Шероховатость поверхности после плазменной резки

Оптимальная производительность системы плазменной резки

Шероховатость поверхности после плазменной резки

Одним из способов обеспечить оптимальную производительность системы плазменной резки является использование качественных расходных деталей. Наши расходные детали имеют то преимущество, что они изготовлены с применением новейших технологий, продлевающих срок эксплуатации, в соответствии с самыми высокими стандартами качества.

Мы устанавливаем высокие требования к допускам на точность размеров на ранних этапах разработки. Это позволяет обеспечить возможность изготовления деталей с высокой точностью, благодаря нашей системе качества. Мы делаем это, потому что понимаем, какой ущерб могут нанести расходные детали, не обладающие строгим единообразием размеров:

• Возможные повреждения резака

• Потери ценного производственного времени

• Увеличение процента брака

• Дорогостоящая дополнительная обработка

После одинакового количества пусков качественный электрод, показанный слева (см. фото), имеет центрированную выемку и выработан примерно наполовину. Из-за плохого качества производства, некачественных электрод, показанный справа, выработан раньше времени, гафниевая вставка эродирована, и он подлежит замене.

Наши инновационные технологии в производстве расходных деталей обеспечивают:

• Непревзойденное качество резки и устранение или снижение потребности в дополнительной обработке

• Более высокую скорость резки и возможность резки материалов большей толщины

• Существенно более длительный срок эксплуатации расходных деталей

• Более низкую стоимость эксплуатации и более высокую продуктивность Более старые модели, как правило, могут быть модернизированы под новые технологии, тем самым повысив ценность уже действующих аппаратов.

Действительная стоимость резки

Действительная стоимость резки может быть понята в полном объеме только при рассмотрении производительности системы и стоимости ее эксплуатации в течение определенного срока.

Стоимость расходных деталей в течение определенного срока (= стоимость одного комплекта X число комплектов, использованных за месяц)

Стоимость замены расходных деталей с течением времени (= число замен в месяц Х время на каждую замену Х трудовые затраты и накладные расходы)

Стоимость производственных потерь, связанных с заменами (= количество часов простоев в месяц Х стоимость производства в час)

Стоимость снижения продуктивности, снижения качества и потери единообразия продукции

• Брак и время на дополнительную обработку в связи с отсутствием единообразия качества резки

• Потери сбыта и деловых возможностей из-за снижения продуктивности и качества

• Простои, аварийное обслуживание и повреждения резака из-за использования разных расходных деталей и серьезных сбоев

Мы знаем о вашей системе плазменной резки больше, чем кто-либо другой. Мы готовы предоставить вам необходимую поддержку, чтобы вы смогли получить максимальную отдачу от своего аппарата Высококачественные расходные детали не смогут исправить неправильно работающий аппарат. Проверка правильной работы и регулярное проведение планового технического обслуживания играют важнейшую роль в обеспечении оптимальной производительности.

Для обеспечения оптимальной производительности

Оптимальная производительность, обеспеченная расходными деталями, означает более качественную резку, повышенную эффективность работы и снижение эксплуатационных затрат для вашего аппарата плазменной резки. За счет того, что мы концентрируем усилия на технологиях, качестве и обслуживании, использование наших качественных расходных деталей является наилучшим методом обеспечения оптимальной производительности.

Для любого плазменного резака его производительность определяют электрод и плазменное сопло. Также, к остальным расходным материалам, требующим проведение замены, со значительно меньшей регулярностью, чем электрод и сопло, относятся: защитные колпаки, завихрители и трубка охлаждения. При неправильном подборе расходников по параметрам, а также при ошибках в их эксплуатации они могут выйти из строя сами или повредить резак.

Расходные материалы плазмотрона, требующие замены

Электрод

Основными моментами, которые влияют на длительность жизни электродов, являются:

• количество зажиганий (поджигов);

• ток резки;

• время резки;

• качество плазмообразующего газа;

• интенсивность охлаждения (воздушное или жидкостное).

