Уникальная технология плазменной резки металла

Обработка металла подразумевает под собой применение различных технологий и оборудования. Популярность набирает использование художественной плазменной резки металла. В чем преимущества и недостатки подобного метода? Каковы особенности технологии, строение аппаратов и принцип их работы?

Процесс резки металла

Струя плазмы точечно нагревает обрабатываемый материал под давлением в 6-8 атмосфер. Различают в зависимости от используемого газа несколько вариантов резки:
Воздушно-плазменная. Отличается такой подход низкой стоимостью за счет доступности воздуха из окружающей среды. Область применения распространяется практически на все виды металлов. Результат получается среднего качества и скорость нельзя назвать максимальной.
Кислородная резка позволяет добиваться более высоких показателей относительно аккуратной кромки и скорости. При перпендикулярном резе образование шлаков сводится к минимуму. Особенно это касается изнаночной стороны изделия.
Использование защитных газов выдает максимальные результаты. Такой подход распространяется на профессиональное оборудование, которое стоит несколько миллионов. Металлические листы при этом могут быть толщиной до 300 мм.  Применение плазменной резки дает возможность изготавливать изделия из нержавеющих листов, с толщиной до 50 мм и сплавов разных цветных металлов.

Если сравнивать плазменную резку с другими вариантами относительно оборудования, то в любом случае изделия будут отличаться высоким качеством и точностью. Поэтому высокоточная плазменная резка металла любой сложности стала вполне доступна.

Всё большую популярность набирает технология художественной плазменной резки металла при создании различных декоративных элементов. 

Особенность художественной резки картины с мелкими элементами состоит в том, что резец перемещается из одного края изделия в противоположный.

На первый взгляд это нелогично, но только не для работы с нагреваемым металлом. Если экономить время на перемещении резца, тогда придётся терять его на секунды, требующиеся для естественного охлаждения металла. В этом случае процесс фигурной резки будет более длительным.

Если с технологией фигурной резки на программируемом станке всё понятно, то для мастера работающего ручным плазматроном технику реза придётся отрабатывать методом проб.

Преимущества плазменной резки на станках с ЧПУ

Сложные геометрические и цветочные орнаменты в художественном творчестве по металлу, раппопорты которых должны повторяться с точностью до миллиметра, из под ручного резца могут выйти с небольшими отличиями. Причиной этому может послужить дрогнувшая рука мастера, случайная задержка пламени на одном месте. В программу станка с ЧПУ вносится технология нанесения каждого художественного элемента. Пламя то гаснет, то загорается вновь, но только в тот момент, когда резец перемещается на заданную точку.

Плазменная резка, это гибкость серийного производства металлоизделий
Плазменная резка металла, обладая хорошими показателями повторяемости металлоизделий, имеет замечательное качество, такое, как гибкое изменение серийности производства металлоизделий.

Производство изделий из металла на станках плазменной резки с ЧПУ, дает возможность изготавливать абсолютно идентичные детали от одной штуки до сотен и тысяч экземпляров, без потери качества, характерных для механической обработки деталей. Пример хорошей повторяемости при изготовлении декоративных элементов экстерьера методом плазменной резки металла.

Стоит отметить, что массовое производство деталей из металла с использованием технологии резки металла плазмой, значительно удешевляет стоимость конечного металлоизделия. Так, при значительных объёмах закупок металла, из которого производиться серийная деталь, закупочная цена металлопроката снижается. Универсализация обработки металла для однотипных деталей, увеличивают производительность производства металлоизделий, методом резки металла плазмой, в разы. Снижается стоимость упаковки серийных деталей и затраты на погрузочные и разгрузочные работы.

Преимущества технологии

Рассмотрев принцип работы плазменной резки металла можно выделить следующие достоинства:

• очень высокая производительность;
• готовое изделие не имеет деформаций за счет локального воздействия температуры;
• имеется возможность формирования деталей любой сложности относительно конфигурации изделия;
• не требуется тщательная дополнительная обработка ввиду отсутствия крупных наплывов раскаленного металла;
• минимальное количество отходов при грамотном раскрое;

универсальность относительно видов обрабатываемого материала.
Кроме того, процесс отличается безопасностью и возможностью настроить производство серийного характера. Изделия относятся к 1 классу точности.

Недостатки

Если говорить о минусах, то вопрос будет касаться по большей части обработки цветных металлов. Однако имеются общие показатели:

• ограниченность относительно толщины обрабатываемых листов;
• чистота реза на выходе горелки;
• жесткие требования по части перпендикулярности реза (отклонения допускаются не более, чем на 5 градусов в зависимости от параметров в задании и материала);

исключается возможность использования двух резов одновременно при использовании 1 аппарата.

Существенная стоимость также может относиться к недостаткам. Однако, высокие производительность и качественный результат быстро приводят к окупаемости.

Принцип появления плазмы

Плазменная струя образуется следующим образом:
Электрическая дуга. Образуется она между электродом агрегата и соплом (или обрабатываемым металлом). Температура при этом достигает показателя в 5 тыс. градусов по Цельсию.
Подача газа совмещается с процессом повышения температуры дуги до 20.000 градусов.
Образование струи плазмы происходит за счет ионизации газа. При этом показатель температуры достигает 30.000 градусов.

Внешне полученный результат выглядит как яркое свечение, которое выходит из сопла со скоростью от 500 до 1.500 м/с. Именно этим потоком и производится резка металлического листа толщиной до 20 мм. При этом дополнительная шлифовка изделия практически исключается за счет высокой эффективности работы плазмореза.

Что касается газа, то на практике применяются разные варианты:

• воздух из окружающей среды;
• кислород технический;
• азот;
• аргон;
• водород.

Также может быть использован пар, который образуется в процессе кипячения воды.

Конструктивные особенности аппаратуры

Устройства для плазменной резки металла могут быть стационарными и мобильными. Первый вариант используют для организации рабочего пространства промышленного назначения. Переносные агрегаты можно приобрести для частного использования, так как допускается применение непосредственно на строительной площадке.

Ассортимент аппаратов также основывается на 2 типах плазмы:
Косвенного воздействия, то есть бесконтактным способом. Такие агрегаты применяются резки материалов, которые не относятся к металлу.
Прямого действия с непосредственным контактом. В этом случае режущая дуга образуется между электродом и заготовкой, что позволяет нагреваться газу на всем промежутке струи. Поэтому показатель температуры достигает необходимой для достаточной мощности.

Между собой агрегаты могут незначительно отличаться. Однако существует стандартная комплектация аппаратов для плазменной резки металла:

• источник питания с допустимыми значениями, которые требуются для конкретного устройства;
  генератор плазмы;
• кабеля и шланги для подачи необходимого питания в виде электричества и газа;
  газовый баллон;
• компрессор, позволяющий регулировать скорость и давление выдаваемой режущей струи.Плазмотрон конструктивно представляет собой:
• сопло;
• электрод;
• канал для подачи газа;
• охладитель;
• изолирующий колпачок, который способен выдержать высокие показатели рабочей температуры.

Оборудование конструктивно представляет собой сложное устройство, которое отличается внушительным набором преимуществ. Главными из них являются высокое качество и точное повторение заданных параметров. При этом скорость выполнения заказа также отличается короткими сроками.

Порядок стоимости работ

Пример цены на резку металла плазмой на примере завода металлоизделий «ПЛАЗМА СПБ»