Metalli lõikamine plasmaga. Metallitöötlemisseadmed

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Plasmalõikamist kasutatakse juhtivate metallide töötlemisel. Töödeldav materjal saab energiat vooluallikast ioniseeritud gaasi kaudu. Standardsüsteem sisaldab toiteallikat, süüteahelat ja põletit, mis tagavad erinevate metallide kvaliteetseks ja suure jõudlusega lõikamiseks vajaliku toite, ionisatsiooni ja juhtimise.

Alalisvoolu väljund määrab materjali paksuse ja lõikekiiruse ning säilitab kaare.

Süüteahel on valmistatud kõrgsagedusliku 5-10 tuhande V vahelduvpinge generaatorina sagedusega 2 MHz, mis loob suure intensiivsusega kaare, mis ioniseerib gaasi plasmaolekusse.

Põleti on kulumaterjalide – otsiku ja elektroodi – hoidik ning tagab nende osade jahutamise gaasi või veega. Düüs ja elektrood on kokku surutud ja toetavad ioniseeritud juga.

Manuaalsed ja mehhaniseeritud süsteemid teenivad erinevaid eesmärke ja nõuavad erinevaid seadmeid. Ainult kasutaja saab määrata, milline neist on tema vajadustele parim.

Metalli lõikamine plasmaga on termilineprotsess, mille käigus ioniseeritud gaasi kiir soojendab elektrit juhtiva metalli sulamistemperatuurist kõrgemale temperatuurile ja eemaldab sulametalli läbi augustatud augu. Põletis oleva elektroodi, millele rakendatakse negatiivne potentsiaal, ja positiivse potentsiaaliga tooriku vahel tekib elektrikaar ning materjal lõigatakse ioniseeritud gaasivoolu abil rõhu all temperatuuril 770–1400 °C. Plasma (ioniseeritud gaas) juga kontsentreeritakse ja suunatakse läbi düüsi, kus see kondenseerub ja muutub võimeliseks sulatama ja lõikama mitmesuguseid metalle. See on nii käsitsi kui ka mehhaniseeritud plasmalõikuse põhiprotsess.

Käsitsilõige

Metalli käsitsi lõikamine plasmaga toimub plasmapõletiga üsna väikeste seadmete abil. Need on manööverdatavad, mitmekülgsed ja neid saab kasutada erinevate ülesannete täitmiseks. Nende võimalused sõltuvad lõikesüsteemi praegusest tugevusest. Käsitsi lõikamise seaded jäävad vahemikku 7-25 A kuni 30-100 A. Mõned seadmed võivad siiski toota kuni 200 amprit, kuid neid ei kasutata laialdaselt. Manuaalsetes süsteemides kasutatakse tavaliselt plasma- ja kaitsegaasina protsessiõhku. Need on konstrueeritud nii, et neid saab kasutada erinevate sisendpingetega, mis võivad varieeruda vahemikus 120 kuni 600 V, ning neid saab kasutada ka ühe- või kolmefaasilistes võrkudes.

Käeshoitavat metallilõikamisplasmat kasutatakse tavaliselt õhukeste töötlemise töökodadesmaterjalid, tehaste hooldusteenused, remonditöökojad, vanametalli kogumispunktid, ehitus- ja paigaldustöödel, laevaehituses, autoremonditöökodades ja kunstitöökodades. Reeglina kasutatakse seda liigse kärpimiseks. Tüüpiline 12-amprine plasmalõikur lõikab maksimaalselt 5 mm metalli kiirusega umbes 40 mm minutis. 100 amprit lõikab 70 mm kihti kiirusel kuni 500 mm/min.

Reeglina valitakse käsitsi süsteem sõltuv alt materjali paksusest ja soovitud töötlemiskiirusest. Suurt voolu andev seade on kiirem. Suure vooluga lõikamisel muutub aga töö kvaliteedi kontrollimine keerulisemaks.

Masintöötlemine

Mehhaniseeritud plasmalõikamist teostatakse masinatel, mis on tavaliselt palju suuremad kui käsitsi, ja seda kasutatakse koos lõikelaudadega, sealhulgas veevanniga või erinevate ajamite ja mootoritega varustatud platvormiga. Lisaks on mehhaniseeritud süsteemid varustatud CNC ja lõikepea joa kõrguse reguleerimisega, mis võib hõlmata põleti kõrguse eelseadistust ja pinge juhtimist. Mehhaniseeritud plasmalõikussüsteeme saab paigaldada teistele metallitöötlemisseadmetele, nagu stantsimispressid, laserlõikurid või robotsüsteemid. Mehhaniseeritud konfiguratsiooni suurus sõltub laua suurusest ja kasutatavast platvormist. Paneelsaag võib olla väiksem kui 1200x2400 mm ja suurem kui 1400x3600mm. Sellised süsteemid ei ole väga mobiilsed, nii et enne paigaldamist peaksite kaaluma kõiki nende komponente ja ka asukohta.

