Plazminio pjovimo prietaisas

Plazminio pjovimo technologija kasdieniame gyvenime naudojama labai retai, tačiau pramonėje ji yra labai paplitusi. Atsižvelgiant į tai, kad plazminio pjaustytuvo pagalba galite lengvai, greitai ir efektyviai pjauti beveik bet kokį laidų metalą, taip pat kitas medžiagas – akmenį ir plastiką, jis naudojamas mechaninėje inžinerijoje, laivų statyboje, komunalinėse paslaugose, reklamos gamyboje , įrangos remontui ir daug daugiau. Pjūvis visada pasirodo lygus, tvarkingas ir gražus. Tie, kurie tik ketina įsisavinti šią technologiją, gali būti suinteresuoti pagrįstu klausimu, kas yra plazminio pjovimo įtaisas, koks yra jo veikimo principas, taip pat kokie yra plazminių pjaustytuvų tipai ir kam jie naudojami. Visa tai suteiks bendrą supratimą apie plazminio pjovimo technologiją, leis jums teisingai pasirinkti perkant ir įvaldyti prietaiso veikimą..

Plazminio pjovimo staklių veikimo principas

Kaip veikia plazminis pjaustytuvas? O ką reiškia žodis „plazma“? Kad plazminis pjaustytuvas veiktų, reikia tik dviejų dalykų – elektros ir oro. Energijos šaltinis į degiklį (plazmatroną) tiekia aukšto dažnio sroves, dėl kurių plazmatrone atsiranda elektros lankas, kurio temperatūra yra 6000 – 8000 ° C. Tada suslėgtas oras nukreipiamas į plazmatroną, kuris dideliu greičiu išmetamas iš atšakos vamzdžio, praeina per elektros lanką, įkaista iki 20 000 – 30 000 ° C temperatūros ir yra jonizuojamas. Jonizuotas oras praranda dielektrines savybes ir tampa elektros laidininku. Plazma yra būtent šis oras..

Išbėgus iš purkštuko, plazma lokaliai kaitina ruošinį, kuriame reikia pjauti, metalas lydosi. Ant priekinio pjūvio paviršiaus susidariusios išlydyto metalo dalelės pučiamos dideliu greičiu bėgančios oro srovės. Taip pjaunamas metalas.

Padidėjus oro srautui, plazmos srauto greitis (šildomas jonizuotas oras) padidėja. Jei padidinsime purkštuko skersmenį, per kurį išbėga plazma, tada greitis sumažės. Plazmos greičio parametrai yra maždaug tokie: esant 250 A srovei, jis gali būti 800 m / s.

Kad pjūvis būtų tolygus, plazmatroną reikia laikyti statmenai pjovimo plokštumai, didžiausias leistinas nuokrypis yra 10 – 50 °. Pjovimo greitis taip pat yra labai svarbus. Kuo jis mažesnis, tuo pjūvis tampa platesnis, o pjovimo paviršiai tampa lygiagrečiai. Tas pats atsitinka, kai srovė padidėja..

Jei padidinsite oro sąnaudas, pjovimo plotis sumažės, tačiau pjovimo briaunos taps lygiagrečios..

Plazminio pjovimo prietaisas

Plazminio pjovimo mašina susideda iš maitinimo šaltinis, plazmatronas ir kabelio žarnos pakuotė, per kurį prijungtas maitinimo šaltinis ir kompresorius su plazmatronu.

Plazminio pjovimo staklių maitinimo šaltinis gali būti transformatorius arba keitiklis, tiekiantis didelę srovę į plazminį degiklį..

Plasmatronas, iš tikrųjų tai yra pagrindinis aparato elementas – plazminis pjaustytuvas. Kartais per klaidą visas aparatas vadinamas plazminiu degikliu. Galbūt taip yra dėl to, kad plazminio pjaustytuvo maitinimo šaltinis nėra unikalus, bet gali būti naudojamas kartu su suvirinimo aparatu. Ir vienintelis elementas, skiriantis plazminį pjaustytuvą nuo kito prietaiso, yra plazminis degiklis.

Pagrindiniai plazmatrono komponentai yra elektrodas, antgalis ir izoliatorius tarp jų..

Plazmatrono korpuso viduje yra mažo skersmens cilindrinė kamera, kurios išleidimo kanalas yra gana mažas ir leidžia suformuoti suspaustą lanką. Lanko kameros gale yra elektrodas, kuris sužadina elektros lanką..

