Plazmové řezání je všestranný proces tepelného zpracování, který je vhodný pro rovné i tvarové řezání téměř jakéhokoli kovu. Jedná se o uhlíkové a nerezové oceli, litinu, titan, hliník, měď a slitiny na jejich bázi. Stačí si vybrat správné vybavení a provozní režimy: průměr trysky frézy, řezný proud, napětí a řeznou rychlost s přihlédnutím k tloušťce obrobku.
Více o podstatě plazmového řezání, o tom, jak je plazmová řezačka uspořádána a funguje, jak se liší modely zařízení a plazmové hořáky.
Zařízení a princip činnosti plazmových řezaček
Součástí plazmového řezacího systému je transformátor nebo invertorový zdroj energie, kompresor nebo válec s hadicí a regulátorem tlaku pro přívod stlačeného vzduchu a plazmová řezačka nebo plazmový hořák.
Jako zdroj energie působí elektrický oblouk, který je tvořen stěnami trysky, stabilizován hustým proudem plazmotvorného plynu a přiváděn do řezné zóny pomocí špičky plazmového hořáku. Oblouk hoří mezi elektrodou s nespotřebovatelnou vložkou a obrobkem. Teplota plazmového plynu může dosáhnout 250000 XNUMX C.
Princip činnosti plazmové řezačky je založen na lokálním ohřevu a vyfukování roztaveného tekutého kovu proudem plazmy – ionizovaného a zahřátého na ultravysoký plyn, který přenáší elektrický oblouk na obrobek. Díky vysoké hustotě energie a koncentraci tepla na malé ploše se kov rychle taví. Díky vysoké kinetické energii proudu plazmy je tavenina okamžitě odstraněna z řezné zóny, což zajišťuje řezání obrobku bez strusky.
Klíčovým prvkem plazmové řezačky je řezačka. Jeho hlavní prvky:
- držák elektrody s elektrodou, obvykle wolframem legovaným oxidy lanthanu a yttria;
- plazmovou generovací komoru a trysku, která generuje stlačený elektrický oblouk;
- izolátor, který odděluje sestavu elektrody od trysky, a vířič, který pomáhá stabilizovat stlačený oblouk;
- kanály pro přívod plazmotvorného a ochranného plynu a chladicí systém pro elektrodu a trysku vystavené působení vysokých teplot.
Při zapnutí plazmového hořáku se mezi elektrodou a hrotem vytvoří pomocný nebo záložní (pilotní) oblouk. Vytváří cestu pro pracovní nebo hlavní oblouk. Pracovní oblouk se vytvoří, když se pilotní oblouk dotkne obrobku. Poté můžete začít řezat.
Jediný pracovní plyn je uvnitř plazmového hořáku rozdělen na plazmotvorný a ochranný proud, který ochlazuje hlavu hořáku.
Typy plazmových řezaček
Plazmové řezací stroje se dělí do dvou hlavních skupin. Jedná se o zařízení pro ruční řezání kovu a systémy pro mechanizované zpracování.
Ruční plazmové řezací stroje lze rozdělit do dvou typů:
- Domácnost. Jedná se o přenosné modely s pracovním cyklem 50-60%, umožňující pracovat z jednofázové sítě a při maximálním výstupním řezném proudu až 60 A. S jejich pomocí můžete řezat kov o tloušťce až 20 mm .
- Profesionální. Jedná se o výkonná zařízení připojená do třífázové sítě a poskytující maximální řezný proud až 160 A. Mohou řezat obrobky o tloušťce až 55 mm.
Průmyslové mechanizované plazmové řezací systémy mají rozsah nastavení řezného proudu od 5 do 800 A. Používají se v těžkém průmyslu pro práci s díly o tloušťce až 90 mm, kdy je potřeba vysoká produktivita, přesnost řezání a čisté hrany.
Typy a klasifikace plazmových hořáků
Pro práci s plazmovou řezačkou a řešení konkrétních problémů potřebujete plazmovou řezačku k tomu určenou. Plazmatrony se liší designem, technickými vlastnostmi a technologickými možnostmi.
Typ chlazení
Plazmová řezačka může být chlazena vzduchem nebo kapalinou. U vzduchem chlazených plazmových hořáků elektroda a tryska ochlazují ochranný plyn, který je přiváděn různými kanály: otvory v těle prvků nebo prostorem, který vzniká při spojování jednotlivých dílů. Takové frézy se používají pro domácí a profesionální účely.
U kapalinou chlazených plazmových hořáků jsou tryska a řezací elektroda chlazeny vodou přiváděnou na povrchy systémem kanálů s uzavřeným okruhem. Tepelná kapacita vody je vyšší než u vzduchu. Chlazení kapalinou je účinnější a používá se u hořáků určených pro řezání vysokými proudy.
