1. Робочий газ
Робочий газ і витрата є основним параметром, який впливає на якість різання. В даний час загальне використання повітряно-плазмового різання є лише одним із багатьох робочих газів. Він широко використовується через відносно низьку вартість використання. Ефекту справді бракує. Робочий газ включає газ і допоміжний газ. Для деякого обладнання також потрібен газ для запуску дуги. Зазвичай відповідну роботу вибирають відповідно до типу різального матеріалу, товщини та методу різання. газ. Газ повинен не тільки забезпечувати утворення плазмового струменя, але й забезпечувати видалення розплавленого металу та оксиду в розрізі. Надмірний потік газу забирає більше тепла дуги, роблячи довжину струменя коротшою, що призводить до зниження потужності різання та нестабільності дуги; занадто малий потік газу призведе до того, що плазмова дуга втратить свою прямолінійність і поріжеться. Глибина стає менше, і також легко виробляти шлак; отже, потік газу має добре узгоджуватися зі струмом і швидкістю різання. Поточний машини плазмового різання здебільшого покладаються на тиск газу, щоб контролювати швидкість потоку, оскільки коли отвір факела фіксований, тиск газу також контролює швидкість потоку. Тиск газу, який використовується для різання матеріалу певної товщини, зазвичай вибирається відповідно до даних, наданих замовником. Якщо є інші спеціальні застосування, тиск газу потрібно визначити фактичним випробуванням на різання.
Найбільш часто використовуваними робочими газами є: аргон, азот, кисень, повітря, H35, аргоно-азотна суміш тощо.
A. Повітря містить близько 78% азоту за об'ємом, тому шлак, що утворюється при різанні повітрям, дуже схожий на шлак при різанні азотом; повітря також містить близько 21% кисню за об'ємом. Через наявність кисню повітря використовується для різання. Швидкість матеріалів з низьковуглецевою сталлю також дуже висока; Машина для плазмового різання з ЧПУ в той же час повітря також є найбільш економічним робочим газом. Однак при використанні тільки повітряного різання виникнуть такі проблеми, як зависання шлаку, окислення різу, збільшення азоту тощо, а менший термін служби електрода та сопла також вплине на ефективність роботи та вартість різання.
B. Кисень може збільшити швидкість різання матеріалів з м’якої сталі. При використанні кисню для різання режим різання дуже схожий на різання полум'ям. Високотемпературна та високоенергетична плазмова дуга збільшує швидкість різання, але вона повинна використовуватися з електродом, стійким до високотемпературного окислення, і в той же час електрод захищений від ударів під час горіння, щоб подовжити термін служби електрода .
C. Водень зазвичай використовується як допоміжний газ для змішування з іншими газами. Наприклад, добре відомий газ H35 (об'ємна частка водню - 35%, решта - аргон) є одним з газів з найсильнішою здатністю плазмового дугового різання, який переважно виграє від водню. Оскільки водень може значно збільшити напругу дуги, струмінь водневої плазми має високе значення ентальпії. При змішуванні з аргоном здатність різання плазмовим струменем значно покращується. Як правило, для металевих матеріалів товщиною більше ніж 70mmаргон + водень зазвичай використовується як ріжучий газ. Якщо струмінь води використовувати для подальшого стиснення аргоно-водневої плазмової дуги, також можна отримати вищу ефективність різання.
D. Азот є широко використовуваним робочим газом. За умови вищої напруги джерела живлення азотна плазмова дуга має кращу стабільність і вищу енергію струменя, ніж аргонова, навіть під час різання рідкого металу з матеріалами з високою в’язкістю, такими як нержавіюча сталь і У випадку сплавів на основі нікелю кількість окалини на нижньому краю розрізу також невелика. Азот можна використовувати окремо або в суміші з іншими газами. Наприклад, при автоматичному різанні в якості робочих газів часто використовують азот або повітря. Ці 2 газу стали стандартним газом для високошвидкісного різання вуглецевої сталі. Іноді азот також використовують як вихідний газ для киснево-плазмового дугового різання.