Elektrodai oro plazmos pjovimui galima pagaminti iš berilio, hafnio, torio ar cirkonio. Šių metalų paviršiuje susidaro ugniai atsparūs oksidai, neleidžiantys sunaikinti elektrodo. Tačiau šiems oksidams susidaryti reikia tam tikrų sąlygų. Dažniausiai yra hafnio elektrodai. Tačiau jie nėra pagaminti iš berilio ir torio, o kalti yra patys oksidai: berilio oksidas yra labai radioaktyvus, o torio oksidas yra toksiškas. Visa tai gali turėti itin neigiamą poveikį operatoriaus darbui..

Kadangi elektros lanko inicijavimas tarp elektrodo ir apdirbamo metalo ruošinio yra tiesiogiai sunkus, pirmiausia užsidega vadinamasis bandomasis lankas – tarp elektrodo ir plazmatrono galo. Šio lanko stulpelis užpildo visą kanalą. Po to į kamerą pradedamas tiekti suspaustas oras, kuris, eidamas per elektros lanką, įkaista, jonizuojasi ir padidėja 50–100 kartų. Plazmatrono antgalis susiaurėja žemyn ir iš įkaitintų jonizuotų dujų / oro sudaro plazmos srautą, kuris iš purkštuko išmetamas 2–3 km / s greičiu. Šiuo atveju plazmos temperatūra gali siekti 25–30 tūkst. Tokiomis sąlygomis plazmos elektrinis laidumas tampa maždaug toks pat kaip ir apdorojamo metalo..

Kai plazma išpūsta iš purkštuko ir degikliu paliečia ruošinį, susidaro pjovimo plazminis lankas – darbinis, o bandomasis lankas užgęsta. Jei staiga dėl kokių nors priežasčių taip pat užgeso darbinis lankas, būtina sustabdyti oro tiekimą, vėl įjungti plazminį degiklį ir suformuoti bandomąjį lanką, o tada paleisti suslėgtą orą.

„Plasmatron“ antgalis gali turėti skirtingus dydžius ir nuo to priklauso visos plazmatrono galimybės ir darbo su juo technologija. Pavyzdžiui, oro kiekis, kuris gali praeiti per šį skersmenį per laiko vienetą, priklauso nuo plazmos degiklio antgalio skersmens. Plazminio degiklio pjovimo plotis, veikimo greitis ir aušinimo greitis priklauso nuo sunaudoto oro kiekio. Plazminiai pjaustytuvai naudoja purkštukus, kurių skersmuo ne didesnis kaip 3 mm, o gana ilgi – 9 – 12 mm. Purkštuko ilgis turi įtakos pjovimo kokybei, kuo ilgesnis purkštukas, tuo geriau pjūvis. Tačiau čia reikia būti atsargiems, matavimas yra svarbus visur, nes per didelis purkštukas nusidėvės ir greičiau sugrius. Optimalus ilgis laikomas 1,5 – 1,8 karto virš purkštuko skersmens.

Būtina, kad katodo vieta būtų griežtai nukreipta į katodo (elektrodo) centrą. Tam naudojamas sūkurinis suspausto oro / dujų tiekimas. Jei sūkurinis (tangentinis) oro tiekimas sutrinka, katodo vieta kartu su lanku judės katodo centro atžvilgiu. Visa tai gali sukelti nestabilų plazmos lanko deginimą, dvigubo lanko susidarymą ir net plazmos degiklio gedimą..

Plazminio pjovimo procesas naudojamas plazmos formavimas ir apsaugines dujas. Plazminio pjovimo įtaisai, kurių srovė yra iki 200 A (galite pjauti iki 50 mm storio metalą), naudoja tik orą. Šiuo atveju oras yra plazmą formuojančios ir apsauginės dujos, taip pat aušinimo dujos. Sudėtinguose pramonės portaluose naudojamos kitos dujos – azotas, argonas, vandenilis, helis, deguonis ir jų mišiniai.

Plazminio pjovimo staklės antgalis ir elektrodas yra eksploatacinės medžiagos, kurias reikia pakeisti laiku, nelaukiant, kol jos visiškai nusidėvės..

