Контакты

Вход на сайт

Аппараты для плазменной резки от компании Lincoln Electric

Аппараты для плазменной резки от компании Lincoln Electric
Аппараты для плазменной резки
 
Высокопроизводительные аппараты плазменной резки Lincoln Electric
 
 
Плазменная резка, обработка и технологии плазменной резки
Плазменная обработка, обработка материалов низкотемпературной плазмой, генерируемой дуговыми или высокочастотными плазматронами. При плазменной обработке изменяется форма, размеры, структура обрабатываемого материала или состояние его поверхности. Плазменная обработка включает: разделительную и поверхностную резку, нанесение покрытий, наплавку, сварку, разрушение горных пород (плазменное бурение).
Плазменная обработка получила широкое распространение вследствие высокой по промышленным стандартам температуры плазмы (~ 104 К), большого диапазона регулирования мощности и возможности сосредоточения потока плазмы на обрабатываемом изделии; при этом эффекты плазменной обработки достигаются как тепловым, так и механическим действием плазмы (бомбардировкой изделия частицами плазмы, движущимися с очень высокой скоростью - так называемый скоростной напор плазменного потока). Удельная мощность, передаваемая поверхности материала плазменной дугой, достигает 105-106 вт/см2, в случае плазменной струи она составляет 103-104 вт/см2. В то же время тепловой поток, если это необходимо, может быть рассредоточен, обеспечивая "мягкий" равномерный нагрев поверхности, что используется при наплавке и нанесении покрытий.
Резка металлов осуществляется сжатой плазменной дугой, которая горит между анодом (разрезаемым металлом) и катодом плазменной горелки. Стабилизация и сжатие токового канала дуги, повышающее её температуру, осуществляются соплом горелки и обдуванием дуги потоком плазмообразующего газа (Ar, N2, H2, NH4 и их смеси).
Для интенсификации резки металлов используется химически активная плазма. Например, при резке воздушной плазмой O2, окисляя металл, даёт дополнительный энергетический вклад в процесс резки. плазменной дугой режут нержавеющие и хромоникелевые стали, Cu, Al и др. металлы и сплавы, не поддающиеся кислородной резке. Высокая производительность плазменной резки позволяет применять её в поточных непрерывных производственных процессах. Мощность установок достигает 150 квт.
Неэлектропроводные материалы (бетоны, гранит, тонколистовые органические материалы) обрабатывают плазменной струей (дуга горит в сопле плазменной горелки между её электродами). Нанесение покрытий (напыление) производится для защиты деталей, работающих при высоких температурах, в агрессивных средах или подверженных интенсивному механическому воздействию. Материал покрытия (тугоплавкие металлы, окислы, карбиды, силициды, бориды и др.) вводят в виде порошка или проволоки в плазменную струю, в которой он плавится, распыляется, приобретает скорость ~ 100-200 м/сек и в виде мелких частиц (20-100 мкм)наносится на поверхность изделия.
Плазменные покрытия отличаются пониженной теплопроводностью и хорошо противостоят термическим ударам. Мощность установок для напыления 5-30 квт, максимальная производительность 5-10 кг напыленного материала в час. Для получения порошков со сферической формой частиц, применяемых в порошковой металлургии, в плазменную струю вводят материал, частицы которого, расплавляясь, приобретают под действием сил поверхностного натяжения сферическую форму. Размер частиц может регулироваться в пределах от нескольких мкм до 1 мм. Более мелкие (ультрадисперсные) порошки с размерами частиц 10 нм и выше получают испарением исходного материала в плазме и последующей его конденсацией.
Свойство плазменной дуги глубоко проникать в металл используется для сварки металлов. Благоприятная форма образовавшейся ванны позволяет сваривать достаточно толстый металл (10- 15 мм) без специальной разделки кромок.
Сварка плазменной дугой отличается высокой производительностью и, вследствие большой стабильности горения дуги, хорошим качеством. Маломощная плазменная дуга на токах 0,1-40 а удобна для сварки тонких листов (0,05 мм) при изготовлении мембран, сильфонов, теплообменников из Ta, Ti, Mo, W, Al.
