Plazminis pjovimas

Plazminis pjovimas yra terminis pjovimo procesas, naudojant elektrai laidžią plazmos srovę, skirtą pjauti laidžius metalus, tokius kaip plienas, nerūdijantis plienas, aliuminis ir varis. Plazma iš tikrųjų yra didelio greičio-jonizuotų dujų srovė, kuri naudojama medžiagoms lydyti. Dėl ekonomiškumo ir universalumo ji plačiai naudojama metalo gamyboje.

 

Aprašymas

 

Pati plazma praleidžia elektros srovę, o plazmos lankas yra nenutrūkstamas tol, kol į elektrodą tiekiama energija ir plazma liečiasi su ruošiniu. Plazminis pjovimas yra labai efektyvi metalo pjovimo technologija, kurioje kaip šilumos šaltinis naudojamas aukštos-temperatūros plazmos lankas, o pagrindinis jos principas yra naudoti aukšto -dažnio lanką dujoms jonizuoti, kad susidarytų plazma, lydant ruošinio metalą aukštoje, virš 3 000 laipsnių temperatūroje, ir naudojant viršgarsinį oro srautą išlydytam metalui nupūsti. Šio dujų srauto slėgis veiksmingai kontroliuoja plazmos pluošto spindulį. Nukreipdami valdomą, elektra įkrautą medžiagos būseną per fokusuotą antgalį, galite lengvai pjaustyti tokias medžiagas kaip plienas, nerūdijantis plienas ir aliuminis.

 

Asistento dujų parinktys

 

Plazminė pjovimo mašina gali dirbti su įvairiomis dujomis, įskaitant suslėgtą orą, azotą, argoną, vandenilį ir deguonį, arba dviejų ar trijų skirtingų dujų mišinius. Jų funkcija yra gana panaši į apsaugines dujas, kiekvienas iš jų rodo skirtingus rezultatus, o žemiau pateikiama trumpa santrauka:

 

√Suslėgtas oras, šios dujos yra labai universalios ir nebrangios, gali gerai dirbti su švelniu plienu, nerūdijančiu plienu ir aliuminiu iki 30 mm.

√Deguonis, tai yra populiarios dujos, plačiai naudojamos anglies plienui tais atvejais, kai reikia švaraus pjovimo ir greito pjovimo, ir paprastai gali pjauti švelnų plieną iki 35 mm esant aukštesnei temperatūrai, o tai reiškia, kad reikia daugiau girdėti. Vadinasi, daugiau šilumos energijos gali pakenkti ruošiniams, be to, deguonis nėra toks draugiškas nerūdijančiam plienui ir aliuminiui, o pjaunamas paviršius visiškai oksiduojasi dėl sunaudojamo deguonies ir šilumos kiekio.

√Azotas, jis plačiai naudojamas sunkioms{0}}apkrovoms, skirtas storiems metalams iki 80 mm, ir gali sukurti geros kokybės pjūvius daugeliui medžiagų, įskaitant nerūdijantį plieną, anglinį plieną ir aliuminį. Paprastai azotas dažnai naudojamas su keliomis antrinėmis dujomis, tokiomis kaip oras, anglies dioksidas ir argonas storesnėms plokštėms.

√Argonas, tai inertinės dujos, kurios nereaguoja su aukšta temperatūra, ir tai nėra standartinės pagalbinės dujos dėl mažo laidumo. Todėl jis dažnai sumaišomas su vandeniliu, kad būtų sukurta karščiausia plazmos{1}}pjovimo liepsna, kad pjūvis būtų švarus.

 

 

Investicijų svarstymas plazmos ir pluošto lazeriui

 

Plazminės mašinos veikia nukreipdamos pjovimo dujas (orą, deguonį, azotą, orą, argoną ir kt.) per antgalį su siaura anga, o tada dujos jonizuojamos, kad susidarytų plazmos lankas. Nors apsauginės dujos naudojamos plazmos lankui apjuosti, kad būtų lengviau formuoti lanką, o plazmos lankas, kurio temperatūra labai aukšta, gali perpjauti metalines medžiagas.

