Metalskæring med plasma. Metalbearbejdningsudstyr

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Plasmaskæring bruges til forarbejdning af ledende metaller. Materialet, der behandles, modtager energi fra en strømkilde gennem ioniseret gas. Standardsystemet inkluderer en strømkilde, tændingskredsløb og brænder, der giver den kraft, ionisering og kontrol, der er nødvendig for kvalitetsskæring med høj ydeevne på en række forskellige metaller.

DC udgangseffekt indstiller tykkelsen og skærehastigheden af materialet og opretholder buen.

Tændingskredsløbet er lavet i form af en højfrekvent vekselspændingsgenerator på 5-10 tusinde V med en frekvens på 2 MHz, som skaber en højintensitetsbue, der ioniserer gassen til en plasmatilstand.

Brænderen er en holder til forbrugsstoffer - dyse og elektrode - og sørger for køling af disse dele med gas eller vand. Dysen og elektroden er komprimeret og understøtter den ioniserede stråle.

Manuelle og mekaniserede systemer tjener forskellige formål og kræver forskelligt udstyr. Kun brugeren kan afgøre, hvilken der er bedst til deres behov.

Metalskæring med plasma er termisken proces, hvor en stråle af ioniseret gas opvarmer et elektrisk ledende metal til en temperatur over dets smeltepunkt og fjerner det smeltede metal gennem et udstanset hul. En elektrisk lysbue opstår mellem elektroden i brænderen, hvortil der påføres et negativt potentiale, og emnet med et positivt potentiale, og materialet skæres af en ioniseret gasstrøm under tryk ved en temperatur på 770 til 1400 °C. En stråle af plasma (ioniseret gas) koncentreres og ledes gennem en dyse, hvor den kondenserer og bliver i stand til at smelte og skære en lang række metaller. Dette er den grundlæggende proces for både manuel og mekaniseret plasmaskæring.

Håndklippet

Manuel skæring af metal med plasma udføres ved hjælp af forholdsvis små enheder med en plasmabrænder. De er manøvredygtige, alsidige og kan bruges til at udføre forskellige opgaver. Deres evner afhænger af skæresystemets nuværende styrke. Manuel skæreindstillinger spænder fra 7-25 A til 30-100 A. Nogle enheder kan dog producere op til 200 ampere, men disse er ikke meget brugt. I manuelle systemer bruges procesluft sædvanligvis som plasma og skærmgas. De er designet på en sådan måde, at de kan bruges med forskellige indgangsspændinger, som kan variere fra 120 til 600 V, og kan også bruges i en- eller trefasede netværk.

Håndholdt metalskærende plasma bruges almindeligvis i værksteder, der bearbejder tyndematerialer, fabriksvedligeholdelsesydelser, værksteder, indsamlingssteder for skrot, i bygge- og installationsarbejder, i skibsbygning, autoværksteder og kunstværksteder. Som regel bruges det til at trimme overskuddet. En typisk 12 amp plasmaskærer skærer maksim alt 5 mm metal med en hastighed på omkring 40 mm pr. minut. 100 amp skærer 70 mm lag med op til 500 mm/min.

Som regel vælges det manuelle system afhængigt af materialets tykkelse og den ønskede bearbejdningshastighed. En enhed, der leverer høj strøm, er hurtigere. Men når der skæres med høj strøm, bliver det sværere at kontrollere kvaliteten af arbejdet.

Bearbejdning

Mekaniseret plasmaskæring udføres på maskiner, der norm alt er meget større end manuelle, og bruges i kombination med skæreborde, herunder dem med vandbad eller med en platform udstyret med forskellige drev og motorer. Derudover er mekaniserede systemer udstyret med CNC- og skærehovedjet-højdekontrol, som kan omfatte forindstilling af brænderhøjde og spændingskontrol. Mekaniserede plasmaskæringssystemer kan installeres på andet metalbearbejdningsudstyr såsom stansepresser, laserskærere eller robotsystemer. Størrelsen af den mekaniserede konfiguration afhænger af bordets størrelse og den anvendte platform. Panelsaven kan være mindre end 1200x2400 mm og større end 1400x3600mm. Sådanne systemer er ikke særlig mobile, så før installation bør du overveje alle deres komponenter samt deres placering.