Iš esmės įprasta pirkti plazminius pjaustytuvus paruoštus, svarbiausia yra teisingai pasirinkti tinkamą įrenginį, tada jums nereikės „baigti failo“. Nors mūsų šalyje yra „Kulibinai“, kurie gali savo rankomis pasidaryti plazminio pjovimo mašiną, kai kurias dalis įsigydami atskirai.

Plazminio pjovimo staklių įvairovė

Plazminiai pjaustytuvai išsiskiria keliais skirtingais parametrais. Plazminio pjovimo įtaisai gali būti nešiojami įrenginiai, portalo sistemos, šarnyrinės konsolės mašinos, specializuotos konstrukcijos ir įrenginiai su koordinačių pavara. Ypač pabrėžiamos plazminio pjovimo staklės CNC (Computer Numerical Control), kurios sumažina žmogaus kišimąsi į pjovimo procesą. Tačiau, be šių, yra ir kitų gradacijų..

Įrankiai pjovimui rankiniu būdu ir mašinomis

Rankinė plazminio pjovimo mašina Jis naudojamas rankiniam metalo pjovimui, kai plazmos degiklį laiko žmogus ir nukreipia jį išilgai pjovimo linijos. Atsižvelgiant į tai, kad plazmatronas visada yra pakabinamas virš apdorojamo ruošinio, žmogaus ranka gali šiek tiek drebėti net įprasto kvėpavimo metu, visa tai turi įtakos pjūvio kokybei. Jis gali būti nukaręs, netolygiai supjaustytas, trūkčioti ir pan. Siekiant palengvinti operatoriaus darbą, ant plazminio degiklio antgalio yra specialūs stabdikliai. Su juo plazminį degiklį galite uždėti tiesiai ant ruošinio ir atsargiai nukreipti. Tarpas tarp purkštuko ir ruošinio visada bus tas pats ir atitiks reikalavimus.

Mašinų pjovimo įtaisai yra portalo tipo plazminiai pjaustytuvai ir įtaisai, skirti automatiniam dalių ir vamzdžių pjovimui. Tokie prietaisai naudojami gamyboje. Pjovimo kokybė su tokiu plazminiu pjaustytuvu yra ideali; papildomo krašto apdorojimo nereikia. Programinės įrangos valdymas leidžia atlikti įvairių formų pjūvius pagal brėžinį, nebijant atsitrenkti į ranką netinkamu momentu. Pjūvis yra tikslus ir lygus. Tokių plazminio pjovimo staklių kaina yra eilės tvarka didesnė nei rankinių.

Transformatorių ir inverterių plazminio pjovimo staklės

Yra transformatoriniai ir inverteriniai plazminiai pjaustytuvai.

Transformatoriniai plazminiai pjaustytuvai sunkesni už inverterius ir didesni, tačiau jie yra patikimesni, nes jie nesugenda esant įtampos šuoliams. Tokių prietaisų veikimo laikas yra ilgesnis nei keitiklių ir gali siekti 100%. Toks parametras, kaip įtraukimo trukmė, tiesiogiai veikia darbo su įrenginiu specifiką. Pavyzdžiui, jei darbo ciklas yra 40%, tai reiškia, kad degiklis gali veikti be pertraukos 4 minutes, o tada jam reikia 6 minučių poilsio, kad atvėstų. 100% darbo ciklas naudojamas gamyboje, kur aparato darbas trunka visą darbo dieną. Transformatoriaus plazminio pjaustytuvo trūkumas yra didelis energijos suvartojimas.

Transformatoriniai plazminiai pjaustytuvai gali būti naudojami storesniems ruošiniams pjauti. Panašios oro plazminio pjovimo staklės kaina yra didesnė nei inverterio. Taip, ir tai yra dėžė ant ratų.

Inverteriniai plazminio pjovimo staklės dažniau naudojami kasdieniame gyvenime ir mažose pramonės šakose. Jie yra daug ekonomiškesni energijos suvartojimui, turi mažesnį svorį ir matmenis ir dažniausiai yra rankinis aparatas. Inverterio plazminio pjaustytuvo pranašumas yra stabilus lanko deginimas ir 30% didesnis efektyvumas, kompaktiškumas ir galimybė dirbti sunkiai pasiekiamose vietose.

Oro plazminio pjovimo ir vandens plazminio pjovimo staklės

Verta paminėti, kad yra ne tik oro plazmos pjovimo staklės, kurių veikimo principas ir prietaisas buvo aprašyti aukščiau, bet ir vandens plazmos pjaustymo mašinos.

