Плазменная резка металла: виды, особенности и преимущества технологии

Плазменная резка — это вид высокотехнологичной обработки металла плазменной дугой. Максимальную точность и эффективность обеспечивает плазменная резка металла с ЧПУ, то есть при помощи промышленных плазморезов с программно-числовым управлением, которые позволяют создавать сложные детали с высокой точностью обработки краев.

Особенности технологии

Плазма представляет собой ионизированный газ, нагретый до высокой температуры и способный пропускать электричество. Плазменная дуга образуется из электрической путем сжатия и вдувания в нее плазмопорождающего газа в спецагрегате под названием плазмотрон.

Как работает плазмотрон

После включения устройства в резак подается электрический ток высокой частоты, в результате между электродом и наконечником сопла возникает высокотемпературная электродуга.

Затем в камеру подается сжатый воздух. Протекая через электродугу, он разогревается до температуры 25 тыс. — 30 тыс. градусов Цельсия, увеличиваясь в объеме до ста раз. Кроме того, воздух ионизируется и становится электропроводником. Вырываясь из формирующего наконечника со скоростью до трех метров в секунду, дуга из плазмы локально раскаляет металл, сдувая оплавленные частицы. В итоге формируется ровный разрез.

Аппараты плазменной резки могут иметь встроенный компрессор либо подключаться к источнику сжатого воздуха.

Виды плазменной резки

1. Плазменно-дуговая. Дуга горит между обрабатываемым материалом и неплавким сварочным электродом. В этом случае струя плазмы совпадает со столбом электродуги.
2. Плазменной струей. Плавление обрабатываемого материала осуществляется за счет дуги между формирующим наконечником и сварочным стержнем (само изделие исключено из электросхемы).

Первая методика используется для резки металлических листов толщиной до 200 мм. Однако применение плазменной резки считается экономически обоснованным при обработке металла толщиной до 45-50 мм. При правильном подборе скорости резки и силы тока получается ровный разрез практически без окалины и тепловых деформаций.

Вторая методика используется для резки неметаллических изделий.

Преимущества плазменной резки

• Экономия времени, особенно при работе с металлом малой и средней толщины (прожиг происходит гораздо быстрее кислородной резки, потому что не требуется дополнительный прогрев).
• Универсальность применения (данный метод подходит для резки любых металлов, при этом не нужно применять дорогостоящие газы: ацетилен, кислород, пропан, бутан).
• Высокая точность резки, позволяющая производить детали сложных форм.
• Безопасность (не требуются баллоны со взрывоопасной газовой смесью, при этом техника безопасности требует использования простых защитных средств: очки для защиты глаз без затемнения, рукавицы, а также наушники или беруши).
• Низкий уровень загрязнений.

Что учитывают перед применением технологии

1. Оптимальный результат достигается при обработке относительно тонкого материала с сохранением прямого угла резки. В зависимости от толщины металлического листа и текущей задачи допускается отклонение 10-50°. Больший угол приводит к резкому утолщению реза и ускоренному износу оборудования.
2. Оператор не сможет использовать более одного резака, подключенного к одному аппарату.
3. Перед обработкой цветных металлов следует учесть, что возможно оплавление краев реза.
4. Относительно слабое прокаливание краев металлического листа.
5. При резке титана формируется альфированный слой толщиной до 1,5 см, который существенно усложняет дальнейшую обработку изделия.