Metallskärning med plasma. Utrustning för metallbearbetning

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Plasmaskärning används vid bearbetning av ledande metaller. Materialet som bearbetas får energi från en strömkälla genom joniserad gas. Standardsystemet inkluderar en strömkälla, tändningskrets och brännare som ger den kraft, jonisering och kontroll som behövs för kvalitetsskärning med hög prestanda i en mängd olika metaller.

DC uteffekt ställer in tjockleken och skärhastigheten för materialet och bibehåller bågen.

Tändkretsen är gjord i form av en högfrekvent växelspänningsgenerator på 5-10 tusen V med en frekvens på 2 MHz, vilket skapar en högintensiv ljusbåge som joniserar gasen till ett plasmatillstånd.

Facklan är en hållare för förbrukningsmaterial - munstycke och elektrod - och ger kylning av dessa delar med gas eller vatten. Munstycket och elektroden är komprimerade och stöder den joniserade strålen.

Manuella och mekaniserade system tjänar olika syften och kräver annan utrustning. Endast användaren kan avgöra vilken som är bäst för deras behov.

Skärning av metall med plasma är termisken process där en stråle av joniserad gas värmer upp en elektriskt ledande metall till en temperatur över dess smältpunkt och avlägsnar den smälta metallen genom ett stansat hål. En elektrisk ljusbåge uppstår mellan elektroden i brännaren, till vilken en negativ potential appliceras, och arbetsstycket med positiv potential, och materialet skärs av ett joniserat gasflöde under tryck vid en temperatur på 770 till 1400 °C. En stråle av plasma (joniserad gas) koncentreras och riktas genom ett munstycke, där den kondenserar och blir kapabel att smälta och skära en mängd olika metaller. Detta är den grundläggande processen för både manuell och mekaniserad plasmaskärning.

Handklippt

Manuell skärning av metall med plasma görs med hjälp av ganska små enheter med en plasmabrännare. De är manövrerbara, mångsidiga och kan användas för att utföra olika uppgifter. Deras kapacitet beror på skärsystemets nuvarande styrka. Manuella skärinställningar sträcker sig från 7-25 A till 30-100 A. Vissa enheter kan dock producera upp till 200 ampere, men dessa används inte i stor utsträckning. I manuella system används vanligtvis processluft som plasma och skyddsgas. De är utformade på ett sådant sätt att de kan användas med olika inspänningar, som kan variera från 120 till 600 V, och kan även användas i en- eller trefasnät.

Handhållen metallskärningsplasma används ofta i verkstäder som bearbetar tuntmaterial, fabriksunderhållstjänster, reparationsverkstäder, insamlingsställen för skrot, inom bygg- och installationsarbeten, inom varvsindustrin, bilverkstäder och konstverkstäder. Som regel används det för att trimma överskottet. En typisk 12 amp plasmaskärare skär maxim alt 5 mm metall med en hastighet av cirka 40 mm per minut. 100 amp skär 70 mm lager med upp till 500 mm/min.

I regel väljs det manuella systemet beroende på materialets tjocklek och önskad bearbetningshastighet. En enhet som levererar hög ström är snabbare. Men när man skär med hög ström blir det svårare att kontrollera kvaliteten på arbetet.

Bearbetning

Mekaniserad plasmaskärning utförs på maskiner som vanligtvis är mycket större än manuella, och används i kombination med skärbord, inklusive de med vattenbad eller med en plattform utrustad med olika drivningar och motorer. Dessutom är mekaniserade system utrustade med CNC och skärhuvudets jethöjdkontroll, vilket kan innefatta förinställning av brännarhöjd och spänningskontroll. Mekaniserade plasmaskärningssystem kan installeras på annan metallbearbetningsutrustning som stanspressar, laserskärare eller robotsystem. Storleken på den mekaniserade konfigurationen beror på storleken på bordet och den plattform som används. Panelsågen kan vara mindre än 1200x2400 mm och större än 1400x3600mm. Sådana system är inte särskilt mobila, så innan installation bör du överväga alla deras komponenter, såväl som deras placering.

Strömkrav

Standard strömförsörjning har ett maxim alt strömområde på 100 till 400 A för skärning av syrebränsle och 100 till 600 A för skärning av kvävgas. Många system fungerar i det lägre intervallet, som 15 till 50 A. Det finns kväveskärningssystem med strömmar på 1000 A och över, men de är sällsynta. Inspänningen för mekaniserade plasmasystem är 200-600 V trefas.

