кафедра ОМТіСТ ЦНТУ :: Абітурієнту :: Плазмове різання матеріалів

 

ПЛАЗМОВЕ РІЗАННЯ МАТЕРІАЛІВ

 

Вид обробки матеріалів, при якому як різальний інструмент замість різця використовується струмінь плазми. Плазмове різання металу являє собою термічний процес, що забезпечує високу швидкість обробки металів.
Плазма являє собою нагріте електричною дугою до високої температури повітря в іонізованому стані. Плазмове різання металу є високотехнологічним і, одночасно, менш коштовним способом термічного розкрою металів за допомогою спеціального устаткування, що генерує плазму (плазморіза).

Існують два основні способи обробки матеріалів, від яких залежать характеристики плазмового різання. А саме:

  • плазмено‑дугова — спосіб підходить для всіх видів металу, які є здатними проводити електричний струм; як правило, плазмено‑дугове різання використовують для промислового обладнання; суть способу зводиться до того, що плазма утворюється за рахунок дуги, яка з’являється безпосередньо між поверхнею оброблюваного матеріалу і плазмотроном;
  • плазмено‑струминна — у цьому випадку дуга виникає в самому плазмотроні; плазмено‑струминний варіант обробки є більш універсальним, дозволяє розрізати неметалічні матеріали; єдиним недоліком є необхідність періодичної заміни електродів.

 

плазмено-дугова обробка

Повітряно‑плазмове різання металу за якістю поступається лише лазерному, але значно перевершує її з економічної точки зору, скорочуючи кількість відходів у процесі обробки завдяки оптимізації розкрою і мінімальній ширині різа. Такий спосіб обробки матеріалу дозволяє здійснювати різання металів у широкому діапазоні товщин. Саме плазмове різання забезпечує максимальну швидкість обробки металу, перевершуючи по цьому показникові кисневе різання майже в п’ять разів.


брама, основні складові якої отримані за допомогою художнього кування і плазмового різання металу


Застосування плазмового різання металу одержало поширення в таких сферах виробництва:

  • обробка металопрокату; за допомогою плазми вдається розрізати практично будь‑який тип металу, включаючи кольоровий, тугоплавкий і чорний; виготовлення металоконструкцій;
  • художнє кування і обробка деталей, за допомогою плазмового різака можна зробити деталь практично будь‑якої складності;
  • різні галузі промисловості, машинобудування, капітальне будівництво, авіабудування тощо; у всіх цих сферах діяльності не обійтися без використання плазмових різаків;
  • застосування верстатів із плазмовим різанням та ЧПУ не замінило ручних установок, так художнє різання металу плазмою дозволяє зробити унікальні деталі у відповідності із задумом художника для використання їх як декоративні прикраси для сходів, поруччя, огороджень тощо.

Брама, основні складові якої отримані
за допомогою художнього кування і
плазмового різання металу

 

 


Використовувані для одержання плазмового струменя гази ділять на активні (кисень, повітря) і неактивні (азот, аргон, водень, водяна пара). Активні гази, як правило, використовують для різання чорних металів, а неактивні — кольорових металів і сплавів.
Товщина металу, що розрізається, може доходити до 200 мм.
Первісне запалювання дуги здійснюється високовольтним імпульсом або коротким замиканням між анодом і катодом у випадку непрямої дуги, або між форсункою і металом, який розрізається, у випадку прямої дуги. Форсунки охолоджуються потоком газу (повітряне охолодження) або рідинним охолоджувачем. Повітряні форсунки, як правило, є надійнішими, форсунки з рідинним охолодженням використовуються в установках великої потужності і дають кращу якість обробки.

 

розкроювання листового матеріалу установкою плазмового різання

Основними перевагами плазмового різання є:

  • найефективніший метод термічного розкрою металу;
  • високий коефіцієнт корисної дії процесу;
  • плазмове різання не поступається за якістю лазерному різанню, але перевершує по продуктивності;
  • ідеальна лінія зрізу; після такого різання не залишається напливів, перегартовування; завдяки мінімальній зоні нагрівання, плазмено‑дугове різання практично виключає термічні деформації навіть тонколистового металу;
  • висока швидкість роботи при порівнянні з іншими методами поділу матеріалів;
  • універсальність; плазмовим різанням обробляють чавун, сталь, титан, мідь, алюміній і інші метали; при цьому не має значення якість поверхні матеріалу — ні іржа, ні фарба не стануть перешкодою;
  • можливість різання виробів зі сталі до 50 мм, алюмінію до 120 мм,
    міді до 80 мм, чавуну до 90 мм;
  • екологічно безпечно за рахунок відсутності вибухонебезпечних газів;
  • низька собівартість процесу.

Розкроювання листового матеріалу
установкою плазмового різання

 

Приклади використання плазмового різання матеріалів

under construction  
slide 1
under construction  
slide 2
under construction  
slide 3
under construction  
slide 4
under construction  
slide 5
under construction  
slide 6
under construction  
slide 7

 

© 2019 KNTU