Электроды подразделяются на три варианта исполнения:

1. Медный корпус со вставкой из вольфрама (W) стержневой формы. Применяются только с инертными плазмообразующими газами и их смесями, а также с газами с низкой реакционной способностью и восстановительными плазменными газами (воздух, N2, Ar/H2 или N2/H2). Желательно применять электроды данного типа для резки нержавеющей стали, алюминия или меди. Медные электроды позволяют использовать их до глубины выгорания вставки в 1,5 мм.

2. Медный корпус со вставкой из циркония (Zr) или гафния (Hf), имеющие плоскую или заостренную форму. Применение: при использовании чистого кислорода, либо со смесью плазменных газов, в состав которых входит кислород. Использовать для резки черных металлов. Данный тип электродов имеет повышенный срок службы, по сравнению с первым типом. Их «длительность жизни» увеличена на 20-30%

3. Медный корпус со вставкой из циркония (Zr) или гафния (Hf), но кончик корпуса выполнен из серебра. Серебряные электроды выдерживают гораздо большую нагрузку и запас износа вставки до 2 мм.

Основные критерии для подбора: сила тока, расход плазмообразующего газа и достаточного охлаждения.

Необходимо учитывать то, что слишком большое количество газа увеличивает силу потока, что приводит к эрозии гафния, и наоборот — низкое количество плазменного газа может привести к затуханию плазменной дуги.

Очень важно положение плазматрона относительно поверхности разрезаемого материала в момент старта: слишком низкое или высокое положение может привести к повреждению электрода и снижению ресурса из-за быстрой эрозии вставки, вызванной повышением напряжения на плазменной дуге.

Сопло

Основные параметры, которые влияют на «длительность жизни» сопла:

• Выходной диаметр сопла

• Масса и теплопроводность материала

• Мощность (произведение силы тока резания на напряжение резания)

• Время непрерывного действия плазменной дуги

• Количество поджигов • последовательность прожигания отверстий

• Способ охлаждения (водяное охлаждение является более интенсивным. воздушное охлаждение требует большего количества газа).

Сопло делают как правило из меди или из комбинации меди и керамических материалов. Диаметр и качество выходного отверстия сопла определяют качество реза. Именно поэтому, поврежденное отверстие сопла или его диаметр, отличный от рекомендованного может стать причиной некачественной резки. Часто несоответствие диаметров случается при замене электрода, когда сопло оставляют старым. После нескольких зажиганий наступает полный износ отверстия сопла, которое отклонит дугу: электрод будет испорчен и угол резки неправильный.

Завихритель

Завихритель, также его называют вихревое кольцо, предназначен для подачи газа в плазменную камеру в пространство между электродом и плазменным соплом. Наиболее часто встречающаяся причина повреждения электрода – это засоренные каналы завихрителя, которые пропускают мало плазмообразующего газа для дуги. Поврежденный завихритель может стать причиной подачи слишком большого количества газа и тем самым причиной износа гафниевой или вольфрамовой вставки электрода.

Защитный колпак

Защитный колпак обеспечивает подачу защитного вторичного газа на выходе из сопла и определяет направление плазменной дуги. Защитный газ подается под большим давлением через колпак в зону резки, который выдувает расплавленный металл из зоны реза. Чаще всего деформируются отверстия, через которые подается защитный газ, что приводит к нестабильности подачи плазмообразующего газа.

Внутренний колпак вставлен или вкручен во внешний колпак. Внешний предохраняет сопло и от попадания расплавленного материала во время пробивки и процесса резки. Повреждённое отверстие колпака и его неровный диаметр приводят к преждевременной порче сопла.

Колпак может выйти из строя из-за неправильной высота зажигания дуги и резки, когда сопло расположено слишком близко к обрабатываемой поверхности и на колпак попадает расплавленный материал. В такой ситуации ресурс уменьшается.

Читайте также  Самодельный станок для резки металла

Трубка охлаждения

Подводит охлаждающую жидкость к электроду Трубка проста в исполнении и чего она боится – засорения металлической пылью, а также физическому повреждению. Все, что нужно делать при регламенте трубки – проверять ее на предмет засорения.

Некоторые рекомендации по регламенту

• Регулярная смазка уплотнителей силиконовой смазкой

• Контроль положения сопел

• Контроль высоты резки: глубина выгорания электрода – прежде всего

• Электрод и сопло меняются одновременно.

