Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Сегодня к раскрою металлов предъявляются такие основные требования:

  • качество резки, то есть отсутствие необходимости в обработке после разрезания;
  • экономия материала;
  • автоматизация самого процесса. 

Во всех трёх аспектах плазменная резка является удачным выбором, так как она выделяется сочетанием удобства использования, качественного результата и доступности по цене. Представлена она тремя видами станков: ручными, портальными и переносными.

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Ручная резка

Если говорить просто, то ручная установка плазменной резки представляет собой коробку, к которой подсоединены шланг с горелкой.

В комплект входит резак, то есть горелка-плазмотрон, специальный массовый зажим, а также источник питания, коим является сам аппарат.

Ещё встраивается или просто используется в качестве отдельного узла установки компрессор, обеспечивающий подачу газа. От него, от магистрали или баллона поступает плазмообразующий газ разных видов:

  • воздух
  • азот
  • смесь азота и воздуха
  • аргоноводородные газы и другие композиции.

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Характеристики ручной резки

Если это ручная плазменная резка металла, то плазмотроны могут быть постоянного или переменного тока. Работа первых отличается высоким КПД, поэтому установки для ручной сварки чаще оснащаются именно постоянным источником, но для обработки мягки сплавов подходят и аппараты с переменным током. 

Ручной аппарат плазменной резки позволяет осуществлять качественную резку металла в промышленных условиях. Он не требует применения дорогих и опасных в экологическом отношении материалов. Всё, что нужно — это электроэнергия и сжатый воздух либо азот. Выбор конкретного газа делается в зависимости от бюджета. 

Недостатки

Ручная плазменная резка не способна обеспечить такую высокую скорость, как, например, резка на станке с ЧПУ, а потребляет тоже довольно много энергии. Это является её главным минусом.

Точность данной технологии несколько ниже, чем в случае с другими, более автоматизированными способами.

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Преимущества

В отличие от портальных станков, оборудование для ручной плазменной резки металла является компактным.

Универсальность — главный плюс подобных установок. Они небольшие, а потому легко транспортируются и всё, что нужно для их работы — это наличие подключения к электросети. 

Портальные станки

Портальные станки плазменной резки — очень большие установки, имеющие поверхность в виде стола, на который укладываются металлические листы. Выпускаются они в разных модификациях, но основой является портальная механическая конструкция. Она имеет такие преимущества:

  • высокая скорость работы;
  • повышенная точность установки позиции самого резака;
  • самое высокое качество обработки (на одном уровне с лазером);
  • максимальная автоматизация;
  • большой выбор устройств, удобных в применении. 

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Портальные станки плазменной резки обладают реечным приводом, благодаря которому возможно безлюфтовое перемещение. В целом, они не только обеспечивают максимальную автоматизацию, но и просты в обращении, то есть не требуют специально подготовленного оператора. 

Портальные машины плазменной резки имеют разные особенности, которые зависят от типа перемещения портала. В установке они отражаются на способах управления: есть моноприводы и двухприводные системы, а также серво- и шаговые двигатели.

Ещё есть отличия по количеству координат для перемещения резака — к примеру, возможен косой рез, в процессе которого получается фаска.

Портал плазменной резки может иметь очень разные размеры, равно как и количество резаков может существенно отличаться.

Портальная машина плазменной резки в действии представлена на следующем видео:

Применение

Используется портальная плазменная резка в основном для раскроя чёрной стали и нержавейки, а также алюминия (обычно толщина листов до 80 мм). Она позволяет осуществить особенно качественный раскрой при наибольшей производительности. Но она занимает довольно большую площадь и требует мощного источника электроэнергии для своей работы. 

Если вы задумываетесь над выбором технологии, то оцените количество и масштаб операций, которые предполагается производить, а также материал заготовок и желаемые результаты по качеству реза.

По всем этим параметрам портальная плазменная резка имеет преимущества так, как она обеспечивает выдающиеся рабочие характеристики и лучшее качество.

В результате, портальная установка плазменной резки быстро окупает свою стоимость. 

Портативные устройства

Портативное, то есть переносное оборудование для плазменной резки металлов обладает специальным отсеком, куда можно положить листовой металл.

Его можно описать как продольную раму с рейками для передвижения каретки, где установлена поперечная траверса и блок ЧПУ.

Наличие жидкокристаллического экрана и клавиатуры даёт возможность контролировать рабочий процесс, но со стороны оператора требуется минимальное вмешательство. Наличие ЧПУ позволяет гарантировать максимальную безопасность работы с плазмой, что очень важно.

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Такие устройства с числово-программным управлением являют собой комплексы по раскрою листового металла. Портативная плазменная резка даёт возможность успешно, с высокой точностью осуществлять разрезание заготовки по уже имеющимся чертежам, причём возможна обработка и линейных, и фигурных деталей с особо сложным контуром.

 Система ЧПУ даёт также и другие преимущества:

  • высокая точность резки металла;
  • отличное качество реза;
  • возможность обеспечить повторяемость вырезаемых деталей;
  • удобство и автоматизация процесса раскроя;
  • оптимизация затрачиваемой энергии, которая достигается применением современного ПО. 

Портативная плазменная резка даёт возможность разрезать широкий спектр материалов:

  • композиты
  • полимеры
  • дерево (а также ДСП и МДФ)
  • картон
  • кожа
  • металл и многое другое. 

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Переносная плазменная резка имеет широкую сферу применения в разных сферах деятельности. С помощью данной технологии осуществляют производство фасадов, паркета, мебели и дверей, разных элементов рекламы, элементов декора интерьера и даже сувениров, выполняют красивые художественные панно для украшения дома. 

