Технология плазменно-дуговой резки

Плазменно-дуговая резка выполняется сочетанием воздействия электрической дуги, чаще всего постоянного тока, и плазменного потока. Под действием этих факторов металл расплавляется на определенном участке заготовки и выдувается. Таким способом можно нарезать металлические листы и плиты на требуемые части с высокой точностью.

Поскольку температура плазмы может достигать 25 тысяч градусов, а температура плавления наиболее тугоплавких металлов не превышает 5-6 тысяч, то резка осуществляется крайне быстро, а окружающий металл подвергается минимальному нагреву. У стали, как наиболее распространенного металлического сплава, температура плавления равна 1420-1520 градусов в зависимости от состава.

Плазменно-дуговая резка заключается в подведении определенного количества теплоты на линию реза металла. Оно определяется по формуле, в которой перемножаются скорость резки, площадь сечения зоны расплава, удельный вес металла, его теплоемкость, разница температур от исходной температуры до температуры расплавления, и эффективность процесса. Так как все эти параметры находятся в первой степени, они равным образом влияют на процесс резки. Если энергия аппарата меньше, чем требуется для выполнения процесса, то металл не будет расплавлен в полной мере.

Также на плазменно-дуговую резку влияет скорость потока плазмы. При увеличении расхода газа она растет, но быстро понижается при расширении сопла. При токе 250 А она может достигать 800 м/с. В то же время скорость течения жидкого металла обычно находится в пределах 20-40 м/с.

Достоинства плазменно-дуговой резки металла

Плазменно-дуговая резка металла характеризуется такими преимуществами:

1.     Высокая скорость резки металла при заготовках малой и средней толщины. По этому показателю плазменно-дуговая резка превосходит все остальные способы раскроя металлических листов и плит. На скорость резки совершенно не влияют прочностные свойства материала.

2.     Универсальность использования. Плазменную резку можно применять для любых металлов и их сплавов. Достаточно, чтобы они обладали проводимостью электрического тока. Плазменную резку можно использовать и для неметаллических материалов, но это выполняется аппаратами с другой конструкцией горелки.

3.     Точность реза. У плазменно-дуговой резки металла крайне высокая точность, особенно у портальных установок с жесткой конструкцией. Эти промышленные установки снабжаются ЧПУ и сервоприводами для перемещения горелки. По точности реза плазменный раскрой уступает только лазерному.

4.     Экономичность. Поскольку плазменная резка требует только электрической энергии и сжатого воздуха, а он также получается в результате работы компрессоров с электродвигателями, то стоимость процесса весьма низкая. Расходные материалы – сопла и электроды – требуются изредка.

5.     Высокая производительность. Этот параметр особенно характерен для промышленных установок, у которых использование ЧПУ позволяет значительно оптимизировать процесс.