E. Газоподібний аргон майже не реагує з будь-яким металом при високій температурі, а аргонова плазмова дуга дуже стабільна. Крім того, використовувані насадки та електроди мають тривалий термін служби. Однак напруга аргонової плазмової дуги низька, значення ентальпії невисоке, а здатність різання обмежена. У порівнянні з повітряним різанням, товщина різання буде зменшена приблизно на 25%. Крім того, у захисному середовищі газу аргону поверхневий натяг розплавленого металу є відносно великим, що приблизно 30% вище, ніж у середовищі азоту, тому буде більше проблем із зависанням шлаку. Навіть різання сумішшю аргону та інших газів буде мати тенденцію прилипати до шлаку. Тому зараз рідко використовують чистий аргон для плазмового різання.
2. Швидкість плазмового різання
Окрім впливу робочого газу на якість різання, вплив швидкості різання на якість обробки машини плазмового різання з ЧПУ також є дуже важливим. Швидкість різання: оптимальний діапазон швидкості різання можна вибрати відповідно до опису обладнання або визначити експериментально. Завдяки товщині матеріалу, різним матеріалам, температурі плавлення, теплопровідності та поверхневому натягу після плавлення швидкість різання також відповідає. Різноманітність. основна продуктивність:
A. Помірне збільшення швидкості різання може покращити якість різу, тобто розріз стає трохи вужчим, поверхня різу більш гладкою, і деформація може бути зменшена.
B. Швидкість різання надто велика, тому лінійна енергія різання нижча за необхідне значення. Струмінь у щілині не може швидко здути розплавлений ріжучий розплав одразу, утворюючи велику кількість тягучого опору. занепад.
C. Коли швидкість різання занадто низька, оскільки місце різання є анодом плазмової дуги, щоб підтримувати стабільність самої дуги, точка ЧПК повинна неминуче знайти струм провідності поблизу щілини, найближчої до дуги, і Радіальний напрямок струменя передає більше тепла, тому розріз розширюється. Розплавлений матеріал з обох боків надрізу збирається і твердне на нижньому краю, утворюючи шлак, який непросто очистити, а верхній край надрізу нагрівається і розплавляється, утворюючи заокруглений кут.
D. Коли швидкість надзвичайно низька, дуга навіть згасне через надто широкий розріз. Це свідчить про те, що хороша якість різання та швидкість різання нероздільні.
3. Струм плазмового різання
Струм різання є важливим параметром процесу різання, який безпосередньо визначає товщину та швидкість різання, тобто здатність різання, яка впливає на правильне використання машини плазмового різання для високоякісного швидкого різання, параметри процесу різання повинні бути глибоко зрозуміла і засвоєна.
A. Зі збільшенням струму різання енергія дуги збільшується, потужність різання збільшується, а швидкість різання відповідно збільшується.
B. Зі збільшенням струму різання діаметр дуги збільшується, і дуга стає товщою, що робить розріз ширшим.
C. Надмірний струм різання збільшує теплове навантаження сопла, сопло передчасно пошкоджується, і якість різання природним чином знижується, і навіть нормальне різання не може бути виконано.
Вибираючи блок живлення перед плазмовим різанням, ви не можете вибрати блок живлення, який є занадто великим або занадто малим. Для надто великого джерела живлення марно розглядати вартість різання, оскільки такий великий струм взагалі не можна використовувати. Крім того, через економію бюджету витрат на різання, під час вибору плазмового джерела живлення, поточний вибір є занадто малим, так що він не може задовольнити власні вимоги до різання під час фактичного різання, що є великою шкодою для самого різального верстата з ЧПК . Gabortech нагадує, що струм різання та відповідне сопло необхідно вибрати відповідно до товщини матеріалу.