Небольшой вес машин позволяет с лёгкостью перемещать их относительно листа. Такая установка является хорошим вариантом при мелкосерийном производстве, так как с успехом заменяет портальную резку, но уступает ей в производительности. Используется она и в цеху, и на стройплощадках.

Источник: https://plasmainfo.ru/technology/425/

Особенности выбора источника плазменной резки

Все чаще при резке различных металлов предпочтение отдается плазменной, а не популярной до настоящего времени газовой резке. Виной этому не только более высокая скорость процесса и небольшая ширина разреза, но и маленькая зона термического влияния, благодаря которой разрезаемый металл не деформируется и не закаливается.

Плазменная резка – это процесс, при котором осуществляется постоянная подача неионизированного газа в столб дуги, дополнительно сжимаемого вихревым потоком газа, создающий очень интенсивный и концентрированный источник тепловой энергии. Под воздействием энергии дуги подаваемый газ ионизируется, нагревается и превращается в плазменную струю.

В отличие от газовой резки, которая не позволяет резать нержавеющую сталь, алюминий и

медь, способ плазменной резки используется для большинства металлов. Кроме того, плазменная резка более чистый, дешевый и безопасный процесс, идеально подходящий для проплавления отверстий в любом металле, подготовки кромок, фигурной резки и строжки.

Процесс плазменной резки состоит из следующих этапов:1. Возникновение дугового разряда между электродом плазмотрона и разрезаемым металлом;2. Формирование разряда воздухом или инертным газом в высокотемпературный плазменный поток до 20 000 °C;

3. Выдувание расплавленного металла из зоны реза воздухом или инертным газом.

К главным недостаткам плазменной резки можно отнести довольно большую стоимостьоборудования, при выборе которого необходимо иметь четкое представление будущего технологического процесса.

Что такое процесс плазменной резки

Схема процесса резки основана на использовании сжатого воздуха в качестве плазмообразующего газа. Сжатый воздух поступает из компрессора в фильтр-регулятор, который расположен на задней панели источника питания плазменной дуги.

Далее, из источника питания воздух по рукаву плазменной горелки (плазмотрона) подается взону анод (плазменный мундштук) – катод (электрод), в которой зажигается вспомогательная дуга – так называемая дежурная дуга, которая выдувается из сопла в виде факела длиной 20–40 мм.

При касании факела дежурной дуги металла возникает режущая дуга – рабочая и включается повышенный расход воздуха; дежурная дуга при этом автоматически отключается (рис. 1).

Источники плазменной резки: выбор, виды, моделиРис. 1. Плазменная резка

Несмотря на то, что технология плазменной резки кажется довольно сложной, процесс поддается быстрому изучению и практической реализации.

Основные этапы процесса:1. Резак максимально близко располагается к краю разрезаемого металла.2. После включения резака сначала зажигается дежурная дуга, а затем режущая дуга. Можно начинать процесс резки.

3. Скорость движения резака вдоль планируемой линии разреза регулируется таким образом, чтобы с обратной стороны разрезаемого металла были видны искры. В противном случае металл не прорезается насквозь.

Важно обратить внимание на значимые факторы:- Резка требует выдерживать постоянное расстояние между поверхностью разрезаемого металла и торцом наконечника.- Дуга должна направляться вниз под прямым углом к поверхности разрезаемого листа.

Правильный подбор скорости резки и силы тока позволяет производить более чистый разрез, без окалины и деформаций. Необходимо выполнить тестирование настроек на нескольких пробных разрезах. Процесс настройки начинают с более высокого тока, уменьшая его, при необходимости, в зависимости от скорости движения.

Выходная мощность и скорость плазменной резки

Выходная мощность и скорость резки подбирются исходя из типа и толщины разрезаемого металла.

Чаще всего в технических характеристиках к оборудованию, эта величина приводится для углеродистой стали, реже – для нержавеющей стали и алюминия, еще реже для меди и ее сплавов.

Поскольку на параметр толщины разрезаемого металла сильно влияет теплопроводность материала, необходимо учитывать возрастающий теплоотвод из зоны резки и снижение максимальной толщины с увеличением коэффициента теплопроводности.

Например, если в паспорте на аппарат указано максимальное значение толщины разрезаемого металла – углеродистой стали 45 мм, то для меди и ее сплавов этотпараметр будет равен примерно 30 мм.

При этом максимальной называют такую толщину металла, которая может быть разрезана, но скорость резки при этом будет крайне низкой.

То есть если основные рабочие толщины разрезаемого металла 40–50 мм, то следует выбирать аппараты, у которых максимальная толщина разрезаемого металла 60–70 мм.

Необходимо учесть, что источник питания, позволяющий разрезать металл толщиной 60–70 мм, может быть экономически выгоднее для резки металла толщиной 10 мм, чем источник питания, со значением максимальной толщины 20 мм.

Плазменная резка: продолжительность работы

Продолжительность работы – это время, в течение которого аппарат может резать не перегреваясь. Большая продолжительность работы просто необходима при вы-полнении длинных разрезов, высокой производительности или работе в обстановке повышенных температур.

Выбор плазмотрона

Плазмотрон должен быть достаточной мощности, обеспечивать качественную резку в тяжелых рабочих условиях и при интенсивной эксплуатации быть ударопрочным. Существует невероятное множество конструкций плазмотронов: с медным и керамическим соплом, с различными элементами-подставками, поддерживающими наконечник на нужном расстоянии от рабочей поверхности, и многие другие (рис. 2).

