Plazmové řezání kovů za dostupnou cenu – OPS Plant
Plazmové řezání je efektivní vysoce přesná metoda zpracování kovů, která spočívá v rychlém, úzkoohrnném ohřevu jeho povrchu na teplotu tání a následném vyfouknutí roztavených částic. Proces mechanizovaného plazmového řezání je regulován normou GOST 14792-80 a vztahuje se na polotovary řezané z ocelového plechu (tepelně odolné, žáruvzdorné, korozivzdorné, vysoce legované a uhlíkové oceli běžné jakosti), jakož i na hliníkový plech o tloušťce 5-60 mm a jeho slitiny. Norma stanoví ukazatele kvality řezné plochy a přesnosti řezaných dílů podle tříd, které se určují po očištění řezné plochy od otřepů a strusky.
Technologie řezání plazmou
Tato technologie řezání souvisí s vysokoteplotním zpracováním kovů a je založena na použití plazmy. Řezání probíhá vystavením povrchu plechu horkému proudu vzduchu nebo inertního plynu dodávaného pod vysokým tlakem. Vysokých teplot (od 5000 30000 do 120 1000 °C) se dosahuje ionizací proudu plynu při jeho průchodu elektrickým obloukem. Pro vytvoření elektrického oblouku se používají systémy s různým výkonem. Síla proudu v nich může být až 50 A (u ručních řezaček), až 000 3,5 A u mechanizovaných plazmových řezaček a až 160 XNUMX A u výkonných průmyslových CNC strojů s minimálním průměrem výstupu trysky. Provozní rychlost vzduchu nebo plynu je od jednoho a půl do čtyř kilometrů za sekundu. Maximální tloušťka zpracovávaného plechu je XNUMX mm u ručních řezaček a až XNUMX mm u průmyslových zařízení.
Druhy plazmového řezání kovů
Z hlediska procesní technologie existují dva typy plazmového řezání:
- řezání plazmovým paprskem;
- řezání plazmovým obloukem.
V prvním případě se mezi elektrodami samotného plazmového hořáku vytvoří elektrický oblouk, bez účasti zpracovávaného materiálu. Tento typ zpracování lze použít pro plazmové řezání neželezných kovů a dalších materiálů, které nevedou elektrický proud. Jejich řezání má svá specifika. Například stlačený vzduch lze použít k řezání hliníku o tloušťce až 70 mm, ale při tloušťce až 20 mm lze dosáhnout vyšší kvality řezu použitím čistého dusíku jako plynu a u plechů, jejichž tloušťka přesahuje 100 mm, se doporučuje použít směs vodíku a argonu ve stejných dílech. Podobnou směs plynů je vhodné použít pro plazmové řezání tlusté vysoce legované oceli a mědi.
V případě plazmového obloukového řezání hraje roli druhé elektrody samotný obrobek – plech s elektrickou vodivostí. Je zahrnut v elektrickém obvodu a zařízení pracující na tomto principu se nazývá plazmový hořák s přímým působením.
Obě možnosti jsou považovány za vysoce efektivní a poměrně nákladově efektivní. Plazmové řezání je však považováno za nákladově efektivnější pro ocel (uhlíkovou a legovanou) do tloušťky 50 mm, hliník do tloušťky 120 mm, litinu do tloušťky 90 mm a měď do tloušťky 80 mm.
Stroje pro plazmové řezání kovů
Stroje používané pro plazmové řezání kovů v moskevském závodě OPS jsou moderní high-tech zařízení s numerickým řízením. Základní část stroje se skládá z profilových lišt, pracovní plochy a pohyblivé řezačky. Proud vzduchu, plynu nebo směsi plynů, vytlačovaný kompresorem, prochází elektrickým obloukem, ohřívá se na teplotu tání zpracovávaného kovu, je veden k řezné linii a pohybuje se podél ní, čímž odřezává nepotřebnou část plechu. V tomto případě má velký význam správná funkce systému regulace výšky řezačky.
Stacionární plazmové řezačky se instalují v průmyslových dílnách. Podle typu konstrukce se dělí na konzolové, kloubové a portálové. Každý stroj se vyznačuje určitou sadou vlastností:
- povaha proudu (střídavý nebo stejnosměrný);
- druh plynu, který tvoří plazmu (vzduch, argon, dusík, kyslík);
- druh chladicího plynu (oxid uhličitý nebo vzduch);
- manévrovatelnost polohování;
- řezání zdroje energie;
- rychlost řezání.
Podle požadavků GOST nesmí rychlost řezání plechu při jeho plazmovém řezání pomocí ručních plazmových řezaček překročit 6500 mm za minutu. Pro CNC stroje neexistuje žádné omezení rychlosti, ale je třeba zvážit skutečnost, že příliš vysoká rychlost může vést k poškození zpracovávaného povrchu. Je také třeba se vyhnout přehřátí kovu, protože vystavení příliš vysokým teplotám může způsobit tepelnou deformaci obrobku.
Co se týče softwaru, pro modelování dílů získaných plazmovým řezáním se kromě technických parametrů nastavení stroje modeluje i trajektorie řezného prvku. K tomu se používají speciální programy – AutoCAD, CorelDraw, SolidCam, SolidWork a další, v závislosti na výrobci zařízení. Výkres načtený do řídicí jednotky je vhodně kódován a převeden do postupné posloupnosti akcí stroje. Účast obsluhy na výrobě dílů je minimální.
Aplikace laserového řezání
Řezání laserem se používá v kovoobráběcí výrobě k následujícím účelům:
- výroba kovových konstrukcí;
- řezání válcovaných kovových výrobků – včetně železných, neželezných a žáruvzdorných kovů;
- umělecké zpracování detailů.
Plazmové řezání se široce používá v letecké výrobě, strojírenství, stavbě lodí a investiční výstavbě. V posledním jmenovaném případě se používá k výrobě designových prvků, schodů a plotů. Technologie se také používá při zpracování litinového šrotu (broušení).