Источник: https://www.perfect-cut.ru/articles/optimalnuaya-proizvoditelnost-sistemy-plazmennoy-rezki

Может ли плазменная резка конкурировать с лазерной

Шероховатость поверхности после плазменной резки

Рассматривая производительность, следует отметить, что при резке деталей из тонколистового метала (до 2..3 мм) с большим количеством отверстий, пазов и др. наиболее эффективен мощный высокоскоростной лазер. Однако на толщинах более 6 мм плазма выигрывает по скорости резки, а при толщине листа 20 мм и выше – вне конкуренции.

Основное правило – при одинаковой потребляемой мощности установок плазменная резка производительней лазерной в 2..3 раза – при изготовлении простых деталей. При этом большие партии однотипных сложных деталей из тонкого металла все же целесообразней изготавливать на лазере, т.к. вырезанные детали могут быть применимы к следующим технологическим операциям без дополнительной обработки (удаление окалины).

Качество реза

Требования к качеству реза определяются спецификой конкретного производства. Например, для приварного фланца рабочей поверхностью служит плоскость фланца. Соответственно, шероховатость, конусность и пережог кромки не оказывают существенного влияния на конечное качество изделия. Напротив, для звездочки цепного привода чистота поверхности, отсутствие термических деформаций и точность профиля зубьев являются первостепенными задачами, и часто лазерная резка обеспечивает решение этих задач.

В таблице приведены основные отличия в качестве реза между лазерной и плазменной резкой:

Показатель качества Лазерная резка Плазменная резка
Конусность кромки 0..2° 0..10°*
Шероховатость поверхности Ra, мкм 1.25..2.5 6.3..12.5*
Окалина (грат) минимально отсутствует*
Оплавление врезок, углов минимально Присутствует*

При плазменной резке величину конусности кромки и количество окалины можно уменьшить или убрать совсем путем подбора оптимальных параметров, таких, как скорость и направление реза, высота плазмотрона над поверхностью металла, сила тока источника плазмы.

Сильное влияние на качество реза оказывает состояние расходных элементов (сопло, электрод, защитный экран, и др.). Шероховатость поверхности также зависит от скорости резки и рабочего тока источника. Чем ниже скорость и выше ток, тем меньше шероховатость, но тем больше окалина и перегрев кромки. Оплавление на углах и врезках может быть уменьшено путем правильного расположения врезок и методом прохождения углов «петлями».

Необходимо отметить что точность позиционирования резака и динамические характеристики координатной системы установок имеют важнейшее значение для качественного результата.

При грамотном подходе к эксплуатации хорошей установки плазменной резки можно добиться отличного качества реза: на переднем плане деталь, вырезанная лазерной установкой, на заднем – установкой плазменной резки.

Ограничения

Ограничение Лазерная резка Плазменная резка
Минимальный диаметр отверстия (0.3..0.4)S (0.9..1.4)S*
Разрезаемый материал Металлы, пластики, дерево металлы
Максимальная эффективная толщина резки, мм До 40 До 150
Прорезка внутренних углов + С радиусом

* — но не менее 2..3 мм, т.к. диаметр пучка плазмы 1..2.5 мм;

S – толщина материала.

Сравнение процессов

На примере двух деталей с одинаковым контуром, вырезанных лазером и плазмой, рассмотрим в сравнении отдельные участки реза. (Низкоуглеродистая сталь толщиной 5 мм).

Сравниваемые детали изготовлены с применением установки лазерной резки известного европейского производителя и станка плазменной резки GIGAMECH 6PC с системой воздушно-плазменной резки Hypertherm Powermax65. Качество резки с применением установок других производителей могут отличаться от рассматриваемых.

Резка прямых и криволинейных контуров с радиусами более толщины металла происходит практически с одинаковым качеством. Видна небольшая разница в шероховатости поверхности реза.

Внутренние углы контура детали, вырезанной на плазме, скруглены, в связи с тем, что диаметр плазменного пучка более чем на порядок превышает диаметр лазерного луча (1..2.5 мм против 0.2..0.3 мм).