Toitenõuded

Standardsete toiteallikate maksimaalne voolutugevus on 100 kuni 400 A hapnikuga lõikamisel ja 100 kuni 600 A lämmastikuga lõikamisel. Paljud süsteemid töötavad madalamas vahemikus, näiteks 15 kuni 50 A. On olemas lämmastiku lõikamise süsteeme, mille voolutugevus on 1000 amprit ja rohkem, kuid need on haruldased. Mehhaniseeritud plasmasüsteemide sisendpinge on 200–600 V kolmefaasiline.

Gaasinõuded

Suruõhu, hapniku, lämmastiku ja argooni/vesiniku segusid kasutatakse tavaliselt pehme terase, roostevaba terase, alumiiniumi ja erinevate eksootiliste materjalide lõikamiseks. Nende kombinatsioonid toimivad plasma- ja abigaasidena. Näiteks pehme terase lõikamisel on lähtegaasiks sageli lämmastik, plasmaks hapnik ja abiainena kasutatakse suruõhku.

Hapnikku kasutatakse pehme süsinikterase jaoks, kuna see tekitab kvaliteetseid lõikeid kuni 70 mm paksuses materjalis. Hapnik võib toimida ka roostevaba terase ja alumiiniumi plasmagaasina, kuid tulemus pole päris täpne. Lämmastik toimib plasma ja abigaasina, kuna see tagab suurepärase lõiketulemuse peaaegu igat tüüpi metallide puhul. Seda kasutatakse suure voolu korral ja see võimaldab töödelda kuni 75 mm paksust lehtmetalli ning abigaasina lämmastiku ja argoon-vesiniku plasma jaoks.

Suruõhk on kõige levinum gaas nii plasma kui ka abigaaside jaoks. Kuni 25 mm paksuse lehtmetalli nõrkvoolulõikamisel jätab see oksüdeerunud pinna. Õhuga lõikamisel on abigaasiks lämmastik või hapnik.

Argooni-vesiniku segu kasutatakse tavaliselt roostevaba terase ja alumiiniumi töötlemiseks. Tagab kvaliteetse lõike ja on hädavajalik üle 75 mm paksuste lehtede mehhaniseeritud lõikamiseks. Süsinikdioksiidi saab kasutada ka abigaasina metalli lõikamisel lämmastikuplasmaga, kuna see saab hakkama enamiku materjalidega ja tagab hea kvaliteedi.

Lämmastiku-vesiniku segu ja metaani kasutatakse mõnikord ka plasmalõikamisprotsessis.

Mida teil veel vaja on?

Plasma ja abigaaside valik on vaid kaks kõige olulisemat otsust, mida tuleb mehhaniseeritud plasmasüsteemi paigaldamisel või kasutamisel arvestada. Gaasipaake on võimalik osta või rentida, neid on erinevates suurustes ja tuleb tagada säilitustingimused. Süsteemi paigaldamine nõuab märkimisväärsel hulgal gaasi- ja jahutusvedeliku elektrijuhtmeid ja torustikke. Lisaks kõige mehhaniseeritud plasmasüsteemile peate valima laua, saagi, CNC ja THC. OEM-id pakuvad tavaliselt mitmesuguseid riistvaravalikuid, mis sobivad iga seadme konfiguratsiooniga.

Kas mehhaniseerimine on vajalik?

Sestmehhaniseeritud plasmalõikamisprotsessi valimise keerukus, tuleb pühendada palju aega erinevate konfiguratsioonide ja süsteemikriteeriumide uurimisele. Pange tähele:

• lõigatavate osade tüübid;
• tööstuslike kaupade arv partii kohta;
• soovitud lõikekiirus ja kvaliteet;
• tarvikute maksumus.
• konfiguratsiooni käitamise kogukulu, sealhulgas elekter, gaas ja tööjõud.

Toodatavate osade suurus, kuju ja arv võivad määrata vajaliku tööstusliku tootmisseadme – CNC tüübi, laua ja platvormi. Näiteks võib väikeste osade tootmiseks vaja minna spetsiaalse ajamiga platvormi. Platvormidel kasutatavad hammaslatt-ajamid, servoajamid, ajamivõimendid ja andurid määravad lõike kvaliteedi ja süsteemi maksimaalse kiiruse.

Kvaliteet ja kiirus sõltuvad ka sellest, millist metallitöötlemisseadet, CNC-d ja gaase kasutatakse. Reguleeritava voolu ja gaasivooluga mehhaniseeritud süsteem lõikamise alguses ja lõpus vähendab materjalikulu. Lisaks vähendab CNC suure mälumahu ja võimalike seadistuste valikuga (näiteks leegi kõrgus lõike lõpus) ja kiire andmetöötlusega (sisend/väljundkommunikatsioon) seisakuaega ja suurendab kiirust. ja töö täpsust.

Lõppkokkuvõttes peab otsus mehhaniseeritud plasmalõikussüsteemi ostmise või uuendamise või käsitsi töötamise kohta olema mõistlik.