Gaskrav

Komprimerad luft, syre, kväve och argon/väteblandningar används vanligtvis för att skära mjukt stål, rostfritt stål, aluminium och olika exotiska material. Deras kombinationer fungerar som plasma och hjälpgaser. Till exempel, vid skärning av mjukt stål är startgasen ofta kväve, plasman är syre och tryckluft används som hjälpmedel.

Oxygen används för mjukt kolstål eftersom det ger högkvalitativa skärningar i material upp till 70 mm tjockt. Syre kan även fungera som plasmagas för rostfritt stål och aluminium, men resultatet är inte helt korrekt. Kväve fungerar som plasma och hjälpgas eftersom det ger utmärkt skärprestanda på praktiskt taget alla typer av metall. Den används vid höga strömmar och tillåter bearbetning av plåt upp till 75 mm tjock och som hjälpgas för kväve och argon-väteplasma.

Tryckluft är den vanligaste gasen för både plasma och hjälpgaser. När lågströmsskärning av plåt upp till 25 mm tjock utförs lämnar den en oxiderad yta. När man skär med luft, är kväve eller syre hjälpgasen.

Argon-väteblandning används vanligtvis för bearbetning av rostfritt stål och aluminium. Ger ett högkvalitativt snitt och är viktigt för mekaniserad skärning av ark över 75 mm tjocka. Koldioxid kan också användas som hjälpgas vid skärning av metall med kväveplasma, eftersom den klarar de flesta material och garanterar god kvalitet.

Kväve-väteblandning och metan används också ibland i plasmaskärningsprocessen.

Vad mer behöver du?

Valet av plasma och hjälpgaser är bara två av de viktigaste besluten att ta hänsyn till vid installation eller användning av ett mekaniserat plasmasystem. Bensintankar kan köpas eller hyras, de finns i olika storlekar och lagringsförhållanden måste tillhandahållas. Installation av systemet kräver en betydande mängd elektriska ledningar och rör för gas och kylvätska. Förutom det mest mekaniserade plasmasystemet behöver du plocka fram ett bord, såg, CNC och THC. OEM-tillverkare erbjuder vanligtvis en mängd olika hårdvaru alternativ för att passa alla enhetskonfigurationer.

Är mekanisering nödvändig?

På grund avKomplexiteten i att välja en mekaniserad plasmaskärningsprocess måste mycket tid ägnas åt att undersöka olika konfigurationer och systemkriterier. Observera:

• typer av delar som ska skäras;
• antal industriartiklar per parti;
• önskad skärhastighet och kvalitet;
• kostnad för förbrukningsvaror.
• total kostnad för drift av konfigurationen, inklusive el, gas och arbete.

Storleken, formen och antalet delar som ska produceras kan avgöra vilken industriell produktionsutrustning som krävs - typen av CNC, bord och plattform. Till exempel kan tillverkning av små delar kräva en plattform med en specialiserad drivning. Kuggstångsdreven, servodrivningarna, drivförstärkarna och sensorerna som används på plattformarna bestämmer kvaliteten på skärningen och systemets maximala hastighet.

Kvalitet och hastighet beror också på vilken typ av metallbearbetningsutrustning, CNC och gaser som används. Ett mekaniserat system med justerbar ström och gasflöde i början och slutet av skärningen kommer att minska materialförbrukningen. Dessutom, med en CNC med stor minneskapacitet och ett urval av möjliga inställningar (till exempel höjden på lågan i slutet av skärningen) och snabb databehandling (in-/utgångskommunikation) kommer att minska stilleståndstiden och öka hastigheten och noggrannhet i arbetet.

I slutändan måste beslutet att köpa eller uppgradera ett mekaniserat plasmaskärningssystem eller använda ett manuellt vara rimligt.

Plasmametallskärningsutrustning

Hypertherm Powermax45 är en bärbar enhet med ett stort antal standardkomponenter baserade på en växelriktare, det vill säga en bipolär transistor med isolerad grind. Det är väldigt lätt att arbeta med, oavsett om det är skärning av tunt stål eller 12 mm tjocka plåtar i 500 mm/min eller 25 mm i 125 mm/min. Enheten kan generera hög effekt för skärning av olika typer av ledande material som stål, rostfritt stål och aluminium.