4. Висота сопла
Сопло h8 відноситься до відстані між торцем сопла та поверхнею різання, яка становить частину всієї довжини дуги. Для різання плазмовою дугою зазвичай використовується зовнішнє джерело живлення постійного струму або різкого падіння. Після збільшення сопла h8 струм змінюється незначно, але це призведе до збільшення довжини дуги та збільшення напруги дуги, тим самим збільшуючи потужність дуги; але в той же час, коли довжина дуги, що піддається впливу зовнішнього середовища, зростає, енергія, втрачена стовпом дуги, збільшується.
У разі комбінованої дії 2 факторів, роль першого часто повністю скасовується останнім, але ефективна енергія різання буде зменшена, що призведе до зниження продуктивності різання. Зазвичай це показує, що сила обдуву ріжучого струменя ослаблена, залишковий шлак у нижній частині надрізу збільшений, а верхній край переплавлений для отримання закруглених кутів. Крім того, враховуючи форму плазмового струменя, діаметр струменя розширюється назовні після виходу з пальника, а збільшення h8 сопла неминуче викликає збільшення ширини різу. Таким чином, вигідно покращити швидкість різання та якість різання, вибравши сопло h8 якомога меншого розміру. Однак, коли сопло h8 знаходиться занадто низько, це може спричинити подвійну дугу. Використовуючи керамічну зовнішню насадку, можна встановити насадку h8 на нуль, тобто торець насадки безпосередньо контактує з поверхнею, яку потрібно розрізати, і можна отримати хороший ефект.
5. Потужність дуги
Щоб отримати різальну дугу плазмової дуги з високим стиском, ріжуче сопло використовує менший отвір сопла, більшу довжину отвору та посилює ефект охолодження, що може збільшити струм, що проходить через ефективний поперечний переріз сопла, тобто збільшити щільність потужності дуги. Але в той же час стиснення також збільшує втрати потужності дуги. Таким чином, фактична ефективна енергія, яка використовується для різання, менша, ніж вихідна потужність джерела живлення. Рівень втрат зазвичай становить від 25% до 50%. Деякі методи, такі як плазмове дугове різання під тиском води. Рівень втрати енергії буде більшим, це питання слід враховувати під час розробки параметрів процесу різання або економічного розрахунку витрат на різання.
Товщина металевих пластин, що використовуються в промисловості, в основному нижче 50mm. Різання звичайними плазмовими дугами в цьому діапазоні товщини часто призводить до великих і малих розрізів, а верхній край розрізу також призведе до зниження точності розміру розрізу та збільшення обсягу подальшої обробки. При використанні кисневої та азотної плазмової дуги для різання вуглецевої сталі, алюмінію та нержавіючої сталі, коли товщина пластини знаходиться в діапазоні 10 ~ 25mmЗазвичай чим товщий матеріал, тим краща перпендикулярність торцевої кромки, а кутова похибка ріжучої кромки становить 1 градус ~ 4 градуси. При товщині плити менше ніж 1mm, зі зменшенням товщини пластини похибка кута розрізу збільшується з 3 ° ~ 4 ° до 15 ° ~ 25 °.
Вважається, що причиною цього явища є дисбаланс теплового підведення плазмового струменя на поверхню різу, тобто енергія плазмової дуги виділяється більше у верхній частині різу, ніж у нижній. Цей дисбаланс виділення енергії тісно пов’язаний з багатьма параметрами процесу, такими як ступінь стиснення плазмової дуги, швидкість різання та відстань між соплом і деталлю. Збільшення стиснення дуги може розширити струмінь високотемпературної плазми, щоб утворити більш рівномірну високотемпературну область, і в той же час збільшити швидкість струменя, що може зменшити різницю в ширині між верхнім і нижнім розрізами. Однак надмірне стиснення звичайних насадок часто призводить до подвійного горіння дуги, яке не тільки витрачає електроди та насадки, унеможливлюючи процес, але й призводить до зниження якості різу. Крім того, надмірно висока швидкість і надмірно високе сопло h8 збільшать різницю між верхньою і нижньою ширинами різу.
