Станки плазменной резки

Применение сварочного оборудования для резки металла возможно только при наличии определенного опыта и специальных навыков. Специализированные аппараты плазменной резки металла отличает простота и удобство в использовании, значительно более высокая точность операций и безопасность.

Машины для плазменной обработки металла изначально предназначались в судостроительной, автомобильной промышленности, машиностроении. Новые модели плазморезов вполне реально применять в домашних бытовых целях, так как это достаточно компактные, мобильные, удобные и бюджетные устройства.

Плазморезы. Особенности и возможности использования.

Бытовая потребность в ручной резке металла возникает обычно при проведении строительных и ремонтных работ. Плазморез гораздо эффективнее и безопаснее привычной болгарки для раскроя листового металла, труб и других металлопрокатных изделий.

Возможность точного управления, чистота реза позволяют применять также ручные машины плазменной резки для выполнения художественных работ по металлу.

Ручную модель удобно использовать почти в любом месте. Ее эксплуатационные характеристики, простота управления и точность дают возможность многоцелевого использования оборудования.

Основные сферы применения:

• промышленное использование, когда в производственных целях требуется быстро разрезать какой-либо металл, произвести раскрой любой сложности в серийном производстве. В промышленности используют более мощные автоматизированные станки обработки металла плазмой, рассчитанные на поточное производство и большие нагрузки;
• для решения бытовых задач. Наиболее широко ручные плазморезы используют в строительстве: при возведении кровель, монтаже трубопровода и сантехники, изготовлении металлических строительных конструкций и прочих работах, где востребована фигурная порезка или раскрой металла. Отдельная задача – изготовление металлических художественных изделий. Ручная модель появилась совсем недавно, поэтому бытовое применение оборудования пока не столь распространено, как промышленное.

Выпускаемые устройства резки металла плазмой отличаются техническими показателями и набором возможностей. Выбирая модель, следует понимать ее конкретное целевое назначение.

Принцип воздушно-плазменной резки и устройство аппарата.

В основе работы оборудования лежит использование способности воздуха изменять физические свойства: при очень быстром максимально сильном нагреве (свыше 25 000о C) воздух, ионизируясь, превращается в плазму, способную пропускать электричество. Аппарат подает на металлическую поверхность струю сжатого воздуха, разогретую электрической дугой. Объединенное действие плазмы и электрического тока ускоряет разрезание материала. Точечное быстрое высокотемпературное воздействие в месте реза не успевает деформировать обрабатываемую заготовку.

Описанный физический процесс реализует аппарат, включающий такие конструктивные узлы:

1. Плазмотрон (плазменный резак) является основным рабочим узлом аппарата, осуществляющим собственно резку. По тому, как устроена горелка плазмотрона, плазморезы делят на два вида:
   
   
   • аппарат прямого воздействия, используемый только для резки материалов, что проводят электрический ток. В этом случае обрабатываемая металлическая деталь сама является частью цепи образующей дугу;
   • аппарат косвенного воздействия, в котором в образовании дуги деталь не задействована, ее заменяет электрод, находящийся внутри прибора. Используется в моделях подороже, может обрабатывать не проводящие ток материалы.
    
2. Сопло является важной функциональной частью плазматрона, которая формирует режущую плазменную струю. Параметры сопла определяют возможности плазмореза. Диаметр определяет способ обработки: от простого реза до сложной формы раскроя. Длина сопла (не превышает 1,8 диаметра) влияет на скорость резки и качество резания: более длинное сопло позволяет делать самый точный рез.
3. Находящийся в корпусе прибора с косвенным воздействием электрод из гафния, при включении в цепь, производит электрическую дугу.
4. Компрессор служит для подачи с нужной скоростью воздушного потока. Процесс образования плазмы требует, чтобы используемый воздух был сухим, не был загрязнен машинным маслом, подавался максимально равномерно и с определенной скоростью. Встроенный в плазморез при производстве компрессор строго соответствует именно таким условиям, что позволяет существенно улучшить производительность оборудования и срок его службы. В конструкции ручных резаков с компрессором всегда предусмотрен встроенный осушитель воздуха. Поэтому ручные модели, имеющие в составе компрессор наиболее оптимальны и эффективны.

Плазменные резаки промышленного назначения не оборудованы встроенным компрессором и осушителем, они подбираются отдельно, согласно техническим характеристикам входящих в состав оборудования устройств.

