Plazma rezanje je nova izvrsna tehnologija koja vam omogućava da režete metale znatne debljine i bilo koje prirode, čak i najkapricioznije. Predmet rezanja nije nož, već gusti mlaz plazme, koji vam omogućava da formirate savršeno precizan uzorak rezanja u datoj vremenskoj jedinici.

Ova metoda rada s metalom ima mnoge prednosti, o kojima ćemo govoriti u nastavku. Sada krenimo od fizike - moramo razumjeti suštinu procesa.

Tehnologija plazma rezanja metala daje vodeću žensku ulogu našem voljenom električnom luku. Formira se između elektrode i mlaznice. Ponekad umjesto elektrode postoji metal koji treba rezati. Hajde da shvatimo šta je to plazma sečenje.

Početak procesa - uključivanje izvora električno napajanje i snabdevanje visokofrekventnom strujom plazma rezač. Izvor napajanja se automatski uključuje nakon pritiska na prekidač za paljenje u uređaju.

Prvo se formira takozvani srednji luk - on je privremen i povezuje elektrodu sa vrhom mlaznice rezača. Ovaj pilot luk se zagreva do nivoa temperature od oko 8000°C.

Ovo važna tačka opšti proces plazma rezanje - morate zapamtiti da se pravi luk između elektrode i metala ne formira odmah, već kroz njegovu srednju verziju.

Sljedeća faza procesa je dovod zraka iz kompresora, koji je obično priključen na mašinu za rezanje metala. Kompresor opskrbljuje komprimiranim zrakom. Ovaj zrak ulazi u komoru plazma baklje, u kojoj se nalazi privremeni električni luk koji je već zagrijan.

Luk zagrijava komprimirani zrak, čija se zapremina višestruko povećava kada se zagrije. Osim zagrijavanja i povećanja volumena, zrak počinje ionizirati i transformirati se u pravi provodnik električne struje. Pretvara se u tu istu plazmu

Mali prečnik mlaznice omogućava da se tok ove vruće plazme ubrza do ogromnih brzina kojima mlaz izleti iz aparata. Brzina protoka može doseći tri metra u sekundi.

Shema operacije plazma rezanja.

Temperatura vazduha je previsoka, do 30.000°C. U ovim uslovima, električna provodljivost vazduha - plazme je skoro jednaka provodljivosti metala koji se reže.

Pravi terminalni luk se pojavljuje odmah čim tok plazme dosegne i dodirne metalnu površinu. Privremeni luk se zauzvrat automatski isključuje. Metal se počinje topiti tačno na mjestu reza.

Kapi tečnog metala se odmah otpuhuju mlazom komprimovanog vazduha. Ovo je princip plazma rezanja. Kao što vidite, sve je jednostavno, logično i razumljivo.

Klasifikacija vrsta plazma rezanja

Vrste plazma rezanja ovisit će o okruženju u kojem se izvodi metalni rad:

Jednostavno

Glavna razlika između metode je ograničenje električnog luka. Koristi se za rezanje struja i vazduh. Ponekad se umjesto zraka koristi plin u obliku dušika. Ako je metalni lim tanak - samo nekoliko milimetara - proces se može uporediti s laserskim rezanjem.

Ovom metodom debljina metala ne bi trebala prelaziti 10 mm. Metoda odlično funkcionira za niskolegirane čelike i druge meke metale. Rezni element je kisik iz kojeg se formira komprimirani mlaz koji se na kraju pretvara u plazmu.

Rezovi daju veoma glatke ivice koje ne zahtevaju dalju završnu obradu.

Korišćenje zaštitnog gasa

Ovom metodom se umjesto zraka koriste zaštitni plinovi koji se nakon konverzije u plazma gorioniku pretvaraju u mlaz plazme. Kvalitet rezova u ovom slučaju je značajno poboljšan zbog odlične zaštite procesa od uticaja okoline.

Plin za rezanje plazmom nije ništa neobično: može biti vodonik ili argon - "klasični plin".

Sa vodom umesto vazduha

Odlična metoda sa mnogim prednostima, od kojih je jedna odsustvo potrebe za skupim i glomaznim sistemom hlađenja.

Postoje i drugi kriteriji klasifikacije za rezanje plazmom. Na primjer, vrste rezanja su razdvajanje i površinsko. Prvi se češće koristi.

Drugi parametar je način rezanja. Jedna vrsta je lučno rezanje, pri čemu metal koji se seče djeluje kao element električni krug. Druga vrsta je mlazno rezanje, gdje električni luk povezuje elektrode, a ne metalni radni komad.

Plazma rezači dolaze u velikom broju varijanti na tržištu, tako da se mogu klasificirati prema marki, proizvođaču i mnogim drugim tehničkim i komercijalnim parametrima.

Postoji, na primjer, ručno rezanje plazmom - najpristupačnija metoda i po cijeni i po jednostavnosti izvođenja. Postoje automatske tehnologije mašina, čiji su uređaji mnogo skuplji i složeniji.

Prednosti plazma rezanja

Princip rada plazma rezanja.

