Metallin leikkaus plasmalla. Metallintyöstölaitteet

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Plasmaleikkausta käytetään johtavien metallien työstössä. Käsiteltävä materiaali saa energiaa virtalähteestä ionisoidun kaasun kautta. Vakiojärjestelmä sisältää virtalähteen, sytytyspiirin ja polttimen, jotka tarjoavat tehon, ionisoinnin ja ohjauksen, jota tarvitaan laadukkaaseen ja tehokkaaseen erilaisten metallien leikkaamiseen.

DC-teho määrittää materiaalin paksuuden ja leikkausnopeuden ja ylläpitää kaaren.

Sytytyspiiri on tehty korkeataajuisen 5-10 tuhatta V:n vaihtojännitegeneraattorin muodossa 2 MHz:n taajuudella, mikä luo korkean intensiteetin kaaren, joka ionisoi kaasun plasmatilaan.

Taskulamppu on kulutustarvikkeiden - suuttimen ja elektrodin - pidike ja jäähdyttää näitä osia kaasulla tai vedellä. Suutin ja elektrodi puristetaan kokoon ja tukevat ionisoitua suihkua.

Manuaaliset ja mekaaniset järjestelmät palvelevat eri tarkoituksia ja vaativat erilaisia laitteita. Vain käyttäjä voi päättää, mikä on paras heidän tarpeisiinsa.

Metallin leikkaus plasmalla on lämpöleikkausprosessi, jossa ionisoidun kaasun säde lämmittää sähköä johtavan metallin sen sulamispisteen yläpuolelle ja poistaa sulan metallin lävistetyn reiän kautta. Polttimessa olevan elektrodin, johon kohdistetaan negatiivinen potentiaali, ja positiivisen potentiaalin omaavan työkappaleen väliin syntyy sähkökaari, ja materiaali leikataan ionisoidulla kaasuvirralla paineen alaisena lämpötilassa 770-1400 °C. Plasmasuihku (ionisoitu kaasu) konsentroidaan ja ohjataan suuttimen läpi, jossa se tiivistyy ja pystyy sulattamaan ja leikkaamaan monenlaisia metalleja. Tämä on sekä manuaalisen että mekaanisen plasmaleikkauksen perusprosessi.

Käsin leikkaus

Metallin manuaalinen leikkaus plasmalla tehdään melko pienillä plasmapolttimella varustetuilla laitteilla. Ne ovat ohjattavia, monipuolisia ja niitä voidaan käyttää erilaisiin tehtäviin. Niiden ominaisuudet riippuvat leikkausjärjestelmän nykyisestä lujuudesta. Manuaaliset leikkausasetukset vaihtelevat välillä 7-25 A - 30-100 A. Jotkut laitteet voivat kuitenkin tuottaa jopa 200 ampeeria, mutta niitä ei käytetä laajasti. Manuaalisissa järjestelmissä plasma- ja suojakaasuna käytetään yleensä prosessiilmaa. Ne on suunniteltu siten, että niitä voidaan käyttää eri tulojännitteillä, jotka voivat vaihdella 120 - 600 V, ja niitä voidaan käyttää myös yksi- tai kolmivaiheisissa verkoissa.

Kädessä pidettävää metallinleikkausplasmaa käytetään yleisesti ohuen käsittelyn konepajoissamateriaalit, tehdashuoltopalvelut, korjaamot, metalliromun keräyspisteet, rakennus- ja asennustöissä, laivanrakennuksessa, autokorjaamoissa ja taidepajoissa. Yleensä sitä käytetään ylimääräisen leikkaamiseen. Tyypillinen 12 ampeerin plasmaleikkuri leikkaa enintään 5 mm metallia nopeudella noin 40 mm minuutissa. 100 ampeeri leikkaa 70 mm kerroksen jopa 500 mm/min.

Manuaalinen järjestelmä valitaan pääsääntöisesti materiaalin paksuuden ja halutun käsittelynopeuden mukaan. Laite, joka tuottaa suurta virtaa, on nopeampi. Suurella virralla leikattaessa on kuitenkin vaikeampaa valvoa työn laatua.