Strømkrav

Standard strømforsyninger har et maksim alt strømområde på 100 til 400 A til oxyfuel-skæring og 100 til 600 A til nitrogenskæring. Mange systemer opererer i det lavere område, såsom 15 til 50 A. Der findes nitrogenskæresystemer med strømstyrke på 1000 A og derover, men de er sjældne. Indgangsspændingen for mekaniserede plasmasystemer er 200-600 V trefaset.

Gaskrav

Komprimeret luft, oxygen, nitrogen og argon/hydrogen-blandinger bruges almindeligvis til at skære blødt stål, rustfrit stål, aluminium og forskellige eksotiske materialer. Deres kombinationer tjener som plasma og hjælpegasser. Når man f.eks. skærer i blødt stål, er startgassen ofte nitrogen, plasmaet er oxygen, og trykluft bruges som et hjælpestof.

Oxygen bruges til blødt kulstofstål, fordi det producerer højkvalitetssnit i materiale op til 70 mm tykt. Ilt kan også fungere som plasmagas til rustfrit stål og aluminium, men resultatet er ikke helt præcist. Nitrogen tjener som plasma og hjælpegas, da det giver fremragende skæreydelse på stort set alle typer metal. Den bruges ved høje strømme og tillader bearbejdning af metalplader med en tykkelse på op til 75 mm og som en hjælpegas til nitrogen og argon-brintplasma.

Trykluft er den mest almindelige gas til både plasma og hjælpegasser. Når der udføres svagstrømsskæring af metalplader med en tykkelse på op til 25 mm, efterlader det en oxideret overflade. Når der skæres med luft, er nitrogen eller oxygen hjælpegassen.

Argon-brint-blanding bruges typisk til bearbejdning af rustfrit stål og aluminium. Giver et snit af høj kvalitet og er essentielt til mekaniseret skæring af plader over 75 mm tykke. Kuldioxid kan også bruges som hjælpegas ved skæring af metal med nitrogenplasma, da den kan håndtere de fleste materialer og garanterer god kvalitet.

Nitrogen-brint-blanding og metan bruges også nogle gange i plasmaskæringsprocessen.

Hvad har du ellers brug for?

Valget af plasma og hjælpegasser er blot to af de vigtigste beslutninger, der skal tages i betragtning, når man installerer eller bruger et mekaniseret plasmasystem. Benzintanke kan købes eller lejes, de fås i forskellige størrelser og opbevaringsforhold skal forefindes. Installation af systemet kræver en betydelig mængde elektriske ledninger og rør til gas og kølevæske. Ud over det mest mekaniserede plasmasystem skal du hente bord, sav, CNC og THC. OEM'er tilbyder typisk en række hardwaremuligheder, der passer til enhver enhedskonfiguration.

Er mekanisering nødvendig?

På grund afkompleksiteten ved at vælge en mekaniseret plasmaskæringsproces, skal der bruges meget tid på at undersøge forskellige konfigurationer og systemkriterier. Bemærk venligst:

• typer af dele, der skal skæres;
• antal industrivarer pr. batch;
• ønsket skærehastighed og kvalitet;
• omkostninger til forbrugsvarer.
• samlede omkostninger ved drift af konfigurationen, inklusive elektricitet, gas og arbejdskraft.

Størrelsen, formen og antallet af dele, der skal produceres, kan bestemme det nødvendige industrielle produktionsudstyr - typen af CNC, bord og platform. For eksempel kan produktionen af små dele kræve en platform med et specialiseret drev. Tandstangsdrevene, servodrevene, drivforstærkerne og sensorerne, der bruges på platformene, bestemmer kvaliteten af snittet og systemets maksimale hastighed.

Kvalitet og hastighed afhænger også af, hvilken slags metalbearbejdningsudstyr, CNC og gasser, der bruges. Et mekaniseret system med justerbar strøm og gasstrøm i begyndelsen og slutningen af snittet vil reducere materialeforbruget. Derudover vil med en CNC med stor hukommelseskapacitet og et udvalg af mulige indstillinger (for eksempel højden af flammen ved slutningen af snittet) og hurtig databehandling (input/output kommunikation) reducere nedetid og øge hastigheden og nøjagtigheden af arbejdet.

I sidste ende skal beslutningen om at købe eller opgradere et mekaniseret plasmaskæringssystem eller bruge et manuelt være fornuftigt.