Najbliža tehnologija je lasersko rezanje metala, pa bi bilo logično navesti prednosti u odnosu na „komšije“:

• Plazma rezanje može da obrađuje metale bilo koje prirode, uključujući obojene, vatrostalne i druge koje je teško obraditi.
• Brzina procesa je mnogo veća od rezanja plinskim rezačem.
• Jedna od značajnih karakteristika je mogućnost izrade rezova bilo kojeg oblika, uključujući geometrijski uzorci, i figurativno sečenje najveće složenosti. Drugim riječima, plazma rezanje je realizacija najsmjelijih kreativne ideje na metalu i drugim teško rezanim materijalima.
• Plazma rezač ne brine ni o kakvoj debljini metala: brzina i kvalitet se ni na koji način ne gube.
• Ova metoda je pogodna ne samo za metale, već i za druge materijale: prilično je univerzalna.
• Plazma rezanje je brže i efikasnije u kvalitetu rubova od bilo koje druge mehaničke metode rezanja.
• Ovom metodom moguće je raditi ne samo okomito na metalnu površinu, već i pod kutom, što pomaže u savladavanju širokih metalnih listova.
• Sa ekološkog stajališta, ovo je potpuno siguran način rada s metalom s minimalnim emisijama. štetne materije ili zagađenje vazduha.
• Odlična ušteda vremena zbog odsustva potrebe za predgrijavanjem metala.
• Budući da metoda ne koristi eksplozivne plinske boce, mnogo je sigurnija od drugih metoda.

Nedostaci plazma rezanja

Nijedna metoda obrade metala nije bez svojih nedostataka, a plazma rezanje nije izuzetak.

Nedostaci plazma rezanja su sljedeći:

• Visoka cijena svega raspon modela strojeve za rezanje plazmom, uključujući čak i najjednostavnije ručne opcije.
• Ograničenja debljine metala za plazma rezanje: maksimalna debljina je samo 100 milimetara.
• Ovo je bučan način rada jer se komprimirani zrak ili plin dovode velikom brzinom.
• Oprema je složena, skupa i zahtijeva kompetentno i stalno održavanje.

Još jedna karakteristična pozitivna karakteristika metode je da se tokom procesa zagrijava samo mala lokalna površina. I ovo područje se hladi mnogo brže nego kod laserskog ili mehaničkog rezanja.

Hlađenje je potrebno samo za dvije komponente - katodu i mlaznicu, jer su one najopterećenije. To se može učiniti bez ikakvih problema korištenjem radnog fluida.

Plazma luk i mlaz.

Luk počinje da radi stabilno kao rezultat radnog odnosa između katode i mlaznice sa parom iz komprimovanog toplog vazduha. Negativni naboj je lokaliziran na katodi, a odgovarajući pozitivan naboj je lokaliziran na vrhu mlaznice. Kao rezultat, formira se srednji luk.

Višak vlage apsorbira poseban materijal koji se nalazi u rezervoaru komore plazma baklje.

Sigurnosna pravila za ovu metodu su najstrože prirode, jer svi uređaji za rezanje plazmom mogu biti vrlo traumatični za majstora. Ovo se posebno odnosi na modele sa ručnim upravljanjem.

Sve će biti u redu ako se pridržavate preporuka majstora za zaštitnu opremu: vizir, zatamnjena stakla, zaštitne čizme itd. U tom slučaju možete se zaštititi od glavnih faktora rizika ove metode - kapi rastopljenog metala, visokog napona i vrućeg zraka.

Još jedan sigurnosni savjet je da nikada ne lupkate nožem po metalu kako biste uklonili metalne prskanje, kao što to rade neki majstori. Rizikujete da oštetite uređaj, ali glavna stvar je uhvatiti komade rastopljenog metala, na primjer, licem ili drugim nezaštićenim dijelom tijela. Bolje se pobrini za sebe.

Saving Zalihe ne zauzima posljednje mjesto u efektivnom rezanju. Za ovo palimo električni luk ne prečesto, ali precizno i ​​na vreme, da ga ne prekidamo bez potrebe.

Uštede resursa takođe se proširuju na trenutnu snagu i snagu. Ako ga pravilno izračunate, dobit ćete ne samo uštedu, već i odličan rez bez neravnina, kamenca i deformacije metala.

Da biste to učinili, trebali biste raditi prema sljedećoj shemi: prvo primijenite struju velike snage, uz nju napravite nekoliko ili tri rezova. Ako su jačina i snaga struje previsoke, kamenac će se odmah stvoriti na metalu zbog značajnog pregrijavanja.

Nakon pregleda rezova, bit će jasno da li treba ostaviti struju na ovom nivou ili je promijeniti. Drugim riječima, radimo eksperimentalno – na malim uzorcima.

Kako koristiti plazma rezač?

Električni krug generatora plazme.

Rezanje metala pomoću struje plazme previše je ozbiljan zadatak da bi se mogao riješiti bez prethodnog proučavanja i pažljive pripreme. Ovo će vam pomoći da efikasnije sečete sa svih tačaka gledišta i, što je još važnije, minimizirate rizike povezane sa industrijskim opasnostima.

Prije svega, morate znati princip rada plazma rezanja - pogledajte sliku fizičke pojave u potpunosti.

Plazma gorionik se mora držati vrlo blizu površine i ruba metala, za razliku od laserskog rezanja. Kada se uključi prekidač "start", prvo će zasvijetliti privremeni električni luk, a tek onda pravi, koji će biti glavni rezni element. Gorionik sa lukom za rezanje mora biti vođen po materijalu ravnomjerno i polako.

Brzinu rezanja treba strogo kontrolirati. To se može uraditi posmatranjem varnica sa poleđina lim za rezanje. Ako nema varnica, to znači da je rezanje metala bilo nepotpuno.

