Princippet for drift af en plasmaskærer. Vi skærer metal med plasmateknologi

Brugen af ​​plasmaskæring er udbredt. Det bruges i maskinteknik, forsyningsvirksomheder, skibsbygning og fremstilling af metalstrukturer. Plasmaskæring er baseret på princippet om, at ioniseret luft begynder at lede elektrisk strøm.

Metalskæring udføres af plasma, som er opvarmet ioniseret luft, og en plasmabue. Driftsprincipperne, der er karakteristiske for plasmaskæring af metal, vil blive beskrevet nedenfor.

Hvad er plasmaskæring

Når man skærer metal med plasma, forstærkes lysbuen. Dette er muligt på grund af virkningen af ​​gas under tryk. Skæreelementet varmer op til høj temperaturværdier, hvilket resulterer i høj kvalitet og hurtig skæring af metal.

I modsætning til plasma-modstykket bidrager det ikke til overophedning af hele det forarbejdede produkt. Høj temperatur opstår direkte på det sted, hvor metallet skæres, og de resterende dele af produktet opvarmes ikke og deformeres ikke.

Princippet om plasmaskæring af metal er baseret på:

• levering af den nødvendige spænding af en strømkilde (standardspænding - 220 V, øget spænding - 380 V, til skæring af metal i store virksomheder);
• overføre strøm til plasmabrænderen (brænderen) gennem kabler, som et resultat lyser en elektrisk lysbue mellem anoden og katoden;
• tilførsel af luftstrømme gennem slanger af en kompressor til enheden;
• virkningen af ​​hvirvler inde i plasmatronen, der direkte strømmer til den elektriske lysbue;
• passagen af ​​hvirvelluft strømmer gennem en elektrisk lysbue og skabelsen af ​​ioniserende luft opvarmet til høje temperaturer;
• lukning af arbejdsbuen mellem elektroden og overfladen, der behandles, når plasmabrænderen bringes til den;
• eksponering af luft under højt tryk og høj temperatur for det produkt, der behandles.

Resultatet er et tyndt snit med minimalt fald.

Lysbuen kan brænde i standbytilstand, hvis enheden ikke bruges på et bestemt tidspunkt. I standbytilstand opretholdes forbrændingen automatisk. Når brænderen bringes til emnet, går lysbuen øjeblikkeligt i driftstilstand og skærer øjeblikkeligt metallet.

Efter at have slukket enheden, renses den for at fjerne snavs og afkøle elektroderne.

Den elektriske lysbue er universel i sin handling. Det er i stand til ikke kun at skære, men også svejse metalprodukter. Til svejsning anvendes tilsatstråd, der er egnet til den specifikke type metal. Det er ikke luft, der føres gennem buen, men en inert gas.

Plasma cutter struktur

Navnet på den enhed, der bruges til at skære metalprodukter på forskellige måder. Enhedens struktur omfatter følgende elementer:

• elektrisk strømkilde;
• kompressor;
• plasmatron;
• kabelslanger.

Flere enheder fungerer som strømkilder:

• inverter;
• transformer.

Hver enhed har en række fordele og ulemper. Fordelene ved inverteren inkluderer:

• billighed;
• bue stabilitet;
• brugervenlighed i områder med vanskelig adgang;
• let vægt;
• høj effektivitet, der overstiger en transformator med 30 %;
• effektivitet.

Hvad er ulemperne og begrænsningerne?

Den største ulempe ved inverteren er manglende evne til at bruge den til at skære tykke metalprodukter.

Transformatoren bruges effektivt ved skæring af tykvægget metal, som en inverter ikke kan håndtere. Den kan modstå udsving i netspændingen, men er kendetegnet ved lav effektivitet. Transformatorer er ubelejlige på grund af deres tunge vægt.

En kompressor er en enhed, der leverer luft til en lysbue. Mekanismen bidrager til skabelsen af ​​hvirvelluftstrømme rettet mod den. Kompressoren sikrer, at lysbuekatodepunktet er tydeligt placeret i midten af ​​elektroden. Hvis processen afbrydes, opstår der konsekvenser i form af:

• dannelse af to elektriske lysbuer på én gang;
• svag lysbuebrænding;
• plasmabrænderfejl.

Under driften af ​​en konventionel ikke-industriel plasmaskærer ledes kun trykluft gennem kompressoren. Det skaber plasma og afkøler elektroderne. Industrielle enheder bruger blandinger af gasser baseret på oxygen, helium, nitrogen, argon og brint.

Plasmabrænderen udfører enhedens hovedfunktion - skæring af produktet. Hans enhed inkluderer:

• køler;
• elektrode;
• kasket;
• dyse.

Plasmatronen indeholder en hafniumelektrode, der exciterer den elektriske lysbue. Zirconium, sjældnere beryllium- og thoriumelektroder bruges. Deres oxider er giftige og endda radioaktive.

En plasmastråle passerer gennem plasmatrondysen og skærer produkterne over. Kvaliteten af ​​skæringen, teknologien, enhedens driftshastighed, skærebredden og kølehastigheden afhænger af dens diameter.

Kablet fører strøm, der kommer fra inverteren eller transformeren. Trykluft bevæger sig gennem slangerne og danner plasma i plasmabrænderen.