Skaiduliniai lazeriai naudoja diodo sukuriamą šviesą ir nukreipia ją palei šviesolaidinį{0}}optinį kabelį ir optinius komponentus, o šviesos spindulys sufokusuojamas ir sustiprinamas, kad būtų galima pjauti metalinį ruošinį. Skaiduliniam lazeriui taip pat reikia pjovimo dujų, kurios įpurškiamos į pjovimo galvutę po optiniais komponentais ir kartu su lazerio spinduliu išeina iš purkštuko. Remiantis Fabmann patirtimi, plonesnės < 12 mm plokštės, vamzdeliai ar profiliai, kuriems reikia didelių matmenų tolerancijos, pluošto lazerinis įrenginys yra geresnis pasirinkimas. Nors įsigijimo ir eksploatavimo sąnaudos paprastai yra didesnės nei plazminio aparato, vidutiniškai reikia maždaug 5 metų, kad atsipirktų. Plazminiai pjaustytuvai turi santykinai didesnį našumą, platų pjovimo diapazoną ir palyginti mažas įsigijimo išlaidas, kurių vidutinis atsipirkimo laikas yra 3 metai. Toliau pateiktoje diagramoje pateikiamas pagrindinis supratimas apie pagrindines jų savybes.

 

Parametrai	Pluošto lazeris	HD plazma
Medžiagos parinktys	Švelnus plienas, nerūdijantis plienas, aliuminis, varis	Visi laidūs metalai
Storio diapazonas	Iki 30 mm	Iki 50 mm
Krašto kvadratiškumas	ISO 1	ISO 2 - 4
Pjovimo tolerancija	0,05-0,1 mm, priklausomai nuo medžiagos storio	0,2 mm - 0.5 mm, priklausomai nuo medžiagos storio
Kerfo plotis	0.15 - 0.4 mm	0,5 – 2,2 mm
HAZ	Siauresnis	Platesnis
Pjovimo greitis (<10 mm)	Greičiau	Lėčiau
Cutting Speed (>10 mm)	Lėčiau	Greičiau
Pirkimo Kaina	Aukštas	25-35% lazerio
Veiklos sąnaudos	Žemas	Žemas
Priežiūra	Vidutinis	Vidutinis
Pertraukos laikas	4-6 metai	3-4 metai

 

Norint priimti objektyvų sprendimą investuoti, reikia atsižvelgti į keletą svarbių veiksnių:

 

√Žaliavų tipai ir skaldymo, plazmos ir lazerinės mašinos yra labai panašios, kai kalbama apie medžiagų asortimentą, o pagrindiniai skirtumai yra jų pjovimo storio diapazonas ir pjovimo kokybė. Abu jie gali pjauti visas laidžias medžiagas, tokias kaip švelnus plienas, nerūdijantis plienas, žalvaris, varis ir aliuminis. Jei didžioji dalis jūsų medžiagos yra mažesnė nei 10 mm ir sudėtingi profiliai, įskaitant vamzdžius, gali būti ekonomiškiau -naudingiau investuoti į pluošto lazerinio pjovimo mašiną ir perduoti plazminį pjovimą iš išorės.

 

√Pjovimo kokybė apima keletą svarbių elementų, tokių kaip kvadratiškumas, nuodegos, nupjautas kraštas, HAZ (šilumos paveikta zona). Skaidulinio lazerio pjovimo kokybė labai priklauso nuo galios, pjovimo greičio, dujų ir dujų slėgio bei purkštuko dydžio. Įprastai populiarioje maitinimo sąrankoje šviesolaidžių lazeriai, pvz., 4 mm, jei naudojate 2 kW galios lazerius, ir 6 mm, jei naudojate 6 KM lazerius, neturi nuodegų. Žemiau pateikiama trumpa populiarių pjovimo kokybės problemų santrauka:

 

● Kvadratiškumas, skaiduliniai lazeriai gali pagaminti beveik kvadratinį pjūvį ir gali būti priskirti ISO 1 kategorijai. Įprasti plazminiai pjūviai paprastai turi šiek tiek įgaubtą pjūvio briauną, o jų pasvirimo kampas yra ISO 3–5 diapazone.