Источники плазменной резки: выбор, виды, моделиРис. 2. Плазмотрон

Расходные материалы и комплектующие

Для плазменной резки необходимы не только сжатый воздух, но и различные комплектующие части и материалы.

Низкая квалификация оператора, большая влажность воздуха, использование интенсивных режимов изнашивают сопла и электроды, которые, в свою очередь, оказывают значительное влияние на качество резки.

Поэтому при выборе оборудования для плазменной резки необходимо уточнять возможность быстрой и бесперебойной поставки расходных материалов.

Размеры и вес оборудования

Если предполагается использование оборудования в полевых условиях, то вес и размер аппарата имеюточень большое значение. Для этих целей используются переносные аппараты, массой менее 40 кг. Для выполнения качественной резки металлов толщиной до 50 мм, лучше подойдут мощные аппараты плазменной резки, которые являются стационарными (рис. 3).

Читайте также:  Ящик для инструментов своими руками: металлический, пластиковый
Источники плазменной резки: выбор, виды, моделиРис. 3. Современный инверторный источникдля плазменной резки
Источники плазменной резки: выбор, виды, моделиРис. 4. Оборудование для плазменной резки компании Cebora

Плазменная резка: критерии и факторы качества резки высокой точности

Качество резки зависит не только от правильного выбора оборудования и изучения техники резки. Огромное влияние на процесс оказывает состав плазмообразующей среды.

От состава плазмообразующей среды зависит выбор оборудования, прежде всего основных узлов плазмотронов, способов крепления катода в плазмотроне и интенсивности его охлаждения, мощности источника питания, системы управления оборудования и многое другое (рис. 4).

  • Но при выборе плазмообразующей среды важно учитывать дефицитность некоторых используемых материалов и себестоимость процесса. За счет изменения состава плазмообразующей среды можно регулировать:- количество тепловой энергии, выделяющейся в дуге, так как при определенной геометрии сопла и данном токе состав среды задает напряженность поля стол-ба дуги внутри и вне сопла;- ширину реза и скорость резки, поскольку плазмообразующая среда оказывает наибольшее влияние на максимально допустимое значение отношения тока к
  • диаметру сопла.

Правильным подбором состава плазмообразующей среды создаются идеальные условия для предотвращения наплывов на нижних кромках разрезаемого листа и удаления расплавленного металла из полости реза.Однако для определенных металлов и сплавов некоторые плазмообразующие смеси недопустимы. Например, при резке титана нельзя использовать плазмообразующие смеси, содержащие водород и азот.

Также диапазон допустимых смесей сужается с увеличением толщины разрезаемых листов и теплопроводности материала. В таблице 1 приведены наиболее распространенные плазмообразующие газы.

Плазмообразующий газ Обрабатываемый материал
Алюминий, медь и сплавы на их основе Коррозионно-стойкаясталь
  1. Углеродистая инизколегированная
  2. сталь
Сжатый воздух Для заготовительной машинной резки Для ручной и машинной резки
Кислород Не используется Не используется Для машинной резки повышенного качества
Aзотно-кислороднаясмесь Не используется Для машинной резки с повышенной скоростью
Азот Для ручной и машинной резки Для ручной и полуавтоматической резки Не используется
Aргоно-водороднаясмесь Для резки кромок повышенного качества Не используется

Как же правильно выбрать необходимый для работы источник плазменной резки?

Для ответа на этот вопрос необходимо определить:1. Какой материал вы хотите резать;2. Какова минимальная и максимальная толщина резки;3. Какая загрузка источника в день планируется;4. Особенности вашей электрической сети;5. Какая точность резки вам требуется;6. Необходимость мобильности источника;7. Какой процесс резки будет использоваться: ручной или механизированный;

8. Какова конструкция плазмотрона.

Если вы наиболее полно ответите на все эти пункты специалистам, будет достаточно легко предложить вам оптимальное решение, которое позволит сэкономить время и снизить уровень ошибки.

Источники плазменной резки: выбор, виды, моделиРис. 5. Резак для автоматической плазменной резки Источники плазменной резки: выбор, виды, моделиРис. 6. Процесс ручной плазменной резки

Источник: Журнал «Сварка и Резка»

>

Источник: https://rutector.ru/press/articles/2011/07/osobennosti-vybora-istochnika-plazmennoi-rezki

Точность плазменной резки: выбор технологии и стандарты качества

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели 17 Июль 2019 Точность плазменной резки: выбор технологии и стандарты качества Источники плазменной резки: выбор, виды, модели Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Какова технология плазменной резки
  • Чем нормируется точность плазменной резки
  • Что выбрать для определения точности плазменной резки

Оборудование для плазменной резки металла сегодня повсеместно применяется во многих отраслях хозяйства.

Подобные технологии используются на крупных заводах, на мелкосерийном производстве и в небольших частных мастерских, а иногда и в быту. Струя плазмы быстро и точно раскраивает металл любой толщины.

Оборудование для такой резки достаточно недорого и освоить его не так уж сложно. Из этой статьи вы узнаете, что такое точность плазменной резки металла.

Технология плазменной резки

Суть такой резки – воздействие на металл струей плазмы, которая образуется в процессе ионизации и нагрева газа до +10 000 °С и выше. Такой газ в своем составе содержит как заряженные, так и нейтральные частицы, но при этом он квазинейтральный. Свободные радикалы в нем делают плазму проводником электрического тока.

Изучение электропроводности высокоскоростных потоков газов в условиях высокой температуры послужило толчком для разработки и создания плазменных аппаратов для резки металла.

Существуют два метода воздействия на металл:

  • рез прямого действия;
  • косвенный рез.