En sekventiel undersøgelse af stadierne af plasmaskæring af metaller giver dig mulighed for at forstå, hvordan det virker:

• tændingsknappen trykkes ned, hvilket fører til starten af ​​strømforsyningen fra transformeren eller inverteren til plasmatronen;
• en pilot-elektrisk lysbue med en temperatur på 70000C vises inde i plasmatronen;
• en lysbue antændes mellem dysespidsen og elektroden;
• komprimeret luft kommer ind i kammeret, som passerer gennem buen, opvarmer og ioniserer;
• i dysen komprimeres den indkommende luft og slipper ud af den i en enkelt strøm med en hastighed på 3 m/s;
• den komprimerede luft, der slipper ud fra dysen, opvarmes til 300.000 C og bliver til plasma;
• når plasmaet kommer i kontakt med produktet, går pilotbuen ud, skære (arbejds) lysbuen lyser;
• arbejdsbuen smelter metallet ved anslagspunktet, resultatet er et snit;
• dele af det smeltede metal blæses af produktet luftstrømme flygter fra dysen.

Enhver plasmametalskæringsteknologi afhænger af skærehastigheden og luftstrømmen. Høj hastighed resulterer i et finere snit. Ved lav hastighed og høj styrke strøm, bliver skærebredden større.

Med øget luftstrøm øges skærehastigheden. Jo større dysediameter, jo lavere hastighed og jo bredere snit.

Skæreteknikker

I praksis bruges to metoder til at skære metal med plasma:

• plasma jet;
• plasma-bue metode.

Plasmastråleskæring har fundet anvendelse i behandlingen af ​​ikke-metalliske produkter, der ikke er i stand til at lede elektrisk strøm. Med denne forarbejdningsmetode er produktet ikke en del af det elektriske kredsløb. Lysbuen brænder mellem elektroden og spidsen af ​​plasmabrænderen. Produktet skæres af en plasmastråle.

Plasma-bue-metoden er meget udbredt. Det bruges til:

• skære profiler, rør;
• fremstilling af produkter med lige konturer;
• støbning forarbejdning;
• dannelse af huller i metal;
• produktion af svejseemner.

Lysbuen brænder mellem elektroden og emnet. Buesøjlen kombineres med plasmastrålen. Strålen opstår på grund af den gas, der blæses gennem den fungerende kompressor, som bliver meget varm og ioniseret i processen. Gassen fremmer dannelsen af ​​plasma, og på grund af dens høje temperatur øges skærehastigheden af ​​det metal, der behandles. Denne metode involverer brugen af ​​en bue DC med lige polaritet.

Typer af plasmaskæring

Der er tre typer processer:

• enkel - ved hjælp af elektrisk strøm og luft (et alternativ er nitrogen);
• brug af vand, som udfører funktionen med at afkøle plasmatronen, beskytte den og absorbere emissioner;
• med brug af beskyttelsesgas, som forbedrer kvaliteten af ​​snittet.

Fordele og ulemper ved plasmaskæremaskiner

Hvad er enheden

Enhedens struktur

Plasmaskæreren er et ret komplekst apparat, der består af flere hovedkomponenter:

Plasma lommelygte

Dette element er en plasmaskærer, faktisk hovedelementet i den enhed, der producerer plasma. Plasmabrænderen er forbundet til andre elementer i enheden ved hjælp af et kabel og en slange, hvorigennem luft og elektrisk strøm tilføres.

Det skal siges, at der er to typer fræsere:

• Direkte handling. Der opstår en bue mellem metalemnet og fræseren. Det er de plasmabrændere, der bruges til at arbejde med metal;

• Indirekte. Bueudladningen sker inde i selve plasmabrænderen. Dette gør det muligt at bruge maskinen til at skære ikke-metalliske materialer.
  Plasmabrænderen indeholder to hovedelementer:
• Dyse. Denne del danner en plasmastråle. Metalskæringshastigheden, skærestørrelsen og afkølingsintensiteten afhænger af dens diameter og længde.
  Som regel overstiger dysediameteren ikke 3 millimeter, og længden er 9-12 millimeter. Jo længere længden er, jo bedre er kvaliteten af ​​snittet, men jo mindre holdbarhed har selve dysen. Det er derfor bedste mulighed når dysens længde er halvanden gang større end dens bredde;

• Elektrode. En metalstang, normalt lavet af hafnium. Elektroden giver excitation af den elektriske lysbue til luftplasmaskæring.

Strømforsyning

Strømkildens opgave er at levere strøm til plasmatronen. Der er to typer strømforsyninger:

• Transformer. De er tunge og forbruger meget energi, men de er mindre følsomme over for temperaturændringer. Derudover kan tykkelsen af ​​emnet, som maskinen er i stand til at skære, nå 40-50 mm;

• Invertere. Lettere, mere kompakt og energieffektiv. Derudover giver invertere en mere stabil lysbue.
  Ulemperne er, at de kan bruges til at skære plader, der ikke er mere end 30 millimeter tykke.

Kompressor

For at betjene en plasmaskærer kræves gas, som sikrer dannelsen af ​​plasma og er ansvarlig for afkøling af plasmabrænderen. Derfor bruges en kompressor til at levere gas til dysen.

I enheder med en strømstyrke på ikke over 200 A bruges luft som gas. En sådan maskine kan skære emner op til 50 millimeter tykke.

En industrimaskine arbejder med andre gasser som argon, helium, nitrogen, brint osv.