To se može dogoditi iz više razloga: zbog prevelike brzine gorionika ili prolaska aparata, ili prenedovoljne snage dovedene struje, ili neusklađenosti pravi ugao na 90° između baklje i metalne površine.

Činjenica je da do potpunog topljenja metala dolazi samo kada je plazma rezač nagnut na površinu metala pod pravim uglom, a ne ni stepen više ili manje.

Nakon završetka posla, rezač se mora nagnuti. Zrak će nastaviti izlaziti kratko vrijeme čak i nakon što se uređaj isključi.

Prije rada nije štetno proučiti dijagram svog uređaja: u njemu možete pročitati najpouzdanije informacije o dopuštenoj debljini metala koji se može rezati ili napraviti rupu u njemu. Dizajn plazma rezača može varirati, sve ovisi o funkcijama njegove namjene.

Odabir mašine za plazma rezanje

Kupovina bilo koje tehničke opreme je stvar za koju ne morate trošiti vrijeme i trud: rizik od neuspješne odluke i gubitka novca je previsok. A novac je ovdje priličan; u principu nećete naći plazma rezač jeftiniji od 500 USD.

Prvo, pogledajmo parametre i tehničke karakteristike uređaja.

Dvije velike grupe plazma rezača su inverterski i transformatorski. Imena govore sama za sebe.

Otvoreni i zatvoreni plazma mlaz.

Ako vam je potreban kompaktni rezač za rad s tankim metalima, možete se odlučiti za rezač inverterskog tipa. Uzimaju malo energije, lagani su i malih dimenzija.

U isto vrijeme, rade s prekidima i lako kvare zbog promjena napona u mreži. Cijena takvih uređaja je prilično razumna, oni su najjeftiniji od svih plazma rezača.

Druga stvar su transformatorski rezači. Ovdje su i dimenzije i težina „u redu“: ozbiljni uređaji u svakom pogledu.

Oni troše mnogo energije, ali mogu raditi gotovo bez prekida tokom cijelog dana. A debljina metala može biti veća nego kod rezanja inverterskim modelom. Cijena takvih uređaja je visoka - od 3.000 do 20.000 USD.

Odabir plazma rezača po snazi

Započinjemo naše razmišljanje sa svojstvima i tehničke karakteristike dijelove koje planirate obraditi i rezati. Po tome se izračunava snaga uređaja za rezanje, jer će se razlikovati i mlaznica u svom promjeru i vrsta plina koji se koristi.

Primjena plazma rezanja je izuzetno široka, tako da trebate govoriti samo o svojim specifičnim potrebama.

Na primjer, ako je debljina metalnih komada oko 30 mm, za vas će biti dovoljan rezač snage 90A. Lako se nosi sa vašim materijalom.

Ali ako je vaš metal deblji, potražite odgovarajući model u rasponu snage od 90 do 170 A.

Odabir rezača na osnovu vremena i brzine rezanja materijala

Brzina plazma rezanja metala mjeri se u centimetrima u minuti. Ova brzina takođe varira od mašine do mašine i zavisi od njihove ukupne snage i prirode metala koji se reže.

Na primjer, pod svim ostalim jednakim uvjetima, čelik se reže najsporije, a bakar i njegove legure malo brže. I još brže - aluminijum sa svojim legurama aluminijuma.

Plazma rezač.

Ako vam je brzina važna, ne zaboravite na takav pokazatelj kao što je trajanje rada bez pregrijavanja, odnosno bez prekida. Ako u tehničkoj specifikaciji za mašinu stoji da je vreme rada 70%, to znači da se nakon sedam minuta rezanja mašina mora isključiti na tri minuta da se ohladi.

Među transformatorskim rezačima postoje šampioni sa radnim vremenom od 100%. Drugim riječima, mogu raditi cijeli dan bez isključivanja. Koštaju mnogo, naravno. Ali ako su pred vama dugi rezovi, razmislite o kupovini „šampionskih“ transformatorskih plazma rezača.

Nekoliko riječi o plameniku

Opet, procjenjujemo prirodu metala ili drugog materijala koji planiramo rezati. Snaga gorionika plazma rezača ovisit će o tome. Trebalo bi biti dovoljno za kvalitetan rez.

Prilikom proračuna treba uzeti u obzir činjenicu da možete naići na teške uslove rada, koji se, srećom, moraju obaviti u najkraćem mogućem roku, odnosno rezanje mora biti izraženo intenzivne prirode .

Ne gubimo iz vida ručicu gorionika, ovo važan deo za udoban, i stoga kvalitetan rad. Može se pričvrstiti na ručku dodatni elementi, što će pomoći da mlaznica bude na istoj udaljenosti od metalne površine. Ovaj savjet Odnosi se samo na ručne modele uređaja.

Ako ćeš seći tanak metal, odaberite model s plamenikom koji je dizajniran za usis zraka.

Ako vaši planovi uključuju masivne debele radne komade, kupite rezač s bakljom za primanje zaštitnog plina - na primjer dušika.

Nekoliko se koristi za rezanje metala razne metode koji se međusobno razlikuju po ceni i efikasnosti. Neke metode se koriste isključivo u industrijske svrhe, druge se mogu koristiti i u svakodnevnom životu.