При плазменной резке ограничено расстояние между контурами резки на детали. При близко расположенных контурах происходит перегрев и пережигание тонких стенок. При конструировании это расстояние закладывают 2.5..4 мм, при возможных 0.5 мм — у лазера.

При лазерной резке отверстия либо без конусности, либо могут иметь небольшую конусность, обусловленную неоптимальной настройкой фокусирующей системы.

При плазменной резке отверстия и криволинейные контура имеют искажения геометрии. В частности, на отверстиях это конусность, направленная на уменьшение диаметра к нижней кромке отверстия. Обусловлено это явление тем, что плазменный пучок при изменении направления резки отклоняется в сторону, противоположную направлению движения.

Также, чем ближе диаметр отверстия к толщине металла, тем более явно может проявляться искажение геометрии отверстия и криволинейных контуров при резке. Эти искажения можно минимизировать правильной настройкой параметров резки.

Стоимость установки

Часто на принятие окончательного решения об оснащении производства лазером или плазмой влияет цена установки и стоимость эксплуатации.

Для правильного понимания вопроса о стоимости лазерной и плазменной установок примем, что предполагается резка металла одной толщины с одной скоростью. При этом на толщинах до 4..6 мм лазерная установка дороже плазменной примерно в 4..6 раз; при толщине 6..20 мм разница в цене отличается уже в 10 и более раз.

При резке металла толщиной более 20 мм применение лазерной резки становится доступным только крупным производствам с уникальными специфическими задачами.

К координатной системе для лазерной установки предъявляются повышенные требования по динамическим и точностным характеристикам, соответственно, необходимо применение комплектующих более высокой точности. Вследствие этого стоимость лазерной координатной системы выше в 3..4 раза.

Стоимость эксплуатации

Стоимость эксплуатации установок складывается из стоимости

  • энергетических затрат и затрат на рабочие газы;
  • стоимости расходных комплектующих;
  • стоимости сервисного обслуживания и ремонта.

Энергетические затраты

Основными потребителями электроэнергии в лазерной и плазменной установках являются лазер (источник тока для плазмы), координатная система со стойкой управления, вытяжная система, чиллер (для охлаждения рабочего тела лазера или мощного плазмотрона).

Энергопотребление лазерных и плазменных установок может быть близко по значению или различно, что зависит от ряда факторов. Например, при резке металла одной толщины (до 5..8 мм) с одной скоростью лазером и плазмой энергопотребление установок (включая оборудование, необходимое для работы установок – компрессор, чиллер, и др.) практически одинаково.

По иному обстоит дело при высокопроизводительной лазерной резке на высокой скорости. При той же толщине металла уже понадобится лазерная установка мощностью в 3..4 раза превышающей мощность плазменного станка. При резке металла толщиной более 8 мм потребная мощность лазера возрастает в несколько раз по сравнению с плазменными установками.

Энергопотребление установок при резке тонколистового металла находится либо на одном уровне, либо с небольшим перевесом в сторону плазмы. Резка толстого металла требует уже более высоких энергозатрат от лазера. В первом приближении лазерные и плазменные установки можно отнести к одному классу энергопотребления.

Обе системы резки включают в себя источник сжатого воздуха (кислорода, азота). Лазерная резка требует более высокой степени очистки рабочего газа, чем при плазменной резке, что, в свою очередь, требует присутствия высококачественных фильтрующих элементов, сепараторов, и др. в системе подготовки газа.

Расходные элементы и комплектующие

Основными расходными комплектующими для плазменной резки являются сопло и электрод, подвергающиеся непосредственному износу в процессе работы.

При интенсивной резке, в зависимости от толщины металла, комплекта сопло-электрод может хватать на 600-800 прожигов или на 5-8 часовую рабочую смену. Защитные экраны, завихрители и др.

Читайте также  Консольный ЧПУ станок плазменной резки

элементы плазмотрона выходят из строя, как правило, в результате неправильных алгоритмов прожига и резки или аварийных ситуаций. Замена данных комплектующих производится с помощью обычной процедуры «открутил-закрутил» в течении нескольких минут.

Понятие «расходные» комплектующие для лазера весьма условно, т.к. детали лазерного источника и режущей головки (линзы, отражающие зеркала, сопла) выходят из строя реже, чем у плазмотрона, но их поломка и замена вытекают в дорогостоящий сложный ремонт.

