Плазменная обработка и резка

We use the PLASMA CUTTING and PLASMA MACHINING processes to cut and machine steel, aluminum, metals and other materials of разной толщины с помощью плазменной горелки. При плазменной резке (также иногда называемой ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ РЕЗКА) инертный газ или сжатый воздух на высокой скорости выдувается из сопла, и одновременно через этот газ из сопла в поверхность разрезается, превращая часть этого газа в плазму. Для упрощения плазму можно описать как четвертое состояние вещества. Три состояния вещества – твердое, жидкое и газообразное. Для общего примера, воды, эти три состояния - лед, вода и пар. Разница между этими состояниями связана с их энергетическими уровнями. Когда мы добавляем энергию в виде тепла ко льду, он тает и образует воду. Когда мы добавляем больше энергии, вода испаряется в виде пара. Добавляя больше энергии к пару, эти газы становятся ионизированными. Этот процесс ионизации приводит к тому, что газ становится электропроводным. Мы называем этот электропроводящий ионизированный газ «плазмой». Плазма очень горячая и плавит разрезаемый металл и в то же время выдувает расплавленный металл из зоны реза. Мы используем плазму для резки тонких и толстых, черных и цветных металлов. Наши ручные резаки обычно могут резать стальной лист толщиной до 2 дюймов, а более мощные резаки с компьютерным управлением могут резать сталь толщиной до 6 дюймов. Плазменные резаки производят очень горячий и локализованный конус для резки и поэтому очень подходят для резки металлических листов изогнутой и угловой формы. Температура, создаваемая при плазменно-дуговой резке, очень высока и составляет около 9673 Кельвина в кислородной плазменной горелке. Это обеспечивает быстрый процесс, малую ширину пропила и хорошее качество поверхности. В наших системах, использующих вольфрамовые электроды, плазма является инертной и формируется с использованием газообразного аргона, аргона-H2 или азота. Однако мы также иногда используем окисляющие газы, такие как воздух или кислород, и в этих системах электродом является медь с гафнием. Преимущество воздушно-плазменного резака заключается в том, что он использует воздух вместо дорогостоящих газов, что потенциально снижает общую стоимость обработки.

 

 

 

Наши HF-ТИП ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ используют высокочастотную высоковольтную искру для ионизации воздуха через головку резака и зажигания дуги. Наши высокочастотные плазменные резаки не требуют контакта резака с материалом заготовки в начале и подходят для операций, связанных с КОМПЬЮТЕРНЫМ ЧПУ (ЧПУ) cutting. Другие производители используют примитивные машины, для начала которых требуется контакт наконечника с основным металлом, а затем происходит разделение зазора. Эти более примитивные плазменные резаки более восприимчивы к контактному наконечнику и повреждению экрана при запуске.

 

 

 

Наши PILOT-ARC TYPE PLASMA машины используют двухэтапный процесс производства плазмы без необходимости начального контакта. На первом этапе высоковольтная слаботочная цепь используется для инициализации очень маленькой искры высокой интенсивности внутри корпуса горелки, создавая небольшой карман плазмообразующего газа. Это называется пилотной дугой. Вспомогательная дуга имеет обратный электрический путь, встроенный в головку горелки. Вспомогательная дуга поддерживается и сохраняется до тех пор, пока она не приблизится к заготовке. Там дежурная дуга зажигает основную дугу плазменной резки. Плазменные дуги очень горячие и находятся в диапазоне 25 000 ° C = 45 000 ° F.

 

 

 

Мы также используем более традиционный метод: КИСЛОРОДНО-ГАЗОВАЯ РЕЗКА (OFC) где мы используем горелку, как при сварке. Операция используется при резке стали, чугуна и стального литья. Принцип резки при газокислородной резке основан на окислении, обжиге и плавлении стали. Ширина пропила при газокислородной резке составляет от 1,5 до 10 мм. Плазменно-дуговой процесс рассматривался как альтернатива кислородно-топливному процессу. Плазменно-дуговой процесс отличается от кислородно-топливного процесса тем, что он работает с использованием дуги для плавления металла, тогда как в кислородно-топливном процессе кислород окисляет металл, а тепло экзотермической реакции плавит металл. Следовательно, в отличие от кислородно-топливного процесса, плазменный процесс можно применять для резки металлов, образующих тугоплавкие оксиды, таких как нержавеющая сталь, алюминий и сплавы цветных металлов.