Kabel-slange pakke

Som jeg sagde ovenfor, kombinerer dette element de individuelle komponenter i enheden til en plasmaskærer, dvs. Slangen leverer gas til dysen, og kablet leverer strøm til elektroden.

Driftsprincip

Hvad er plasma

Vi har fundet ud af enhedens enheder, lad os nu se på, hvordan en plasmaskæremaskine fungerer, og hvad ordet "plasma" faktisk betyder. Så plasma er luft eller anden gas opvarmet til en høj temperatur og i en ioniseret tilstand. Opvarmningstemperaturen kan nå 30.000 grader.

Funktionsprincippet for enheden er som følger:

1. Når tændingsknappen trykkes ned, tilføres højfrekvente strømme til elektroden;
2. En pilotbue dannes mellem dysen og elektroden, hvis temperatur når 8000 grader;
3. Derefter tilføres trykluft til dysen;
4. Luften bryder gennem buen, som et resultat af hvilken den opvarmes og øges i volumen hundrede gange. I dette tilfælde ioniserer det, og luften får ledende egenskaber;
5. Når plasmaet kommer i kontakt med emnet, dannes en skærebue, og pilotbuen går ud. Som et resultat skæres metallet let, og luften blæses væk fra skærelinjen.

Du kan selv lave en plasmaskæremaskine. Til dette bruges normalt en inverter svejsemaskine Du kan dog lave enheden "fra bunden" ved hjælp af de diagrammer, der er tilgængelige på internettet.

Valgfri nuancer

Når du vælger en plasmaskærer, skal du være opmærksom på følgende punkter:

• Alsidighed. Der er enheder, der ikke kun kan bruges til at skære metal, men også til stavelektrodesvejsning såvel som til argonbuesvejsning.
  Det skal dog huskes, at alsidighed normalt har en dårlig effekt på kvaliteten af ​​de udførte operationer og produktiviteten. Som regel kan en universel plasmaskærer ikke skære emner tykkere end 11 mm;
• Nuværende styrke. Jo højere strømmen er, jo varmere opvarmes buen, jo hurtigere plasmaskæring udføres, og den maksimale tykkelse af den del, der kan skæres ved hjælp af denne metode, øges.
  Derfor skal du først beslutte dig for, til hvilke formål du har brug for en plasmaskærer, dvs. hvilke dele du skal arbejde med. Hvis du skærer stål op til 20 mm tykt, vil en enhed med en strømstyrke på 20 A være tilstrækkelig.
  Hvis tykkelsen af ​​metallet er større, vil en mere kraftfuld plasmaskærer være nødvendig - med en strøm på 40-60 A. For industrielle enheder kan strømmen nå 200 A eller mere;

• Elektrisk netværkstype. Plasmaskæremaskiner til husholdningsbrug kan fungere på et 220 V-netværk, men deres strømstyrke overstiger som regel ikke 40 A. Industrielle maskiner fungerer på et 380 V-netværk;
• Varighed af aktivering. Hver plasmaskærer har sådan en egenskab som PV, som beregnes som en procentdel. Denne indikator angiver den tid, enheden kan fungere.
  Grundlaget er en arbejdscyklus på 10 minutter. Er PV f.eks. 70%, så kan plasmaskæreren arbejde i 7 minutter, hvorefter den skal køle af i 3 minutter. Hvis indikatoren er 40%, kan enheden ikke fungere i mere end 4 minutter, hvorefter den skal køle af i 6 minutter.
  Der er enheder med 100 % duty cycle, som kan bruges kontinuerligt. De har normalt vandkøling;
• Kompressor. Plasmaskæreren kan have en indbygget eller separat tilsluttet kompressor. Til husholdningsformål er enheder med en indbygget kompressor mere bekvemme, men de har lav effekt.
  Hvis der er behov for en plasmaskærer til professionelt arbejde, en separat kompressor er påkrævet. Hovedkravet til en kompressor er at levere en plasmatron konstant tryk luft, dvs. uden pulseringer, og luften skal være tør. Derudover skal lufttrykket skabt af kompressoren opfylde kravene til enheden;

• Bekvemmelighed. Plasmaskæreren skal have en tilstrækkelig længde kabel og slangepakke. Hvis enheden er nødvendig til husholdningsformål, er det ønskelig, at den er kompakt og nem at transportere.

En plasmaskæremaskine skal købes med en lille strømreserve - dette vil øge dens holdbarhed.

Kort oversigt over modeller

Lad os endelig kort se på flere enheder, der har modtaget positive anmeldelser fra brugere. Disse omfatter:

• FoxWeld Plasma 33 Multi;
• TelWin Plasma 60 HF;
• Svarog;
• Resanta IPR-25;
• Gorynych.

FoxWeld Plasma 33 Multi

Denne model er en multifunktionel husholdningsenhed til plasmaskæring, der fungerer på et 220 V-netværk. Dens hovedfunktion er evnen til at blive brugt som en svejsemaskine til manuel buesvejsning.

Den maksimale skærestrøm på denne model er 30 A. Dette gør det muligt at skære 8 mm tykt stål.

Prisen på denne enhed er 33.000 rubler (prisen er aktuel for foråret 2017).

TelWin Plasma 60 HF

Denne model kan klassificeres som industriel, da den har en relativt høj effekt - strømmen er 60 A, og den er også designet til at fungere fra et 380 V-netværk.