При использовании первого способа электрическая дуга зажигается между катодным узлом внутри резака и металлическим изделием, выступающим в роли анода. Катод находится внутри корпуса с соплом.

Струя газа под давлением проходит мимо электрода, нагревается до высоких температур и становится ионизированной. Большая скорость потока газа получается при выходе из сопла.

Возникшая электрическая дуга расплавляет металлическое изделие. Нагретый газ выходит из зоны нагрева.

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Вторым способом раскраивают не только металл, но и материалы с низкой электропроводностью и диэлектрики. При косвенном резе источник электроискры размещается внутри резака, и на обрабатываемую поверхность воздействует исключительно струя плазмы. Стоимость оборудования с косвенной резкой выше, чем у аппаратов прямой плазменно-дуговой резки.

Общее техническое название резаков обоих типов – плазматрон, то есть генератор плазмы.

Технология плазменной резки имеет ряд преимуществ перед другими способами раскроя и обработки металла:

  • качественная резка изделий из металла, после которой не требуется шлифовки места разреза;
  • малые толщины до 50 мм режутся в 25 раз быстрее, чем посредством газопламенной резки;
  • плазморезы годятся для художественных работ и сложной фигурной резки;
  • обрабатываются не только металлы, но и прочие материалы;
  • деталь греют локально в месте разреза, за счет чего избегают тепловых и механических деформаций;
  • простота в использовании – не нужны баллоны газа под давлением, взрывоопасные и горючие вещества.

Оборудование для резки металла плазмой бывает промышленное и бытовое. На большом производстве для быстрой резки металла пользуются как ручными аппаратами, так и специальными стационарными автоматизированными плазменными станками с ЧПУ. Для бытовых целей используют небольшие переносные аппараты, питающиеся от электрической сети 220 или 380 V.

В аппаратах для бытового использования источником плазмы является сварочный генератор (инвертор) или трансформатор. Оборудование с инвертором меньшего размера и более удобно в использовании.

Устройства с трансформатором отличаются высокой надежностью и долговечностью. Рабочее тело – подготовленный атмосферный воздух. Ручной аппарат обладает мощностью для распила металла толщиной не более 15–20 мм.

У некоторых моделей есть функция бесконтактного зажигания дуги. В комплекте также плазмотрон и устройство подготовки воздуха.

Точность плазменной резки

На рисунке ниже дан графический пример для отображения понятия о точности плазменной резки металла. Пунктирная линия показывает край изделия согласно чертежу, который нужно получить после резки. Сплошная линия – кромка детали, которая получена фактически после обработки плазморезом.

Отчетливо видны отклонения от изначальных параметров и контура:

  • АЛ, Дв, ДС, AD – отклонения габаритов от изначальных номиналов;
  • Д/’лД/д, fc, А/0 – отклонения от изначальной формы краев.

В этом конкретном случае – это отклонение от прямолинейности, так называемая непрямолинейность. Таким образом, в это отклонение АЛ от номинала А входит изменение размера из-за перекоса кромки D.

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Помимо указанных отклонений, присутствуют:

  • искажения от изначального взаимного расположения кромок из-за перекоса этих кромок относительно других или базовой;
  • отклонения всей поверхности изделия от плоскости;
  • неперпендикулярность плоскости разреза к поверхности изделия;
  • неплоская поверхности разреза;
  • отклонения от изначальных номинальных размеров и формы фасок под сварку;
  • отклонения от изначальных номинальных размеров и формы вырезов.

Приемлемый размер отклонений в точности регламентируется ГОСТом 14792–80 «Детали и заготовки, вырезаемые кислородной и плазменно-дуговой резкой. Точность, качество поверхности реза». Указанный норматив касается изделий, которые обрабатывают механизированной кислородной и плазменной резкой.

Изделия, согласно этому ГОСТу, выполнены:

  1. Из листовой стали следующих типов: низколегированной, низкоуглеродистой, высоколегированной, коррозионно-стойкой, жаростойкой и жаропрочной.
  2. Из листового алюминия и его сплавов.

Допустимы толщины в пределах от 5 до 100 мм при кислородной резке и от 5 до 60 мм при плазменной. ГОСТ допускает три класса точности для изделий одинаковых размеров.

  • Согласно исследованиям, использование портальных станков с цифровым программным управлением позволяет добиться первого и второго классов точности реза плазменной резки, если обеспечивается точность работы машин согласно их заводским установкам.
  • Второй и третий класс точности плазменной резки достигается станками с фотоэлектронным управлением, если согласно установочным чертежам требуется точность не менее ± 1,0 мм.
  • Переносные и ручные агрегаты для раскроя изделий обеспечивают третий класс точности выполняемых резов.

В нижеприведенной таблице указаны нормы допустимых отклонений в точности от номинальных значений при резке согласно ГОСТу 14792–80. Допустимые отклонения учитываются как половина допуска на размер.

