Dziś trudno sobie wyobrazić przemysł ciężki bez użycia spawania i cięcia metalu. Większość przedsiębiorstw przemysłowych zajmujących się przetwarzaniem wyrobów metalowych wykorzystuje specjalną metodę cięcia - plazmę.
Cięcie plazmowe jest procesem przetwarzania materiału, w którym strumień plazmy jest elementem tnącym.
Niewielu ludzi wie, jak wykonać cięcie plazmą metalową własnymi rękami i jakie są główne etapy tego procesu. Najczęściej grubość przetwarzanych produktów jest mniejsza niż 20 cm, a do cięcia metalu o takiej grubości, że używane są urządzenia plazmowe.
Charakterystyka cięcia produktów za pomocą plazmy
Schemat przemiany gazu w plazmę.
Ci, którzy używają noża do cięcia tlenu do oddzielania metalu, wiedzą, że cięcie plazmą różni się bardzo od tej metody. Tutaj zamiast cięcia gazu stosuje się strumień plazmy. Podobnie jak w przypadku konwencjonalnego spawania, do cięcia plazmowego stosuje się łuk elektryczny. Zapala się bezpośrednio między powierzchnią obiektu a elektrodą. Dostarczony gaz staje się następnie plazmą. Ciekawostką jest fakt, że temperatura tego ostatniego może osiągnąć kilkadziesiąt tysięcy stopni (od 5 do 30 tysięcy). Jednocześnie prędkość strumienia często osiąga 1500 m / s. Cięcie metalu plazmowego jest odpowiednie dla produktów o grubości do 20 cm, a dla gazu dostarczanego do dyszy jest on kilku rodzajów: aktywny i nieaktywny.
Pierwsza kategoria to mieszanina tlenu i powietrza, druga to azot, wodór, a także niektóre gazy obojętne, na przykład argon. Wybór gazu zależy od metalu. Jeśli jest to czarny metal, zaleca się stosowanie aktywnych gazów. Nieaktywne są bardziej odpowiednie dla metali nieżelaznych (aluminium, miedź) i ich stopów. Ręczne cięcie plazmowe jest powierzchowne i rozdzielone. Ten ostatni jest używany znacznie częściej. Musisz wiedzieć, że ta metoda cięcia metalu jest najbardziej zautomatyzowana. Cięcie plazmowe obejmuje użycie specjalnych automatycznych (programowalnych) obrabiarek.
Pozytywne i negatywne strony
Parametry cięcia plazmowego.
Cięcie plazmowe ma swoje pozytywne i negatywne strony. Zalety, po pierwsze, to możliwość użycia sprzętu do cięcia dowolnego metalu. Osiąga się to dzięki podwyższonej temperaturze w obszarze roboczym. Po drugie, ważnym aspektem jest duża szybkość pracy. Zapewnia najlepszą wydajność. Po trzecie, cięcie plazmowe jest doskonałe do cięcia produktów o różnych kształtach geometrycznych. Nie jest to możliwe za pomocą prostej metody gazowej. Po czwarte, bardzo ważne jest, aby takie cięcie metalu było dokładne i szybkie. Tutaj prawdopodobieństwo uzyskania produktów o niskiej jakości jest znacznie zmniejszone, ponieważ praca jest zautomatyzowana.
Po piąte, wszyscy wiemy, że proste cięcie tlenem może być niebezpieczne dla ludzi i innych osób. Cięcie plazmowe jest najmniej niebezpieczne. Po szóste, takie prace można wykonywać zarówno na zewnątrz, jak i pod wodą. Ważne jest również, że koszt 1 m materiału jest znacznie mniejszy, z tego powodu cięcie plazmowe jest coraz częściej stosowane w dużych obiektach przemysłowych. Jeśli chodzi o negatywne aspekty tego procesu, sprzęt jest dość drogi, więc ta technika jest rzadko stosowana w domu.
Które urządzenie wybrać
Schemat montażu i połączenia urządzenia do cięcia plazmowego.
