Плазменная резка: процесс, сильные и слабые стороны

Плазменная резка - это быстрый и эффективный процесс резки металла. Это процесс резки металлических материалов до нужной формы путем ускорения плазмы до определенного уровня.

Плазма - это материал четвертого состояния, состоящий из газов или ионов, ионизированных при высоких температурах, который обладает хорошей электропроводностью и энергопроводностью.

В процессе резки газ сначала нагревается до очень высокой температуры, образуя плазму, которая называется плазменной дугой.

Плазма с высокой энергией фокусируется на металлической заготовке, нагревая ее до расплавления или даже сгорания, тем самым выполняя задачу резки. Это и есть плазменная резка.

История плазменной резки

Плазменная резка появилась еще в 1950-х годах, когда в промышленности начали искать более быстрый и эффективный метод резки металла взамен традиционной пламенной и механической резки.

Концепция плазменной резки была впервые представлена в 1950-х годах, когда ученые и инженеры начали использовать плазму для нагрева металлов.
В 1960-х годах технология плазменной резки стала более зрелой и постепенно начала коммерциализироваться, инженеры разработали оборудование для плазменной резки, которое можно было использовать в промышленном производстве, и начали применять его в промышленности в больших масштабах.
В 1980-х годах, с появлением компьютеров, стали появляться автоматизированные системы плазменной резки. Эти системы позволяли добиться более точных срезов благодаря компьютерному управлению, что повышало производительность завода и качество продукции.
С 1990-х годов технология плазменной резки стремительно развивалась, появилось множество передовых технологий и оборудования, таких как технология высокоэнергетической плазменной резки, многоосевые системы управления, технология плазменной резки с помощью лазера и т.д. Все это постоянно способствует развитию данной области.

Зачем использовать плазменную резку

Плазменная резка имеет широкий спектр применения и может использоваться для резки всех проводящих материалов. Скорость резки высокая, максимальная толщина резки может достигать 150 мм, а устье реза меньше по сравнению с другими методами резки, поэтому погрешность заготовки, вырезанной плазмой, меньше, а качество заготовки выше. Ниже мы рассмотрим некоторые преимущества плазменной резки и дадим вам более глубокое представление о ней.

Скорость резки:

Плазменная резка режет быстрее, чем любой другой метод резки, и может сэкономить до трех четвертей вашего времени, помогая вам завершить проект быстрее и эффективнее.

Поскольку она не требует предварительного нагрева, как другие методы резки, вы можете сразу же приступить к работе. Кроме того, плазма может обеспечивать высокую энергию, что повышает производительность резки.

Пригодность:

Плазменная резка широко используется во многих отраслях промышленности именно благодаря своей адаптивности. Он может резать множество различных типов материалов, таких как металлы, пластмассы, стекло и многое другое. Он даже может резать различные материалы, уложенные друг на друга.

Качество резки:

Плазменная резка является синонимом высокой точности и позволяет вырезать различные сложные формы с высокой точностью. Благодаря высокой скорости резки, короткое время прохождения плазмы через заготовку снижает теплопередачу, что позволяет избежать коробления заготовки из-за перегрева. Благодаря этому заготовка остается в основном целой, снижается количество брака и уменьшаются затраты на доработку формы на более поздних этапах.

Скорость прокалывания:

Скорость пробивки также является одним из преимуществ плазменной резки. Так как многие виды резки требуют внутренней перфорации, например, некоторые процессы, в которых используется кислородное топливо, должны быть нагреты до 100 градусов Цельсия, чтобы пробить 15-миллиметровый лист металла, и этот процесс занимает не менее 30 секунд, но плазменной резке не нужно беспокоиться об этом, она может начать сразу же.

Безопасность:

Поскольку газ, используемый для плазменной резки, инертен, его применение гораздо безопаснее, чем методы резки, основанные на использовании кислорода. То же самое относится к транспортировке баллонов и их замене.

Как работает плазменная резка?

Плазма работает по простому принципу: газы пропускаются через узкие отверстия, создавая тем самым электрическую дугу. Этими газами могут быть воздух, кислород, аргон, азот и так далее. Во время этого процесса температура газа повышается до такой степени, что он может перейти в четвертое состояние материи, которое ученые называют плазменным состоянием.

Мы уже знакомы с тремя другими состояниями материи: твердым, жидким и газообразным. При резке, поскольку разрезаемая заготовка должна быть электропроводной, наша заготовка является частью целой цепи, чтобы плазменная дуга могла перемещаться к заготовке, вызывая ее плавление и, соответственно, резку.