Класс точности Способ резки Толщина листа, мм Предельное отклонение при номинальных размерах детали или заготовки, мм
До 500 500–1500 1500–2500 2500–5000
1 Плазменная и кислородная 5–60 +/-1 +/-1,5 +/-2 +/-2,5
2 Плазменная и кислородная 5–60 +/-2-2.5 +/-2,5–3 +/-3–3,5 +/-3,5–4
3 Плазменная и кислородная 5–60 +/-3,5–4 +/-3,5–4 +/-4–4,5 +/-4,5–5

В следующей таблице приведены нормы допускаемых отклонений на неперпендикулярность краев в зависимости от толщины металла, который режут плазмой. Чтобы добиться допусков, указанных в таблице, следует работать согласно технологическим заводским установкам и в отработанных режимах:

Класс точности Способ резки Нормы при толщине разрезаемого металла, мм
5–12 13–30 31–60 61–100
1 Плазменная 0,4 0,5 0,7
2 Плазменная 1 1,2 1,6
3 Плазменная 2,3 3 4

В третьей таблице даны допустимые нормы для шероховатости поверхности реза. Допустимы некоторые неровности, не укладывающиеся в указанные нормы шероховатости:

Класс точности Способ резки Нормы при толщине разрезаемого металла, мм
5–12 13–30 31–60 61–100
1 Плазменная 0,05 0,07 0,07
2 Плазменная 0,1 0,2 0,32
3 Плазменная 0,2 0,32 0,63

В последней таблице указаны нормы на ширину зоны термического влияния. Нормативы установлены для разреза плазмой сплавов алюминия. Они увеличиваются в два раза, если работают с углеродистой сталью, и уменьшаются в два раза, если речь идет об аустенитной стали:

Читайте также:  Планшайба для токарного патрона: назначение, описание, виды
Класс точности Нормы для алюминиевых сплавов, при толщине в мм
5–12 13–30 31–60
1 0,1 0,2 0,4
2 0,4 0,8 1,6
3 0,8 1,6 3,2

Гост или iso для норм точности плазменной резки

Последние 10 лет на предприятиях российской промышленности широко используют технологию плазменной резки для заготовки материалов.

В настоящее время лучшим считается оборудование для промышленной резки импортного производства, именно оно обеспечивает требуемую точность плазменной резки. Лидеры в этой области – компании из США Hypertherm и Victor, а также германская фирма Kjellberg.

Однако производителями иностранного оборудования качество выполнения плазменной резки оценивается по ISO 9013:2002, а не по ГОСТ 14792-80.

Российский ГОСТ выпущен в 1980 году, а международный ISO – в 2002 году. Более поздний документ учитывает специфику современного оборудования и технологий, в отличие от более раннего ГОСТа. Каким же стандартом руководствоваться в своей работе конкретному российскому предприятию, решает не государство, как это было раньше, а руководство или отраслевые регламенты.

ГОСТ 14792–80 вводит следующие основные параметры:

  1. Точность разрезаемых деталей и заготовок.
  2. Критерии качества поверхности реза.
  3. Отклонение плоскости реза от перпендикулярности.
  4. Шероховатость плоскости реза.
  5. Зона термического воздействия.

В ISO 9013:2002 приведено подробное описание процесса термической резки и методов замера для разных типов реза и толщин.

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

a Толщина реза Rz5 Средняя высота профиля
Aa Уменьшение толщины t Толщина обрабатываемой детали
Допуск на машинную обработку t0 Допуск на прямолинейность
c Глубина канавки tp Допуск на параллелизм
I Наклон линии сопротивления резанию % Допуск на перпендикулярность
G0 Верхнее предельное отклонение и Допуск на перпендикулярность или угловатость
Gu Нижнее предельное отклонение Zt Высота элемента профиля
In Оценочная длина ß Угол скоса среза
Ir Одиночная длина выборки

Источник: https://vt-metall.ru/articles/209-tochnost-plazmennoj-rezki

Как правильно выбрать станок для плазменной резки? — плазмакрой

На сегодняшний день плазменная резка является одним из лидеров среди всех способов резки металла. Технология уверенно выигрывает у всех ближайших конкурентов благодаря превосходной точности и скорости, а также возможности обрабатывать металлы до 150 мм.

На современном рынке представлено широкое разнообразие различных станков плазменной резки, отличающихся рабочими параметрами, функциональностью ЧПУ, устройством плазмотрона и, конечно, ценой. Постараемся разобраться, как выбрать необходимый плазменный станок и где его приобрести.

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Виды станков

Итак, станки для плазменной резки можно условно разделить на несколько категорий:

Ручные варианты – это мобильное маломощное оборудование, идеально адаптированное для мелких производств. Его выбирают мастера различного уровня, а также небольшие цеха с ограниченным бюджетом. На такой станок плазменной резки цена одна из самых недорогих, однако на практике он может показать вполне достойные результаты в плане точности и неплохого КПД.

Портальные станки плазменной резки – самые габаритные устройства. Они оснащаются большим рабочим столом, куда укладывается металл, предназначенный для обработки.

Установка имеет реечный привод, который перемещает лист железа и плазмотрон для достижения максимальной точности и хорошей скорости.

Подойдут для больших производств, металлопрокатных цехов, а также предприятий, занимающихся серийным выпуском металлоизделий.

Портативные (компактные) модели покупают многие производственные предприятия, так как они, как и портальные, обладают неплохой производительностью.

Представляют собой продольную раму с рейками, по которым перемещается каретка с плазмотроном. С помощью ЧПУ процесс максимально автоматизируется, упрощая работу со сложным оборудованием.

Конструкция является быстроразборной, что позволяет перемещать их с места на место.

Какой выбрать станок для плазменной резки, могут подсказать только тщательное изучение рынка, проработка вида деятельности предприятия, анализ необходимых мощностей.

Роль играет бюджет, а также вероятность расширения производства. Скорее всего, выбор встанет между портальными станками для газовой и плазменной резки и портативными вариантами.

Но решающим фактором для многих становится именно цена оборудования.

Источники плазменной резки: выбор, виды, моделиСтоимость станков для резки металла

Станок плазменной резки металла с ЧПУ купить реально по цене от 100 тыс. рублей. Таких предложений в интернете встречается много, но обычно это – бывшие в употреблении или кустарные сборки небольшой мощности.