Plasmametalli lõikamisseadmed

Hypertherm Powermax45 on kaasaskantav seade, millel on suur hulk standardseid komponente, mis põhinevad inverteril, st isoleeritud paisuga bipolaartransistoril. Sellega on väga lihtne töötada, olenemata sellest, kas tegemist on õhukese terase või 12 mm paksuste plaatide lõikamisega kiirusega 500 mm/min või 25 mm paksuste plaatide lõikamiseks kiirusega 125 mm/min. Seade on võimeline tootma suurt võimsust mitmesuguste juhtivate materjalide, nagu teras, roostevaba teras ja alumiinium, lõikamiseks.

Toitesüsteemil on analoogide ees eelis. Sisendpinge - 200-240 V ühefaasiline vool võimsusega 34/28 A võimsusel 5,95 kW. Võrgu sisendpinge kõikumised kompenseeritakse Boost Conditioneri tehnoloogiaga, mis tagab põletile parema jõudluse madala pinge, kõikuva sisendvõimsuse ja generaatori toiteallika korral. Sisemised komponendid jahutatakse tõhus alt PowerCooliga, et parandada jõudlust, tööaega ja töökindlust. Selle toote teine oluline omadus on FastConnecti põleti ühendus, mis hõlbustab mehhaniseeritud kasutamist ja suurendab mitmekülgsust.

Põllil Powermax45 on kahe nurgaga disain, mis pikendab düüsi eluiga ja vähendab kasutuskulusid. See on varustatud Conical Flow funktsiooniga, mis suurendab kaare energiatihedust, mis vähendab oluliselt räbu ja toodab kvaliteetset plasmalõikust. Powermax45 hind on 1800 $.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i on kõige rohkemselle liini lõikevõimsus: nominaalne lõikepaksus - 16 mm kiirusel 224 mm / min ja maksimaalne - 22 mm. Võrreldes analoogidega on seadme töövool 30% väiksem. Plasmalõikur sobib teenindusjaamadesse, remonditöökodadesse ja väikestele hoonetele.

Seal on kerge, kuid võimas inverter, ergonoomiline käivituskaitsmed, tõhus õhutarbimine ja odavad põleti kulumaterjalid, et toota ohutut, kvaliteetset ja taskukohast plasmalõikust. AirForce 700i hind on 1500 dollarit.

Kaasas ergonoomiline käsipõleti, kaabel, 2 asendusotsikut ja 2 elektroodi. Gaasi kulu on 136 l/min rõhul 621–827 kPa. Seadme kaal on 14,2 kg.

40-amprine väljund tagab erakordse lehtmetalli lõikamise – kiirem kui teiste tootjate mehaanilised, gaasi- ja plasmaseadmed.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme on piisav alt võimas masin erinevat tüüpi terase, alumiiniumi ja muude juhtivate metallide lõikamiseks.

Toiteallikaks on 120–240 V vahelduvvool, mis reguleerib automaatselt rakendatud pinget. Kerge ja kompaktne disain muudab selle väga kaasaskantavaks.

Auto-Refire tehnoloogiaga juhitakse kaar automaatselt, mistõttu ei ole vaja pidev alt nuppu vajutada. Nominaalne lõikepaksus 40 A juures on 16mm kiirusel 330 mm/min ja maksimum on 22,2 mm kiirusel 130 mm/min. Energiatarve - 6, 3 kW. Seadme kaal käsitsi täitmisel on 10,5 kg ja masinlõikuriga - 10,7 kg. Plasmagaasina kasutatakse õhku või lämmastikku.

Milleri 625 töökindlus tuleneb tuuletunneli tehnoloogiast. Tänu sisseehitatud kiirele ventilaatorile ei satu tolm ja praht seadme sisse. LED-indikaatorid annavad teavet rõhu, temperatuuri ja võimsuse kohta. Seadme hind on $1800.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D on kaasaskantav ja kompaktne plasmamasin. 10,2 kg kaaluva liikumisega pole probleeme. Digitaalmuunduri genereeritud 50 amprine vool ja võimas MOSFET tagavad 16 mm pehme terase ja 12 mm roostevaba terase või alumiiniumi tõhusa lõikamise.

Seade kohandub automaatselt võrgupinge ja sagedusega. Vooliku pikkus - 2,9 m Pilootkaar ei puutu kokku metalliga, mis võimaldab masinat kasutada roostes, toores ja värvitud materjalide lõikamiseks. Seadet on ohutu kasutada. Lõikamisel kasutatav suruõhk ei ole inimesele kahjulik. Tugev põrutuskindel korpus kaitseb seadet usaldusväärselt tolmu ja prahi eest. Lotos LTP5000D hind on 350 $.

Plasmalõikurit ostes peaksite alati seadma esikohale kvaliteedi. Hoiduge kiusatusest osta odav madala kvaliteediga seade, kuna selle kiire kulumine pikemas perspektiivis toob kaasapalju suuremad kulud. Muidugi ei tasu ka üle maksta, on piisav alt korralikke eelarvevalikuid ilma tarvikuteta ja suure võimsuseta, mida ei pruugi kunagi vaja minna.