Например, «банальная» очистка линзы должна производиться под микроскопом в стерильных условиях и специальными инструментами. Стоимость линзы в 10..

30 раз выше стоимости комплекта «сопло-электрод» для плазмы, а, например, лампа накачки для мощного СО2 лазера может стоить как качественный комплектный источник плазмы.

Сервисное обслуживание и ремонт

При правильной эксплуатации источник плазмы и плазмотрон не требует каких либо сложных операций по регулировке и сервисному обслуживанию. Данные операции сводятся к продувке внутренних полостей источника тока и плазмотрона. Элементы плазмотрона легко заменяются силами эксплуатанта. При замене же каких-либо оптических деталей лазерной головки требуется сложная регулировка квалифицированным персоналом.

От чистоты поверхности металла напрямую зависит срок службы лазерной головки, напротив, при плазменной резке на поверхности допускается как ржавчина, так и масляный налет.

Стоимость эксплуатации одного и того же оборудования на различных производствах может отличаться в несколько раз. На это влияет толщина основного обрабатываемого металла, время непрерывной работы, качество и своевременность технического обслуживания, правильная подготовка рабочих газов.

Выводы

Обобщая вышесказанное, можно выделить несколько основных моментов, которые можно рекомендовать при выборе между лазерной или плазменной резкой.

  • На малых толщинах металла (до 5..6 мм) лазер малой мощности и плазма начальных уровней обладают примерно одинаковой производительностью и качеством резки (не принимая во внимание ограничения по минимальному диаметру отверстий и прорезке внутренних углов на плазме). Увеличение мощности лазера и, соответственно, увеличение скорости резки (производительности) влечет за собой большое увеличение стоимости лазерной установки.
  • При толщине металла более 6 мм производительность плазменного раскроя резко возрастает при меньших энергозатратах. При этом несколько ухудшается качество отверстий диаметрами, близкими к толщине металла.
  • Лазерная установка будет незаменима при резке очень маленьких и точных деталей, при резке неметаллических материалов (фанеры, пластиков).
  • При больших партиях деталей из тонколистовой стали с большим количеством малых отверстий, а особенно, когда эти отверстия (малые пазы) в конечном итоге ничем не закрываются и находятся на лицевой поверхности изделия, целесообразно применять лазерную резку (см. фото)
  • Если отверстия в деталях являются проходными (под крепежные изделия), а кромки в результате сгибов, сварки, и др. в собранном изделии не видны (например, электрический шкаф, металлическая дверь), то использование плазменной резки в случаях с малым количеством отверстий экономически более эффективно. При этом надо учитывать повышенный износ расходных элементов, при выполнении большого числа отверстий на плазменной установке. Но в рамках объема работы, который можно выполнить одним комплектом расходных материалов, их стоимость сравнительно невысока
  • Конечные детали под сварку (фланцевые опоры столбов, детали металлоконструкций, и др.) из металла толщиной 4 мм и более (см. фото), где нет повышенных требований к кромке реза, с максимальной скоростью можно изготавливать на плазменных станках с минимальными затратами
  • Лазерная резка, обладая много меньшим диаметром пучка, оказывает меньшее термическое влияние на кромку реза, а в небольших деталях – и на всю деталь в целом. При плазменной резке на мелких деталях, в которых ширина перемычек менее 3..4 толщин металла, возможны изгибающие деформации.
  • Установка плазменной резки с достаточно мощным источником тока является более универсальным инструментом в рамках металлообрабатывающего производства широкого профиля, т. к. с одинаковым успехом можно резать как оцинкованные листы толщиной 0.5 мм при изготовлении вентиляции, так и косынки ферм толщиной 30 мм.

Для правильного выбора в пользу той или иной установки необходим глубокий анализ задач и возможностей конкретного производства. Необходимо изучить возможность внедрения установки в существующие технологические процессы или перестраивать эти процессы, обеспечивая наиболее оптимальное и эффективное использование лазерной или плазменной резки.

