Plazmové řezání kovu: vlastnosti a výhody metody | Encyklopedie NAYADA Práškové lakování

Existuje mnoho způsobů, jak řezat kovové výrobky. Pokud je prioritou rychlé zpracování při relativně nízkých nákladech, pomůže plazmové řezání kovů. Výkon, a tedy i produktivita specializovaného zařízení je 6–7krát vyšší než u tradičního plynového hořáku. Kvalita řezu je srovnatelná s pokročilou laserovou technologií za nižší cenu. Plazmové řezání kovů je druh tepelného řezání. Řezačka je plazmová tryska – vysokorychlostní proud ionizovaného horkého plynu. Aniž bychom zacházeli do vědeckých podrobností, plazma je koncentrovaný zdroj tepla, jehož teplota může dosáhnout 30 000 °C. Díky tomu je možné řezat materiály, které běžný kyslíkový hořák řezat nedokáže.

Hlavní výhody plazmového řezání

• Univerzální. Materiály: železné a neželezné kovy, jejich slitiny, uhlíkové, legované a jiné oceli. Výrobky – plechy, trubky, profily, přířezy, díly.
• Bezodkladně. Při řezání prvků malé a střední tloušťky (do 50 mm) je rychlost práce 25krát vyšší než u řezání plamenem.
• Kvalitativně. Současně s řezáním plazma vyfukuje přebytečnou taveninu. Lokální ohřev eliminuje tepelné deformace v okolí postižené oblasti.
• Přesně. Pomocí profesionálního vybavení můžete provádět rovné i zakřivené řezy a vytvářet otvory, včetně složitých tvarů.
• Ziskové. Cena plazmového řezání kovů do značné míry závisí na použitém plynu absolutně volný vzduch je vhodný pro většinu kovových výrobků.

Technologické funkce

Pro vytvoření vysokoteplotního a vysokorychlostního plazmového oblouku (nebo paprsku) se používá plazmový hořák – plazmový generátor. Za prvé, zařízení tvoří pracovní elektrický oblouk – jeho teplota je asi 5000 stupňů. Poté plyn vstupuje do trysky zařízení – při interakci s elektrickým obloukem je ionizován a přeměněn na plazmu o teplotě asi 30 000 stupňů. Kromě vysoké teploty má proudění vysokou rychlost 500–1500 m/s. Oblouk (nebo paprsek) s takovými vlastnostmi si poradí s řezáním kovu do tloušťky 200 mm.

Efektivita se snoubí s kvalitou – proud plazmy vyfoukne přebytečnou taveninu z dutiny řezu, takže na hranách téměř nevzniká vodní kámen ani otřepy. Navíc díky vysoké koncentraci plazmatu se kov lokálně zahřívá ani v bezprostřední blízkosti linie řezu nedochází k tepelnému namáhání nebo deformaci.

Zařízení pro řezání plazmou

Podle principu činnosti jsou plazmatrony rozděleny do dvou typů:

• plazmová řezačka s přímým obloukem vytváří oblouk mezi svou elektrodou a vodivým kovovým produktem. Přímý oblouk má nejvyšší účinnost, takže řezání plazmovým obloukem je optimální v průmyslovém měřítku;
• plazmová řezačka s nepřímým paprskem vytváří svůj vlastní pracovní oblouk mezi elektrodou a tryskou. Zpracovávaný povrch není součástí obvodu, takže řezání plazmovým paprskem je méně účinné. Hlavními oblastmi použití jsou tenké kovové výrobky, materiály s nízkou vodivostí a dielektrika.

Zařízení se také liší účelem:

• domácí plazmatrony lehký a kompaktní, ale výkon je nízký. Výkon stačí na řezání dílů o tloušťce 15–20 mm. Průměrná řezná rychlost – 6 m/min. Ruční zařízení musí být drženo zavěšené i pro zkušeného operátora je obtížné dosáhnout vysoké kvality řezu. Často jsou na okrajích viditelné nepravidelnosti, prověšení a stopy škubání;
• průmyslové plazmatrony Jsou to výkonné, vysoce výkonné jednotky. Zpravidla jsou součástí automatických linek, kde lze pomocí CNC naprogramovat nejsložitější řezání. Díky flexibilnímu nastavení je možné na jednom stroji provádět plazmové řezání plechů, trubek a dalších válcovaných výrobků. Precizní zpracování umožňuje splnit předpisy GOST pro všechna hlavní kritéria – kolmost, hranatost, natavení horní hrany, drsnost.

