Новые технологии обработки твердотельных материалов позволяют быстро и качественно справиться практически с любой структурой. Металл легко поддается резке с помощью абразивных и лазерных устройств. Даже традиционные механические головки с алмазными дисками обеспечивают качественный раскрой толстых листов. Одним из самых эффективных способов решения подобных задач является резка металла плазмой. Фото, представленное ниже, иллюстрирует данный процесс.
Общие сведения о технологии
Методика специально рассчитывается на обработку металла без применения пильных инструментов. Как и другие техники термического раскроя, этот способ заключается в создании реза в структуре материала посредством точечного воздействия луча на рабочий участок. Непосредственно резка плазмой выполняется за счет теплового излучения, источником которого является специальный инструмент. Как правило, это машина, снабженная плазмотроном.
В целом процесс напоминает классическую сварку, но есть и принципиальные отличия. К примеру, выдувание воздушных потоков в результате образует полость с расплавленной массой. Подготовленная таким образом основа более податлива, поэтому резка плазмой дает возможность оператору получать раскрой с высокой точностью независимо от параметров заготовки.
Применение резки плазмой
Оборудование для плазменной обработки позволяет выполнять операции с заготовками из цветных и черных металлов. Также в зависимости от устройства пользователь может резать сплавы и тугоплавкие заготовки толщиной порядка 40 мм. Данная технология успешно применяется в художественных мастерских. Отчасти эту сферу использования таких инструментов можно сравнить с ковкой. Специалисты выполняют оригинальные декоративные изделия для украшения ворот, оград и мебели. Изготовление предметов с криволинейной линией раскроя также позволяет выполнять резка плазмой. Фото ниже демонстрирует пример фигурной обработки.
Кроме творческих направлений метод используется на производствах, а также в строительной сфере. Плазмой можно обрабатывать любые металлы, которые проводят электрический ток. В некоторых областях важна не столько резка заготовок, сколько обработка кромок. Подобные операции также выполняют плазморезы.
Принцип действия плазмореза
Начинается процесс с того, что между заготовкой и электродом в плазморезе формируется электрическая дуга. Иногда отдельное зажигание происходит в контакте между соплом аппарата и электродом. Образование плазменного потока реализуется за счет газа, подаваемого в головку прибора. Далее под высоким давлением происходит выработка электрической дуги с температурным режимом порядка 15000 °С. В зависимости от характеристик материала применяется та или иная газовая среда. Например, резка листового металла плазмой с применением водорода или азота подходит для цветных сортов. С другой стороны, кислород будет оптимальным вариантом для обработки черного металла. В процессе работы от оператора требуется полный контроль активной струи. Сразу после активации электрической дуги начинается выработка дежурного потока плазмы. Управляя аппаратом, пользователь регулирует параметры формируемого факела, направляя его на линию реза в заготовке.
Виды оборудования для резки
Как правило, плазморезы делят на трансформаторные аппараты и устройства инверторного типа. Первую группу представляют модели, специально рассчитанные на резку металлических листов толщиной 35-40 мм. Инверторы отличаются скромными размерами и в то же время более высокой производительностью по сравнению с трансформаторами. Однако, высокое качество обработки при меньших затратах электроэнергии обеспечивается только в случаях, если осуществляется резка плазмой металла, толщина которого не превышает 30 мм. Также аппараты различаются по типу системы охлаждения форсунки – в частности, существуют жидкостные и воздушные модели. В первом случае охлаждающей средой выступает струя воды, а во втором – газ. В крупных агрегатах чаще применяется вода, что позволяет увеличивать точность операций. В целях обеспечения высокого рабочего ресурса технологи рекомендуют использовать газовые системы охлаждения.
Чем выгодна резка плазмой?
Обычно конкуренция между технологиями резки твердотельных материалов происходит в параметрах точности и скорости реза. Однако, появление новых методов расширило возможности обработки, увеличив и базовые требования к качеству операций. По совокупности рабочих показателей плазменная резка является одной из самых выгодных технологий такого типа. В первую очередь это обусловлено возможностью точечного локального раскроя без деформации окружающей зоны. Даже резка нержавеющей стали плазмой выполняется без термической деформации заготовки, хотя для обработки такого материала требуется использование аппарата высокой мощности. Кроме того, подчеркивается высокая скорость выполнения раскроя. Если подобрать соответствующую силу тока, то с тонким листом можно справиться за считаные секунды без потери в качестве.
Что учесть в выборе плазмореза?
Как уже отмечалось, в выборе устройства немалое значение имеет сила тока аппарата, которая позволит справляться с тем или иным сортом металла. Например, модели на 40-50 Ампер подходят для работы с латунью, медью, алюминием и другими цветными металлами, но их потенциала недостаточно для качественной и уверенной резки стали. Для работы с черными сортами металла желательно изначально ориентироваться на аппараты, сила тока которых составляет не менее 100 А. И это без учета толщины заготовки. Как правило, резка плазмой выполняется из расчета 5 А на 1 мм. Также стоит учитывать продолжительность активной работы плазмореза. У представителей начального уровня, к примеру, этот интервал составляет не более 10 мин., после чего оператору приходится делать технический перерыв.
Заключение
При всех достоинствах технологии плазменной обработки, она не является лучшим способом резки металла. Например, гидроабразивная методика отличается возможностью выполнения раскроя в заготовках практически любой толщины. При этом техника обходится дешевле в обслуживании и требует минимальных энергозатрат. В свою очередь, резка плазмой металла предлагает высокую скорость и соответствующее качество результата. Что самое важное, техническая организация данного процесса предполагает лишь приобретение специального аппарата. Использовать же плазморез может любой желающих в бытовых условиях – но, конечно, при надлежащей подготовке. Для сравнения, абразивная операция не обходится без применения массивных агрегатов, подающих струи воды или воздуха в смеси с частицами песка.
