Плазменная резка металла — один из методов металлообработки. В качестве режущего инструмента используется плазма. Метод считается недорогим и эффективным. Поэтому плазменная резка применяется как на крупных производствах, так и в частных мастерских.
Особенности плазменной резки
Плазма — это поток нагретого ионизированного газа, который нагревает поверхность материала и плавит ее. Для плазменной резки используются станки, оснащенные специальным инструментом – плазморезом.
В конструкцию плазмореза входит источник постоянного тока. От него ток по кабелям попадает плазмотрон (плазменный резак), возбуждает электроды и зажигает электродугу. Компрессор направляет в плазмотрон сжатый воздух: электродуга ионизируется, и вырабатывается плазма.
Существует два способа плазменной резки металлов:
- Плазменно-дуговой (прямой). Способ отличает применение электродуги. Она образуется между соплом плазматрона и поверхностью металла. Температура электродуги достигает 5000 °С. Затем в зону реза направляется газ, чтобы нагреть поверхность металла до температуры плавления в 30000°С.
- Плазменно-струйный (косвенный). Электрическая дуга формируется внутри резака, после чего из него выходит узконаправленная струя плазмы. То есть контакт между электродугой и поверхностью металла отсутствует. Резка струей используется для металлов общего назначения и диэлектриков.
Хотя оба метода одинаково эффективны, они различаются по стоимости. Плазменно-дуговая обработка стоит дешевле, чем плазменно-струйная. Из-за меньшей стоимости плазменно-дуговая резка применяется чаще, поэтому считается основным методом.
Виды плазменной резки металла
Для плазменной резки используется несколько видов газа. Иногда они заменяются водой. На этой основе выделяется три вида плазменной резки металла:
- Простая. Нагрев в зоне реза увеличивается при помощи кислорода. Применяется при обработке пластичных и низколегированных сталей с толщиной листа до 16 мм.
- Газовая. Используется два вида газа – плазмообразующий и защитный. Первый повышает температуру до 30000 °С, а второй образует оболочку и защищает зону реза от внешних воздействий.
- Водная (вода или водяной пар). Заменяет собой защитный газ и используется для вычищения вредных выделений. Помимо этого охлаждает сопло и замедляет износ плазмотрона.
Возможности плазменной резки
Плазменная резка широко применяется в металлообработке, поскольку дает возможность быстро и точно раскроить листовой металл, разрезать трубы, вырезать отверстия или заготовки со сложным контуром.
- Раскрой листового металла. Плазма используется для резки различных металлов, таких как сталь, медь, латунь и алюминий. Однако есть одно ограничение — показатель теплопроводности. При резке теплопроводных металлов нагрев в зоне реза ослабевает, поскольку тепло распространяется по всему листу. Чем толще лист, тем труднее его раскроить — плазматрону не хватает глубины проникновения. В таких случаях необходимо увеличить мощность плазмореза.
- Резка металлических труб. Осуществляется на специальных станках – труборезах. Они оснащены центраторами — захватами для поддержки и фиксации труб. Помимо плазменной резки станки рассчитаны на дополнительные операции: подготовку поверхности и обработку швов.
- Резка отверстий. Плазма также применяется для создания отверстий под болтовые соединения. Плазменная резка обеспечивает гладкие, ровные кромки. Они не уступают по качеству отверстиям, которые вырезаны лазером или гидроабразивным методом.
- Фигурная резка. Плазма используется для изготовления заготовок со сложным контуром. Обычно толщина листов, на которых выполняется рез, не превышает 100 мм. Фигурная обработка сама по себе дорогостоящая операция, а для более толстых листов требуется более мощное оборудование. Энергозатраты вдвое повысят стоимость всего процесса.