Je jasné, že ruční řezání nezaručuje kvalitu. Pokud potřebujete přesné a efektivní zpracování kovů (zejména ve velkém), měli byste se obrátit na specializovanou firmu se silným technickým zázemím.

Plazmové řezání kovů ve společnosti NAYADA

Naše společnost je profesionálem v oblasti zpracování kovů, mezi naše služby patří také řezání plazmou. Spolupracujeme s klienty z Moskvy, moskevského regionu a dalších regionů země – dodáváme hotové výrobky po celém hlavním městě a regionu (máme vlastní vozidla) a zajišťujeme dodávku po celém Rusku prostřednictvím spolehlivé přepravní společnosti.

Pracujeme se všemi kovy, slitinami, ocelí. Řežeme plechy, trubky a další výrobky do tloušťky 100 mm. Technická základna – výkonná přímočinná plazmová řezačka KEDR CUT-60G. Zařízení je vhodné pro obzvláště tvrdé oceli do tloušťky 20 mm a může řezat pletivo a děrované výrobky. Práce se provádí rychle – díky výkonnému chlazení vzduchem zařízení nevyžaduje dlouhé přestávky. Pro komplexní řezání je plazmová řezačka napojena na automatický CNC systém.

Chcete-li si objednat služby plazmového řezání nebo se poradit s technologem, zavolejte nám, požádejte o zpětné zavolání nebo vyplňte formulář zpětné vazby na webu.

V současné době existuje několik různých způsobů řezání kovových výrobků. Všechny metody se od sebe liší efektivitou a cenou. Ale důležitým faktorem je, že některé metody lze použít pouze v průmyslovém podniku, zatímco jiné lze použít i doma.

Z metod používaných v každodenním životě je třeba zvláště zdůraznit plazmové řezání kovů. Koneckonců, ve skutečnosti je účinnost této metody omezena tím, jak zkušený je mistr a zda byla instalace správně vybrána.

Pro lepší pochopení se blíže podíváme na to, co je řezání kovů pomocí plazmy, jak se provádí a v jakých oblastech jej lze použít.

Základy plazmového řezání kovů

Než pochopíte základy plazmového řezání kovových výrobků, musíte vědět, co je to plazma. Protože kvalita konečného výsledku přímo závisí na správném pochopení tohoto pojmu a principů práce s plazmatronem.

Aby bylo možné úspěšně řezat kovy, musí být pracovní paprsek sestávající z kapaliny a plynu nasměrovaný na zpracovávaný povrch upraven na určité vlastnosti. Mezi tyto vlastnosti patří:

• rychlost. Pracovní paprsek je aplikován na povrch kovového výrobku pod vysokým tlakem. To znamená, že řezání plazmou zahrnuje okamžité zahřátí kovu a jeho následné foukání. Je třeba poznamenat, že rychlost proudového letadla může dosáhnout 1.5-4 km za sekundu;
• teplota. Protože k vytvoření plazmy je nutné zahřát kovový produkt na 5-30 tisíc stupňů Celsia v co nejkratším čase, používá se k dosažení tohoto indikátoru elektrický oblouk. Poté, co vzduch dosáhne požadované teploty, ionizuje, změní své vlastnosti a získá schopnost vést elektrický proud. Proces plazmového řezání může také používat systémy proudění vzduchu a speciální odvlhčovače k ​​odstranění přebytečné vlhkosti;
• přítomnost elektrického obvodu. Hned je třeba poznamenat, že naprosto vše o řezání kovů pomocí plazmy se lze naučit pouze praxí. Před zakoupením instalace je však stále třeba vzít v úvahu určité nuance. Na moderním trhu jsou dostupné přímé a nepřímé plazmatrony. Jejich hlavní rozdíl spočívá v tom, že první typ zařízení lze použít pouze s těmi materiály, které mohou vést elektrický proud a mohou být zařazeny do elektrické sítě, zatímco pro druhý typ tato nuance nemá absolutně žádný význam. To je důvod, proč použití nepřímých plazmatronů umožňuje řezat kovy a jakékoli jiné materiály, které nevedou proud.