Источник: http://gigamech.com/info-mmi/articles-mmi/92-lazer-vs-plasma

Базовые сведения о плазменной резке металлов | Тиберис

Шероховатость поверхности после плазменной резки

В современной металлообработке плазменная резка металла и оборудование со схожими функциональными возможностями используется весьма широко. Это касается не только крупного или мелкосерийного производства, но и небольших мастерских и даже бытовых работ эпизодического уровня.

Тепловое воздействие плазменной струи универсально – она прорезает любые металлы, в стоимостном выражении аппаратура вполне доступна и несложна в освоении.

Так что в личном пользовании можно встретить не только стандартное оборудование для сварки инверторы и полуавтоматы, но и аппараты по плазменной резке металлов.

Применение

В качестве рабочей среды таких аппаратов применяются газы (как у оборудования Сибирь), водо-воздушные смеси или специальные составы. Из технических газов в качестве основных элементов инициирования плазмы используются сжатый воздух, водород и кислород, реже – аргон и азот. Выбор рабочей среды определяется совокупностью ее рабочих качеств и технических характеристик типового прорезаемого материала.

Инертные газовые смеси предпочтительны при жестких требованиях к чистоте кромок, отсутствию на них самых незначительных шероховатостей, их чаще применяют по сплавам цветных металлов. Газы двухатомной структуры (азот и водород) в процессе плазмообразования подвергаются рекомбинации, что повышает теплоотдачу в зоне воздействия факела.

Кислород при склонности разрезаемого металла к экзотермической реакции обеспечивает скоростную и качественную резку изделий большой толщины.

Базовые требования к плазмообразующим средам для производительной резки металла таковы:

  • Эффективное формирование режущего факела и его стабильность в процессе работы;
  • Высокий процент теплопередачи от дуги к прорезаемой детали;
  • Большая и регулируемая мощность для возможности обработки изделий различной толщины (мощности много не бывает);
  • Длительное время работы без замены/ремонта аппаратной части и прочие слагаемые экономичности;
  • Высокая чистота поверхностей и вертикальность среза;
  • Безопасность в подготовке и непосредственно при работе.

Выбор критических критериев

Разумеется, практическая плазменная резка металла используется без полного набора идеальных качеств. Выбираются критические критерии – например, чистота среза и скорость прямолинейной резки, а с частой заменой элементов плазмотрона приходится смириться. Или на передний план выводится экономичность, доступность по цене и простота использования – тогда экзотермическое реагирование с прорезаемым металлом становится вторично.

Типовое применение плазмообразующих сред таково:

  • Кислород в чистом виде – для скоростной механизированной резки стальных сплавов, особенно при технологической необходимости низкого газонасыщения получаемых срезов;
  • Азот. Используется с добавлением водорода или воды, возможно и чисто «азотное» прорезание меди в машинных масштабах и ручная обработка других цветных металлов с ограничением их эффективной толщины 8-9 см.
  • Аргон с водородом оптимален при чистовой и сравнительно медленной обработке некоторых цветных металлов
  • Сжатый воздух – для ручного и машинного разрезания широкого спектра стальных сплавов (низколегированных, стойких к коррозии, с различной степенью содержания углерода и др.). Часто используется для предварительной, «черновой» резки цветных сплавов;
  • Сжатый воздух с кислородом – для промышленной резки стальных изделий;
  • Сжатый воздух с водой – для прорезания стальных заготовок с минимизацией газонасыщения новообразованных поверхностей;
  • Сжатый воздух с добавлением бутана или пропана – для обработки стали с жесткими требованиями к качеству срезов. Возможно применение для производительного «чистового» разрезания медных сплавов.

Вышеописанные плазмообразующие среды имеют исторический, многолетний характер эксплуатации. В настоящее время активно разрабатывается интенсификация классических составов. При обработке сталей воздушно-плазменным факелом обогащение рабочей зоны кислородом позволит улучшить качество кромок и скорость проходов одновременно. Аналогичный эффект дает добавление в плазменную камеру молекул воды.

Читайте также  Гильотина для резки листового металла

При разрезании медных сплавов воздухом интенсификация среды углеводородными присадками также благотворно для производительности и чистоты поверхностей. Такие улучшения важны и сами по себе, и в процессе технологической последовательности со сварочными работами.