Työstö

Mekaanistettu plasmaleikkaus tehdään koneilla, jotka ovat yleensä paljon suurempia kuin käsikäyttöisiä, ja sitä käytetään yhdessä leikkauspöytien kanssa, mukaan lukien vesihauteessa tai erilaisilla käyttötavoilla ja moottoreilla varustetun alustan kanssa. Lisäksi mekanisoidut järjestelmät on varustettu CNC- ja leikkuupään suihkun korkeuden säädöllä, joka voi sisältää polttimen korkeuden esiasetuksen ja jännitteen säädön. Mekaaniset plasmaleikkausjärjestelmät voidaan asentaa muihin metallintyöstölaitteisiin, kuten meistopuristimiin, laserleikkureihin tai robottijärjestelmiin. Mekanisoidun kokoonpanon koko riippuu pöydän koosta ja käytetystä alustasta. Levysaha voi olla pienempi kuin 1200x2400 mm ja suurempi kuin 1400x3600mm. Tällaiset järjestelmät eivät ole kovin liikkuvia, joten ennen asennusta kannattaa harkita niiden kaikkia komponentteja sekä niiden sijaintia.

Tehovaatimukset

Vakiovirtalähteiden maksimivirta-alue on 100 - 400 A happileikkauksessa ja 100 - 600 A typpileikkauksessa. Monet järjestelmät toimivat alemmalla alueella, kuten 15 - 50 A. On olemassa typpileikkausjärjestelmiä, joiden virrat ovat 1000 ampeeria tai enemmän, mutta ne ovat harvinaisia. Mekanisoitujen plasmajärjestelmien tulojännite on 200-600 V kolmivaiheinen.

Kaasuvaatimukset

Paineilmaa, happea, typpeä ja argon/vety-seoksia käytetään yleisesti pehmeän teräksen, ruostumattoman teräksen, alumiinin ja erilaisten eksoottisten materiaalien leikkaamiseen. Niiden yhdistelmät toimivat plasma- ja apukaasuina. Esimerkiksi pehmeää terästä sahattaessa lähtökaasuna on usein typpi, plasma on happea ja apuaineena käytetään paineilmaa.

Happea käytetään pehmeässä hiiliteräksessä, koska se tuottaa laadukkaita leikkauksia materiaaliin, jonka paksuus on jopa 70 mm. Happi voi toimia myös ruostumattoman teräksen ja alumiinin plasmakaasuna, mutta tulos ei ole täysin tarkka. Typpi toimii plasma- ja apukaasuna, koska se tarjoaa erinomaisen leikkaussuorituskyvyn käytännössä kaikentyyppisille metalleille. Sitä käytetään suurilla virroilla ja se mahdollistaa jopa 75 mm:n paksuisen metallilevyn käsittelyn sekä typen ja argon-vetyplasman apukaasuna.

Paineilma on yleisin kaasu sekä plasma- että apukaasuille. Kun pienivirtaleikkaus tehdään enintään 25 mm paksua peltiä, se jättää hapettuneen pinnan. Ilmalla leikattaessa typpi tai happi on apukaasuna.

Argon-vety-seosta käytetään tyypillisesti ruostumattoman teräksen ja alumiinin koneistukseen. Tarjoaa korkealaatuisen leikkauksen ja on välttämätön yli 75 mm paksujen levyjen koneelliseen leikkaamiseen. Hiilidioksidia voidaan käyttää myös apukaasuna leikattaessa metallia typpiplasmalla, sillä se käsittelee useimpia materiaaleja ja takaa hyvän laadun.

Typpi-vety-seosta ja metaania käytetään joskus myös plasmaleikkausprosessissa.

Mitä muuta tarvitset?

