Plazmas griešana

Plazmas griešana ir termisks griešanas process, kurā izmanto elektriski vadošu plazmas strūklu, lai pārgrieztu vadošus metālus, piemēram, tēraudu, nerūsējošo tēraudu, alumīniju un varu. Plazma patiesībā ir liela-ātruma jonizētas gāzes strūkla, ko izmanto materiālu kausēšanai, un tā tiek plaši izmantota metālu ražošanā tās izmaksu efektivitātes un daudzpusības dēļ.

 

Apraksts

 

Plazma pati vada elektrisko strāvu, un plazmas loks ir nepārtraukts, kamēr elektrodam tiek piegādāta jauda un plazma paliek saskarē ar apstrādājamo priekšmetu. Plazmas griešana ir ļoti efektīva metāla griešanas tehnoloģija, kurā kā siltuma avots tiek izmantots augstas -temperatūras plazmas loks, un tās pamatprincips ir izmantot augstas -frekvences loku, lai jonizētu gāzi, veidojot plazmu, vienlaikus kausējot sagataves metālu augstā temperatūrā virs 3000 grādiem, un izmantojot virsskaņas gaisa plūsmu, lai izpūstu izkausētu metālu. Šīs gāzes plūsmas spiediens efektīvi kontrolē plazmas stara rādiusu. Vadot kontrolētu, elektriski uzlādētu vielas stāvokli caur fokusētu sprauslu, jūs varat viegli griezt materiālus, piemēram, tēraudu, nerūsējošo tēraudu un alumīnija materiālus.

 

Asistenta gāzes iespējas

 

Plazmas griešanas mašīna var strādāt ar dažādām gāzēm, kas ietver saspiestu gaisu, slāpekli, argonu, ūdeņradi un skābekli, vai divu vai trīs dažādu gāzu maisījumus. To funkcija ir diezgan līdzīga aizsarggāzei, katrai no tām ir atšķirīgi rezultāti, un zemāk ir īss kopsavilkums:

 

√Saspiests gaiss, šī gāze ir ļoti daudzpusīga un lēta, un tā var labi darboties ar vieglu tēraudu, nerūsējošo tēraudu un alumīniju līdz 30 mm.

√Skābeklis ir populāra gāze, ko plaši izmanto oglekļa tēraudam gadījumos, kad nepieciešami tīri griezumi un ātrs griešanas ātrums, un tā parasti var griezt vieglu tēraudu līdz 35 mm ar lielāku siltumu, kas nozīmē, ka ir nepieciešams vairāk dzirdēt. Līdz ar to vairāk siltumenerģijas var sabojāt sagataves, turklāt skābeklis nav tik draudzīgs nerūsējošajam tēraudam un alumīnijam, un grieztā virsma tiek pilnībā oksidēta izmantotā skābekļa un siltuma daudzuma dēļ.

√Slāpeklis, to plaši izmanto lieljaudas{0}}nostrādājumiem bieziem metāliem līdz 80 mm, un tas var radīt labas kvalitātes griezumus lielākajai daļai materiālu, tostarp nerūsējošajam tēraudam, oglekļa tēraudam un alumīnijam. Parasti slāpekli bieži izmanto kopā ar vairākām sekundārajām gāzēm, piemēram, gaisu, oglekļa dioksīdu un argonu biezākām plāksnēm.

√Argons, tā ir inerta gāze, kas nereaģē ar augstas temperatūras samazinājumu, un tā nav standarta palīggāze zemās vadītspējas dēļ. Tāpēc to bieži sajauc ar ūdeņradi, lai radītu karstāko plazmas{1}}griešanas liesmu tīram griezumam.

 

 

Ieguldījumu apsvērumi plazmas un šķiedras lāzera gadījumā

 

Plazmas mašīnas darbojas, virzot griešanas gāzi (gaisu, skābekli, slāpekli, gaisu, argonu utt.) caur sprauslu ar šauru atveri, un pēc tam gāze tiek jonizēta, lai izveidotu plazmas loku. Lai gan plazmas loka apņemšanai tiek izmantota aizsarggāze, kas palīdz veidot loku, savukārt plazmas loks ar ļoti augstu temperatūru var izgriezt metāla materiālus.