Ke všemu výše uvedenému je třeba také dodat, že plazmové řezání tlustých kovových výrobků se téměř nepoužívá. Proč? Jde o to, že tento druh řezání je poměrně drahý a neefektivní.

Jak se provádí plazmové řezání kovů?

Základní princip činnosti řezání kovů pomocí plazmy by měl být popsán následovně.

• Za prvé, kompresor dodává vzduch do plazmatronového hořáku.
• Za druhé, díky téměř okamžitému zahřátí proudu vzduchu pomocí elektrického proudu začne sám procházet elektřina a tvořit plazma. Některá zařízení mohou místo vzduchu používat inertní plyny.
• Za třetí, řezání kovové konstrukce pomocí plazmy se provádí okamžitým úzkým zahřátím povrchu na určitou teplotu a následným vyfouknutím roztaveného kovu.
• Za čtvrté, po dokončení všech řezných prací vzniká odpad, který zahrnuje zbytky plechu, odřezky, okuje a zbytky roztaveného kovu.

Protože pro úspěšné řezání pomocí plazmy je materiál zahříván do kapalného stavu, tloušťka kovu by neměla překročit určitou hodnotu. Například tloušťka hliníku by neměla být větší než 120 mm, mědi – více než 80 mm, legované a uhlíkové oceli více než 50 mm a litiny – více než 90 mm.

Druhy plazmového řezání kovů

V současné době existují dva způsoby zpracování kovových výrobků, na kterých závisí vlastnosti plazmového řezání. Tyto metody jsou:

• řezání plazmovým obloukem. Tato metoda je ideální pro všechny druhy kovů, které mohou vést elektrický proud. Ve většině případů se pro průmyslová zařízení používá řezání plazmovým obloukem. Celá podstata metody spočívá v tom, že plazma vzniká díky oblouku, který se objeví mezi plazmatronem a povrchem zpracovávaného kovu;
• řezání plazmovým paprskem. V tomto případě je oblouk vytvořen přímo v samotném plazmatronu. Díky tomu je řezání plazmovým paprskem univerzálnější a umožňuje řezání nekovových výrobků. Hlavní nevýhodou této metody je nutnost pravidelné výměny elektrod.

Je třeba poznamenat, že řezání kovů pomocí plazmy funguje stejně jako standardní řezání obloukem, ale v tomto případě se nepoužívají nám známé elektrody. Je však třeba vzít v úvahu, že účinnost řezání závisí především na tloušťce zpracovávaného materiálu.

Rychlost a přesnost procesu plazmového řezání

Stejně jako u jiných typů tepelného zpracování materiálů dochází při plazmovém řezání kovů k roztavení výrobku, což ovlivňuje kvalitu řezu. Kromě toho existují další nuance charakteristické pro výše uvedenou metodu. A to:

• kužel. V závislosti na výkonu instalace a na tom, jak zkušený řezák byl, může být zúžení 3-10 stupňů;
• tavení okrajů. Bez ohledu na profesionalitu řemeslníka a režim řezání kovové konstrukce dojde na začátku práce k mírnému natavení povrchu;
• řezná rychlost. Standardní postup řezání kovu pomocí plazmatronu se provádí poměrně rychle a s minimální spotřebou napětí a elektřiny. Pokud vezmeme v úvahu technické vlastnosti ručních instalací a normy GOST, pak by rychlost řezání kovu pomocí plazmy neměla být vyšší než 6500 mm/min;
• řezné vlastnosti. Rychlost a kvalita plazmového řezání závisí na operacích, které je třeba provést. Například konvenční štípací řez bude vyžadovat nejméně času a navíc většina strojů dokáže řezat kov až do tloušťky 64 mm. No, pokud je nutné provést tvarové řezání, bude to trvat déle a tloušťka zpracovávaného materiálu by neměla přesáhnout 40 mm.

