Что такое плазменная резка металла: понятие, суть процесса и основные особенности
Плазменная резка металла представляет собой один из способов обработки материала, при котором в качестве режущего инструмента выступает плазма. Подобный метод раскроя считается одним из наиболее эффективных. И особенно, если речь идет о толстом металле.
В данной статье мы расскажем об особенностях плазменной резки, ее преимуществах и недостатках, а также основных отличиях от лазерного способа раскроя.
Что такое плазма
Начнем с того, что же такое плазма. Итак, наверняка вы слышали об основных состояниях материи? Она может пребывать в твердом, жидком и газообразном виде. Но есть еще и четвертый вариант. Это и есть плазма - ионизированное газоподобное вещество, обладающее высокой степенью электропроводности.
На заметку! Иногда плазму называют ионизированным газом. Это объясняется тем, что газ можно превратить в плазму посредством интенсивного нагрева.
Внешне это вещество очень похоже на газ ввиду того, что ее атомы постоянно не контактируют друг с другом. При этом, подобно жидкости, оно обладает определенной степенью текучести: плазма способна течь, находясь под воздействием магнитного и электрического поля.
Преимущества плазменной резки металлов
При помощи плазменной резки производят как прямолинейный, так и фигурный раскрой металлов. Данный способ позволяет обрабатывать все виды стали, а также медь, титан, алюминий, чугун. Также посредством плазменной резки осуществляют раскрой листового, профильного проката и производят скос кромок под требуемым углом.
Для данного метода резки характерно:
- Высокая производительность.
- Хорошее качество и точность.
- Универсальность.
- Отсутствие необходимости тщательной подготовки поверхности.
- Безопасность.
- Простота обслуживания агрегатов.
- Небольшая область термического воздействия.
В части скорости раскроя плазменная резка уступает лишь лазерному способу. Что же касается других альтернативных методов, например, газокислородного, то раскрой при помощи плазмы производится быстрее в 5-7+ раз.
Современные станки плазменной резки обеспечивают небольшую толщину реза. В результате удается получать достаточно чистые детали и изделия, не нуждающиеся в интенсивной зачистке и механической обработке.
Такой способ раскроя позволяет обрабатывать почти любой материал. Главное, правильно отрегулировать давление газа и мощность. При помощи плазменной резки можно выполнять даже фигурную вырезку со сложной геометрией.
Покрытие металла не имеет принципиального значения. Грязь, ржавчина, краска - все это не страшно для плазменной резки.
Если сравнивать плазменную резку с тем же процессом газокислородной обработки, то первый вариант гораздо безопаснее. Ведь во втором случае используются баллоны с горючим газом и сжатым кислородом.
Станки плазменной резки несложны в обслуживании и эксплуатации.
Этот факт способствует минимизации деформации изделий.
Принцип работы плазменного резака
Плазменная резка - способ термического раскроя. То есть, это означает, что для обработки металла применяется тепло, а не механическое воздействие. Для полноценной работы плазменного станка необходим сжатый воздух или другой газ (например, азот или смесь аргона с водородом). При их нагреве и ионизации происходит образование плазмы, которая под давлением в несколько атмосфер направляется к режущей головке.
На заметку! В процессе резки плазмообразующий газ истекает из сопла с огромной скоростью, достигающей 3 км/сек. При этом температура дуги в этот момент может составлять от 3000 до 50000 градусов.
Проходя через наконечник, поток плазмы сужается и направляется на заготовку. Последняя соединяется с землей через стол за счет высокой электропроводности плазмы. Когда дуга вступает в контакт с материалом, он плавится под действием крайне высокой температуры. А высокоскоростной газ в это время выдувает расплавленный металл. В результате получается деталь, соответствующая заданным параметрам.
Какие используются газы
При плазменной резке используются активные и неактивные газы. Выбор зависит от толщины и типа металла. Краткий обзор наиболее распространенных вариантов представлен в таблице.
Таблица 1. Плазмообразующие газы для резки металлов.
Чем отличается плазменная резка от лазерной
Главное отличие заключается в том, что при лазерном раскрое металла используется лазерный луч, а при плазменном - ионизированный газ, подающийся с высокой скоростью. Лазерные станки идеальны для резки листового металла, толщиной до 20 мм. И особенно это актуально при больших объемах производства и/или в случае выпуска изделий со сложной геометрией.
При резке толстых металлов чаще применяют плазменное оборудование. Речь идет о материале толщиной от 20 мм и более. Ведь для использования лазерного придется приобрести станок с высокой мощностью. А он стоит значительно дороже конкурента, работающего на ионизированном газе. При резке металла толщиной от 20 мм лазерные станки используются достаточно редко. А для раскроя материала толщиной от 40 мм лазеры почти не применяются.
Обратите внимание! Плазменные станки используются для раскроя электропроводящих металлов. Для резки низкоуглеродистой и нержавеющей стали, а также латуни больше подходят лазерные устройства.
У лазерной резки есть ряд преимуществ перед плазменной:
- она позволяет получить лучшее качество реза и большую точность обработки;
- лазер обеспечивает минимальную тепловую деформацию;
- при использовании тонколистового металла лазерная резка производится значительно быстрее;
- после лазерного раскроя материал не нуждается в дополнительной механической обработке и зачистке.
В то же время у лазерной и плазменной резки есть и сходства:
- при обоих процессах применяется газ высокого давления (азот, сжатый воздух и другие);
- оба способа предусматривают термическое воздействие, при котором используется источник высокой энергии (с целью расплавления металла);
- и лазерная, и плазменная резка требуют наличия большого рабочего пространства;
- для обоих процессов необходима система сбора дыма.
Сфера применения плазменной резки
Плазменная резка используется во многих отраслях промышленности.
Например:
- в автомобиле-, авиа и судостроении;
- на металлообрабатывающих предприятиях;
- в строительной сфере;
- на металлургических заводах.
Все сферы применения перечислить достаточно сложно. Ведь плазменные станки можно встретить почти на любом предприятии, производящем изделия из металлов и других материалов. Причем используют их не только крупные компании, но и небольшие частные фирмы.
Но особое место среди оборудования данного типа занимают плазменные станки с ЧПУ. Ведь они способны свести к минимуму человеческий фактор и значительно снизить нагрузку на операторов. Также оборудование с ЧПУ позволяет повысить производительность и сократить затраты на производство за счет уменьшения расходов металлопроката.
Заинтересованы в покупке станка плазменной резки с ЧПУ? Оставьте заявку на консультацию. Наши специалисты ответят на любые вопросы и помогут подобрать оборудование в бюджет в соответствии с вашими задачами, потребностями и особенностями бизнеса.
Ознакомиться с полным ассортиментом и актуальными ценами на станки плазменной резки с ЧПУ вы можете здесь.
Надеемся, наш материал оказался для вас полезным. Следите за выходом новых статей и узнавайте больше о металлообработке и всем, что с ней связано!
А еще, подписывайтесь на наш Телеграм-канал и Ютуб канал! Там мы регулярно публикуем свежие обзоры станков, последние новости компании и даем дельные советы по выбору оптимального оборудования.