Kamēr šķiedru lāzeri izmanto diodes radīto gaismu un virza to pa optisko šķiedru- kabeli un optiskajiem komponentiem, un gaismas stars tiek fokusēts un pastiprināts, lai grieztu metāla apstrādājamo priekšmetu. Šķiedru lāzeram nepieciešama arī griešanas gāze, kas tiek ievadīta griešanas galviņā zem optiskajiem komponentiem un kopā ar lāzera staru iziet no sprauslas. Saskaņā ar Fabmann pieredzi, plānākas plāksnes < 12 mm, caurules vai profils, kam nepieciešamas lielas izmēru pielaides, šķiedru lāzera iekārta ir labāks risinājums. Lai gan iegādes un ekspluatācijas izmaksas parasti ir augstākas nekā plazmas mašīnai, vidēji ir nepieciešami apmēram 5 gadi, lai līdzsvarotu. Plazmas griezējiem ir salīdzinoši augstāks ražīgums, plašs griešanas diapazons un salīdzinoši zemas iegādes izmaksas ar vidējo atmaksāšanās laiku 3 gadi. Tālāk redzamā diagramma sniedz pamatzināšanas par to galvenajām funkcijām.

 

Parametri	Šķiedru lāzers	HD plazma
Materiālu iespējas	Viegls tērauds, nerūsējošais tērauds, alumīnijs, varš	Visi vadošie metāli
Biezuma diapazons	Līdz 30 mm	Līdz 50 mm
Malu kvadrātiskums	ISO 1	ISO 2 - 4
Griezuma tolerance	0,05-0,1 mm atkarībā no materiāla biezuma	0,2 mm - 0.5 mm atkarībā no materiāla biezuma
Kerfa platums	0.15 - 0.4 mm	0,5 – 2,2 mm
HAZ	Šaurāks	Plašāka
Griešanas ātrums (<10 mm)	Ātrāk	Lēnāk
Cutting Speed (>10 mm)	Lēnāk	Ātrāk
Iepirkuma cena	Augsts	25-35% no lāzera
Ekspluatācijas izmaksas	Zems	Zems
Apkope	Mērens	Mērens
Pārtraukuma laika posms	4-6 gadi	3-4 gadi

 

Lai pieņemtu objektīvu investīciju lēmumu, ir jāņem vērā daži svarīgi faktori:

 

√Izejmateriālu veidi un sadalīšanas, plazmas un lāzera iekārtas ir ļoti līdzīgas attiecībā uz materiālu klāstu, un galvenās atšķirības ir to griešanas biezuma diapazons un griezuma kvalitāte. Abi var griezt visus vadošos materiālus, piemēram, vieglo tēraudu, nerūsējošo tēraudu, misiņu, varu un alumīniju. Ja lielākā daļa jūsu materiāla ir mazāka par 10 mm un sarežģīti profili, tostarp caurules, var būt rentablāk{3}}ieguldīt šķiedru lāzergriešanas iekārtu un izmantot ārpakalpojumus plazmas griešanai.

 

√Griešanas kvalitāte aptver dažus svarīgus elementus, piemēram, taisnumu, sārņus, griezuma malu, HAZ (karstuma ietekmēto zonu). Šķiedru lāzeram griešanas kvalitāte ir ļoti atkarīga no jaudas, griešanas ātruma, gāzes un gāzes spiediena un sprauslas izmēra. Parasti populārajā barošanas iestatījumā šķiedru lāzeriem, piemēram, 4 mm 2 KM lāzeriem, 6 mm 6 KM lāzeriem ir bez sārņiem. Tālāk ir sniegts īss kopsavilkums par populārākajām griešanas kvalitātes problēmām:

 

● Kvadrātveida, šķiedru lāzeri spēj radīt gandrīz kvadrātveida griezumu, un tos var klasificēt kategorijā ISO 1. Tipiskiem plazmas griezumiem griezuma malā parasti ir nedaudz ieliekta forma, un to slīpuma leņķis ir diapazonā no ISO 3–5.

