Плазмова різка металу: види та принцип дії, пристрій плазмотрона, відео технології різання плазмою

Ще зовсім в недалекому минулому для того, щоб розрізати метал, доводилося вдаватися до абсолютно незручним громіздким апаратів, що працюють на газі. При цьому такі різаки не завжди могли впоратися з поставленим завданням. На сьогоднішній день як на невеликих підприємствах, так і на промислових об’єктах широко використовується плазмова різка, з допомогою якої можна максимально точно обробити метал будь-якої конфігурації і товщини.

Принцип дії плазмової різки

Плазмова резка – це розподільна обробка металу з допомогою термічного процесу. Роль ріжучого інструменту тут грає струмінь низькотемпературної плазми.

Принцип дії плазмового апарату:

  1. Між металом, що розрізається і електродом або соплом плазмотрона створюється електрична дуга з температурою в 5000С.
  2. В сопло під тиском надходить газ, за рахунок чого температура електричної дуги підвищується до 20 000 С.
  3. Газ іонізується і перетворюється в високотемпературний газ або низькотемпературну плазму.
  4. Від нагрітої дуги зростає іонізація, і температура газової струменя підвищується до 30 000С. Під час цього процесу потік плазми володіє високою теплопровідністю і яскраво світиться.
  5. Плазма зі швидкістю в 500-1500 м/с виникає з сопла, потрапляє на підготовлений метал, розігріває його і плавить в місці розрізу.

Більш наочно процес різання металу за допомогою плазмотрона можна подивитися на відео.

Види плазмового різання

Плазмова різка металу буває декількох видів:

  1. Проста. При такому способі використовується електричний струм і повітря. Довжина електричної дуги під час такого процесу обмежена, тому при товщині листа в кілька міліметрів обробка поверхонь порівнюється з різкою лазером. Простий спосіб застосовується для обробки тільки м’якою або низьколегованої сталі. При розрізі матеріалу задирки не утворюються, кромка залишається рівною. Іноді замість повітря може застосовуватися азот.

  2. З застосуванням води. Під час різання вода використовується для охолодження плазмотрона і захисту зрізу від негативного впливу навколишнього середовища. Крім цього, водою поглинаються усі шкідливі випаровування.

  3. З використанням захисного плазмоутворюючого газу. Зріз під час такої різання захищений від навколишнього середовища, тому якість розрізання металу збільшується.

Також різати метал можна за допомогою дуги або струменя. У першому випадку оброблюваний матеріал є частиною кола, в другому – дуга утворюється між електродами.

Пристрій для плазмового різання металів

Головним елементом устаткування є плазмовий різак, який називається плазмотроном. Його основні складові:

  1. Електрод, який розташований в задній частині камери. Він утворює електричну дугу.

  2. Сопло відповідає за форму потоку плазми та її швидкість.

  3. Термостійкий ізолятор розташований між соплом і електродом.

Крім плазматрона, пристрій для різання металу обладнано:

  • компресором або газовим балоном;
  • джерелом живлення;
  • набір шлангів або кабелів, призначені для з’єднання плазмотрона з компресором і джерелом живлення.

Так як за допомогою апарату працювати доводиться на вазі, рез може вийти нерівним. Тому для поліпшення якості різання рекомендується використовувати підставки чи спеціальні упори, які надіваються на сопло.

На відео можна подивитися, як ріжеться матеріал з допомогою плазмотрона.

Переваги і недоліки плазмового різання

У порівнянні з лазерною різкою, роботи по різанню металів з допомогою плазми мають багато переваг:

  1. Матеріал можна точно і швидко розрізати незалежно від того, який він товщини.
  2. З допомогою плазми розрізається будь-метал: тугоплавкий, чорний, кольоровий.
  3. Апаратом для плазмового різання можна обробляти не тільки метал, але й інші матеріали.
  4. Плазмотроном легко ріжуться матеріали різної ширини і під кутом.
  5. Під час робіт в повітря практично не викидаються забруднюючі речовини.
  6. Вироби виходять практично без забруднень і з найменшою кількістю дефектів.
  7. Плазмотроном можна виконувати художні роботи. З його допомогою доступна художня різання деталей, складна фігурна різка.
  8. Так як метал перед роботою прогрівати не потрібно, скорочується час запису.

Всі достоїнства плазмового різання можна побачити на відео нижче.

Як і будь-який апарат, поряд з перевагами, плазмотрон має свої недоліки:

  • необхідність дотримання правила обслуговування;
  • великий шум, створюваний апаратом під час його роботи;
  • товщина металу, що розрізає не повинна бути більше 10 сантиметрів;
  • висока вартість плазмотрона.

Технологія плазмового різання

Перед першим використанням плазмотрона рекомендується подивитися відео і вивчити, як відбувається весь процес.

  1. Пальник плазми розміщується близько до краю заготовки.
  2. Включається кнопка «Пуск». Після цього спочатку запалиться чергова дуга, а потім ріжуча.
  3. Пальник з оброблюваного матеріалу слід вести повільно, з нахилом в 90 градусів.
  4. З допомогою контролю за появою бризок регулюється швидкість розрізання. Якщо з іншого боку бризок металу немає, то матеріал повністю розрізати не вдалося. Причинами можуть бути: неправильний кут нахилу пальника, низький струм, висока швидкість апарату.
  5. Після завершення процесу пальник необхідно нахилити, так як ще якийсь час буде йти повітря.

Якщо під час роботи з якоїсь причини згасне плазмова дуга, то потрібно припинити подачу газу, потім апарат заново включити і почати обробку.

Кілька корисних порад

Перед початком робіт на апараті для плазмового різання металу слід ретельно вивчити схему підключення і перевірити справність шлангів і кабелів.

Якість різання безпосередньо залежить від типу і конфігурації сопла. Його діаметр впливає на формування дуги і швидкість її утворення, а також на ширину різу і обсяг пропускається газу або повітря. Тому після застосування сопла з правильно підібраним діаметром, можна отримати якісний і чистий зріз з рівними краями.

Для поліпшення ріжучих характеристик довжину сопла можна збільшити, а також його у будь-який момент можна поміняти.

Щоб в результаті роботи матеріал не деформувався, не було задирок та окалин, необхідно правильно розрахувати струм. Для цього спочатку подається високий струм і робиться пара надрізів. По отриманому результату буде видно — залишити струм високим чи потрібно його знизити.

Звичайно, ціна на обладнання для плазмового різання досить висока. Однак придбаний апарат досить швидко окупиться, тому при покупці його вартість не повинна бути визначальним чинником.