Ovo posljednje uključuje plazma rezanje metala. Efikasnost plazma rezanja ograničena je iskustvom majstora i pravi izbor instalacije.

• Šta je plazma rezanje metala?
• Na čemu se zasniva princip rada?
• Koja područja primjene ima ovaj način rezanja materijala?

Osnove plazma rezanja metala

Da biste razumjeli osnove rezanja metala plazma metodom, prvo biste trebali razumjeti šta je plazma? Kvaliteta konačnog rezultata ovisi o pravilnom razumijevanju rada plazmatrona i principa rada s njim.

Termička obrada metala plazmom zavisi od parametara radnog mlaza gasa ili tečnosti usmerenog pod pritiskom na površinu koja se obrađuje. Da bi se postigli traženi rezultati, mlaz je prilagođen sljedećim karakteristikama:

• Brzina - mlaz je usmjeren ispod visokog pritiska na površinu materijala. Možemo reći da se plazma rezanje metala zasniva na zagrijavanju metala do tačke topljenja i brzom izduvavanju. Radna brzina mlaz se kreće od 1,5 do 4 km u sekundi.
• Temperatura - da bi se formirala plazma, potrebno je gotovo trenutno zagrijati zrak na 5000-30000°C. Visoka temperatura se postiže stvaranjem električnog luka. Po dolasku potrebna temperatura protok vazduha jonizuje i menja svoja svojstva, stičući električnu provodljivost. Tehnologija plazma rezanja metala uključuje korištenje sistema za ubrizgavanje zraka, kao i odvlaživača koji uklanjaju vlagu.
• Prisutnost električnog kola. Sve o rezanju metala plazmom može se naučiti samo kroz praksu. Ali neke karakteristike moraju se uzeti u obzir čak i prije kupovine instalacije. Dakle, postoje plazmatroni indirektnog i direktnog uticaja. A ako je za ovo drugo potrebno da materijal koji se obrađuje prenosi električnu energiju i da je uključen u opću električnu mrežu (djelujući kao elektroda), onda za prvi nema takve potrebe. U ovom slučaju plazma za rezanje metala se dobiva pomoću ugrađene elektrode unutar držača. Ova metoda se koristi za metale i druge materijale koji ne provode električnu struju.

Još jedna važna stvar koju treba uzeti u obzir je da se plazma rezanje debelog metala praktički ne izvodi, jer dovodi do povećanih troškova materijala i neučinkovito je.

Karakteristike i princip rezanja metala plazmom

Osnovni princip rada plazma rezanja metala može se opisati na sljedeći način:

Pošto je proces povezan sa trenutnim zagrevanjem materijala koji se reže u tečno stanje, debljina metala tokom rezanja je:

• aluminijum do 120 mm;
• bakar 80 mm;
• ugljenični i legirani čelik do 50 mm;
• liveno gvožđe do 90 mm.

Postoje dvije glavne metode obrade materijala, koje određuju karakteristike plazma rezanja. naime:

1. Plazma luk - metoda je pogodna za sve vrste metala koji su u stanju da provode električnu struju. Obično se koristi plazma lučno rezanje industrijska oprema. Suština metode je da se plazma formira zbog luka koji se pojavljuje direktno između površine materijala koji se obrađuje i plazma baklje.
2. Plasma-jet - u ovom slučaju, luk se javlja u samoj plazma gorionici. Opcija obrade plazma mlazom je svestranija i omogućava rezanje nemetalnih materijala. Jedini nedostatak je potreba za povremenom zamjenom elektroda.

Plazma rezanje metala radi kao običan luk, ali bez upotrebe konvencionalnih elektroda. Ali efikasnost metode obrade direktno je proporcionalna debljini materijala koji se obrađuje.

Brzina i tačnost rezanja metala plazmom

Kao i kod svake druge vrste termičke obrade, kod plazma rezanja metala dolazi do određenog topljenja metala, što utiče na kvalitet rezanja. Postoje i druge karakteristike koje su karakteristične za ovu metodu. naime:

Kvaliteta rada u velikoj mjeri ovisi o profesionalnosti majstora. Očistite i precizan rez uz minimalno odstupanje od potrebne veličine može obavljati samo zaposleni sa specijalizovano obrazovanje. Bez odgovarajuće pripreme, malo je vjerovatno da ćete moći izvršiti rezanje figure.

Plazma rezanje obojenih metala

Prilikom obrade obojenih metala koriste se Različiti putevi rezanje ovisno o vrsti materijala, njegovoj gustoći i drugim tehničkim karakteristikama. Za rezanje obojenih legura potrebno je pridržavati se sljedećih preporuka.

Gdje se koristi plazma rezanje metala?

Nije uzalud upotreba plazma baklji toliko popularna. Sa relativno jednostavnim rukovanjem i niskom cijenom ručne instalacije (u poređenju sa drugom opremom za rezanje), moguće je postići visok nivo kvaliteta rezanja.

Upotreba plazma rezanja metala postala je široko rasprostranjena u sljedećim područjima proizvodnje:

Upotreba mašina za plazma sečenje nije zamenila ručna podešavanja. Dakle, umjetničko rezanje metala plazmom vam omogućava da napravite unikatne dijelove koji tačno odgovaraju umjetnikovom planu, za korištenje kao ukrasni ukrasi za ograde i stepenice, kao i ograde, ograde itd.

