Плазменная резка — раскрой металла с помощью плазмы, потока ионизированного газа, разогретого до температуры в несколько тысяч градусов. Между обрабатываемым металлом и соплом плазмореза создается и поддерживается электрическая дуга — электрический пробой газа, вызывающий длительный разряд. Заряженные атомы попадают на заземленную заготовку. Высокое напряжение и электрический ток переводят электроны из молекул газа в ионизированное состояние.
Под воздействием температуры плазмы (свыше 20 000 °C) материал испаряется. При этом происходит физический и химический разрыв связей между атомами материала, затем — струя газа выдувает расплавленные отходы из области реза.
Как устроена плазменная установка
Установка для плазменной резки состоит из нескольких компонентов, каждый из которых выполняет важную функцию в процессе обработки материала:
- Плазменный резак. Основное устройство, отвечающее за создание плазменной дуги для резки металла. Резак состоит из источника плазмы, газового расходомера, электрода и сопла.
- Система подачи газа. Подает сжатый газ (азот или сжатый воздух) в плазменный резак. Газ не только формирует плазменную дугу, но и защищает режущий элемент от окисления. Включает в себя газовые баллоны или компрессор, фильтры и регуляторы давления, трубопроводы и шланги для подачи газа к плазменному резаку.
- Система управления. Представляет собой компьютерный контроллер, который дает возможность настроить параметры резки (скорость, мощность и глубину проникновения), а также просматривать и изменять установленные программы.
- Стол резки. Платформа, на которой фиксируется заготовка для резки. Стол бывает стационарным или оснащается системой перемещения резака по заданному контуру.
- Экстракционная система. Используется для удаления дыма и вредных паров и включает в себя вытяжные вентиляторы, систему фильтрации и воздуховоды.
В зависимости от масштаба и типа производства установки для плазменной резки оснащаются дополнительными компонентами: автоматическими системами загрузки и выгрузки или системами контроля точности резки.
Особенности обработки нержавеющей стали
Универсальность. Плазменная установка разрезает нержавеющую сталь любых видов, включая высоколегированные стали, которые содержат большое количество добавок, таких как никель, хром и молибден. Кроме того, плазменная установка подходит для обработки стальных листов толщиной до 2 см. Поэтому выбор оптимального сплава нержавеющей стали ограничивают только требования конкретного проекта.
Функциональность. Высокая точность реза при плазменном раскрое обеспечивается даже при обработке материалов большой плотности. Края реза получаются плавными и четкими, без заусенцев и шероховатостей. Еще одно преимущество — возможность обрабатывать нержавеющую сталь в сложных формах и контурах.
Технологичность. Качество резки достигается не только при повышении мощности плазменного источника или внедрении систем ЧПУ. Часто оно обусловлено применением водяной струи.
Резка нержавеющей стали с использованием воды — это метод, который комбинирует в себе два технологических подхода: раскрой с применением плазмы и использование водяной струи в тех случаях, когда требуется высокая точность и минимальные деформации деталей.
В процессе плазменной резки водяная струя создает охлаждающий и защитный шлейф перед плазменным пучком, предотвращая его контакт с окружающей средой и поддерживая более стабильную ионизацию плазмы.
Вода также выполняет роль вспомогательного средства для удаления отходов и термического воздействия для улучшения контроля над материалом во время резки. Она не допускает формирования зоны теплового повреждения материала, потому что эффективно охлаждает обрабатываемую поверхность и уменьшает напряжение материала, которое становится причиной деформаций.
