Home / Интересное / Как работает аппарат плазменной резки металла

Как работает аппарат плазменной резки металла

Плазморез — устройство, позволяющее на высокой скорости раскроить заготовки металла разных марок, толщины, сплавов. Принцип работы оборудования прост: газ, воздух разогревается, ионизируется, приобретает токопроводящие свойства. Аппарат генерирует поток плазмы, который выполняет высокоточный разрез, максимально ровный, не требующий дополнительной обработки.

Как устроено оборудование для раскройки заготовок

Работу аппарата плазменной резки металла обеспечивают конструктивные элементы:

  • Источник питания оборудования. Подает рабочее напряжение, ток для генерации дуг: дежурной и разрезающей. Диапазон напряжения может колебаться в пределах 240-400 В. Показатель зависит от модификации прибора. Источник питания позволяет регулировать силу подаваемого тока, поддерживать стабильность дуги.

  • Плазмотрон. Прибор, задача которого вырабатывать плазму из рабочего вещества (газы, воздух), создавать стабильную плазменную дугу. Конструкция включает сопло, электрод.

  • Пакет из шлангов, кабеля. Работа аппарата активируется путем подачи через соединительные кабели плазменного газа, тока, напряжения и охлаждающего вещества к плазмотрону.

  • Система поджига дуги. Контур генерирует переменный ток 5000 В, частотой 2 МГц, образующий искру внутри плазмотрона. Результат: поджигается режущая дуга.

Головкой для резака, защитными колпачки, роликовыми упорами комплектуют конструкцию аппарата плазменной резки. Модели приборов предусматривают наличие завихрителя, он размещен перед входом в сопло. Элемент нужен, чтобы обеспечить подачу газов (вихревую) непосредственно в дуговую камеру. Результат: дуга становится более стабильной, эффективно сжимается.

Принципы работы аппаратов плазменной резки

Воздух и электричество — главные составляющие, обеспечивающие успешное разрезание заготовок. Как работает устройство:

  1. Источник энергии генерирует, подает в плазмотрон высокочастотные токи. В аппарате возникает электрическая дуга, ее температура достигает 6 000-8 000 °С.

  2. В плазматрон нагнетается сжатый воздух, газ, смесь из нескольких компонентов. На внушительной скорости поток преодолевает патрубка, проходя через образовавшуюся электрическую дугу. Результат процесса: сжатое вещество нагревается до 30 000 °С, ионизируется, трансформируясь в плазму. В новом агрегатном состоянии преобразованное вещество превращается в мощный проводник электрического тока.

  3. Плазма, минуя сопло, локально разогревает заготовку. Металл начинает плавиться, аппарат делает ровный разрез за счет стабильной дуги.

  4. Вспомогательный поток воздуха на большой скорости сдувает с поверхности заготовки частички металла.

Важно: чтобы разрез получился максимально ровный, без дефектов, плазмотрон держат строго перпендикулярно плоскости реза. Максимальное отклонение может составить всего 10-50°.

Скорость разогретого ионизированного потока возрастет, если увеличить расход рабочего газа. При увеличении диаметра сопла скорость движения сжатого воздуха уменьшится.

Какие газы можно использовать для работы плазмореза

От характеристик, особенностей плазмообразующего вещества зависит качество резки заготовок:

Газ

Особенности

Воздух

Высокоэнергетическая смесь из кислорода и азота подходит для резки нелегированных, высоколегированных, алюминиевых, низколегированных заготовок. Воздух позволяет нарезать тонкие листы с четким, аккуратным швом

Аргон

Инертный газ плохо подходит для идеальной плазменной резки. Он не позволяет развить высокую скорость раскраивания заготовок, край может получиться скругленным, иметь чешуйчатую структуру

Кислород

Его использование исключает появление пор в разрезных швах, можно достичь высокой скорости резки. Нет риска появления скругленных краев

Водород

Газ схож по характеристикам с аргоном, нельзя считать оптимальным вариантом для качественной плазменной резки металла

Азот

Большой угол скоса при нарезании, нельзя добиться четко параллельных борозд. Уменьшается свариваемость швов из-за насыщения металла азотом

Где применяется аппарат

Оборудование для плазменной резки можно назвать многофункциональным, универсальным. Прибор легко раскраивает материалы с разными характеристиками, толщиной, теплопроводностью. Помимо сплавов, чистого металла аппарат способен разрезать камень, некоторые виды пластмассы. В промышленности высокоскоростное оборудование используют для нарезки:

  • Чугуна.

  • Труб разного диаметра.

  • Стали включая и нержавеющие виды.

  • Бетона.

  • Организации отверстий.

  • Листового металла и сплавов.

  • Художественной и фигурной резки.

Плазморезы — альтернатива кислородным приборам, не способным обрабатывать нержавеющую сталь, которая широко используется в быту, промышленности. Высокоточное оборудование практически не имеет конкурентов с точки зрения организации аккуратных, ровных срезов без наплывов.