●Sārņi ir definēti kā nevēlami metāla atkritumi, kas nav izmesti no griezuma apakšpusē izveidojušās roba. Plazmas griešanas mašīna var sasniegt labu griezuma malu kvalitāti, taču operatoriem ir jāizlemj, vai prioritāte ir griešanas kvalitāte vai griešanas ātrums. Zema griešana var radīt smagus sārņus apstrādājamā priekšmeta apakšpusē, savukārt, griežot pārāk ātri, griezuma apakšā var izveidoties metāla lodītes, un šīs lodītes ir diezgan grūti noņemt.

●Malu, plazmas griezējs var nodrošināt gludākas griešanas malas, jo tā ir lielāka vieta, taču, protams, tas ir atkarīgs arī no tā, kā operators iestata griešanas parametrus, lai sasniegtu optimālu griešanas kvalitāti.

●HAZ, tas lielā mērā ir atkarīgs no iekārtas jaudas un griešanas ātruma, un gan šķiedru lāzeri, gan plazmas griezēji ražo HAZ. Bet parasti šķiedru lāzers rada mazāku HAZ.

 

 

√Griezuma pielaide un cauruma kvalitāte, to sauc arī par griezuma daļas kvalitāti, jo īpaši cauruma kvalitāte bieži tiek uzskatīta par precizitātes mērauklu, kas tiek vērtēta pēc tā, cik cilindrisks var būt caurums. Precizitātes pakāpe bieži tiek vērtēta pēc izgriezuma platuma, jo platāks ir griezums, jo rupjāka ir precizitāte. Izgriezums nosaka, cik mazu iekšējo kontūru var nogriezt, un tikmēr siltuma deformācija var mainīt apstrādājamā priekšmeta izmēru. Šķiedru lāzeram ir augstāka tolerance, salīdzinot ar plazmas griezēju.

 

√Izmaksas, šķiedru lāzeri parasti ir dārgāki nekā plazmas iekārtas gan sākotnējās iegādes izmaksās, gan ekspluatācijas izdevumos.

 

Īsāk sakot, lāzers ir labāks risinājums, griežot plānu, vieglu, nerūsējošu tēraudu un alumīniju ar biezuma diapazonu no 0,5 mm līdz 10 mm, un tā augstāka precizitāte, ātrums un spēja griezt sarežģītas formas padara to vēlamāku nekā plazmas mašīna. Diapazonā 10-15 mm šķiedru lāzers ir diezgan salīdzināms ar plazmas iekārtu. Lieljaudas plāksnēm, kuru diametrs pārsniedz 15 mm, moderna CNC plazmas iekārta varētu būt labāka izvēle.

 

Dažādi tērauda materiāli ar plazmas griešanu

 

Plazmas griešanas iezīmes

 

Plazmas mašīna sāk iegūt lielu popularitāti, pateicoties mazākiem ieguldījumiem un salīdzināmai griešanas kvalitātei, taču tā nav laba kā lāzergriešanas mašīna plānāku metāla materiālu griešanai, un tai ir šādas īpašības:

 

 

Tāpēc plazmu bieži izmanto biezu metālu griešanai, piemēram, ātrai prototipu veidošanai un mākslinieciskam dizainam. Noslēgumā jāsaka, ka plazmas griešana ir par pieņemamu cenu pieejama metāla griešana (īpaši nerūsējošajam tēraudam, alumīnijam un biezām plāksnēm) ar zemāku precizitāti, salīdzinot ar lāzergriešanu, un tā ir ļoti populāra lieljaudas konstrukciju ražošanā, piemēram, kuģu būvē un celtniecībā.