Технологии плазменной резки:
Для чего можно использовать плазменную резку и как она конкурирует с газовой.
Плазменную резку можно осуществлять по любому типу проводящего металла — конструкционным сталям, алюминию, нержавеющей стали и другим материалам. Резка конструкционных сталей происходит быстрее и на большую глубину.
Как же сопоставить плазменную резку с газовой резкой?
При газовой резке разрез осуществляется за счёт химической реакции и поэтому спектр материалов ограничен сталями и другими сплавами на основе железа.Плазменная резка — электрофизический процесс. Его энергии достаточно для того, чтобы расплавить металл и выдуть его. Именно поэтому с помощью плазмы можно резать материалы, не содержащие железа, требуются меньшие навыки и резка происходит гораздо быстрее. В процессе не участвуют легковоспламеняемые и взрывчатые материалы, что делает процесс плазменной резки существенно более безопасным.
Однако у плазменной резки есть два недостатка: во-первых, стоимость источника плазменной резки выше, чем установки для газовой резки, а во-вторых, для газовой резки не требуется электричество и сжатый воздух.
Критерии выбора установки для плазменной резки
Одним из наиболее важных критериев установки для плазменной резки является толщина металла, который потребуется разрезать. Источники тока для плазменной резки различается по мощности. Для резки материала толщиной 6 мм вполне достаточно источника, обеспечивающего невысокий ток. Для материала толщиной 12мм потребуется более высокий ток. Менее мощный источник тоже сможет разрезать металл этой толщины. Проблема в том, что недостаточно мощный источник не позволит сделать чистый рез — края получатся не гладкими, покрытыми шлаком и окалиной. Кроме того, в этом случае скорость резки существенно ниже.
Каждый источник имеет свой диапазон толщин разрезаемого материала:
20ти-амперный источник хорош для резки материала толщиной примерно 6мм;
для материала толщиной 12мм лучше иметь источник с выходным током 50–60 А;
материал толщиной от 18 до 25 мм потребует уже 80ти-амперного источника.
Выбор оптимальной скорости резания
При выборе установки для плазменной резки следует учитывать такую характеристику, как скорость резания (см/мин) в рабочем диапазоне толщин металлов. Если вы чаще всего режете 6 мм металл, то установка с более высоким выходным током позволит производить резку гораздо быстрее, чем машина с более низким током, хотя обе справятся с задачей. Для производственных применений желательно выбирать источники с выходным током в 2 раза большим, чем минимально требуемый. Например, для того чтобы выполнять длинные резы с высокой скоростью и качеством по стали толщиной 6мм, следует выбрать источник с током, подходящим для резки стали толщиной 12мм — около 60 А.
Для продолжительных по времени операций резки или работы в автоматизированных системах источник должен допускатьнепрерывную работу в течение требуемого времени. В противном случае источник или горелка могут перегреться и потребовать охлаждения. Рабочий цикл (ПВ) — это процент десятиминутного интервала, в течение которого источник и горелка могут непрерывно работать. Например, 60% ПВ при токе 60 А означает, что непрерывная резка может производиться на токе в 60А на протяжении 6 минут из 10ти. Как правило, чем выше ПВ, тем дольше можно осуществлять непрерывную резку.
Может ли источник осуществлять поджиг дуги без высокочастотных схем?

В большинстве источников тока для плазменной резки высокая частота используется для создания пилотной дуги, осуществляющей электрический пробой воздушного промежутка. Однако этот способ поджига не самый лучший, т.к. создаёт огромное количество помех работе расположенного рядом электронного оборудования, и в ряде случаев может просто необратимо вывести его из строя. Кроме того, высокочастотный поджиг дуги не всегда стабилен, а управляющая им электроника склонна к отказам.

Популярная Сварка!

Сбор новостей

Ленты новостей