно-плазменной резки позволяет достигать хорошего качества кромок (без наплывов и грата) и отсутствие деформации (даже на листовых заготовках малой толщины). Благодаря этому становится возможным выполнять последующую сварку раскроенного металла без предварительной механической обработки.

Суть плазменной резки листового металла

Плазменная резка стали в быту осуществляется аппаратами, вместе с которыми в комплекте идут шланги длиной до 12 м. Ручные устройства имеют режущую головку, снабженную рукояткой с кнопкой включения. В таких устройствах используется воздушное охлаждение, поскольку оно проще в исполнении и не требует дополнительного охлаждающего блока. Водяное охлаждение используется в промышленных агрегатах, на которых ведется плазменная резка листовой стали, оно более эффективно, но и цена устройств более высокая.

Кислородно-плазменная технология

Кислородно-плазменная резка требует в качестве расходных материалов специальные электроды и сопло, испытывающее значительное температурное воздействие. Сначала зажигается вспомогательная дуга, которая возбуждается от разряда, создаваемого осциллятором установки. За счет дуги создается факел плазмы длиной 20-40 мм. Когда факел касается металла, возникает рабочая дуга, а вспомогательная отключается. Таким образом, плазма выступает проводником между устройством и заготовкой. Возникшая дуга самоподдерживается, она создает плазму за счет ионизации молекул воздуха. Резка металла плазмой использует рабочее тело температурой до 25000°С.

Резка плазмой труб большого диаметра и других заготовок

Плазменная резка и сварка может осуществляться в условиях цехов и мастерских, а также на открытом воздухе. Может быть, этот способ нельзя назвать настолько же эффективным, как газопламенные установки, в ремонтных и строительных работах, когда нет центральных систем электроэнергии и подачи сжатого воздуха. В этом случае требуется достаточно мощный генератор, который обеспечивает энергией аппарат и компрессор.

Как и газопламенная резка, этот способ можно использовать для обработки заготовок различного размера и формы. Плазменная резка труб большого диаметра не представляет проблем: она выполняется вручную или при помощи самоходных машин. Они совершают оборот по внешней стороне трубы с закрепленной горелкой. Использование самоходных машин обеспечивает точный и ровный рез. Работа с фасонным и сортовым прокатом также может быть автоматизирована, особенно в промышленных условиях.

Преимущества использования установок «СИБИРЬ»:

• Универсальность (возможность применения для любых металлов, в том числе цветных и тугоплавких);
• Скорость реза;
• Высокое качество поверхности после реза;
• Экономичность (за счет применения сжатого воздуха);
• Почти полное отсутствие термических деформаций на разрезаемом изделии;
• Мобильность и не высокий вес установок с воздушным охлаждением;
• Простота в эксплуатации.