Известно, что любое инверторное оборудование для сварки Kemppi, EWM или Сварог – гораздо эффективнее при качественных кромках и точной подгонке деталей.

Процесс плазменной резки

Последовательность процесса резки металлов включает в себя:

  1. Начало реза, т.н. «врезание». Короткий, но ответственный этап. Обычно выполняется с кромок (краев), врезание с внутренних участков возможно при сверлении (пробивке, штамповке) вспомогательного паза или отверстия.
  2. Прямолинейная резка – основная рабочая стадия. Все ухищрения по росту производительности и качественных характеристик результата связаны именно с ней.
  3. Проход криволинейных участков. Данный функционал реализован на некоторых премиальных аппаратах промышленного назначения. Естественно, по дуге или кривой можно разрезать и бытовым резаком – но вертикальность и шероховатость кромок «оставят желать»…
  4. Завершение разреза. Далеко не столь простое дело – ответственные изделия часто бракуются на последних сантиметрах, необходим соответствующий опыт.

В качестве основных регулируемых параметров и условий при плазменной резке металлов выступают: точный состав рабочей среды, ее расход с учетом толщины и структурных особенностей заготовок; рабочий ток; рекомендованный зазор между металлом и плазмотроном; геометрический характеристики сопел – длина и диаметр. Скорость реза и напряжение на дуге обычно определяются после завершения настройки основных параметров.

Скорость плазменной резки

Выбор необходимой и оптимальной скорости процесса плазменной резки – один из главных основ качества получаемых изделий, при единовременной экономии материалов. Скорость плазменной резки влияет не только на качество и надежность, но и на образование шлака в нижней поверхности детали, а также на необходимость последующей механической обработке кромок детали.

  • Низкая (недостаточная) скорость процесса плазменной резки приведет к перерасходу рабочего газа, помимо этого получится излишнее охлаждение детали, а так же образуется шлак.
  • Высокая (избыточная) скорость приведет к нестабильности дуги плазмы, произойдет потеря точности реза, края деталей деформируются и станут волнистыми.

Определить среднюю оптимальную скорость плазменной резки можно следующим образом: скорость процесса плазменной резки металла должна быть такой, чтобы угол отставания при резке нижней кромки листа по отношению к верхней не превышал 5 (пяти) градусов.

Качество и надежность детали после процесса плазменной резки можно определить следующими параметрами:

  • Линейное отклонение (точность реза);
  • Гладкость и шероховатость реза;
  • Размер зоны термического влияния.
  • Перпендикулярность торцевой поверхности (плоскость реза);

Все выше перечисленные параметры напрямую зависят от угла наклона кромок и ширины реза. Сама форма кромок будет зависеть от ниже представленных параметров:

  • Ток и мощность дуги;
  • Скорости расхода газа (для образования плазмы);
  • Скорость реза.

Линейные отклонения процесса плазменной резки в основном зависят от того, как точно перемещаются каретки станка для плазменной резки металла или сам плазморез, а также от точности определения и ширины реза.

Неточность и увеличение отслеживания каждого из параметров приводят к уменьшению или увеличению ширины реза, что может плохо сказываться на качестве торцевой поверхности детали, а так же привести нарушению линейных размеров детали вырезаемой на плазменной резке и/или привестит к образованию ступенек.

В общем случае для оценки ширины реза можно использовать простую формулу: ширина реза равна диаметру сопла умноженному на 1,5.

В следующей статье мы расскажем Вам, как правильно подобрать аппарат плазменной резки, который будет отвечать именно Вашим потребностям.

Источник: https://www.tiberis.ru/stati/bazovye-svedeniya-o-plazmennoi-rezki-metallov

Решение проблем плазменной резки

Шероховатость поверхности после плазменной резки

Качество плазменной резки зависит от множества факторов: от типа и расположения горелки, от состояния и качества расходных материалов, от напряжения дуги или высоты резака, от типа, чистоты, давления и расхода газа, от толщины и состава используемого материала, от размера отверстия сопла, от тока резки, скорости хода машины, и т.д.

