Плазменная резка предназначена для разрезания металлических деталей. Принцип действия плазмореза основан на применении высокотемпературного потока плазмы, который и выступает режущим «лезвием». Приборы используют в промышленных целях, когда нужно ускорить многооперационный процесс резки металлических изделий.
Конструкция и устройство плазмореза
В отличие от сварочных агрегатов, применяемых для соединения деталей, плазморез разрезает заготовки – листовой и трубный прокат, уголки, швеллеры и т. д.
Что такое плазменный резак по конструкции:
- источник тока;
- резак – режущий инструмент, называемый плазмотроном;
- компрессор, подающий сжатый воздух;
- шланги.
Чтобы лучше понять, что такое плазменная резка, нужно взглянуть на основное устройство оборудования. Наиболее ответственным элементом плазмореза выступает резак (горелка, плазмотрон).
Внутри горелки размещен неплавящийся электрод из бериллия, гафния, циркония, тория. На поверхности электрода при нагреве образуются оксиды, защищающие материал от разрушения. Завершают конструкцию колпачок и охладитель.
Принцип работы плазменной резки
Плазма – газ, который хорошо проводит электроток благодаря насыщенности ионами. Чем больше температура создаваемого потока, тем выше электропроводность дуги, воздействующей на металл, и сила резания. Поэтому скорость операций по разрезанию заготовок значительно выше.
Принцип работы плазмореза заключается в следующем:
- Включение кнопки розжига запускает источник электроэнергии.
- В резак плазмореза подается высокочастотный ток.
- Между соплом и электродом появляется «дежурная» дуга.
- Нагрев дуги повышается до 6000-8000°C, после чего из компрессора в полость резака нагнетается сжатый воздух.
- Проходя через камеру, воздушный поток ионизируется (приобретает высокую электропроводность).
- Сопло шириной до 3 мм создает поток плазмы, со скоростью 2-3 м/с вылетающий из резака.
- Температура ионизированного воздушного потока достигает значения в 25000-30000°C, а электропроводность становится такой же, как у металла.
- Электродуга разогревает заготовку, расплавляет металлическую поверхность, воздух из сопла выдувает частицы металла, и в зоне воздействия образуется срез.
Схема устройства позволяет понять, как работает плазморез. Обработке плазмой поддаются все виды металлов толщиной до 100-120 мм. Узконаправленная управляемая струя с легкостью разрезает толстые листы. Поскольку воздействие происходит локально, материал нагревается только в месте попадания плазмы, отсутствует разбрызгивание.
Отличия плазменной резки от лазерной
Технология разрезания высокотемпературной плазмой и импульсной лазерной дугой отличаются. Сфокусированный лазерный луч выполняет более тонкие линии реза, точно перпендикулярный раскрой. В процессе обработки заготовка меньше нагревается. Разница в том, что резать лазером можно лишь тонкий материал. Чем отличается плазменная резка от лазерной:
- возможность разрезания толстого металла;
- раскрой заготовок из чугуна, алюминия, стали, меди;
- высокое качество реза цветных металлов толщиной до 120 мм.
Плазменную резку используют для раскроя толстых заготовок, лазерную – для листов небольшой толщины (оптимально до 6 мм). Также отличается стартовая цена и эксплуатационная стоимость оборудования (энергозатраты, газ, расходные материалы).
Разновидности плазморезов
Технология плазменной резки CUT используется на предприятиях, где требуется резать большое количество стального, алюминиевого, чугунного материала. Перед тем, как выбирать плазморез, стоит ознакомиться с разновидностями устройств.
По виду источника питания оборудование бывает трансформаторным и инверторным. По типу контакта различают контактные и бесконтактные агрегаты. Еще одна классификация обусловлена тем, как работает плазменный резак:
- в защитной среде;
- в среде насыщенных кислородом окислительных газов;
- в стабилизаторах газ/жидкость;
- при наличии специальных смесей;
- с магнитной стабилизацией или водной.
Кроме этого, оборудование отличается по такому параметру, как потребление электроэнергии. Бытовое устройство может работать от сети с напряжением 220 В, потребляя не меньше 4 кВт энергии. Профессиональная установка – это агрегат на 380 В, который подключают к трехфазной сети.
Плазмотроны в плазморезах бывают электродуговые, высокочастотные и комбинированные. Принцип действия может быть основан на формировании прямой, косвенной или вращающейся дуги, использования электролитических или вращающихся электродов. Для работы используются защитные и плазмообразующие газы.
Преимущества резки плазмой
При выборе модели плазмореза нужно внимательно изучить технические характеристики. К ним относятся сила тока, тип и толщина разрезаемого металла, напряжение в сети, способ охлаждения и другие показатели.
Подбирать конкретную модель нужно после ознакомления с описанием устройства, его предназначением, изучением особенностей, свойств и рабочих параметров. Преимущества плазменной резки:
- высокая скорость раскроя металла;
- разрезание толстых и тонких заготовок из всех видов металлов;
- простая настройка и обслуживание;
- высокая точность и качество реза;
- низкий нагрев вне зоны среза;
- формирование фигурных вырезов;
- минимальная подготовка.
Оборудование нужно подключить к источнику питания и настроить на необходимый режим работы, после чего можно приступать к раскрою изделий. Чтобы получить качественный рез, рука сварщика должна удерживать направление плазмы перпендикулярно плоскости заготовки. Плазменная резка экономически выгодная, имеет высокую мощность и производительность.