Выбор воздушно-плазменного резака для домашнего применения.

Выбирая модель для использования в бытовых потребностях, следует учесть предпочтения в предполагаемом использовании, характеристики инструмента, возможности, производительность аппарата. Принципиальное значение также имеют устройства, поставляемые в комплекте с основным оборудованием.

Особенное значение имеют следующие характеристики:

• способ питания, от которого напрямую зависит скорость раскроя и показатели производительности резака. Существуют варианты подключения: в двухфазную сеть с напряжением 220 Вольт, с 3 фазами при напряжении 380 Вольт. Для домашнего применения лучше ориентироваться на тип питания, который есть дома. Производительность моделей, работающих от обычной сети, практически всегда достаточна для бытовых задач;
• мощность аппарата. Для бытовых целей оптимальны аппараты дающие на выходе ток до 90 А, которым доступна обработка металлических заготовок 30 мм толщины. Когда стоит задача порезки толстого материала (в пределах 100 мм), нужно выбрать более мощную модель – от 90 до 170 А;
• ПВ — коэффициент продолжительности непрерывной работы, который указан в описании основных характеристик. Показатель 70% означает – аппарат может работать не более 7 мин. В домашнем применении хватит ПВ=50 (60)%;
• параметры сопла. Скорость резки определяется соотношением его диаметра к длине и является техническим параметром, указанным в техническом паспорте оборудования. Увеличение диаметра сопла увеличивает выходное напряжение. Длинное сопло повышает точность и чистоту резки;
• расходные материалы и комплектующие необходимые для работы плазмореза. Для сложного фигурного раскроя металла, операций поставленных на конвейер, точного копирования деталей дополнительно может потребоваться специальный стол-копир и некоторые специализированные приспособления, облегчающие выполнение конкретных технологических процессов.

Критерии выбора бытовых моделей отличаются от таковых для промышленных станков плазменной резки. Принципиально важный для промышленных режущих станков максимально высокий показатель продолжительности работы ПВ (как правило, 100%), в случае ручных устройств, предназначенных для домашних работ, не является определяющим критерием выбора и может быть вполовину ниже.

Порядок организации работы ручного плазменного резака.

Обучиться правильным приемам обращения с инструментом несложно, однако для получения качественного результата потребуется обзавестись практическими навыками. Правильный порядок работы с плазменным оборудованием включает следующую последовательность операций:

• На первом этапе в устройство производится подача сжатого воздуха.
• Установив высокую силу тока, в нескольких местах надрезают заготовку, затем ток снижают до рабочего значения.
• Резку производят с подобранными к характеристикам заготовки параметрами тока и скорости. Неверный выбор проявится в образовании излишков окалины на резе.
• Рукоять аппарата следует держать под наклоном примерно в 40о относительно обрабатываемой поверхности.
• Окончив резку, следует продолжить некоторое время подавать в горелку резака воздушную струю, чтобы несколько охладить прибор.
• Соблюдать правила безопасной эксплуатации инструмента даже при кратковременной работе: непременно надевать защитные очки и перчатки (иногда необходим и респиратор), которые уберегут от возможного попадания окалины, искр, ожогов.

Преимущества и недостатки плазменной резки

Способы резки металла с использованием плазменного и газового оборудования имеют свои плюсы и минусы, предпочтения для разных задач. В каждом случае следует определиться с постановкой предстоящих задач, качественными характеристиками ожидаемого результата.

К преимуществам резки плазмой (в сравнении с газовой) можно отнести:

• возможность работы с любым металлом (а в случае резака непрямого воздействия и неметаллическими материалами);
• при наличии определенного опыта результатом являются очень точные и качественные резы;
• независимость от газовых баллонов, которые периодически нужно заправлять;
• высокая скорость обработки;
• точечный нагрев металла, что минимизирует возможные деформации заготовок.

К недостаткам плазменного оборудования относятся:

• необходимость в дополнительной комплектации (если оно не встроено в аппарат) для подготовки воздуха к подаче;
• требует определенных профессиональных навыков для выполнения сложных операций;
• необходимы защитные средства (очки, перчатки, респиратор) и наличие хорошей вентиляции в месте проведения работ.

Резка металла плазмой — новая прогрессивная технология, которая вышла за пределы масштабных производств и все больше находит применение в быту, художественных и технических ремеслах.