Процесс плазменной резки

Подготовка:

Сначала подготовьте заготовку для резки, плазморез и удобное рабочее место.
Убедитесь, что заготовка, подлежащая резке, закреплена, что траектория резки спланирована и что на пути резки нет посторонних предметов.
Проверьте оборудование на наличие каких-либо отклонений и возможность его нормальной работы, чтобы убедиться в отсутствии скрытых угроз безопасности.
Возьмите с собой средства защиты, такие как защитные очки, шлемы, перчатки, костюмы, беруши и т.д., чтобы избежать несчастных случаев!

Установка параметров резки:

В зависимости от типа материала, который вы хотите разрезать, толщины, длины траектории и качества среза вы можете задать параметры аппарата плазменной резки, такие как тип используемого газа, скорость потока, сила тока, напряжение и так далее.
Если вышеуказанные параметры установлены неправильно, это повлияет на температуру плазмы, скорость резки и стабильность, что непосредственно скажется на качестве резки.

Начинайте резать:

Далее можно запускать машину, но при этом необходимо постоянно следить за качеством среза, скоростью вращения режущей головки и работой машины, чтобы своевременно вносить коррективы.
Чтобы обеспечить высокое качество резки и не допустить отклонения траектории движения режущей головки от заданной
Если в процессе резки возникают проблемы, такие как низкое качество реза, плохое плавление и плохой отвод газов, необходимо оперативно отрегулировать параметры станка в соответствии с положением головки и скоростью резки.

Очистка и осмотр:

По окончании резки выключите станок и своевременно очистите рабочую зону, чтобы удалить все образовавшиеся остатки расплавленного металла
Осмотр заготовок для обеспечения требуемого качества, шлифовка или обрезка участков, на которых могут быть дефекты

Применение плазменной резки

Плазменная резка широко используется во многих отраслях промышленности и производства благодаря своей высокой эффективности, точности и универсальной применимости к широкому спектру металлических материалов. Вот несколько основных областей ее применения:

Металлообработка: Плазменная резка широко используется в металлообрабатывающей промышленности для резки, сверления и контурной обработки различных металлов, таких как сталь, алюминий и медь. Она может использоваться для обработки автомобильных деталей, деталей аэрокосмической техники и строительных конструкций.
Изготовление металлов: В производственном секторе плазменная резка позволяет разрезать относительно крупные металлы до требуемых размеров для последующего производства, включая резку листов, труб и профилей.
Подготовка к сварке: при сварке возникает необходимость часть заготовки отрезать, чтобы облегчить плавный ход сварочных работ, на этот раз плазменная резка играет свою роль, она может удалить кромку, уменьшить заусенцы, способствует улучшению качества сварки.
Обработка лома: Плазменная резка также может использоваться для работы с ломом, разрезая металлические отходы на части соответствующих размеров, чтобы их можно было легко переплавить для переработки или вторичного использования.

Материалы для плазменной резки

Плазменная резка может разрезать практически любой токопроводящий металлический материал, а ниже перечислены некоторые часто используемые материалы:

Углеродистая сталь: распространенная конструкционная сталь
Нержавеющая сталь: материалы, устойчивые к коррозии
Алюминиевый сплав: легкий и прочный металлический материал
Медь и медные сплавы: Медь и ее сплавы с хорошей электро- и теплопроводностью лучше поддаются резке.
Титановый сплав: превосходная прочность и коррозионная стойкость
ALLOY STEEL: Сталь с различными составами сплавов, обычно обладающая высокой прочностью и износостойкостью.

Плазменная резка деталей и примеры

Плазменная резка по сравнению с другими методами резки

Лазерная резка

Принцип: Лазерная резка осуществляется с помощью высокоэнергетического лазерного луча, который нагревает материал до тех пор, пока он не расплавится, испарится или испарится, а затем выдувает отходы материала из места резки потоком воздуха.
Преимущество: Лазерная резка обладает высокой точностью, высокой скоростью резки, применима к широкому спектру материалов, как металлических, так и неметаллических, и может вырезать множество сложных форм.
Недостатки: высокая стоимость лазерной резки, более жесткие требования к окружающей среде, толщина разрезаемого металла ограничена, а металл более рефлексивен к ней.

Пламенная резка

Принцип: При газовой резке используется кислород и топливо для создания высокотемпературного пламени, которое нагревает металл до тех пор, пока он не сгорит или не расплавится.
Преимущества: Пламенная резка имеет низкую стоимость, может разрезать металл по толщине, не потребляет много электроэнергии и не ограничена в подаче.
Недостатки: имеет низкую скорость резки, низкую точность, не подходит для резки небольших заготовок или неметаллических материалов.