Стоимость станка, пригодного для среднего по размерам предприятия по обработке металла, будет несколько выше:

От 300 до 800 тыс. рублей – стационарная установка с порталом до 3 м и возможностью работы с металлом до 60 мм. Может оснащаться ЧПУ и автоматизированной системой управления.

От 800 тыс. до 3 млн стоит более функциональная модель с возможностью раскроя металла длиной более 20 метров. Дополнительно такая установка может иметь модуль для резки труб, газовую горелку и до трёх резаков, работающих одновременно.

Более 3 млн рублей обычно стоит оборудование от зарубежных раскрученных брендов.

В некоторых случаях к стоимости следует прибавить расходы на источник питания, вытяжку и компрессоры, а также монтаж, обучение персонала и обслуживание.

Лучшие производители плазменного оборудования

Среди мировых производителей станков плазменной резки металла с ЧПУ наибольшую известность получили следующие бренды:

HGG Group производит оборудование для решения самых сложных задач, вплоть до вырезки контуров на поверхностях труб, балок, коробов. Голландская компания занимается разработкой технологий 3D-резки.

Каталог Hypertherm включает, в основном, аппараты для ручной плазменной резки. В этой области она является одним из лидеров. Выпускает также промышленное оборудование и аксессуары, включая плазмотроны с различными параметрами.

Немецкий бренд Kjellberg является одним из основоположников плазменной резки и многих смежных областей. Известна серией HiFocus, ставшей альтернативой лазерным и другим прецизионным методам резки.

Фирма Zinser из Германии – один из лидеров в области систем плазменной, газовой и автогенной резок. Труборезы Zinser поставляются практически во все страны мира.

Польско-немецкая компания Eckert производит станки термической резки промышленного уровня. Активно развивает не только направление плазменной резки, но и лазерное, газовое и водоструйное.

OTC Daihen – американская компания, специализирующаяся на сварочном оборудовании, но не меньшей популярностью пользуются и её установки плазменной резки.

Thermal Dynamics – американский бренд, объединяющий умные технологии и собственные наработки. Повсеместно внедряет технологию HeavyCut, заключающуюся в резке кислородной плазмой мощностью 200 ампер.

Разработки шведской компании SPT Plasmateknik нашли своё применение в сложных промышленных условиях. Станки плазменной резки используют крупные европейские машиностроительные заводы.

Немецкая корпорация Messer Cutting Systems имеет несколько крупных представительств в России и СНГ. Занимается внедрением систем плазменной резки, модернизацией оборудования, оптимизацией производства.

В России импортное оборудование востребовано, но массовому внедрению мешают два существенных фактора – очень высокие цены на передовые станки, а также низкая производительность бюджетных моделей.

Отчасти поэтому многие выбирают продукцию отечественных брендов. Например, заслуженным спросом пользуются станки плазменной резки от компании «ПЛАЗМАКРОЙ». При этом топовая модель с плазменной и газовой резкой стоит чуть более 800 тыс.

рублей, что гораздо выгоднее импортных аналогов.

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Как выбрать установку для резки металла

Выбор необходимого станка плазменной резки основывается на потребностях производства с учётом возможности расширения. При этом принимаются во внимание следующие технические характеристики:

Зона обработки. Зависит, в основном, от размера портала и параметров реечной балки, перемещающей плазматрон. Наиболее распространены станки плазменной резки металла размером 1,5х3 метра. В продаже встречаются модели с порталами шириной 2,5 м и длиной 12 м. Большие размеры изготавливаются исключительно на заказ. При этом учитывается и высота балки над порталом.

Толщина резки. Зависит от мощности источника, а также особенностей модели. Принято различать несколько параметров: качественный рез – толщина реза с максимально качественными характеристиками без дефектов; разделительный рез – толщина, после которой могут наблюдаться различные отклонения; минимальная толщина резки.

Точность. Один из главных параметров, влияющих на конечную стоимость станка. На недорогих моделях точность варьируется в пределе 1–1,5 мм, а наилучшими результатами считаются 0,3–0,6 мм.

Помимо этого, перед покупкой станка плазменной резки учитывается дополнительный функционал:

  • возможность работы со сложными сплавами или определёнными видами сталей;
  • разметка и маркировка изделий плазмой;
  • газокислородная резка;
  • резка неровных поверхностей, трубопроката, угловая;
  • возможности ЧПУ и систем автоматизации;
  • привязка системы координат и т. д.

Каждый производитель оснащает собственные станки оригинальными дополнениями для улучшения качества реза, повышения удобства и безопасности. Для примера можно привести оборудование «ПлазмаКрой» (Тольятти). Помимо основных компонентов, станок может иметь:

  • автоматические контролёры высоты;
  • шаговые двигатели;
  • промышленный компьютер (аналог ЧПУ);
  • дистанционный пульт и многие другие опции.

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Наиболее частые поломки машин

Как и любая высокотехнологическая техника станки плазменной резки металла нуждаются в регулярном техническом обслуживании, отсутствие которого приведёт к выходу из строя оборудования. Помимо этого, к поломке станка могут привести:

  • нарушение условий эксплуатации;
  • использование аппаратуры не по назначению;
  • допуск к обслуживанию неквалифицированного персонала;
  • перепады напряжения, короткие замыкания;
  • механические поломки;
  • выработка ресурса и естественный износ компонентов.

Наиболее часты и серьёзны проблемы, связанные с самим плазматроном. В некоторых случаях отсутствует поджигание дуги, нет искры, другие могут иметь слишком большие отклонения от заданной программы, неправильный угол, скачки, смещения и так далее.