Cięcie plazmowe metalu rozpoczyna się od przygotowania sprzętu. W tym celu musisz wybrać wysokiej jakości maszynę. Istnieją 2 rodzaje urządzeń: falownik i transformator. Inwertery są znane wielu, ponieważ dzięki ich pomocy wykonuje się spawanie. Zastąpili transformatory. Jednostki inwerterowe mają małe wymiary, są zwarte, estetyczne i zużywają mniej energii. Przy zakupie sprzętu należy zwrócić uwagę na takie cechy, jak czas pracy w trybie aktywnym i moc. Wadą tego urządzenia jest to, że jest dość wrażliwe na przepięcia w sieci.
Sprzęt do cięcia według rodzajów transformatorów jest najbardziej niezawodny i trwały. Szczególną cechą transformatorów jest to, że przy dużej mocy mogą być używane do automatycznego cięcia. Obowiązuje również metoda ręczna. Jeśli cięcie metalu ma być prowadzone w prywatnym warsztacie lub w zakładach przemysłowych, bardziej wskazane jest zakupienie urządzenia typu transformatorowego. Jest również szeroko rozpowszechniony w produkcji samochodów. Należy pamiętać, że każde cięcie plazmowe jest kosztowne.
Urządzenie będzie drogie. Ważnym kryterium przy wyborze sprzętu jest maksymalna grubość cięcia. W przypadku metali nieżelaznych (miedź) zawsze jest mniejsza. Jeśli arkusz danych technicznych zawiera maksymalną grubość 10 mm, ten wskaźnik odnosi się do metali nieżelaznych.
Cechy ręcznego cięcia łukiem plazmowym
Schemat cięcia łukiem plazmowym metalu.
Do cięcia wyrobów metalowych często używana jest metoda ręczna. Jego cechą szczególną jest to, że nie wymaga wysokich kwalifikacji do cięcia produktu. Praca może być wykonywana przez każdą osobę, znającą wszystkie główne etapy procesu. Kupując przecinarkę plazmową, można ciąć nie tylko metal, ale także płytki, drewno i inne materiały. Ręczne cięcie plazmowe rozpoczyna się od kontroli sprzętu, dysz, elektrod. Dysza i elektrody muszą być bezpiecznie zamocowane. Aby zapisać materiały, zaleca się jak najmniejsze zapalenie łuku. Aby urządzenie mogło rozpocząć pracę, musi dostarczyć sprężone powietrze.
W tym celu można użyć butli wypełnionych powietrzem, sprężarki lub podłączyć sprzęt do centralnego rurociągu (jeśli cięcie odbywa się w środowisku przemysłowym). Najbardziej niezawodne urządzenia są wyposażone w specjalne urządzenie regulacyjne, za pomocą którego doprowadzane powietrze jest rozprowadzane w urządzeniu.
Obszary optymalnych trybów cięcia plazmą powietrzną.
Następnym etapem jest konfiguracja sprzętu. Wymaga to prawidłowego prądu pobierania. Zaleca się rozpoczęcie cięcia z dużym prądem. W tym samym czasie wykonywanych jest kilka cięć próbnych. Nieprawidłowo wybrany tryb może doprowadzić do przegrzania metalu i jego rozprysków. W optymalnym trybie spalania łuku linia cięcia powinna być płaska, a metal nie powinien być odkształcony.
Jeśli konieczne jest cięcie materiału arkusza, dysza palnika jest umieszczona blisko powierzchni metalowej. Aby to zrobić, włącz przycisk zasilania na urządzeniu. Wkrótce potem łuk roboczy powinien się zapalić, a po nim łuk tnący. Łuk powinien być skierowany pod kątem 90 ° do metalu. Palnik przesuwa się od góry do dołu. Jeśli automatyczne cięcie plazmowe ma dużą prędkość, to przy metodzie ręcznej palnik należy przesuwać powoli. Pod koniec pracy wskazane jest zatrzymanie postępu palnika na krótki czas, aby zakończyć cięcie.
Cięcie różnych metali
Cięcie metalu może mieć własne cechy. Do tej pory częściej stosowano cięty materiał arkuszowy. Zazwyczaj jest to reprezentowane przez stal. Często konieczne jest cięcie aluminium. Jeśli spawanie tego metalu jest trudne ze względu na tworzenie się na jego powierzchni folii ochronnej w postaci tlenku glinu, cięcie aluminium jest dość proste. Ważne jest, aby pamiętać, że nie ma potrzeby używania powietrza i gazów aktywnych.
