Плазменная резка: что это такое, как работает
Плазменная резка — это технология обработки металлов с использованием ионизированного газа. Принцип её действия основан на тепловой энергии, возникающей при образовании плазменной дуги. Этот метод активно применяется для раскроя листового металла и изготовления металлических конструкций. Плазменная резка позволяет быстро и точно разрезать даже материалы, не проводящие электрический ток, такие как пластик, камень и дерево. Это один из самых эффективных способов для фигурной резки и производства деталей с высокой точностью.
Плазма — это четвёртое состояние вещества, которое представляет собой ионизированный газ. По своим свойствам она отличается от твёрдых тел, жидкостей и обычных газов. Плазма напоминает газ, но при этом проявляет характеристики жидкости: она может двигаться под воздействием электрического или магнитного поля. На этих уникальных свойствах и строится принцип работы плазменных резаков.
Принцип работы плазмореза
В плазменных резаках используется сжатый воздух или газовые смеси, ионизация которых происходит при контакте с электродом, что приводит к образованию плазмы. Когда давление достигает нужного уровня, плазменный поток направляется к режущей части инструмента, где наконечник регулирует его ширину.
При взаимодействии с металлом плазменная дуга расплавляет его, а газы, разогретые до высоких температур, выдувают расплавленные частицы.
Способы запуска плазменной резки
- Искра с высоким напряжением и частотой — искра возникает при замыкании цепи между горелкой и металлическим элементом.
- Пилотная дуга — при высоком напряжении и низком токе в горелке появляется искра, после чего формируется вспомогательная дуга с небольшим количеством плазмы, которая при соприкосновении с металлом создаёт режущую дугу.
- Головка плазмотрона — альтернативный способ образования вспомогательной дуги, которая после контакта с заготовкой превращается в режущую плазму.
Основные виды газов для плазменной резки
Качество и скорость резки зависят от свойств используемого газа (плазмообразующей среды). Наиболее распространёнными являются следующие газы:
- Сжатый воздух;
- Чистый кислород;
- Смесь аргона и водорода;
- Чистый азот;
- Смесь азота и кислорода.
Воздух лучше всего подходит для раскроя стали и алюминия, особенно тонких листов. При таком раскрое получаются ровные и гладкие кромки, но из-за высокого содержания азота в воздухе требуется дополнительная механическая обработка для улучшения качества среза и предотвращения образования пор.
Кислород является отличной газовой средой для термического раскроя низколегированных и нелегированных сталей. Он позволяет быстрее резать, а срез получается более плотным и с меньшим риском появления пор, чем при использовании воздуха.
Аргон в сочетании с водородом даёт хорошую скорость резки. Эта смесь эффективно передаёт тепловую и кинетическую энергию металлу. При этом, если используется только аргон, кромки часто имеют скругления, а поверхность среза может быть неоднородной.
Чистый азот обеспечивает высокую скорость раскроя тонких деталей, но при этом срезы могут иметь поры и бороздки, что затрудняет дальнейшую сварку заготовок.