Rezanje metala plazmom - prednosti i mane

Gotovo ništa ne može bez rezanja metala industrijsko preduzeće, na ovaj ili onaj način povezan sa valjanim metalom. Brzo rezanje limenog materijala u prazne, dekorativno sečenje figure rezanje metala plazmom precizne rupe– sve se to može učiniti prilično brzo pomoću plazma gorionika. Prednosti koje metoda ima su sljedeće:

• Visoka produktivnost i brzina obrade delova. U poređenju sa konvencionalnom metodom elektroda, moguće je izvesti 4 do 10 puta više posla.
• Isplativo – plazma metoda je mnogo bolja u odnosu na standardne metode obrada materijala. Jedina ograničenja su vezana za debljinu metala. Nepraktično i neekonomično je rezati čelik debljine od 5 cm pomoću plazme.
• Preciznost - deformacije od termičke obrade su gotovo nevidljive i ne zahtijevaju naknadnu obradu.
• Sigurnost.

Sve ove prednosti plazma rezanja metala objašnjavaju zašto je metoda toliko popularna ne samo za industrijske, već i za kućne potrebe.

No, govoreći o prednostima, potrebno je napomenuti neke negativne aspekte:

• Ograničenja vezana za debljinu rezanja. Čak i kod snažnih instalacija, maksimalna gustoća obrađene površine ne može biti veća od 80-100 mm.
• Strogi zahtjevi u pogledu obrade dijelova. Od majstora se traži da se striktno pridržava ugla nagiba rezača od 10 do 50 stepeni. Nepoštivanje ovog zahtjeva će ugroziti kvalitet rezanja i ubrzati trošenje komponenti.

Poređenje plazma i laserskog rezanja metala

Razlika između laserskog rezanja metala i rezanja plazma leži u metodama kojima se utiče na površinu materijala.

Laserski sistemi obezbeđuju veću produktivnost i brzinu obrade delova, dok nakon operacije dolazi do manjeg procenta topljenja. Nedostatak laserske opreme je njen visoka cijena, kao i da debljina materijala koji se seče treba biti manja od 20 mm.

U poređenju sa laserom, plazmatron ima nižu cenu, širi spektar primene i funkcionalnosti.

Jedna od popularnih vrsta obrade metala je njegovo rezanje. Postoji mnogo načina da se dobije potreban oblik iz jednog lima, ali u ovom materijalu ćemo pogledati princip rada plazma rezanja.

Plazma rezanje. U stvari, postoji zlatna sredina. Prednosti rezanja metala plazmom kombinuju sve gore navedene tehnologije. Glavna prednost je da nema ograničenja u pogledu vrste materijala koji se obrađuje. Samo u smislu debljine.

• legure aluminijuma 120 mm
• legure bakra 80 mm
• čelik 50 mm
• liveno gvožđe 90 mm

Oprema se razlikuje od industrijske do kućne, tako da je tehnologija dostupna svima. Pogledajmo to izbliza.

Plazma rezanje metala - princip rada

Dvokomponentni medij djeluje kao rezač:

• Električni luk koji radi prema klasična šema– pražnjenje između katode i anode. Štoviše, sam materijal može djelovati kao anoda ako je provodnik.
• Gasni luk. Zagrijavanjem pod utjecajem električnog luka (temperatura doseže 25000ºC), plin se ionizira i pretvara u provodnik električne struje.

Princip rada plazma rezanja je detaljno prikazan u ovom videu.

Kao rezultat, formira se plazma, koja se pod visokim pritiskom dovodi u zonu rezanja. Ova vruća plinska struja doslovno isparava metal i to samo u radnom području. Unatoč činjenici da se temperatura plazma rezanja mjeri u desetinama hiljada stupnjeva, praktično nema utjecaja na graničnu zonu.

Bitan! Ispravno odabrana brzina vam omogućava da dobijete vrlo uski rez bez oštećenja ruba materijala.

Izvor plazma rezanja je plazma baklja.


Njegov zadatak je da upali luk, održava Radna temperatura, i ispuhati rastopljeni metal iz područja rezanja. Budući da su plazma rezači dizajnirani za obradu bilo kakvih čvrstih materijala, uključujući dielektrike, formiranje električnog luka izvodi se na dva načina:


Slika a) prikazuje rezač direktnog djelovanja. Katodni sklop (8) zajedno sa dodeljenim katoda (6) su jedna od elektroda. Druga elektroda (anoda) je radni komad (4)– metal sa dobrom električnom provodljivošću.

Na njega je spojen kabel za napajanje plazma gorionika. Vrh za rezanje plazma (5) u ovoj shemi djeluje kao kućište. Od odvojeno od katode izolator (7). Unutra je doveden plin oprema (1) i formira plazma mlaz koji se sastoji od električni (2) i plinski (3) luk.

Takve uređaje je lako razlikovati - oni su označeni kao "PAC" (zapadna klasifikacija). Plazma rezanje je najviše moderna tehnologija, i ne samo metali, već i drugi materijali, uključujući i one koji ne provode električnu struju, mogu se obrađivati.

Govorit ćemo o principu rada rezača ove vrste, njihovom dizajnu i još mnogo toga što će zavarivaču početniku biti korisno znati.

Šta je plazma?