Argon i azot są chemicznie mniej aktywnymi pierwiastkami, dlatego w procesie cięcia i ogrzewania metalu nie tworzy się na nim warstwa tlenku. Innym powszechnym materiałem jest stal. W tej sytuacji cięcie odbywa się bez użycia gazów ochronnych. Cięcie plazmowe z łukiem powietrznym jest doskonałe dla produktów ze stali nierdzewnej. Jest to najtańszy sposób na cięcie.
Cięcie plazmowe
Schemat cięcia metalu plazmowego.
W przeciwieństwie do metody łuku, podczas cięcia strumieniem plazmy metal nie bierze udziału w tworzeniu obwodu elektrycznego. Sam łuk jest obecny, ale powstaje bezpośrednio między wnętrzem dyszy a elektrodą. Taki łuk elektryczny jest niezbędny do wytworzenia plazmy. Umożliwia to cięcie materiałów, które nie przewodzą prądu elektrycznego. Plazma w tej sytuacji jest szybka. Najczęściej ta metoda służy do oddzielania materiału arkusza. Jeśli chodzi o stosowanie elektrod, do cięcia plazmowego nadają się elektrody oparte na różnych stopach wolframu.
Należy pamiętać, że do cięcia materiałów przy użyciu przepływu plazmy, trzeba mieć niezbędne narzędzia i materiały. Obejmują one maszynę do cięcia, źródło prądu elektrycznego, odzież, buty, maskę, rękawiczki, młotek, dłuto, szczotkę metalową. Często do wykonania takiego urządzenia roboczego do cięcia plazmowego wykonuje się ręcznie. W mocy nie może ulec fabryce.
Przestrzeganie środków ostrożności
Podczas cięcia plazmowego metalu należy używać kombinezonu ochronnego, rękawic i butów.
Cięcie plazmowe jest niebezpieczne dla ludzi. Podczas cięcia materiału na pracownika i innych mogą mieć wpływ następujące niekorzystne czynniki:
- mikroklimat grzewczy;
- promieniowanie ultrafioletowe;
- ekspozycja na ciekły metal;
- zwiększony stres.
Temperatura podczas cięcia plazmowego sięga tysięcy stopni. Nieostrożne cięcie ręczne może spowodować poważne oparzenia. Zautomatyzowany proces zmniejsza to ryzyko. Promieniowanie może powodować oparzenia oczu, więc pracownik musi używać osłony twarzy lub maski ochronnej z ciemnymi okularami. Tarcza jest mniej wygodna, ponieważ musi być stale trzymana w dłoni. Ogranicza to ruch. Aby chronić skórę przed stopionym metalem używanej odzieży. Zawiera kombinezon ochronny z ognioodpornego materiału, obuwia, rękawic.
Bezpieczeństwo w miejscu pracy obejmuje kontrolę urządzeń pod kątem nieprawidłowego działania. Nie można użyć uszkodzonego urządzenia. Podczas cięcia nie jest konieczne uderzanie palnika plazmowego w celu usunięcia roztopionych plam, w przeciwnym razie może zostać uszkodzone. Równie ważne jest sprawdzanie napięcia sieci.
Wnioski, zalecenia
Dlatego cięcie plazmowe jest bardzo szeroko stosowane w przemyśle. Maszyna do cięcia plazmowego może być używana do oddzielania różnych materiałów. Ponadto nadaje się do lutowania. Może być stosowany do spawania z lutami, wyżarzania miejscowego, hartowania i usuwania ognia. Metal w tej sytuacji jest chłodzony znacznie szybciej niż przy prostym cięciu tlenem.
Aby zapewnić jakość procesu cięcia, musisz kupić dobrą maszynę plazmową. Nie musisz oszczędzać na tym. Większość tanich urządzeń jest jednorazowych, ponieważ szybko stają się bezużyteczne. Warunki spawania muszą być idealne do ich normalnego działania. Bardzo ważnym kryterium przy wyborze maszyny jest prędkość cięcia. Jeśli zastosujesz się do wszystkich dołączonych zasad, możesz nawet dokonać skomplikowanego cięcia figur.