Плазменный раскрой металла — особенности технологии

Плазменная резка — это технология выполнения разделительных операций с листовым металлом значительной толщины (до 80 мм), преимущественно для условий мелкосерийного и единичного производства. При реализации данного процесса применяется тепло высокотемпературной плазмы. Современные станки для плазменного раскроя оборудуются системами автоматизации раскроя, что обеспечивает повышенное значение коэффициента использования обрабатываемых сталей и сплавов.

Технологические преимущества и особенности плазменной резки

Используя плазму как локализованный высокотемпературный источник нагрева металла до температур его размерного плавления (5500-6000 °С), рассматриваемый процесс характеризуется:

• Большой скоростью разделения заготовки: до 65-70 м/ч по листовой стали толщиной 30 мм.
• Возможностью обработки материалов различной твердости — от алюминия до нержавеющей стали.
• Сравнительно высокой точностью раскроя, с допусками не выше 3,0 мм на 1 пог. м. длины листа.
• Относительно невысокими инвестиционными затратами на внедрение.
• Удобным и простым перепрограммированием процесса на иные типоразмеры заготовок из листовой стали.

Характерной особенностью процесса является то, что электрическая дуга не включена в общую исполнительную цепь станка. Плазменный раскрой металла происходит таким образом. Инструментальная головка станка (включает в себя две коаксиально размещённые трубки, предназначенные для подачи рабочих газов — аргона и азота) размещается в корпусе, выходной конец которого образует коническое сопло. Оно экранируется специальной водоохлаждающей трубкой, что обеспечивает увеличение срока службы основных расходных материалов и деталей станка. Расстояние от сопла до разрезаемой поверхности регулируется в зависимости от требуемого значения температуры в зоне разделения, причём для некоторых случаев зазора может вообще не быть.

Вначале по трубкам пускают смесь газов, а потом в сформировавшемся потоке возбуждают электрический дуговой разряд. Высокая объемная плотность тепловой мощности дуги способствует достаточно качественному и ровному резу, а встроенные в станок системы автоматики обеспечивают поддержание технологического зазора на требуемом уровне.

Оборудование для плазменного раскроя

Современные станки плазменного раскроя листового металла имеют модульную конструкцию, и состоят из таких узлов:

• Рабочего стола, снабженного направляющими, куда встраиваются системы удаления отработанных газов.
• Подвижной портальной рамы, где смонтирована плазменная головка.
• Компрессора, создающего нужное рабочее давление газов;
• Силовых и газоподводящих кабелей, расположенных в защитных огнестойких коробах.
• Системы охлаждения.
• Насоса для подачи охлаждающей жидкости.
• Механического привода перемещения портала с цифровым управлением двигателями и передаточными механизмами.
• Компьютерного комплекса управления и диагностики, включающего в себя монитор для визуального контроля режимов обработки.

Производители таких станков всемерно повышают их функциональность, для чего рассматриваемое оборудование нередко комплектуется сверлильными узлами, системами зачистки кромок и пр. При необходимости, плазменной резки труб в конструкциях предусматриваются узлы вращения рабочей головки.

Повышенной производительностью плазменного раскроя отличаются станки, оборудованными двумя рабочими головками. Они могут самостоятельно позиционироваться по обеим осям, для чего оснащаются датчиками контроля высоты и соприкосновения горелки с разрезаемым листовым металлом.

Комплексы плазменного раскроя рассчитываются на интенсивный режим своей работы, притом конструктивно являются весьма жёсткими. Это гарантирует высокую точность разделения и длительный ресурс работы оборудования.