Strömsystemet har en fördel jämfört med analoger. Inspänning - 200-240 V enfasström med en effekt på 34/28 A vid en effekt på 5,95 kW. Variationer i nätspänningen kompenseras av Boost Conditioner-teknologi, som ger brännaren förbättrad prestanda vid låga spänningar, fluktuerande ineffekt och när den drivs av en generator. Interna komponenter kyls effektivt med PowerCool för förbättrad prestanda, körtid och tillförlitlighet. En annan viktig egenskap hos denna produkt är FastConnect-brännaranslutningen, som underlättar mekaniserad användning och ökar mångsidigheten.

Powermax45-brännaren har en design med dubbla vinklar som förlänger munstyckets livslängd och minskar driftskostnaderna. Den är utrustad med Conical Flow-funktionen, som ökar ljusbågens energitäthet, vilket avsevärt minskar slagg och ger högkvalitativ plasmaskärning. Powermax45-priset är $1800.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i har mestskärkapacitet för denna linje: nominell skärtjocklek - 16 mm vid en hastighet av 224 mm / min och maxim alt - 22 mm. Jämfört med analoger är enhetens driftsström 30% mindre. Plasmaskäraren är lämplig för bensinstationer, reparationsverkstäder och mindre byggnadskonstruktioner.

Har en lätt men ändå kraftfull växelriktare, ergonomisk startsäkring, effektiv luftförbrukning och lågkostnadsförbrukningsmaterial för brännaren för att producera säker, högkvalitativ och prisvärd plasmaskärning. AirForce 700i kostar 1 500 $.

Kommer med ergonomisk handficka, kabel, 2 ersättningsspetsar och 2 elektroder. Gasförbrukningen är 136 l/min vid ett tryck på 621–827 kPa. Enhetens vikt är 14,2 kg.

40-amp utgång ger exceptionell plåtskärningsprestanda - snabbare än andra tillverkares mekaniska, gas- och plasmaenheter.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme är en liten maskin som är kraftfull nog att skära olika typer av stål, aluminium och andra ledande metaller.

Drivs av 120-240 V AC, anpassas automatiskt till den applicerade spänningen. Lätt och kompakt design gör den mycket bärbar.

Med Auto-Refire-tekniken styrs ljusbågen automatiskt, vilket eliminerar behovet av att konstant trycka på knappen. Den nominella skärtjockleken vid 40 A är 16mm vid en hastighet av 330 mm/min, och maxhastigheten är 22,2 mm vid 130 mm/min. Strömförbrukning - 6, 3 kW. Vikten på enheten i manuellt utförande är 10,5 kg, och med en maskinskärare - 10,7 kg. Luft eller kväve används som plasmagas.

Tillförlitligheten hos Miller 625 kommer från vindtunnelteknologin. Tack vare den inbyggda höghastighetsfläkten kommer damm och skräp inte in i enheten. LED-indikatorer informerar om tryck, temperatur och effekt. Priset på enheten är $1800.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D är en bärbar och kompakt plasmamaskin. Med en vikt på 10,2 kg blir det inga problem med dess rörelse. Den 50 amp ström som genereras av digitalomvandlaren och den kraftfulla MOSFET ger effektiv skärning av 16 mm mjukt stål och 12 mm rostfritt stål eller aluminium.

Enheten anpassar sig automatiskt till nätspänningen och frekvensen. Slanglängd - 2,9 m. Pilotbågen kommer inte i kontakt med metall, vilket gör att maskinen kan användas för att skära rostiga, råa och målade material. Enheten är säker att använda. Tryckluft som används för skärning är inte skadlig för människor. Och det starka stöttåliga fodralet skyddar enheten på ett tillförlitligt sätt från damm och skräp. Priset på Lotos LTP5000D är $350.

När du köper en plasmaskärare bör du alltid prioritera kvalitet. Akta dig för frestelsen att köpa en billig lågkvalitativ enhet, eftersom dess snabba slitage i det långa loppet kommer att leda tillmycket högre kostnader. Naturligtvis är det inte heller värt att betala för mycket, det finns tillräckligt med anständiga budget alternativ utan tillbehör och hög kapacitet som du kanske aldrig behöver.