Typ zapálení oblouku
Zapálení plazmového oblouku může být pneumokontaktní a vysokofrekvenční.
V prvním případě se po stisku tlačítka plazmového hořáku uzavře elektroda, tryska a obrobek, přivede se stlačený vzduch a zapálí se pilotní oblouk. Stlačený vzduch zvedne pohyblivou odpruženou tyč a nastaví trysku do provozního režimu, ve kterém hoří hlavní oblouk mezi elektrodou a obrobkem.
Ve druhém případě dojde k zapálení bez pilotního oblouku pomocí vysokofrekvenčního oscilátoru v plazmové řezačce. Po stisknutí tlačítka plazmové řezačky vyšle oscilátor puls do elektrody. Není nutné dotýkat se obrobku, k zapálení pracovního oblouku stačí hořák přiblížit k povrchu.
Druh použitého plynu
Jako plazmotvorné a ochranné médium se používá nejen stlačený vzduch, ale i další plyny a směsi plynů. Volba závisí na vlastnostech technologického procesu, požadavcích na kvalitu řezu a zpracovávaném materiálu.
Existují plazmové hořáky, které jsou navrženy pro práci s jedním plynem, a dvouplynové modely, které umožňují používat jeden plyn jako plazmu a jiný k ochraně řezné zóny.
Použitelné plyny a kombinace:
- Stlačený vzduch. Univerzální řešení a nejlepší volba z hlediska kvality, hospodárnosti a rychlosti řezání uhlíkové oceli a slitin, nerezové oceli a hliníku.
- Dusík. Prodlužuje životnost elektrody a dalších částí hořáku a poskytuje čisté řezy v nerezové oceli a neželezných kovech, ale rychlost řezání je nižší než u vzduchové plazmy.
- Argonovo-vodíkové plazma a dusík. Kombinace se používá pro řezání silné nerezové oceli a hliníku, drážkování oceli, pokud je pro dobrou svařitelnost potřeba čistá hrana.
- Kyslík. Vhodné pro vysoce přesné řezání konstrukčních ocelí, kde je požadována dokonalá hrana bez otřepů, stejně jako menší úhel a vyšší řezná rychlost.
- Vodíkové plazma a stlačený vzduch. Kombinace se používá výhradně pro řezání hliníkových polotovarů za účelem zvýšení rychlosti a zvýšení tloušťky kovu.
Typ řezání
Stejně jako plazmové řezačky se řezačky liší proudovým zatížením a nosností. Dělí se do dvou skupin:
- Pro ruční řezání. Používají stlačený vzduch, jsou určeny pro řezání při proudech do 60-80 A a řezání kovu do tloušťky 20-25 mm.
- Pro mechanizované a automatické řezání. Mohou využívat nejen stlačený vzduch, ale i jiné plyny a směsi a mají vodní chlazení, určené pro řezání při proudech od 100 A.
Existují univerzální hořáky pracující na stlačený vzduch, dusík, směsi a proudy do 300 A, které lze použít pro ruční i mechanizované řezání.
Jak vybrat plazmovou řezačku a řezačku
Při výběru plazmové řezačky je třeba vzít v úvahu rozsah tloušťky kovu, se kterým plánujete pracovat, úkoly, které je třeba řešit, a provozní podmínky. Podívejte se na funkce, jako jsou:
- Rozsah řezného proudu. Pro přibližný výpočet můžete použít závislost 4 A na 1 mm uhlíkové oceli a 5-6 A na 1 mm hliníku a nerezové oceli.
- Na trvání. Záleží na tom, zda dokážete řezat kov nebo řezat součást bez přerušení pracovního cyklu.
- Parametry sítě a spotřeba. Plazmové řezačky mohou pracovat z domácí jednofázové i třífázové sítě, která musí vydržet plánovanou zátěž.
Při výběru hořáku dbejte na to, jaký rozsah řezného proudu má plazmová řezačka, s jakým plynem budete pracovat a jakou tloušťku kovu.
Důležité! Výrobci mohou ve specifikacích hořáku uvést pouze maximální tloušťku kovu pro upichovací řez, nebo maximální a doporučenou tloušťku, tzn. tak, aby bylo provedeno vysoce kvalitní dokončovací řezání. Oddělovací řez se vyznačuje nižší přesností dílů, drsností hran, přítomností záblesků a silným natavením.
Pokud výrobce neuvedl doporučenou tloušťku, můžete si ji vypočítat sami. Od maxima je nutné odečíst cca 30 %.
Pro výběr plazmové řezačky a řezací trysky můžete použít tabulku s přibližnými hodnotami