Enheden kan skære stål op til 20 mm tykt. Derudover gør producenten opmærksom på følgende fordele ved modellen:

• Tilstedeværelsen af ​​en mikroprocessor, der styrer mange parametre for enheden;
• Mulighed for at justere strømstyrken;
• Den indbyggede trykmåler giver dig mulighed for at overvåge lufttrykket.

Denne plasmaskærer koster 110.142 rubler.

Svarog CUT-40

Denne model er en kraftig husholdningsplasmaskærer, hvis strømstyrke når 40 A. Dette gør det muligt at skære stål op til 12 mm tykt. PV ved maksimal strøm er 60% for husholdningsenheder er dette tal ret højt.

Det skal bemærkes, at på trods af det slaviske navn "Svarog", er denne enhed produceret i Kina. Men på trods af dette har brugerne ingen klager over dens kvalitet og pålidelighed.

Omkostningerne ved Svarog CUT-40 er 33.000 rubler.

Resanta IPR-25

Resanta er en anden kinesisk fremstillet husholdningsplasmaskærer med en strøm på 25 A. Producenten hævder, at denne "baby" er i stand til at skære metal op til 12 mm tykt.

En anden fordel ved denne enhed er dens relativt lave omkostninger - prisen er 28.900 rubler.

Gorynych

Gorynych er en multifunktionel enhed fra indenlandsk producent. Ud over plasmaskæring er elektrisk svejsning også tilgængelig for ham.

Gorynychs strømstyrke er ikke stor, 3-10 A, hvilket giver ham mulighed for at skære metal op til 8 mm tykt. Dens vigtigste egenskab, ud over dens alsidighed, er vandkøling. Dette gør det muligt for enheden at arbejde kontinuerligt i 25 minutter.

Derudover er den meget kompakt - enhedens vægt overstiger ikke 0,7 kg. Prisen er inden for 43.000 rubler.

Konklusion

Nu ved du, hvordan en plasmaskærer fungerer, og hvad du skal kigge efter først, når du vælger en. Derudover anbefaler jeg at se videoen i denne artikel. Hvis nogle nuancer ikke er klare for dig, så skriv kommentarer, og jeg vil med glæde svare dig.

Kære kunder, i denne artikel vil vi fortælle dig, hvad det er plasmaskæring metaller, vis dets vigtigste fordele, tal om designet af plasmaenheder og hvordan man bruger dem, og nu om alt dette i rækkefølge.

Nogle gange bliver vores kunder, når de køber en plasmaskæremaskine, overrasket over at høre, at en kompressor er påkrævet for dens drift. En kompressor er nødvendig for at blæse det metal ud, du skærer. Det er umuligt at skære med plasma uden en kompressor. Kompressoren er forbundet til enheden, og en plasmatron (plasmabrænder) er forbundet til enheden, og så, når der opstår en pilotbue mellem katoden og dysen, blæser luften denne bue ud, hvor lysbuen bliver til hovedbuen. bue i kontakt med metallet; Dernæst sker processen med at smelte metallet og blæse dets flydende del ud af smeltezonen. Når du vælger en kompressor, skal du være opmærksom særlig opmærksomhed på dens kvalitet og dens parametre. Korrekt drift af en plasmaskæremaskine er kun mulig i kombination med en god kompressor. Vi anbefaler at bruge kompressorer, der kan levere 5-6 atmosfærer.

Der er endnu en vigtig detalje, som vi gerne vil henlede din opmærksomhed på. Kompressoren skal have et luftfilter, den kan indbygges i kompressoren i starten, eller den kan tilsluttes separat. Luften, der passerer gennem plasmaskæremaskinen og forlader plasmabrænderen, skal være ren og må ikke indeholde nogen fremmedlegemer og stoffer. Indtrængen af ​​dampe og oliepartikler, selv de mindste partikler, er uacceptabel metalspåner, støv og snavs. Dette er især vigtigt, hvis du planlægger at bruge plasma i støvede industrier, garager, værksteder med betongulve osv. Hvordan renere luft– jo bedre snit!

Hvis du overholder disse betingelser, vil enheden fungere korrekt og uden fejl.

Plasma eller gasskærer?

Vi vil ikke sige, at gasskæring er værre end plasmaskæring. Gasskæring har en række fordele frem for plasma, når man f.eks. skærer i store mængder metalskrot, vil man ikke kunne klare denne opgave, hvis man bruger plasmaskæring. Plasmaskæring er økonomisk gennemførlig for metaltykkelser op til 50 mm for større tykkelser, fordelen går til iltskæring. Men kvaliteten og skærehastigheden er altid på siden af ​​plasmaskæring.

Gasskæring kræver gas, plasma kræver elektricitet. Lad os fremhæve to hovedfordele ved plasma: For det første behøver du ikke gas (acetylen), og du kommer ikke i kontakt med eksplosive gasser, for det andet kan du skære forskellige typer metaller (stål, rustfrit stål, kobber, aluminium osv.)

Således har nogle mennesker brug for en gasskæremaskine, andre har brug for en plasmaskærer, valget er dit.

Hvordan vælger man den rigtige plasmaskæremaskine?

