Плазмове різання призначене для розрізання металевих деталей. Принцип дії плазморіза заснований на застосуванні високотемпературного потоку плазми, який і виступає ріжучим "лезом". Прилади використовують у промислових цілях, коли потрібно прискорити багатоопераційний процес різання металевих виробів.
Конструкція і пристрій плазморіза
На відміну від зварювальних агрегатів, що застосовуються для з'єднання деталей, плазморіз розрізає заготовки - листовий і трубний прокат, куточки, швелери тощо.
Що таке плазмовий різак за конструкцією:
- джерело струму;
- різак - ріжучий інструмент, званий плазмотроном;
- компресор, що подає стиснене повітря;
- шланги.
Щоб краще зрозуміти, що таке плазмове різання, потрібно поглянути на основний пристрій обладнання. Найбільш відповідальним елементом плазморіза виступає різак (пальник, плазмотрон).
Усередині пальника розміщений неплавкий електрод з берилію, гафнію, цирконію, торію. На поверхні електрода під час нагрівання утворюються оксиди, що захищають матеріал від руйнування. Завершують конструкцію ковпачок і охолоджувач.
Принцип роботи плазмового різання
Плазма - газ, який добре проводить електрострум завдяки насиченості іонами. Що більша температура створюваного потоку, то вища електропровідність дуги, що впливає на метал, і сила різання. Тому швидкість операцій з розрізання заготовок значно вища.
Принцип роботи плазморіза полягає в такому:
- Увімкнення кнопки розпалювання запускає джерело електроенергії.
- У різак плазморіза подається високочастотний струм.
- Між соплом і електродом з'являється "чергова" дуга.
- Нагрівання дуги підвищується до 6000-8000°C, після чого з компресора в порожнину різака нагнітається стиснене повітря.
- Проходячи через камеру, повітряний потік іонізується (набуває високої електропровідності).
- Сопло шириною до 3 мм створює потік плазми, що зі швидкістю 2-3 м/с вилітає з різака.
- Температура іонізованого повітряного потоку досягає значення в 25000-30000°C, а електропровідність стає такою ж, як у металу.
- Електродуга розігріває заготовку, розплавляє металеву поверхню, повітря з сопла видуває частинки металу, і в зоні впливу утворюється зріз.
Схема пристрою дає змогу зрозуміти, як працює плазморіз. Обробці плазмою піддаються всі види металів товщиною до 100-120 мм. Вузькоспрямований керований струмінь з легкістю розрізає товсті листи. Оскільки вплив відбувається локально, матеріал нагрівається тільки в місці потрапляння плазми, відсутнє розбризкування.
Відмінності плазмового різання від лазерного
Технологія розрізання високотемпературною плазмою та імпульсною лазерною дугою відрізняються. Сфокусований лазерний промінь виконує більш тонкі лінії різу, точно перпендикулярний розкрій. У процесі обробки заготовка менше нагрівається. Різниця в тому, що різати лазером можна лише тонкий матеріал. Чим відрізняється плазмова різка від лазерної:
- можливість розрізання товстого металу;
- розкрій заготовок із чавуну, алюмінію, сталі, міді;
- висока якість різу кольорових металів товщиною до 120 мм.
Плазмове різання використовують для розкрою товстих заготовок, лазерне - для листів невеликої товщини (оптимально до 6 мм). Також відрізняється стартова ціна та експлуатаційна вартість обладнання (енерговитрати, газ, витратні матеріали).
Різновиди плазморізів
Технологія плазмового різання CUT використовується на підприємствах, де потрібно різати велику кількість сталевого, алюмінієвого, чавунного матеріалу. Перед тим, як вибирати плазморіз, варто ознайомитися з різновидами пристроїв.
За видом джерела живлення обладнання буває трансформаторним та інверторним. За типом контакту розрізняють контактні та безконтактні агрегати. Ще одна класифікація обумовлена тим, як працює плазмовий різак:
- у захисному середовищі;
- у середовищі насичених киснем окислювальних газів;
- у стабілізаторах газ/рідина;
- за наявності спеціальних сумішей;
- з магнітною стабілізацією або водною.
Крім цього, обладнання відрізняється за таким параметром, як споживання електроенергії. Побутовий пристрій може працювати від мережі з напругою 220 В, споживаючи не менше 4 кВт енергії. Професійна установка - це агрегат на 380 В, який підключають до трифазної мережі.
Плазмотрони в плазморізах бувають електродугові, високочастотні та комбіновані. Принцип дії може бути заснований на формуванні прямої, непрямої дуги або дуги, що обертається, використання електролітичних електродів або електродів, що обертаються. Для роботи використовуються захисні та плазмоутворювальні гази.
Переваги різання плазмою
Під час вибору моделі плазморіза потрібно уважно вивчити технічні характеристики. До них належать сила струму, тип і товщина металу, що розрізається, напруга в мережі, спосіб охолодження та інші показники.
Підбирати конкретну модель потрібно після ознайомлення з описом пристрою, його призначенням, вивченням особливостей, властивостей і робочих параметрів. Переваги плазмового різання:
- висока швидкість розкрою металу;
- розрізання товстих і тонких заготовок з усіх видів металів;
- просте налаштування та обслуговування;
- висока точність і якість різу;
- низький нагрів поза зоною зрізу;
- формування фігурних вирізів;
- мінімальна підготовка.
Устаткування потрібно під'єднати до джерела живлення і налаштувати на необхідний режим роботи, після чого можна розпочинати розкрій виробів. Щоб отримати якісний різ, рука зварювальника повинна утримувати напрямок плазми перпендикулярно площині заготовки. Плазмова різка економічно вигідна, має високу потужність і продуктивність.