Список возможных проблем зависит от конкретной модели станка. Хорошо, если проблему удаётся решить чисткой резьбовых соединений, заменой уплотнительных колец, креплений трубок, проводов. Наибольшие расходы могут ожидать при полной замене узла.

Нередки сбои в ЧПУ и программном обеспечении, но лечатся они гораздо проще – перепрошивкой или заменой софта.

Требования, предъявляемые к оборудованию плазменной резки

Плазменная резка металлов регламентируется различными нормативными документами, среди которых можно выделить:

  • ГОСТ 14792-80, распространяемый на резку кислородную и плазменно-дуговую. Под действие стандарта попадают листовые стали (углеродистая, высоколегированная, жаростойкая, жаропрочная), а также алюминий и его сплавы. ГОСТ обозначает точность вырезаемых изделий и качество места реза.
  • ISO 9013:2002 – международный стандарт, в котором содержатся требования к оборудованию термической резки (допуски для размеров, возможные припуски, качество поверхности среза и многое другое);
  • ГОСТ 5614-74, ГОСТ 12221-79 (оборудование для термической резки);
  • ГОСТ 12.3.039-85 ССБТ (требования безопасности);
Читайте также:  Циркулярка своими руками: назначение, особенности, как сделать

Источник: https://www.plazmakroy.ru/blog/kak-pravilno-vybrat-stanok-dlya-plaz

Как подобрать установку плазменной резки?


Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Онлайн консультант
Оставьте номерМы позвоним

Среди способов раскроя металла самым популярным и экономичным является плазменная резка. Этот способ раскроя подходит большинству видов металла и сплавов и применяется практически во всех областях промышленности, где требуется быстрая и качественная резка металла.

Кроме того данная технология обладает значительным преимуществом по параметру максимальной толщины обработки при резке, по легкости и скорости перенастраивания на конкретную конфигурацию детали, по простоте обучения и подготовки квалифицированного специалиста для работы на ней.

В основе работы плазменных установок заложена простая и удивительная физика – взаимодействие электричества и газа. В станке производится непрерывная подача определенного вида газа в столб дуги, дополнительно сжимаемой вихревым потоком газа. Благодаря этому создаётся источник тепловой энергии.

Энергия дуги воздействует на газ, и происходит процесс его ионизации. При этом температура газа повышается, и он превращается в плазменную струю. Этой направленной струей и производится резка металла. При этом скорость потока составляет более 2 000 км/ч, что почти в 2 раза превышает скорость звука.

А температура достигает 10 000°С, для сравнения температура на поверхности Солнца равна 6 000° по Цельсию.

Самыми важными узлами в установке плазменной резки являются:

  • Источник плазменной резки;
  • Горелка;
  • Система автоматического контроля и управления высотой горелки (THC);
  • Рабочий стол;
  • Система управления станком.

Источник плазменной резки

Самым важным этапом при выборе установки является выбор источника плазменной резки. В наше время существует множество производителей таких источников с разными характеристиками и показателями по эксплуатации. Есть дорогие импортные источники, которые хорошо зарекомендовали себя при работе в «российских» условиях, и есть отечественные, цены на которые гораздо ниже.

При выборе источника покупатель смотрит на технические характеристики максимального значения толщины разрезаемого металла, при этом зачастую он не обращает внимание ни на тип металла, ни на способ резки. Эта опрометчивость приводит к тому, что источник не выдает указанных характеристик при работе.

Например, установка с максимальной толщиной разрезаемого металла 40 мм не может прорезать заготовку толщиной 40 мм. Производителя нельзя винить в обмане покупателя, так как данный расчет произведен на углеродистую сталь с идеальной подачей электроэнергии и достаточное давление газа.

Следует учитывать и знать то, что в технической документации значения всегда максимальны, т.е. это все, на что способно данное оборудование, но это не значит, что аппарат будет постоянно работать в таком режиме.

Если вы преимущественно производите раскрой металла толщиной до 20 мм, то вам необходимо приобретать аппарат, который режет толщины не менее 38-40 мм. На пробой такой аппарат прорежет максимум 16-18 мм.

Пример максимальных характеристик для источников плазмы одного из популярных в России производителей приведены в таблице 1.

Таблица 1. Максимальные характеристики для источников плазмы.

Характеристика Единица измерения Источник на 130А Источник на 260А Источник на 400А
Максимальная производительность резки при высоком качестве (MS) (кромки) мм 38 64 80
Максимальная производительность резки при высоком качестве (MS) (прожига) мм 16 38 50
Максимальная скорость позиционирования X / Y м/мин 35 35 35
Максимальная скорость резки м/мин 12 12 12
Точность позиционирования мм +/-0,1 +/-0,1 +/-0,1
Повторяемость мм 0,1 0,1 0,1
Выходной ток А 130 260 400
Текущий диапазон регулирования А 30-130 30-260 30-400

Горелка

Рис. 1. Схема горелки Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Защитный колпачок Защитный экран Кожух сопла Сопло Завихритель Электрод Труба водяного охлаждения

На рис. 1 представлена схема горелки, самой эксплуатируемой части плазменного станка. Чаще всего замене подлежат сопло и электрод. Их износ оказывает значительное влияние на качество резки.

Самые популярные причины выхода горелки из строя, помимо естественного износа, являются низкая квалификация оператора, большая влажность воздуха, частое использование интенсивных режимов. При выборе станка обращайте внимание на скорость поставки запасных частей.

Использование оригинальных деталей от производителя продлит срок службы установке.

Система автоматического контроля и управления высотой горелки (THC)

Современные технологии плазменной резки делают обязательным использование системы контроля высоты горелки. Производители установок плазменной резки гарантируют качество реза на заявленных толщинах только при наличии такой системы.