Alt er meget enkelt her. Jo kraftigere plasmamaskinen er, jo tykkere metal kan den skære. Hvis du planlægger at skære forskellige tykkelser, det er bedre for dig at vælge en kraftfuld enhed, hvis du skærer tynde metaller, behøver du ikke købe en kraftfuld enhed, det er nok at købe en fyrre-amp enhed. Vær opmærksom på sådan noget som snitkvalitet. Snittet kan være "snavset" eller "rent". Et snavset snit er, når du bare skal skære et stykke metal, og det er lige meget for dig, hvilken slags snit det bliver, pænt eller ej. Et rent snit er metalskåret så jævnt som muligt. Som regel angiver producenterne snavset skæring i parametrene. For at forstå det rene snit skal du trække omkring 25% fra den angivne tykkelse. Så hvis producenten for eksempel har angivet 12 mm, vil det rene snit være 8-9 mm. Tro ikke, at producenter bedrager dig, det er en verdensomspændende praksis at angive et snavset snit i parametrene, ikke et rent. Denne parameter viser enhedens maksimale kapacitet, og du vælger selv, hvordan du vil skære metal, "snavset" eller "rent".

Derudover, før du køber, er det tilrådeligt at forstå, hvor ofte du vil tænde for plasmaskæremaskinen. Vær opmærksom på PV af den købte enhed. Hvis enhedens driftscyklus er 60 %, kan du i en 10-minutters cyklus skære i 6 minutter, og maskinen vil hvile i 4 minutter, hvis arbejdscyklussen er 100 %, kan du ikke stoppe med at arbejde, enheden vil fungere konstant.

Forbrugsdele.

Ved køb af en plasmaskæremaskine anbefaler vi, at du spørger leverandøren om forbrugsstofferne til plasmabrænderen. Næsten alle producenter inkluderer forbrugsdele med enheden, du kan begynde at skære med det samme, men forbrugsmaterialerne brænder ud, uanset producenten. Og når spørgsmålet om udskiftning opstår, viser det sig, at hvor enheden blev købt, er der ingen "udgifter". Vi støder ofte på sådanne sager, når vi hjælper folk med at vælge forbrugsvarer, og det er værd at erkende, at det ikke altid lykkes. Udgifterne hænger ikke altid sammen. For eksempel er forbrugsvarer til enheder af kinesisk oprindelse ikke egnede til europæiske eller amerikanske produkter. Derudover er der ingen måde at ændre plasmatronen (plasmabrænderen) - forskellige stik. Vores online butik sælger plasmaskæremaskiner fremstillet i Kina, alt er altid på lager, og som praksis viser, er kinesiske forbrugsvarer velegnede til næsten alle maskiner fremstillet i Kina.

Den hastighed, hvormed metal skæres.

Det er et spørgsmål, vi ofte bliver stillet af kunder. Der er ikke noget entydigt svar på dette, du vil forstå, hvor hurtigt du bliver nødt til at flytte plasmatronen gennem metal kun under indlæringsprocessen, det er meget nemt at vænne sig til det. Det hele afhænger af tykkelsen af ​​metallet og den strømstyrke, du indstiller. Når du begynder at skære, vil du med det samme se, om du kører plasmabrænderen meget hurtigt (i hvilket tilfælde metallet ikke skæres fuldstændigt) eller om du bevæger det meget langsomt (i så fald vil du blot spilde luft og elektricitet) . Før du skærer de emner eller stykker, du skal bruge, anbefaler vi at øve dig unødvendige beskæringer for at vælge den optimale skæretilstand og hastighed.

Et andet tip: Når du tænder for maskinen, skal du indstille strømmen til maksimum, og mens du skærer, skal du reducere den, indtil du forstår, at denne strøm er nok til at skære din tykkelse af metal. Start med høje strømme, og gå derefter ned.

Og prøv heller ikke at indstille den maksimale strøm for at afbryde den hurtigere, da jo højere strømmen er, jo hurtigere fejler forbrugsmaterialet; antændes ikke for ofte, da det er i tændingsøjeblikket, at den ildfaste indsats på katoden intensivt "forvitrer" og forårsager dens for tidlige svigt, dvs. tryk på knappen og klip kontinuerligt. Hvis dine arbejdsforhold kræver, at du laver genveje, for eksempel at skære net, så gør dig klar til hyppigt at udskifte forbrugsstofferne.

Hvordan det hele fungerer.

Plasmaskæremaskiner har en åben kredsløbsspænding på 250-300 V.

Når du trykker på knappen, tilføres trykluft og samtidig påføres denne åben kredsløbsspænding mellem katoden og dysen i plasmatronens indre kammer, men for at bryde gennem dette mellemrum og antænde plasmaet, sker der en tænding. gnist er nødvendig - denne tændingsfunktion udføres af en oscillator (tændingsspænding er omkring 5-10 kV) . Så snart lysbuen er antændt (og lysbuen i dette øjeblik kaldes pilot), blæser luften plasmaet ud. Pilotbuestrømmen er normalt kraftfulde enheder begrænset internt af kraftig modstand til at spare forbrug, ikke beregnet til skæring; Pilotbuen brænder i 2-3 sekunder. Hvis lysbuen i løbet af denne tid ikke rører metallet, eller metallet af en eller anden grund ikke er forbundet med installationens "+" (for eksempel et brud på returkablet), så går lysbuen ud. Hvis alt gik godt, går pilotbuen ind i hovedbuen, og oscillatorenheden slukkes. Derefter smeltes metallet af en bue, og det smeltede materiale blæses samtidig ud af smelten. Hovedbuen brænder mellem en ildfast hafniumindsats presset ind i enden af ​​katoden og produktets materiale. Den største ødelæggelse af denne indsats sker netop i tændingsøjeblikket, så det er bedre at forsøge at undgå at tænde det for ofte for at spare forbrug.