 

 

 

ПЛАЗМЕННАЯ СТРОКА процесс, аналогичный плазменной резке, обычно выполняется на том же оборудовании, что и плазменная резка. Вместо резки материала при плазменной строжке используется другая конфигурация резака. Сопло резака и газовый диффузор обычно отличаются, и для продувки металла сохраняется большее расстояние от резака до заготовки. Плазменная строжка может использоваться в различных областях, включая удаление сварного шва для доработки.

 

 

 

Некоторые из наших плазменных резаков встроены в стол ЧПУ. Столы с ЧПУ имеют компьютер для управления головкой резака для получения чистых и острых резов. Наше современное плазменное оборудование с ЧПУ способно выполнять многоосевую резку толстых материалов и дает возможности для сложных сварочных швов, которые в противном случае были бы невозможны. Наши плазменно-дуговые резаки высоко автоматизированы благодаря использованию программируемых средств управления. Для более тонких материалов мы предпочитаем лазерную резку плазменной, в основном из-за превосходных возможностей нашего лазерного резака по вырезанию отверстий. Мы также внедряем вертикальные станки плазменной резки с ЧПУ, которые обеспечивают меньшую занимаемую площадь, повышенную гибкость, повышенную безопасность и более быструю работу. Качество кромки плазменной резки такое же, как и при кислородно-топливной резке. Однако, поскольку плазменный процесс режется плавлением, характерной чертой является более высокая степень плавления по направлению к верхней части металла, что приводит к закруглению верхней кромки, плохой прямоугольности кромки или скосу кромки реза. Мы используем новые модели плазменных горелок с меньшим соплом и более тонкой плазменной дугой, чтобы улучшить сужение дуги и обеспечить более равномерный нагрев в верхней и нижней части реза. Это позволяет нам получить точность, близкую к лазерной, на плазменной резке и обработанных краях. Наши ВЫСОКОДОПУСТИМАЯ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ РЕЗКА (HTPAC) системы работают с сильно сжатой плазмой. Фокусировка плазмы достигается за счет завихрения плазмы, генерируемой кислородом, когда она входит в отверстие для плазмы, а вторичный поток газа впрыскивается ниже по потоку от плазменного сопла. У нас есть отдельное магнитное поле, окружающее дугу. Это стабилизирует струю плазмы за счет поддержания вращения, вызванного закрученным газом. Комбинируя прецизионное управление с ЧПУ с этими меньшими и тонкими резаками, мы можем производить детали, которые практически не требуют чистовой обработки. Скорость съема материала при плазменной обработке намного выше, чем при электроразрядной обработке (EDM) и лазерной обработке (LBM), и детали можно обрабатывать с хорошей воспроизводимостью.

 

 

 

ПЛАЗМЕННАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА (PAW) это процесс, аналогичный дуговой сварке вольфрамовым электродом (GTAW). Электрическая дуга образуется между электродом, обычно изготовленным из спеченного вольфрама, и заготовкой. Ключевое отличие от GTAW заключается в том, что в PAW путем размещения электрода внутри корпуса горелки плазменная дуга может быть отделена от оболочки защитного газа. Затем плазма пропускается через мелкое медное сопло, которое сужает дугу, и плазма выходит из отверстия с высокой скоростью и температурой, приближающейся к 20 000 °C. Плазменно-дуговая сварка является усовершенствованием процесса GTAW. В процессе сварки PAW используется неплавящийся вольфрамовый электрод и дуга, суженная через медное сопло с мелким отверстием. PAW можно использовать для соединения всех металлов и сплавов, свариваемых методом GTAW. Возможны несколько основных вариантов процесса PAW за счет изменения тока, расхода плазмообразующего газа и диаметра отверстия, в том числе:

 

Микроплазма (< 15 Ампер)

 

Режим плавления (15–400 ампер)

 

Режим замочной скважины (> 100 ампер)

 

При плазменно-дуговой сварке (PAW) мы получаем большую концентрацию энергии по сравнению с GTAW. Достижимо глубокое и узкое проникновение с максимальной глубиной от 12 до 18 мм (от 0,47 до 0,71 дюйма) в зависимости от материала. Более высокая стабильность дуги позволяет использовать гораздо большую длину дуги (зазор) и гораздо большую устойчивость к изменениям длины дуги.

 

Однако недостатком PAW является относительно дорогое и сложное оборудование по сравнению с GTAW. Кроме того, техническое обслуживание горелки является критическим и более сложным. Другими недостатками PAW являются: Процедуры сварки, как правило, более сложны и менее терпимы к изменениям в подгонке и т. д. Требуется немного больше навыков оператора, чем для GTAW. Необходима замена отверстия.