Принцип работы плазмореза: устройство, виды, классификация
Плазменная резка — это высокотемпературный термический процесс, при котором металл расплавляется и выдувается струей ионизированного газа — плазмы. Метод подходит как для прямолинейного, так и для фигурного раскроя — от простых заготовок до сложных архитектурных элементов.
Главное — правильно подобрать параметры: ток, напряжение, скорость подачи и, что особенно важно, диаметр сопла плазмотрона. От этого зависит чистота реза, его скорость и допустимая толщина заготовки.
В материале — расскажем о сущности плазменной резки, разберем устройство плазменного резака, принцип работы плазмореза, что можно резать плазморезом и чем различаются модели оборудования.
Как устроен плазморез
Из чего состоит плазморез. Плазменная резка представляет собой систему, которая состоит из трёх ключевых компонентов:
- Источник питания. Классический трансформаторный или современный инверторный: выдает стабильный ток, без которого дуга не зажжется.
- Источник сжатого воздуха. Компрессор или газовый баллон с регулятором давления и шлангом.
- Плазмотрон. Рабочий инструмент, в котором воздух превращается в режущую струю с температурой в десятки тысяч градусов.
Источник энергии — электрическая дуга, которая возникает между неплавящимся электродом из гафния или циркония и металлической заготовкой. Дугу сжимают стенки сопла и стабилизируют плотным потоком газа или сжатого воздуха. Все это «упаковано» в наконечник плазмотрона, который направляет поток точно в зону реза.
Температура внутри струи — до 25 000 °C. Под такой температурой раскаленный газ полностью ионизируется и превращается в плазму — четвертое состояние вещества.
Как режет плазморез.
За счет высокой плотности энергии и концентрации теплоты на малой площади металл плавится. Расплав мгновенно удаляется потоком плазмы из зоны резки. В результате — чистый, узкий рез с минимальной зоной термического влияния.
Виды плазморезов
Плазменные резаки делятся на две большие категории: ручные — для человека с маской и перчатками, механизированные — станки и автоматика. Аппараты для ручной плазменной резки разделяются на два вида:
- Бытовые модели. Работают от обычной однофазной сети (220 В). Максимальный ток — до 60 А. ПВ (продолжительность включения) — 50–60%. Справляются с металлом до 20 мм.
- Профессиональные модели. Подключаются к трёхфазной сети (380 В). Выдают ток до 160 А. Режут сталь толщиной до 55 мм.
Промышленные механизированные системы — это, прежде всего, оборудование для более серьезных производственных задач. Рабочий ток в них регулируется в широком диапазоне — от 5 до 800 А. На промышленном станке вы сможете одинаково уверенно резать тонкий лист (0.5 мм) и массивные заготовки толщиной до 90 мм.
Виды и классификация плазмотронов
Плазменный резак всегда подбирается под конкретную задачу: толщину металла, тип газа, режим работы и даже способ управления — ручной или с ЧПУ. Технические характеристики выступают границами возможностей: определяют, что можно резать плазморезом. Один — идеален для тонкой нержавейки в мастерской, другой — для 50-миллиметровой стали на промышленном станке.
Тип охлаждения. Плазменный резак может иметь воздушное или жидкостное охлаждение.
В плазмотронах с воздушным охлаждением защитный газ выполняет двойную работу: формирует плазменную струю и охлаждает электрод с соплом. Газ проходит через каналы — отверстия в корпусе и небольшие зазоры между деталями, отводя тепло от электрода и сопла.
В системах с жидкостным охлаждением вокруг электрода и сопла по замкнутому контуру циркулирует вода. Вода имеет высокую теплоемкость, поэтому отводит в разы больше тепла. Жидкостное охлаждение используют в промышленных плазмотронах — в условиях непрерывной резки на ЧПУ-станках.
Тип поджига дуги. Поджиг дуги может быть пневмоконтактным и высокочастотным.
В первом — при нажатии кнопки на резаке, внутри коротко замыкаются электрод и сопло, подается воздух, и загорается маленькая дежурная дуга. Воздух при этом поднимает пружинный шток, сопло встаёт в рабочее положение, и как только вы поднесете резак к металлу — дуга перекинется на заготовку.
Во втором способе внутри аппарата стоит высокочастотный блок — осциллятор. При нажатии кнопки он посылает мощный импульс на электрод — и дуга загорается сама, как только резак окажется рядом с металлом. Касаться поверхности не нужно — просто поднес и начал резать.
Тип используемого газа. В качестве плазмообразующей и защитной среды используют сжатый воздух и другие газы и газовые смеси. Выбор зависит от особенностей технологического процесса.
- Сжатый воздух. Самый универсальный и экономичный. Подходит для углеродистой и нержавеющей стали, алюминия и других сплавов.
- Азот. Мягче к электроду и соплу — увеличивает их срок службы. Дает чистую, гладкую кромку на нержавейке и цветных металлах.
- Аргоно-водородная плазма и азот. Применяют для толстых листов нержавейки и алюминия. Дает очень чистую кромку, готовую к сварке без зачистки.
- Кислород. Лучший выбор для конструкционных (чёрных) сталей. Рез получается точным, без грата, с минимальным углом конуса.
- Водородно-азотная плазма и сжатый воздух. Специальное решение только для алюминия. Позволяет резать толстые заготовки быстрее и чище.
Тип резки. Как и плазморезы, делятся на две категории — в зависимости от того, кто ими управляет: человек или станок.
- Для ручной резки. Работают только со сжатым воздухом. Рассчитаны на ток до 60–80 А. Справляются с металлом толщиной до 20–25 мм.
- Для механизированной и автоматической резки. Работают с разными газами: азотом, кислородом, аргоно-водородными смесями. Часто оснащены водяным охлаждением. Предназначены для токов от 100 А и выше.
Как выбрать плазморез и резак
- Производители часто указывают максимальную толщину, при которой можно «просто прорезать» металл. Но если вам нужна чистая, ровная кромка — ориентируйтесь на рекомендуемую толщину. Если ее нет в характеристиках — просто отнимите 30% от максимальной.
- Диапазон тока реза — определяет, с какими толщинами вы справитесь. Продолжительность включения (ПВ) — сколько минут аппарат может работать без перегрева в 10-минутном цикле.
- Обратите внимание на параметры сети и потребляемую мощность! Плазморезы могут работать от бытовой однофазной и трехфазной сети, которая должна выдерживать нагрузку.
- Не путайте понятия «можно прорезать» и «можно резать качественно». Разделительный рез — грубый, с гратом, оплавлением и шероховатостью. Чистовой рез — гладкая кромка, минимальный конус, готова к сборке или сварке.
- Правильный выбор — это когда: плазморез не перегружается, резак соответствует газу и току, толщина металла не превышает рекомендуемую.
Наша компания оказывает весь цикл услуг по работе с металлом: лазерная и плазменная резка, гибка, подготовка деталей, изготовление узлов и конструкций под ключ.
Мы разрабатываем проект, выполняем производство и берем на себя монтаж — вам остаётся только получить результат.
Оставьте заявку — поможем реализовать задачу любой сложности.
Оставить заявку