Vælg en plasmaskæremaskine.

For klarhedens skyld gennemførte vi flere tests. Enheden skåret metal 10 mm tykt. med forstørrelse op til 35 mm. Skærestrømmen blev sat til 90 Amp.

Enheden skærer en plade på 4 mm tyk. Skærestrøm 20 Amp.

I dag er det svært at forestille sig tung industri uden brug af svejsning og metalskæring. På de fleste industrivirksomheder De involverede i behandlingen af ​​metalprodukter bruger en speciel skæremetode - plasma.

Plasmaskæring er en materialebearbejdningsproces, hvor skæreelementet er en plasmastråle.

Få mennesker ved, hvordan plasmametalskæring udføres med deres egne hænder, og hvad de vigtigste stadier er. denne proces. Oftest er tykkelsen af ​​de forarbejdede produkter mindre end 20 cm. Det er til skæring af metal af denne tykkelse, at plasmaenheder bruges.

Karakteristika ved at skære produkter ved hjælp af plasma

De, der bruger en iltbrænder til at adskille metal ved, at plasmaskæring adskiller sig fra denne metode på mange måder. Her bruges en plasmastråle i stedet for en skærende gas. Som med konventionel svejsning, bruger plasmaskæring elektrisk lysbue. Den antændes direkte mellem objektets overflade og elektroden. Den tilførte gas bliver til plasma. Et interessant faktum er, at sidstnævntes temperatur kan nå flere titusinder af grader (fra 5 til 30 tusinde). I dette tilfælde når jethastigheden ofte 1500 m/s. Plasmaskæring af metal er velegnet til produkter med en tykkelse på op til 20 cm. Hvad angår den gas, der leveres til dysen, findes den i flere typer: aktiv og inaktiv.

Den første kategori omfatter oxygen og en luftblanding, den anden inkluderer nitrogen, brint samt nogle inerte gasser, såsom argon. Valget af en eller anden gas afhænger af metallet. Hvis det er et jernholdigt metal, anbefales det at bruge aktive gasser. Inaktive er mere velegnede til ikke-jernholdige metaller (aluminium, kobber) og deres legeringer. Manuel plasmaskæring kan være overflade og adskillelse. Sidstnævnte bruges meget oftere. Du skal vide, at denne metode til at skære metal er den mest automatiserede. Plasmaskæring involverer brug af specielle automatiske (programmerbare) maskiner.

Vend tilbage til indholdet

Positive og negative sider

Plasmaskæring har sin positive og negative aspekter. Fordelene inkluderer for det første muligheden for at bruge udstyr til at skære ethvert metal. Dette opnås på grund af den øgede temperatur i arbejdsområde. For det andet er et vigtigt aspekt høj hastighed. Dette sikrer den bedste produktivitet. For det tredje er plasmaskæring fantastisk til udskæring af produkter af forskellige geometriske former. Dette kan ikke opnås ved hjælp af den simple gasmetode. For det fjerde stor værdi har det faktum, at sådan metalskæring er nøjagtig og hurtig. Her er sandsynligheden for at modtage produkter af lav kvalitet reduceret betydeligt, da arbejdet er automatiseret.

For det femte ved alle, at simpel iltskæring kan udgøre en fare for mennesker og andre. Plasmaskæring er den mindst farlige. For det sjette kan sådant arbejde udføres både udendørs og under vandet. Det er også vigtigt, at prisen pr. 1 m materiale er meget lavere på grund af alt dette, bliver plasmaskæring i stigende grad brugt på store industrianlæg. Hvad angår de negative aspekter af denne proces, er udstyret ret dyrt, så denne teknik bruges sjældent derhjemme.

Vend tilbage til indholdet

Hvilken enhed du skal vælge

Plasmaskæring af metal begynder med forberedelse af udstyr. For at gøre dette skal du vælge en kvalitetsenhed. Der er 2 typer udstyr: inverter og transformer. Invertere kender mange, da de bruges til svejsning. De udskiftede transformere. Inverterenheder har små dimensioner, de er kompakte, æstetisk tiltalende og forbruger mindre energi. Når du køber udstyr, skal du være opmærksom på sådanne egenskaber som driftstid og effekt. Ulempen ved en sådan enhed er, at den er ret følsom over for strømstød i netværket.

Transformer-type skæreudstyr er det mest pålidelige og holdbare. Et særligt træk ved transformere er, at de ved høj effekt kan bruges til automatisk skæring. Den manuelle metode bruges også. Hvis metalskæring skal udføres i et privat værksted eller på industrielle faciliteter, er det mere tilrådeligt at købe en transformator-type enhed. Det er også meget udbredt i bilfremstilling. Det skal huskes, at enhver plasmaskæring er en dyr fornøjelse.

Enheden vil ikke være billig. Et vigtigt kriterium ved valg af udstyr er den maksimale skæretykkelse. For ikke-jernholdige metaller (kobber) er det altid mindre. Hvis i teknisk pas Hvis den maksimale tykkelse er 10 mm, gælder denne indikator for ikke-jernholdige metaller.