●Nuodegos apibrėžiamos kaip nepageidaujamos metalo atliekos, kurios nebuvo išmestos iš pjūvio, susidarančio apatinėje pjūvio pusėje. Plazminė pjovimo mašina gali pasiekti gerą pjovimo briaunos kokybę, tačiau operatoriai turi nuspręsti, ar pjovimo kokybė ar pjovimo greitis yra prioritetas. Mažai pjaunant, apatinėje ruošinio pusėje gali susidaryti didelės apnašos, o pjaunant per greitai, pjūvio apačioje gali atsirasti metalinių karoliukų, todėl juos pašalinti gana sunku.

●Kraštinis plazminis pjaustytuvas gali nupjauti lygesnius kraštus dėl didesnio taško dydžio, tačiau, žinoma, tai taip pat priklauso nuo to, kaip operatorius nustato pjovimo parametrus, kad būtų pasiekta optimali pjovimo kokybė.

●HAZ, tai labai priklauso nuo mašinos galios ir pjovimo greičio, o tiek pluoštiniai lazeriai, tiek plazminiai pjaustytuvai gamina HAZ. Tačiau paprastai skaidulinis lazeris sukuria mažesnį HAZ.

 

 

√Pjovimo tolerancija ir skylės kokybė, ji taip pat vadinama nupjautos dalies kokybe, ypač skylės kokybė dažnai laikoma tikslumo matu, kuris vertinamas pagal tai, kiek cilindrinė skylė gali būti. Tikslumo laipsnis dažnai vertinamas pagal pjūvio plotį, kuo platesnis pjūvis, tuo šiurkštesnis tikslumas. Įpjova lemia, kiek galima nupjauti vidinį kontūrą, o tuo tarpu šilumos iškraipymas gali pakeisti ruošinio matmenis. Skaidulinis lazeris turi didesnę toleranciją, palyginti su plazminiu pjaustytuvu.

 

√Kaina, pluoštiniai lazeriai paprastai yra brangesni nei plazminiai aparatai, tiek pradine pirkimo kaina, tiek eksploatavimo išlaidomis.

 

Trumpai tariant, lazeris yra geresnis pasirinkimas pjaunant ploną švelnų nerūdijantį plieną ir aliuminį, kurio storis yra nuo 0,5 mm iki 10 mm, o dėl didesnio tikslumo, greičio ir galimybės pjauti sudėtingas formas jis yra labiau pageidaujamas nei plazminis aparatas. 10–15 mm diapazone skaidulinis lazeris yra gana panašus į plazminį įrenginį. Didesnėms nei 15 mm storio plokštėms modernus CNC plazminis aparatas gali būti geresnis pasirinkimas.

 

Skirtingos plieno medžiagos plazminiu pjovimu

 

Plazminio pjovimo ypatybės

 

Plazminė mašina pradeda įgyti didelį populiarumą dėl mažesnių investicijų ir palyginamos pjovimo kokybės, nors ir ne tokios geros, kaip lazerinė pjovimo mašina, pjaustanti plonesnes metalo medžiagas, ir turi šias savybes:

 

 

Todėl plazma dažnai naudojama storiems metalams pjaustyti, pavyzdžiui, greitam prototipų kūrimui ir meniniam dizainui. Apibendrinant galima pasakyti, kad plazminis pjovimas yra prieinamas metalo (ypač nerūdijančio plieno, aliuminio ir storų plokščių) pjovimas, kurio tikslumas yra mažesnis nei pjovimas lazeriu, be to, jis yra labai populiarus atliekant sunkiasvorių konstrukcijų gamybą, pvz., laivų statybą ir statybą.