Plasman ja apukaasujen valinta ovat vain kaksi tärkeimmistä päätöksistä, jotka on otettava huomioon mekanisoitua plasmajärjestelmää asennettaessa tai käytettäessä. Kaasusäiliöitä voi ostaa tai vuokrata, niitä on saatavana eri kokoisina ja säilytysolosuhteet on varmistettava. Järjestelmän asentaminen vaatii huomattavan määrän sähköjohdotuksia ja putkistoja kaasulle ja jäähdytysnesteelle. Mekanisoiduimman plasmajärjestelmän lisäksi sinun on valittava pöytä, saha, CNC ja THC. OEM-valmistajat tarjoavat yleensä erilaisia laitteistovaihtoehtoja, jotka sopivat mihin tahansa laitekokoonpanoon.

Onko koneistus tarpeen?

KoskaMekanisoidun plasmaleikkausprosessin valinnan monimutkaisuuden vuoksi on käytettävä paljon aikaa erilaisten kokoonpanojen ja järjestelmäkriteerien tutkimiseen. Huomaa:

• leikattavien osien tyypit;
• teollisten tuotteiden määrä erää kohden;
• haluttu leikkausnopeus ja laatu;
• kulutustarvikkeiden kustannukset.
• kokoonpanon käyttökustannukset, mukaan lukien sähkö, kaasu ja työvoima.

Valmistettavien osien koko, muoto ja lukumäärä voivat määrittää tarvittavat teolliset tuotantolaitteet - CNC:n, pöydän ja alustan tyypin. Esimerkiksi pienten osien tuotanto voi vaatia alustan, jossa on erikoiskäyttöinen käyttö. Alustalla käytettävät hammastanko- ja hammaspyöräkäytöt, servokäytöt, taajuusmuuttajavahvistimet ja anturit määrittävät leikkauksen laadun ja järjestelmän maksiminopeuden.

Laatu ja nopeus riippuu myös siitä, millaisia metallintyöstölaitteita, CNC:tä ja kaasuja käytetään. Mekanisoitu järjestelmä, jossa on säädettävä virta ja kaasuvirtaus leikkauksen alussa ja lopussa, vähentää materiaalin kulutusta. Lisäksi CNC:llä, jolla on suuri muistikapasiteetti ja valikoima mahdollisia asetuksia (esimerkiksi liekin korkeus leikkauksen lopussa) ja nopea tiedonkäsittely (tulo / lähtöviestintä) vähentää seisokkeja ja lisää nopeutta ja työn tarkkuus.

Päätöksen ostaa tai päivittää koneellinen plasmaleikkausjärjestelmä tai käyttää manuaalista on viime kädessä oltava järkevä.

Plasmametallin leikkauslaitteet

Hypertherm Powermax45 on kannettava laite, jossa on suuri määrä vakiokomponentteja, jotka perustuvat invertteriin, eli eristettyyn bipolaariseen transistoriin. Se on erittäin helppo työstää, olipa kyseessä ohuiden teräslevyjen tai 12 mm paksujen levyjen leikkaaminen nopeudella 500 mm/min tai 25 mm nopeudella 125 mm/min. Laite pystyy tuottamaan suurta tehoa erilaisten johtavien materiaalien, kuten teräksen, ruostumattoman teräksen ja alumiinin, leikkaamiseen.

Virtajärjestelmällä on etu analogeihin verrattuna. Tulojännite - 200-240 V yksivaiheinen virta, jonka teho on 34/28 A teholla 5,95 kW. Verkkosyöttöjännitteen vaihtelut kompensoidaan Boost Conditioner -tekniikalla, joka tarjoaa polttimelle paremman suorituskyvyn matalilla jännitteillä, vaihtelevalla syöttöteholla ja generaattorin avulla. Sisäiset komponentit jäähdytetään tehokkaasti PowerCoolilla suorituskyvyn, käyttöajan ja luotettavuuden parantamiseksi. Toinen tämän tuotteen tärkeä ominaisuus on FastConnect-polttimen liitäntä, joka helpottaa koneellista käyttöä ja lisää monipuolisuutta.