Vend tilbage til indholdet

Funktioner ved manuel lysbueskæring

Til skæring af metalprodukter bruges ofte den manuelle metode. Dets ejendommelighed er, at det ikke kræver høje kvalifikationer at skære produktet. Arbejdet kan udføres af alle, der kender alle de vigtigste stadier i processen. Ved at købe en plasmaskærer kan du skære ikke kun metal, men også fliser, træ og andre materialer. Plasmaskæring manuelt begynder med en inspektion af udstyr, dyser, elektroder. Dysen og elektroderne skal være forsvarligt fastgjort. For at spare materialer er det tilrådeligt at slå buen så sjældent som muligt. For at enheden kan begynde at virke, skal der tilføres trykluft til den.

Til dette formål kan du bruge cylindre, der er fyldt med luft, en kompressor eller tilslutte udstyret til en central rørledning (hvis skæring udføres i industrielle forhold). De mest pålidelige enheder er udstyret med en speciel reguleringsanordning, ved hjælp af hvilken den indkommende luft fordeles i enheden.

Næste trin er opsætning af udstyret. For at gøre dette skal du vælge den korrekte strømstyrke. Det er at foretrække at begynde at skære på en høj strøm. I dette tilfælde udføres flere testskæringer. En forkert valgt tilstand kan føre til overophedning af metallet og dets sprøjt. Med en optimal buebrændingstilstand skal skærelinjen være glat, og metallet bør ikke deformeres.

Hvis det er nødvendigt at skære plademateriale, placeres brænderdysen tæt på overfladen af ​​metallet. For at gøre dette skal du tænde for tænd/sluk-knappen på enheden. Kort efter dette bør pilotbuen lyse op, efterfulgt af skærebuen. Buen skal rettes i en vinkel på 90° i forhold til metallet. Brænderen bevæger sig fra top til bund. Hvis automatisk plasmaskæring er anderledes høj hastighed, hvornår så manuel metode Brænderen skal bevæges langsomt. Ved afslutningen af ​​arbejdet er det tilrådeligt kortvarigt at stoppe fremføringen af ​​brænderen for at fuldføre skæringen.

Vend tilbage til indholdet

Skæring af forskellige metaller

Skæring af et bestemt metal kan have sine egne karakteristika. I dag bruges skæring oftere plademateriale. Det er normalt repræsenteret af stål. Det er ofte nødvendigt at skære i aluminium. Hvis svejsning af dette metal er vanskelig på grund af dannelsen af beskyttende film i form af aluminiumoxid er skæring af aluminium ret simpelt. Her er det vigtigt at huske, at der ikke skal bruges luft og aktive gasser.

Plasmaskæring af aluminium udføres ved hjælp af argon eller nitrogen.

Argon og nitrogen er kemisk mindre aktive elementer, derfor dannes der ikke en oxidfilm på det under processen med at skære og opvarme metallet. Et andet almindeligt materiale er stål. I denne situation udføres skæring uden brug af beskyttelsesgasser. Luftbue plasmaskæring er fremragende til produkter lavet af rustfrit stål. Dette er det mest overkommelig måde skæring

Vend tilbage til indholdet

Plasma-stråleskæring

I modsætning til buemetoden, når der skæres med en plasmastråle, deltager metallet ikke i dannelsen af ​​et elektrisk kredsløb. Selve den elektriske lysbue er til stede, men den dannes direkte imellem indre del dyse og elektrode. En sådan elektrisk lysbue er nødvendig for at plasma kan dannes. Dette gør det muligt at skære i materialer, der ikke leder strøm. Plasmaet i denne situation er højhastigheds. Oftest bruges denne metode til at adskille arkmateriale. Hvad angår brugen af ​​elektroder, er elektroder baseret på forskellige wolframlegeringer egnede til plasmaskæring.

Det skal huskes, at for at skære materialer ved hjælp af et plasmaflow, skal du have til rådighed nødvendige værktøjer og materialer. De omfatter skæreudstyr, kilde elektrisk strøm, heldragt, sko, maske, vanter, hammer, mejsel, metalbørste. Ofte, for at udføre sådant arbejde, fremstilles en plasmaskæremaskine i hånden. Med hensyn til kraft er den måske ikke ringere end den fra fabrikken.

For effektiv behandling For en række metaller anvendes ofte plasmaskæring, hvis funktionsprincip er brugen af ​​en plasmabue.

1 Plasmaskæreteknologi i metal

Plasmabueskæringsprocessen, der interesserer os i verdens praksis, er "skjult" under forkortelsen PAC. Plasma er en højtemperatur ioniseret gas, der kan lede elektrisk strøm. En plasmabue dannes i en enhed kaldet en plasmatron fra en konventionel elektrisk.

Sidstnævnte komprimeres, og derefter indføres en gas i den, som har evnen til at danne plasma. Nedenfor vil vi tale om vigtigheden af ​​sådanne plasmadannende gasser for plasmaskæringsprocessen.

Teknologisk er der to skæremetoder:

2 Plasmaskæring - princippet om plasmabrænderens funktion

En plasmabrænder er en plasmaskæreanordning, i hvis krop et lille cylindrisk buekammer er placeret. Ved udgangen fra den er der en kanal, der skaber en komprimeret bue. På bagsiden af ​​et sådant kammer er der en svejsestang.