Гидроабразивная резка

Принцип: Гидроабразивная резка - это резка заготовок струей воды под высоким давлением, в которую добавляются мелкие абразивные материалы.
Преимущество: При гидроабразивной резке не образуется зона термического влияния, поэтому она очень подходит для резки материалов с плохим теплоотводом, таких как пластмассы и резина.
Недостатки: гидроабразивная резка, как правило, не отличается точностью, стоимость оборудования и обслуживания высока, а результаты резки толстых металлов не столь идеальны.

Вынесите вердикт:

По сравнению с тремя вышеперечисленными процессами, преимущество плазменной резки находится между лазерной и газовой резкой: скорость и точность резки выше, чем у газовой резки, но стоимость относительно высока; по сравнению с лазерной резкой, плазменная резка менее дорогая и не зависит от отражающей способности металла.

автоматические обновления и поддержка.

Плазменная резка, несомненно, будет развиваться в будущем как эффективная и экономичная технология резки, отвечающая меняющимся потребностям. Вот некоторые из моих личных взглядов на будущее плазменной резки:

Повышение точности и скорости резки: В будущем технология плазменной резки может еще больше повысить скорость и точность резки за счет усовершенствования режущей головки, оптимизации параметров, внедрения передовых алгоритмов управления и сенсорных технологий, чтобы удовлетворить спрос на эффективную и точную обработку.
Расширение сферы применения материалов: Он также может расширить область применения материалов, которые он режет, включая различные новые металлические сплавы, композитные материалы и неметаллические материалы.
Интеллект и автоматизация: будущее также может стать более интеллектуальным и автоматизированным, внедрение искусственного интеллекта, машинного обучения и технологий автоматизации управления, интеллектуального, адаптивного управления и дистанционного мониторинга, может повысить эффективность производства.
Охрана окружающей среды и энергоэффективность: Я надеюсь, что в будущем технологии плазменной резки будут уделять больше внимания охране окружающей среды и энергоэффективности, оптимизировать использование энергии, сокращать образование отходов, внедрять экологически чистые материалы и технологические процессы, а также снижать воздействие на окружающую среду.

О компании EVERGREEN

В Evergreen мы не оставляем без внимания ни одну металлоконструкцию. Мы можем предложить множество металлоконструкций; начиная от лазерной резки, плазменной резки, гибки, вырубки и штамповки до штамповки и сварки.

Ставя клиента превыше всего, Evergreen, как обычно, представила Metalworks в самом универсальном диапазоне толщины. Сверху внешний вид не пострадал, и используется прекрасный отделочный материал. Evergreen занимается широким ассортиментом сварных и штампованных деталей.

Заключение

В целом, плазменная резка - это экономичная и эффективная технология резки, которая позволит вам сэкономить как можно больше денег, сохраняя при этом высокую скорость резки и относительно высокую точность, что поможет ускорить рост вашей компании.

Однако следует отметить, что выбирать процесс резки нужно в соответствии с вашими потребностями, например, если у вас высокие требования к точности резки, то вам больше всего подойдет лазерная резка; если же у вас нет высоких требований к точности и скорости, и вы хотите минимизировать затраты, то вам больше всего подойдет газовая резка.

В будущем, с развитием технологий и добавлением искусственного интеллекта и автоматизации, плазменная резка получит значительное развитие и, как ожидается, принесет более эффективные и точные решения для резки в промышленном производстве.

Вещи, которые вы, возможно, захотите узнать (FAQ)

Какое оборудование безопасности используется при плазменной резке?

Средства безопасности при плазменной резке включают в себя: защитную одежду, средства защиты лица, средства защиты органов дыхания, средства защиты органов слуха, средства защиты ног, вентиляцию, средства пожарной безопасности и аптечки первой помощи.

На самом деле, самое главное - это обучить сотрудников технике безопасности и убедиться, что они достаточно осведомлены о плазменной резке и владеют навыками действий в чрезвычайных ситуациях и умением реагировать на потенциальные опасности.

Газ, используемый в процессе

В процессе плазменной резки обычно используются следующие газы:

Плазменные газы: азот, кислород и воздух
Защитные газы: Обычно используются азот и аргон.
Горючие газы: включая легковоспламеняющиеся газы, такие как ацетилен, пропан и т.д.
охлаждающий газ (т.е. газ, охлаждающий атмосферу)

Какую толщину может резать плазменный резак?

Толщина плазменного разреза определяется многими факторами, такими как тип резака, мощность резака, конструкция режущей головки, тип и давление режущего газа и так далее.

Ручные плазморезы подходят для резки тонких металлов, их толщина обычно составляет от 1,5 мм до 20 мм. Машины плазменной резки с ЧПУ, напротив, режут металл толщиной от 2 мм до 150 мм, в зависимости от мощности.