To je plin koji se sa značajnim povećanjem temperature u radnom području (oko 25.000 ºC) jonizuje i postaje provodljivi medij. Dovodi se pod visokim pritiskom, mlazom, do radnog predmeta. U suštini, ovo sečenje je superpozicija (spoj, kombinacija) dva luka; jedna je plinska, druga električna. Formiranje "radnog" luka događa se u uređaju koji se zove plazma baklja.

U praksi se koriste 2 metode rezanja materijala, ovisno o tome što se obrađuje - metal ili dielektrik. Na osnovu toga, plazma rezači imaju malu razliku u dizajn gorionici.

Rezači sa direktnim udarom

Koriste se ako uzorak koji se reže dobro provodi struju. U tom slučaju, dio postaje jedan od elemenata električnog kruga, a između njega i plamenika dolazi do iskre. Ova vrsta rezanja naziva se plazma lučno rezanje i koristi se za.

Indirektni rezači

Ova oprema je mnogo skuplja, jer se može koristiti za rezanje materijala izuzetno niske električne provodljivosti (uključujući dielektrike). U takvim modelima u rezač se postavlja elektroda koja je "odgovorna" za stvaranje iskre. Stub plazme je malo "izveden" izvan dimenzija mlaznice, a odvajanje radnog komada na dijelove osigurava njegova energija (mlazno rezanje).

Dizajn plazma gorionika može se neznatno razlikovati ovisno o modelu i proizvođaču, ali opšta šema praktično se ne menja.

Princip rada plazma rezača je da struja zraka formirana u kanalu za dovod plina, komprimirana do postavljene granice, ulazi radni prostor, gdje se već nalazi upaljeni električni luk. Ona ga pretvara u plazmu. Šta ovo daje?

• Struja seče radni komad topljenjem materijala.
• Mlaz plazme uklanja čestice rastopljenog metala iz područja rezanja, odnosno čisti radni prostor.
• Zagrijavanje dijela je neznatno i lokalno.

Autor je samo razmatrao najjednostavniji dizajn uređaji za rezanje plamena opće informacije o procesu. Postoji nekoliko modifikacija uređaja. Na primjer, prema načinu hlađenja mlaznice - zrakom ili tekućinom. Prema gasovima koji se koriste, jer osim vazduha to može biti čisti kiseonik, argon, vodena para ili nešto drugo. Ali opći princip rada bi već trebao biti jasan čitaocu. sve ostalo - karakteristike dizajna, koju možete sami riješiti ako želite.

Koje mogućnosti nudi plazma rezanje?

• Povećana brzina rada.
• Radite sa bilo kojim legurama i metalima.
• Ekstremna čistoća i ispravna geometrija rubova.
• Vjerovatnoća temperaturna deformacija detalji su potpuno isključeni, čak i ako sečenje vrši osoba bez praktično iskustvo u ovoj oblasti.
• Sigurnost na radu.
• Izvođenje figuralnog rezanja uzoraka.

Korisne informacije

Mlaznica

Njegov poprečni presjek utiče na tačnost rezanja. Što je manji, to se mogu izvoditi složenije tehnološke operacije. Uključujući i figuru jedan. Ali brzina rada ovisi o dužini mlaznice. Prilikom odabira plazma rezača, morate pogledati omjer ovih parametara (L/d). Optimalna vrijednost unutar 1,55 – 1,75.

Elektrode

Odabrani su za rezače indirektnog djelovanja. Najbolji uzorci su oni od hafnija (inače, većina takvih proizvoda je u prodaji).

Kompresor

Kvalitet i brzina rezanja ovisi o tome koliko dobro funkcionira. Ovaj uređaj treba da dovode u radni prostor ne samo zagrejan na visoku temperaturu i komprimovani vazduh, već i osušen i „čist“ vazduh, bez ikakvih nečistoća. Ako se kupi uređaj kategorije PAC za plazma rezanje metala u uslove za život ili za malu radionicu, prednost treba dati rezačima opremljenim ugrađenim kompresorom. Već ima odvlaživač zraka i krug za čišćenje protoka zraka.

Kako odabrati plazma rezač za kućnu upotrebu

Ishrana

U odnosu na ove uređaje nema razlike, 1 faza ili 3. Ali ako govorimo o kućnom plazma rezaču, onda je preporučljivije uzeti model koji se može napajati iz obične utičnice.

Snaga

Određuje se jačinom struje u luku. 60 A je dovoljno za rezanje metala debljine do 30 mm. Ali, kako praksa pokazuje, nema smisla kupovati plazma rezače sa I ˃ 100 A za dom ili malu specijaliziranu radionicu. Malo je vjerojatno da će itko rezati uzorke deblje od 3-4 cm, osim ako se ne radi o metaloprerađivačkoj industriji, a cijena takvih rezača je prilično visoka. Princip procjene izvodljivosti je jednostavan - takvi se uređaji ne kupuju „za rast“.

Trajanje neprekidnog rada

Označeno kao PV, u procentima. Za upotrebu u domaćinstvu Dovoljan je rezač od 55 (±5)%, što odgovara približno 5 – 6 minuta neprekidnog rada.

Mlaznica

Njegovi parametri su već spomenuti. Specifični podaci se ogledaju u dokumentaciji za plazma rezač. Ostaje dodati da biste odmah trebali razjasniti je li moguće sami popraviti ovaj proizvod i što je potrebno u kompletu. U slučaju zamjene, gdje možete kupiti ovaj dio rezača u maloprodaji?