En foreløbig lysbue antændes mellem spidsen af ​​enheden og elektroden. Dette trin er nødvendigt, da det er næsten umuligt at opnå en lysbue mellem materialet, der skæres, og elektroden. Denne foreløbige lysbue kommer ud af plasmabrænderens dyse, kommer i kontakt med brænderen, og i dette øjeblik er arbejdsstrømmen direkte. oprettet.

Herefter er den dannende kanal fuldstændig fyldt med en plasmabuesøjle, gassen, der danner plasmaet, kommer ind i plasmatronkammeret, hvor den opvarmes og derefter ioniseres og øges i volumen. Det beskrevne skema forårsager en høj buetemperatur (op til 30 tusinde grader Celsius) og den samme kraftige hastighed af gasstrømmen fra dysen (op til 3 kilometer i sekundet).

3 Plasmadannende gasser og deres effekt på skæreevnen

Det plasmadannende medium er måske processens nøgleparameter, som bestemmer dens teknologiske potentiale. Sammensætningen af ​​dette miljø bestemmer muligheden for:

• indikatorindstillinger varmeflow i metalbearbejdningszonen og strømtætheden i den (på grund af en ændring i forholdet mellem dysens tværsnit og strømmen);
• at variere volumenet af termisk energi over et bredt område;
• regulering af overfladespænding, kemisk sammensætning og viskositet af det materiale, der skæres;
• kontrol af dybden af ​​det gasmættede lag, samt arten af ​​kemikaliet og fysiske processer i forarbejdningsområdet;
• beskyttelse mod udseendet af undervandsmærker på metal og (på deres nedre kanter);
• dannelse optimale forhold til fjernelse af smeltet metal fra skærehulrummet.

Derudover mange tekniske parametre udstyr, der bruges til plasmaskæring, afhænger også af sammensætningen af ​​det miljø, vi beskriver, især følgende:

• design af kølemekanismen til enhedens dyser;
• mulighed for montering af katoden i plasmatronen, dens materiale og intensitetsniveauet for kølevæskeforsyningen til den;
• kontrolkredsløb for enheden (dens cyklogram bestemmes præcist af strømningshastigheden og sammensætningen af ​​den gas, der bruges til at danne plasmaet);
• dynamiske og statiske (ydre) egenskaber for strømkilden, samt en indikator for dens effekt.

Det er ikke nok at vide, hvordan plasmaskæring fungerer. Derudover bør du vælge den rigtige kombination af gasser for at skabe et plasmadannende miljø under hensyntagen til prisen på de anvendte materialer og de direkte omkostninger ved skæreoperationen.

Typisk til halvautomatiske og manuel behandling korrosionsbestandige legeringer samt maskinel og økonomisk manuel behandling af kobber og aluminium bruger et nitrogenmiljø. Men lavlegeret kulstofstål skæres bedre i en iltblanding, som absolut ikke kan bruges til at forarbejde aluminiumsprodukter, der er modstandsdygtige over for korrosion af stål og kobber.

4 Fordele og ulemper ved plasmaskæring

Selve princippet om plasmaskæring bestemmer fordelene ved denne teknologi frem for gas teknikker forarbejdning af ikke-metalliske og metalprodukter. De vigtigste fordele ved at bruge plasmaudstyr omfatter følgende fakta:

• teknologiens universalitet: næsten alle kendte materialer kan skæres ved hjælp af en plasmabue, fra støbejern og kobber til aluminium og stål;
• høj driftshastighed for metaller af mellem og lille tykkelse;
• snittene er af virkelig høj kvalitet og høj præcision, hvilket ofte gør det muligt ikke at udføre yderligere mekanisk behandling af produkter;
• minimal luftforurening;
• der er ingen grund til at forvarme metallet for at skære det, hvilket gør det muligt at reducere (og betydeligt) materialets brændetid;
• høj arbejdssikkerhed på grund af, at skæring ikke kræver gasflasker, som er potentielt eksplosive.

Det er værd at bemærke, at ifølge nogle indikatorer gasteknologier anerkendes som mere passende end plasmaskæring. Ulemperne ved sidstnævnte omfatter normalt:

• kompleksiteten af ​​plasmabrænderdesignet og dets høje omkostninger: naturligvis øger dette omkostningerne ved hver operation;
• relativt lille skæretykkelse (op til 10 centimeter);
• højt støjniveau under behandling, hvilket opstår på grund af det faktum, at gas flyver ud af plasmatronen ved transonisk hastighed;
• behovet for høj kvalitet og mest kompetent vedligeholdelse af enheden;
• øget udskillelsesniveau skadelige stoffer når det anvendes som en plasmadannende sammensætning af nitrogen;
• umuligt at forbinde to fræsere til manuel metalbearbejdning til en plasmabrænder.

En anden ulempe ved den type behandling, der er beskrevet i artiklen, er, at afvigelse fra snittets vinkelrethed ikke er tilladt mere end en vinkel fra 10 til 50 grader (den specifikke vinkel afhænger af produktets tykkelse). Hvis du øger den anbefalede værdi, er der en betydelig udvidelse af skæreområdet, og dette bliver årsagen til behovet for hyppigt at udskifte de anvendte materialer.

Nu ved du, hvad plasmaskæring er og er velbevandret i alle dets funktioner.