Plasmametalskæringsudstyr

Hypertherm Powermax45 er en bærbar enhed med et stort antal standardkomponenter baseret på en inverter, det vil sige en isoleret gate bipolær transistor. Den er meget nem at arbejde med, hvad enten det drejer sig om at skære tyndt stål eller 12 mm tykke plader med 500 mm/min eller 25 mm ved 125 mm/min. Enheden er i stand til at generere høj effekt til skæring af forskellige slags ledende materialer såsom stål, rustfrit stål og aluminium.

Strømsystemet har en fordel i forhold til analoger. Indgangsspænding - 200-240 V enfaset strøm med en effekt på 34/28 A ved en effekt på 5,95 kW. Variationer i netindgangsspændingen kompenseres for af Boost Conditioner-teknologi, som giver brænderen forbedret ydeevne ved lave spændinger, fluktuerende indgangseffekt og når den drives af en generator. Interne komponenter afkøles effektivt med PowerCool for forbedret ydeevne, køretid og pålidelighed. En anden vigtig egenskab ved dette produkt er FastConnect-brænderforbindelsen, som letter mekaniseret brug og øger alsidighed.

Powermax45-brænderen har et dobbeltvinklet design, der forlænger dysens levetid og reducerer driftsomkostningerne. Den er udstyret med Conical Flow-funktionen, som øger lysbuens energitæthed, hvilket reducerer slagg markant og producerer plasmaskæring af høj kvalitet. Powermax45-prisen er $1800.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i har mestskærekapacitet af denne linje: nominel skæretykkelse - 16 mm ved en hastighed på 224 mm / min og maksim alt - 22 mm. Sammenlignet med analoger er enhedens driftsstrøm 30% mindre. Plasmaskæreren er velegnet til servicestationer, reparationsværksteder og mindre bygningskonstruktioner.

Indeholder en let, men alligevel kraftig inverter, ergonomisk startsikring, effektivt luftforbrug og billige brænderforbrugsvarer til at producere sikker plasmaskæring af høj kvalitet til en overkommelig pris. AirForce 700i er prissat til $1.500.

Kommer med ergonomisk håndlygte, kabel, 2 erstatningsspidser og 2 elektroder. Gasforbruget er 136 l/min ved et tryk på 621–827 kPa. Enhedens vægt er 14,2 kg.

40-amp output giver enestående pladeskæringsydelse - hurtigere end andre producenters mekaniske, gas- og plasmaenheder.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme er en lille maskine, der er kraftig nok til at skære forskellige typer stål, aluminium og andre ledende metaller.

Drevet af 120-240 V AC, justeres automatisk til den påførte spænding. Let og kompakt design gør den yderst bærbar.

Med Auto-Refire-teknologi styres lysbuen automatisk, hvilket eliminerer behovet for konstant at trykke på knappen. Den nominelle skæretykkelse ved 40 A er 16mm ved en hastighed på 330 mm/min, og maksimum er 22,2 mm ved 130 mm/min. Strømforbrug - 6, 3 kW. Vægten af enheden i manuel udførelse er 10,5 kg, og med en maskinskærer - 10,7 kg. Luft eller nitrogen bruges som plasmagas.

Plideligheden af Miller 625 kommer fra Wind Tunnel-teknologi. Takket være den indbyggede højhastighedsblæser kommer støv og snavs ikke ind i enheden. LED-indikatorer informerer om tryk, temperatur og effekt. Prisen på enheden er $1800.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D er en bærbar og kompakt plasmamaskine. Med en vægt på 10,2 kg vil der ikke være problemer med dens bevægelse. Strømmen på 50 ampere genereret af digitalkonverteren og den kraftfulde MOSFET giver effektiv skæring af 16 mm blødt stål og 12 mm rustfrit stål eller aluminium.

Enheden justerer automatisk til netspændingen og frekvensen. Slangelængde - 2,9 m. Pilotbuen kommer ikke i kontakt med metal, hvilket gør, at maskinen kan bruges til skæring af rustne, rå og malede materialer. Enheden er sikker at bruge. Trykluft, der bruges til skæring, er ikke skadelig for mennesker. Og det stærke stødbestandige etui beskytter pålideligt enheden mod stød fra støv og snavs. Prisen på Lotos LTP5000D er $350.

Når du køber en plasmaskærer, bør du altid prioritere kvalitet. Pas på fristelsen til at købe en billig enhed af lav kvalitet, da dens hurtige slitage i det lange løb vil føre tilmeget højere omkostninger. Det er selvfølgelig heller ikke værd at betale for meget, der er nok anstændige budgetmuligheder uden tilbehør og høj kapacitet, som du måske aldrig får brug for.