Důležitou nuancí je, že rychlost a kvalita plazmového řezání do značné míry závisí na dovednosti specialisty. Proto přesný a čistý řez s minimální odchylkou od požadovaných rozměrů může provést pouze kvalifikovaný pracovník se specializovaným vzděláním.

Je možné řezat neželezné kovy pomocí plazmy?

V závislosti na druhu materiálu, jeho hustotě a mnoha dalších technických charakteristikách lze pro zpracování neželezných kovů použít různé způsoby řezání. V každém případě však při řezání neželezných slitin je třeba vzít v úvahu následující doporučení:

• Při řezání nerezové oceli není vhodné používat stlačený vzduch. V závislosti na tloušťce materiálu lze použít buď čistý dusík, nebo dusík smíchaný s argonem. Kromě toho byste si neměli nechat ujít nuanci, že nerezové oceli jsou citlivé na střídavé proudy, protože to může vést k rychlému poškození materiálu.
  Nejoptimálnějším řešením pro řezání nerezové oceli je použití instalace s nepřímým nárazem;
• Stlačeným vzduchem lze řezat hliník až do tloušťky 70 mm. Ale jeho použití je nepraktické, pokud má materiál nízkou hustotu.

Rozsah použití plazmového řezání kovů

V současné době jsou plazmatrony široce populární a žádané. A to není vůbec překvapivé, protože ve srovnání s jinými zařízeními pro řezání kovu vám výše uvedené zařízení umožňuje dosáhnout vysoce kvalitních řezů při relativně nízkých nákladech na ruční instalaci.

Dnes se plazmové řezání kovových konstrukcí používá v následujících odvětvích:

• zpracování kovů. Pomocí plazmy můžete bez jakýchkoli potíží řezat absolutně jakýkoli kov, včetně žáruvzdorných, železných a neželezných;
• výroba kovových konstrukcí;
• zpracování různých dílů a umělecké kování. Buďte si jisti, že s pomocí plazmové řezačky bude možné vytvořit díl téměř jakékoli složitosti;
• automobilový průmysl, výroba letadel, investiční výstavba a mnoho dalšího.

Je třeba poznamenat, že použití plazmových řezacích strojů nebylo schopno nahradit ruční zařízení.

Umělecké plazmové řezání kovů poskytuje jedinečnou možnost vytvořit díl, který přesně odpovídá představě designéra či umělce, což umožňuje jeho použití pro dekorativní dekoraci schodišť, plotů, zábradlí apod.

Hlavní výhody a nevýhody plazmového řezání kovů

Dnes se plazmové řezání kovů používá téměř v každém odvětví. Důvody této prevalence jsou skryty ve výhodách zákroku. Mezi výhody výše uvedené metody tedy patří:

• vysoká rychlost a produktivita. Pokud tuto metodu porovnáme se standardním řezáním elektrodou, pak plazmové řezání umožňuje dokončit všechny práce několikanásobně rychleji;
• nízké náklady. Pokud potřebujete ušetřit peníze, pak je plazmové řezání ideálním řešením. Hlavní a jediné omezení spočívá v tloušťce materiálu. Koneckonců je ekonomicky nerentabilní a nepraktické řezat například ocel, jejíž tloušťka je větší než 50 mm;
• přesnost. Díky použití moderního zařízení jsou deformace z tepelného zpracování prakticky neviditelné a nevyžadují další zpracování;
• bezpečnost řezání.
  Pokud jde o negativní aspekty tohoto druhu řezání kovů, nevýhody zahrnují:
• omezení související s tloušťkou řezu;
• přísné požadavky na zpracování kovových dílů.

Porovnání laserového a plazmového řezání kovů

Hlavním rozdílem mezi řezáním plazmou a řezáním laserem je způsob expozice povrchu zpracovávaného materiálu.

Ano, nepochybně laserové zařízení poskytuje nižší procento tavení a také vyšší produktivitu a rychlost zpracování součásti, ale tento druh zpracování bude stát řádově více a navíc by měla být tloušťka zpracovávaného materiálu nepřesahuje 20 mm.

Co se týče plazmového řezání, v tomto případě plazmatron stojí méně a má širší rozsah aplikací.