Powermax45-polttimessa on kaksikulmainen rakenne, joka pidentää suuttimen käyttöikää ja alentaa käyttökustannuksia. Se on varustettu Conical Flow -toiminnolla, joka lisää kaaren energiatiheyttä, mikä vähentää merkittävästi kuonaa ja tuottaa laadukkaan plasmaleikkauksen. Powermax45 hinta on $1800.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i:ssä on enitentämän linjan leikkauskapasiteetti: nimellinen leikkauspaksuus - 16 mm nopeudella 224 mm / min ja maksimi - 22 mm. Analogeihin verrattuna laitteen käyttövirta on 30% pienempi. Plasmaleikkuri soveltuu huoltoasemille, korjaamoille ja pientalojen rakentamiseen.

Kevyt mutta tehokas invertteri, ergonominen käynnistyssulake, tehokas ilmankulutus ja edulliset polttimen kulutusosat turvallisen, laadukkaan ja edullisen plasmaleikkauksen tuottamiseksi. AirForce 700i:n hinta on 1 500 dollaria.

Mukana ergonominen käsipoltin, kaapeli, 2 vaihtokärkeä ja 2 elektrodia. Kaasunkulutus on 136 l/min paineessa 621–827 kPa. Laitteen paino on 14,2 kg.

40 ampeerin ulostulo tarjoaa poikkeuksellisen ohutlevyn leikkaussuorituskyvyn - nopeammin kuin muiden valmistajien mekaaniset, kaasu- ja plasmalaitteet.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme on pieni kone, joka on tarpeeksi tehokas leikkaamaan erilaisia teräksiä, alumiinia ja muita johtavia metalleja.

Virtalähteenä 120-240 V AC, säätyy automaattisesti käytetyn jännitteen mukaan. Kevyt ja kompakti muotoilu tekee siitä erittäin kannettavan.

Auto-Refire-tekniikan avulla kaarta ohjataan automaattisesti, joten painiketta ei tarvitse painaa jatkuvasti. Nimellinen leikkauspaksuus 40 A:lla on 16mm nopeudella 330 mm/min ja maksimi on 22,2 mm nopeudella 130 mm/min. Tehonkulutus - 6, 3 kW. Laitteen paino manuaalisessa suorituksessa on 10,5 kg ja koneleikkurilla 10,7 kg. Plasmakaasuna käytetään ilmaa tai typpeä.

Miller 625:n luotettavuus perustuu tuulitunneliteknologiaan. Sisäänrakennetun nopean tuulettimen ansiosta pöly ja roskat eivät pääse laitteen sisään. LED-ilmaisimet kertovat paineesta, lämpötilasta ja tehosta. Laitteen hinta on $1800.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D on kannettava ja kompakti plasmakone. Kun paino on 10,2 kg, sen liikkeessä ei ole ongelmia. Digitaalimuuntimen tuottama 50 ampeerin virta ja tehokas MOSFET mahdollistavat tehokkaan 16 mm:n pehmeän teräksen ja 12 mm:n ruostumattoman teräksen tai alumiinin leikkaamisen.

Laite säätää automaattisesti verkkojännitteen ja -taajuuden. Letkun pituus - 2,9 m. Ohjauskaari ei joudu kosketuksiin metallin kanssa, joten konetta voidaan käyttää ruosteisten, raaka- ja maalattujen materiaalien leikkaamiseen. Laite on turvallinen käyttää. Leikkaukseen käytetty paineilma ei ole haitallista ihmisille. Ja vahva iskunkestävä kotelo suojaa laitetta luotettavasti pölyltä ja roskilta. Lotos LTP5000D:n hinta on 350 dollaria.

Plasemileikkuria ostaessasi sinun tulee aina asettaa laatu etusijalle. Varo houkutusta ostaa halpa heikkolaatuinen laite, sillä sen nopea kuluminen johtaa pitkällä aikavälilläpaljon korkeammat kustannukset. Tietenkään ei myöskään kannata maksaa liikaa, kunnollisia budjettivaihtoehtoja on tarpeeksi ilman lisävarusteita ja suuria kapasiteettia, joita et ehkä koskaan tarvitse.