Auto vjeruje da će uređaj za plazma rezanje metala biti izuzetno koristan za svakog poslovnog čovjeka. Ako tražite, možete kupiti ručni model koji košta oko 18.000 - 20.000 rubalja. Nije toliko skupo za nekoga ko često radi sa metalima, s obzirom na to koliko će muka to uštedjeti. Stalno lomljenje bušilica i listova testere, brusne ploče za ugaone brusilice, vučenje sa mesta na mesto plinske boce(koje još uvijek treba redovno puniti), traženje elektroda određene marke - sve je to dobro poznato domaćim majstorima.

sečenje metala - tehnološki proces podjela monolitnog dijela na zasebne dijelove. Operacija je u toku mehanički(rezanje, piljenje), vodeni mlaz (suspenzija vode i abrazivnog materijala) ili termički (grijanje).

Posljednja vrsta je kisik plin, lasersko i plazma rezanje metala.

Šta je plazma rezanje? Ovo je obrada metalni proizvodi, gdje je rezač plazma mlaz.

Plazma je mlaz jonizovanog gasa zagrejan na nekoliko hiljada stepeni. Sadrži čestice s pozitivnim i negativnim nabojem. Ima kvazi neutralna svojstva. To jest, u beskonačno maloj zapremini, ukupni naboj je uravnotežen i jednak nuli.

Međutim, prisustvo slobodnih radikala znači da je plazma provodnik struje. Kombinacija visoke temperature, električne provodljivosti i velike brzine protoka (veće od brzine zvuka) omogućila je u prošlom stoljeću razvoj i stvaranje plazma opreme za rezanje metala.

Princip rada

Kako radi plazma - koriste se dvije metode obrade metalnih dijelova:

• direktno rezanje metala ili plazma-lučno rezanje metala;
• indirektnim uticajem.

Direktni rezač

Električni luk se zapali između rezača (katode) i proizvoda (anode). Katoda (elektroda) se nalazi unutar kućišta koje ima mlaznicu. Gas se pod pritiskom, prolazeći pored elektrode, zagreva do visoke temperature i jonizuje. Velika brzina protok se stvara prilikom prolaska mlaznice. Električni luk topi metal. Vrući plin osigurava uklanjanje iz zone grijanja.

Indirektni rezač

Ova metoda omogućava obradu običnih metala, ali i onih sa niskom električnom provodljivošću i dielektricima. Za razliku od prethodne sheme, izvor električne iskre je smješten u rezač. Dakle, samo protok plazme ima uticaj na obrađene proizvode. Takva oprema košta mnogo više od modela s direktnim djelovanjem.

Obje vrste rezača imaju zajednički naučni i tehnički naziv - plazmatron (doslovno, plazma generator).

Prednosti tretmana plazmom

U poređenju s drugim vrstama obrade metala, ova metoda ima niz potrošačkih svojstava:

• sposobnost obrade radnih predmeta od različitih metala, kao i nemetalnih proizvoda;
• brzina obrade malih debljina (do 50 mm) je 25 puta veća nego kod;
• lokalno zagrijavanje dijela događa se samo na mjestu udara, što doprinosi odsustvu toplinskog naprezanja i deformacije proizvoda;
• kvalitetno i čisto rezanje metala, - mala hrapavost površine na mjestu obrade;
• odsustvo eksplozivnih materija i predmeta - zapaljivih gasova, cilindara pod pritiskom itd.;
• Metoda vam omogućava izradu složenih geometrijskih rezova.

Koja oprema se koristi

Jedinice za industrijsku i kućnu upotrebu proizvode se za rezanje metala plazmom. Prvi su složeni multifunkcionalni kompleksi sa automatizovanim procesom (CNC mašine). Drugi su mali uređaji koji rade iz mreže od 220 V ili 380 V.

Izvor plazma rezanja u kućanskim aparatima je inverter (generator za zavarivanje) ili transformator. Prvi tip je manje veličine i praktičniji za upotrebu. Drugi ima visoku pouzdanost i dug vijek trajanja. Radni fluid je pripremljen atmosferski vazduh.

Snaga ručne jedinice dovoljna je za rezanje metala debljine do 15-20 mm. Neki modeli su opremljeni funkcijom beskontaktnog paljenja luka. Paket uključuje plazma gorionik i uređaj za pripremu zraka.

Koristi se u kućnim radionicama, profesionalnim proizvodnim i građevinskim okruženjima:

• plazma river lim;
• prerada cilindričnih proizvoda, uključujući čelične cijevi;
• kompleks za sečenje geometrijski oblici, uključujući rupe;
• obrada keramičkih i kamenih proizvoda i druge vrste zanata.

Ova vrsta opreme značajno je superiornija u funkcionalnosti i jednostavnosti upotrebe u odnosu na konvencionalno rezanje na kisik. Ne samo u pogledu veličine, već iu smislu sigurnosti.

Na fotografiji je prikazan model kućnog plazmatrona.

Tehnološka svojstva

Industrijski i Aparati ujedinite se opšti principi radovi plazma rezanja:

• stvaranje električnog luka;
• stvaranje ioniziranog plina;
• stvaranje protoka plazme velike brzine;
• efekat ovog aktivnog medija na materijal koji se obrađuje.