Большинство этих параметров связаны друг с другом, и изменение хотя бы одного из них может повлиять на остальные. Ниже приведены стандартные решения наиболее часто встречающихся проблем:

  • Угол резки
  • Плоскостность резки
  • Шероховатость поверхности
  • Окалина

В руководстве для каждой системы приведены рекомендуемые параметры и режимы резки, обеспечивающие оптимальные результаты, но бывает и так, что приходится производить корректировку параметров для определенных условий, в этом случае Вам помогут следующие правила:

  1. Меняйте расход и давление газа с небольшим шагом
  2. По мере необходимости, повышайте или понижайте напряжение дуги с шагом в 1В
  3. Корректируйте скорость резки с шагом 5% или до тех пор, пока не удастся добиться улучшения

Угол резки

Отрицательный угол резки

Если верхняя часть детали больше ее нижней части, это означает, что угол резки отрицательный. Это может быть вызвано следующими причинами:

  • Неправильное расположение горелки
  • Изгибание или скручивание материала
  • Износ или повреждение расходных деталей
  • Низкое напряжение дуги
  • Слишком низкая скорость резки

Положительный угол резки

Если верхняя часть детали меньше нижней части — угол резки положительный. Причины могут быть следующие:

  • Неправильное расположение горелки
  • Изгибание или скручивание материала
  • Износ или повреждение расходных деталей
  • Высокое напряжение дуги
  • Слишком высокая скорость резки
  • Неправильная сила тока

Плоскостность резки

Скругление снизу и сверху

Такой эффект возникает при резке металла толщиной менее 6 мм. Обычно это происходит из-за избытка энергии или из-за использования слишком большого тока для данной толщины.

Подрез верхнего края

Если стороны поверхности резки загнуты внутрь, то возникает подрез верхнего края. Это происходит в том случае, когда при резке горелка расположена слишком близко к металлу и, если напряжение дуги слишком низкое для данной толщины материала.

Состояние поверхности

Шероховатость, вызванная резкой

Если на поверхности материала присутствуют однородные шероховатости (чаще всего, по одной оси), скорее всего, они возникли во время процесса резки. Причины:

  • Износ или повреждение расходных материалов
  • Слишком высокий расход газа

Шероховатость, вызванная состоянием машины

Неоднородная шероховатость на поверхности материала, обычно вызванная характером хода машины, может возникнуть по следующим причинам:

  • Загрязнение деталей машины: направляющих, колес, рейки или шестерни
  • Смещение направляющих рельс
  • Износ, повреждение или ослабление крепления колес, либо подшипников

Окалина

На образование окалины при резке влияет множество факторов. Современные системы плазменной резки поддерживают различные режимы работы без образования окалины, поэтому, если возникла проблема образования окалины, значит возникла какая-то проблема.

Существует несколько видов окалины:

1. Высокоскоростная окалина

Если окалина небольшого размера, но при этом она приварена или закатана на верхней части обрабатываемой детали, часто это происходит из-за слишком высокой скорости резки. Окалину такого типа достаточно сложно удалить, и даже может потребоваться шлифовка материала. Обычно окалина сопровождается S-образными бороздками, которые так же, в свою очередь, говорят о высокой скорости резки. Помимо этого, необходимо проверить, не велико ли напряжение дуги.

2. Низкоскоростная окалина

Низкоскоростная окалина представляет собой крупные шаровидные частицы на нижней кромке, обычно легко удаляемые. При образовании низкоскоростной окалины, попробуйте повысить напряжение дуги или ускорить резку, чтобы увеличить высоту расположения резака.

3. Верхняя окалина

Такая окалина чаще всего вызвана слишком высоким расположением резака (высоким расположением дуги) или высокой скоростью резки, обычно она имеет вид брызг на деталях и легко удаляется.

4. Неравномерная окалина

Возникает при большой степени износа расходных деталей, образуется сверху или снизу детали.

Другие причины появления окалины:

Окалина может быть образована и из-за качества используемого материала, его температуры, состояния поверхности (например, ржавчина), и состава. К примеру, на сплавах с большим содержанием углерода часто формируется больше окалины.

Источник: https://s-avt.tiu.ru/a184777-reshenie-problem-plazmennoj.html