Jei į oro plazminiai pjaustytuvai oras veikia kaip plazma formuojanti, ir kaip apsauginė, ir kaip aušinimo dujos vandens plazminiai pjaustytuvai vanduo veikia kaip aušintuvas, o plazmos formuotojas – vandens garai.

Oro plazminio pjovimo pranašumai yra maža kaina ir mažas svoris, tačiau trūkumas yra tas, kad pjaustomo ruošinio storis yra ribotas, dažnai ne didesnis kaip 80 mm.

Vandens plazmos pjaustytuvų galia leidžia pjauti storus ruošinius, tačiau jų kaina yra šiek tiek didesnė.

Vandens plazmos pjovimo mašinos veikimo principas yra tas, kad vietoj suslėgto oro naudojami vandens garai. Tai leidžia atsisakyti oro ar dujų balionų kompresoriaus naudojimo. Vandens garai yra klampesni už orą, todėl jų reikia kur kas mažiau, tiekimo skardinėje užtenka maždaug mėnesiui ar dviem. Kai plazminis degiklis teka elektros lanku, į jį tiekiamas vanduo, kuris išgaruoja. Tuo pačiu metu darbinis skystis pakelia neigiamą polių katodą nuo teigiamo poliaus katodo. Dėl to užsidega elektros lankas, garai jonizuojami. Dar prieš plazminiam degikliui priartėjus prie ruošinio, plazminis lankas užsidega ir atlieka pjovimą. Ryškus šios kategorijos plazminių pjaustytuvų atstovas yra „Gorynych“ aparatas, tokio plazminio pjovimo aparato kaina yra apie 800 USD..

Kontaktinės ir bekontaktinės plazminio pjovimo staklės

Priklausomai nuo to, ar pjaunama medžiaga yra įtraukta į plazminio pjovimo elektros grandinę, ar ne, pjovimo tipas priklauso nuo kontakto ir be kontakto.

Kontaktinis plazminis pjovimas arba plazminis lanko pjovimas atrodo taip: lankas dega tarp plazminio degiklio elektrodo ir ruošinio. Tai taip pat vadinama tiesioginiu lanku. Lanko stulpelis yra suderintas su plazmos srove, kuri dideliu greičiu išeina iš purkštuko. Pro plazmos degiklio antgalį išpūstas oras suspaudžia lanką ir suteikia jam skvarbių savybių. Dėl aukštos 30 000 ° C oro temperatūros padidėja jo nutekėjimo greitis ir plazma turi stiprų mechaninį poveikį išpūstam metalui.

Kontaktinis pjovimas naudojamas dirbant su metalais, kurie gali praleisti elektrą. Tai dalių, turinčių tiesius ir išlenktus kontūrus, pjovimo vamzdžių, juostelių ir strypų gamyba, ruošinių skylių padarymas ir daug daugiau..

Bekontaktis plazminis pjovimas arba pjovimas plazmos srove atrodo taip: tarp elektrodo ir plazmos degiklio formavimo galo dega elektros lankas, dalis plazmos stulpelio iš plazmos degiklio per purkštuką ištraukiama ir yra greitaeigė plazmos srovė . Būtent ši srovė yra pjovimo elementas..

Nekontaktinis pjovimas naudojamas dirbant su nelaidžiomis medžiagomis (nemetalais), pvz., Akmeniu.

Darbas su plazminio pjovimo staklėmis ir oro plazminio pjovimo technologija yra visas menas, reikalaujantis žinių, kantrybės ir visų taisyklių bei rekomendacijų laikymosi. Plazminio pjovimo įtaiso išmanymas ir supratimas padeda efektyviai ir tiksliai atlikti darbą, nes operatorius supranta, kokie procesai vienu ar kitu metu vyksta plazmos degiklyje ir už jo ribų, ir gali juos valdyti. Taip pat svarbu laikytis visų saugos priemonių ir saugos priemonių, pavyzdžiui, būtina dirbti su plazminiu pjaustytuvu suvirintojo kostiume, su skydu, pirštinėmis, uždarytais batais ir aptemptomis kelnėmis iš natūralaus audinio. Kai kurie metalo pjovimo metu išsiskiriantys oksidai gali padaryti nepataisomą žalą žmogaus plaučiams, todėl būtina dirbti su apsaugine kauke arba bent jau užtikrinti gerą vėdinimą darbo vietoje..