Эта система предназначена для управления приводом опускания и поднятия горелки в процессе плазменной резки металлов. Устройство обеспечивает работу машины в автоматическом и ручном режиме с использованием одного или двух лифтовых устройств.

Система оснащена выносной графической панелью, позволяющей производить корректировку параметров и режимов работы.

Система использует напряжение дуги плазмы, чтобы управлять физической величиной высоты, расстоянием между резаком и обрабатываемой деталью в течение процесса плазменной резки. Метод обнаружения поверхности достигается контактным сенсором плазменного резака или ограничением силы столкновения резака с обрабатываемой поверхностью.

Рабочий стол

Сам стол для машин плазменной резки представляет собой жесткую конструкцию, предназначенную для укладки листов толщиной до 200 мм. В нижней части расположена система удаления дыма и частиц металла.

Она состоит из секций размером примерно 500*500 мм, каждая секция может работать автономно, то есть при резке удаление отходов происходит только под задействованной в резке секцией. Такие установки наиболее энергоэффективны.

При резке плазмой на больших токах выделяется очень много металлической аэрозоли, которая впоследствии превращается в металлический абразив. Поэтому узлы стола рассчитаны работать в очень жестких условиях. В столах используется специальная пылезащищенная пневматика.

Все узлы легкодоступны, поэтому в случае необходимости их легко заменить. Столы шириной от 2,5 метров имеют каналы для дымоудаления с двух сторон.

Рабочая поверхность стола чаще всего изготовлена из стальных пластин. Расстояние между пластинами бывает разное, его нужно выбирать исходя из размеров деталей, которые вы планируете вырезать, чтобы они не проваливались. Дополнительные пластины вы всегда сможете нарезать на самой установке. Обычно завод-изготовитель бесплатно поставляет программу раскроя таких пластин.

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Чаще всего рабочий стол бывает двух типов:

  • Рабочий стол интегрирован с координатной системой.
  • Рабочий стол и координатная система расположены на разных фундаментах.

Выбор конструкции установки обусловлен ограничениями по производственным площадям и максимальной толщиной металла, который планируется резать. Для металла до 10 мм подходит первый вариант, потому что он занимает меньше площади на производстве. Если же толщина металла более 10 мм, то целесообразным будет выбор второго варианта.

Дело в том, что при резке больших толщин стол нагревается и со временем деформируется. Поэтому лучше будет, если направляющие будут смонтированы отдельно от рабочего стола. Типовые размеры рабочего стола обычно имеют следующую классификацию: 1500×3000 мм, 2000х6000 мм, 2000х12000 мм.

Конечно, размеры стола могут быть и другими, но это уже нужно уточнять у завода-изготовителя.

Система управления станком

При подборе плазменного станка оцените удобство и качество ЧПУ. Не секрет, что благодаря системе ЧПУ достигается высочайшее качество резки. При помощи ЧПУ машина плазменной резки точно согласовывает перемещения горелки и работу источника плазмы, включая, в том числе, и управление подачей газа.

Благодаря тотальному контролю с ЧПУ и обширной обратной связи машина плазменной резки может точно, а главное, заблаговременно диагностировать события, которые могут привести к сбою в работе или поломке. В этих случаях машина выдает информацию об ошибках или, если необходимо, блокирует неправильные команды/работу.

Сенсорный экран с большой диагональю, понятный, продуманный интерфейс – все это делает машину не только эффективной, но и эргономичной, понятной и удобной в эксплуатации.

И, конечно, лучше выбирать систему ЧПУ со встроенным модемом, чтобы специалисты сервисной службы поставщика могли удаленно посмотреть ошибки и изменить машинные параметры. Специальное программное обеспечение предназначено для создания карт раскроя и вывода управляющих программ для станков плазменной резки.

Такое ПО позволяет выполнить оптимальную укладку необходимых деталей на лист в автоматическом или ручном режиме, произвести расчет необходимого материала, рассчитать время, необходимое на обработку, выводить различные технологические и экономические отчеты, связанные с расчетом стоимости деталей, коэффициента использования листового металлопроката и т.д. Существует огромное число различных программ, но выбирать нужно ту, которая обладает удобным интерфейсом, с корректным русским переводом и в полной мере соответствует вашим критериям по функциональности.

Я рекомендую такие программы, как PRONEST, LANTEK или METALIX.

Опросник для подбора установки плазменной резки

Мы рассмотрели основные узлы плазменных машин и особенности, которые нужно учитывать при подборе данного вида оборудования. В заключении я представляю вашему вниманию краткий список вопросов, ответ на которые поможет вам подобрать оптимальный для вас станок:

  • Какой тип металла вы будете раскраивать?
  • Какова минимальная и максимальная толщина резки?
  • На какой максимальной толщине вам необходима врезка (прошивка)?
  • Какие требования к чистоте и точности реза?
  • Нужно ли вырезать окружность, диаметр которой равен или меньше толщины листа?
  • Нужно ли осуществлять рез под углом?
  • Какой размер листа вы планируете резать?
  • Сколько часов в сутки планируется эксплуатировать установку?
  • Какое количество деталей необходимо раскраивать в смену/месяц/год?
  • Какие есть ограничения по производственным площадям?
  • Какие есть ограничения по электрической сети?
  • На какой бюджет вы рассчитываете?

Ответ на эти вопросы и определит технические параметры для подбора подходящей установки.

Источники плазменной резки: выбор, виды, модели

Публикация разрешена с письменного разрешения автора.

Источник: https://www.intervesp-stanki.ru/podbor-plazmennoy-rezki.htm

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector