Процесс плазменной резки, по сути, представляет собой локальное расплавление материала непосредственно в месте разреза высокотемпературной плазменной дугой и последующего удаления (выдувания) жидкого расплавленного металла скоростным газовым потоком. Два этих процесса не подразделяются на фазы и происходят одновременно. В целом, принципы действия оборудования плазменной резки и газокислородной похожи. И в том и в другом случае принцип действия заключается в местном нагреве с последующим удалением расплавленного металла с линии резки. Однако при плазменной резки обеспечивается гораздо более высокая температура, что и даёт этому способу обработки металлов уникальные свойства. Условия, при которых возможно формирование и поддержание плазменной дуги, создаются специальным устройством - плазмотроном. Основная функция плазмотрона заключается в «обжатии» обыкновенной электрической дуги потоком газа под давлением.

  Принцип работы плазмотрона следующий:
Катодом, является электрод, находящийся внутри специального цилиндра плазмотрона, а анодом в данном случае является разрезаемый материал (если он проводящий). Между катодом и анодом зажигается электрическая дуга, в которую затем вдувается плазмообразующий газ под большим давлением. В качестве плазмообразующего газа чаще всего используется воздух, азот или аргон. Собственная температура электрической дуги составляет порядка 6000 - 8000 °С. Такой температуры вполне достаточно для ионизации газа. Ионизированный токопроводящий газ (теперь это уже не электрическая, а плазменная дуга) является основой функционирования оборудования для процесса плазменной резки. Приобретая проводящие свойства, ионизированный газ за счет протекания электрического тока нагревается ещё больше - температура плазменной дуги на выходе плазмотрона может достигать 30000 °С. При нагреве газа электрической дугой, одновременно происходит разгон потока газа за счет его термического расширения. Высокая скорость потока в совокупности с высокой температурой позволяет плазменной дуге за доли секунды расплавлять обрабатываемый металл. Таким образом, высокоскоростной плазменный поток высокой температуры, попадая на металл, расплавляет его поверхность и быстро удаляет расплав из зоны резки как бы «сдувая» его.
  В зоне разреза, в силу высокой концентрации энергии, обеспечивается достаточно малая ширина разреза (менее 10% от толщины заготовки, то есть, например, при толщине обрабатываемой заготовки в 25 мм, ширина реза будет менее 2,5 мм). Этот параметр обеспечивает превосходное качество кромок разрезаемого материала без коробления, заусенец, грата и наплывов даже на листовых материалах небольшой толщины. Благодаря такому качественному и точному разрезу при плазменной резке возможно применение различных схем экономичного раскроя, выполнение сварки деталей без последующей шлифовки или какой либо другой механической обработки.
  Разработана технология процесса плазменной резки была в середине 20-го века. В 60-е появились первые станки плазменной резки, однако они были громоздки и настолько дороги, что могли приобретаться только крупными производственно-промышленными предприятиями. В процессе совершенствования станков, они стали компактнее, дешевле и продуктивнее, и к началу 21 века технология плазменной обработки металлов стала более доступной и получила широкое распространение в металлургической и обрабатывающей промышленности. Для обработки плазменной резкой пригодны следующие металлы: медь, сталь, чугун, бронза, латунь, титан, алюминий и его сплавы. Максимальная толщина обрабатываемого образца для ручной резки составляет 50 мм. Предел возможностей станков с цифровым компьютерным управлением гораздо больше и составляет порядка 200 мм.

Нет комментариев »

No comments yet.

RSS feed for comments on this post.

Leave a comment