Rezanje plazma lukom karakteriše:

• Temperatura protoka. Vrijednosti su u rasponu od 5000-30000°C. Određuje se prema vrsti materijala koji se obrađuje: niže vrijednosti se koriste za obojene metale, gornje vrijednosti se koriste za vatrostalne čelike.
• Brzina protoka. Vrijednosti se kreću od 500-1500 m/s. Prilagodljivo određeni tip obrada:
  • debljina obratka;
  • vrsta materijala;
  • vrsta reza (ravno ili zakrivljeno);
  • trajanje rada plazmatrona.
• Plin koji se koristi za plazma rezanje. Prilikom obrade crnih metala (čelika), aktivna grupa je kisik (O2) i zrak. Za obojene metale i legure, - neaktivan: azot (N2), argon (Ar), vodonik (H2), vodena para. To se objašnjava činjenicom da se obojeni metali oksidiraju kisikom (počinju gorjeti), pa se koristi zaštitno plinsko okruženje. Osim toga, kombiniranje kompozicije gasna mešavina, kvalitet obrade se može poboljšati.
• Širina rezanja. Ovdje postoji direktan slijed: kako se indikatori povećavaju, širina rezanja se povećava. Na njegovu vrijednost utiču:
  • debljina i vrsta metala;
  • prečnik mlaznice;
  • jačina struje;
  • potrošnja plina;
  • brzina rezanja.
• Performanse. Određeno brzinom obrade. Na primjer, za kućne jedinice i prema GOST-u, vrijednost ne prelazi 6,5–7 m/min (~0,11 m/s). Zavisi od debljine, vrste metala, brzine mlaza gasa. Naravno, kako se veličina povećava, brzina obrade se smanjuje.

Kvalitet obrade

Kvalitet rezanja - važan faktor prilikom obrade metala, posebno ako se radi o rezanju cijevi plazmom. Određeno načinom rada i vještinom izvođača. Plazma lučno rezanje je regulisano GOST 14792-80. Međunarodni standard kvaliteta - ISO 9013-2002.

Dokumenti definišu glavne kriterijume:

1. Tolerancija za okomitost ili ugaonost. Prikazuje odstupanja od okomite i ravni rezanja na površinu obratka.
2. Topljenje gornje ivice. Pukotine na mjestima obrade nisu dozvoljene. Gornja ivica može biti oštra, otopljena, otopljena-previse.
3. Roughness. Prema GOST-u, podijeljen je u tri klase, 1, 2 i 3.

Vrste plazma rezanja

Tehnologija rezanja metalom plazmom je skup nekoliko metoda. Plazma lučno rezanje se dijeli na:

1. vazdušno-plazma metoda rezanja metala;
2. gasna plazma;
3. metoda lasersko-plazma rezanja.

Prva dva tipa su slična u principu rada - električni luk plus jonizirani tok vrućeg plina. Razlika je u radnom fluidu. U prvom slučaju - zrak, u drugom - neka vrsta plina ili vodene pare.

Prema načinu obrade obradaka debljine do 200 mm koristi se kombinovana oprema. Moderna industrijska instalacija kombinuje termičku obradu sa mlazom gasa ili upotrebom plazma gorionika. Mašine za sečenje su opremljene CNC (kompjuterskom numeričkom kontrolom) modulom. Režu lim duž pravog ili zakrivljenog puta.

Ručno rezanje plazmom je klasično rezanje plazma lukom. Prenosne jedinice (na nivou domaćinstva) režu crne metale pomoću jonizovanog vazdušnog mlaza. Proširenje asortimana plinova podrazumijeva značajnu komplikaciju opreme i povećanje njene cijene.

Laser-plazma

To je kombinacija na jednoj mašini. Lasersko rezanje koristi se za rad sa debljinama do 6 mm. Veći listovi se obrađuju pomoću plazma lučnog rezanja.

Sečenje laserom i plamenom, kombinovano na jednoj CNC mašini, povećava produktivnost. Omogućava vam da kreirate različite linije rezanja, uključujući i rupe.

Lasersko ili plazma rezanje, kombinovano na jednom uređaju, značajno štedi proizvodno područje. Plazma lučno rezanje se koristi na velikim obradacima. Laser - tokom obrade sitni dijelovi With povećani zahtevi na tačnost rezanja.

Osnovna razlika između laserske i plazma metode je izvor grijanja. U laseru, to je fokusirani snop svjetlosti. Kontaktna površina je izuzetno mala, tako da je moguće postići lokalni utjecaj na dio. Zahvaljujući tome, širina rezanja je mala, a kvalitet rezanja je veći nego kod plazmatrona.

Zbog toga, rezanje plazma cijevi postupno gubi tlo gdje je potrebna visoka preciznost rezanja i povećana kvaliteta ivice proizvoda.

Prerada titana

Titanijum i njegove legure dobijaju veliku popularnost u svemirskoj, vazduhoplovnoj, medicinskoj i drugim industrijama. Kombinacija snage i male gustine glavne su prednosti ove supstance. Ali ovaj metal je hemijski aktivan i vatrostalan.

Zbog ovih karakteristika teško je podvrgnuti mehaničkoj i termičkoj obradi. Ne možete koristiti alat za rezanje - metal će izgorjeti. Dakle, sečenje titana je dobro savladano plazmatronom i laserskom metodom.

Pored konvencionalnog direktnog rezanja, metoda plazma lasera omogućava prostornu obradu složenih geometrijskih oblika, na primjer, uparivanje nekoliko rupa.

Primjer plazma rezanja metala pomoću plazmatrona možete vidjeti u videu.