1. Рабочий газ
Рабочий газ и расход являются основными параметрами, которые влияют на качество резки. В настоящее время общее использование воздушно-плазменной резки является лишь одним из многих рабочих газов. Он широко используется из-за относительно низкой стоимости использования. Эффект действительно отсутствует. Рабочий газ включает в себя газ и вспомогательный газ. Некоторое оборудование также требует газа для запуска дуги. Обычно подходящая работа выбирается в соответствии с типом режущего материала, толщиной и методом резки. газ. Газ должен не только обеспечивать формирование плазменной струи, но и обеспечивать удаление расплавленного металла и оксида в разрезе. Избыточный поток газа отнимет больше тепла дуги, что приведет к сокращению длины струи, что приведет к снижению режущей способности и нестабильности дуги; слишком малый поток газа приведет к тому, что плазменная дуга потеряет свою прямолинейность и будет резать. Глубина становится меньше, а также легко образуется шлак; поэтому поток газа должен хорошо соответствовать току и скорости резки. Ток станки плазменной резки В основном полагаются на давление газа для управления скоростью потока, поскольку при фиксированном отверстии горелки давление газа также управляет скоростью потока. Давление газа, используемое для резки определенной толщины материала, обычно выбирается в соответствии с данными, предоставленными заказчиком. Если есть другие специальные приложения, давление газа должно быть определено фактическим испытанием резки.
Наиболее часто используемые рабочие газы: аргон, азот, кислород, воздух, H35, смесь газов аргона и азота и т. д.
A. Воздух содержит около 78% азота по объему, поэтому шлак, образующийся при воздушной резке, очень похож на шлак при резке азотом; воздух также содержит около 21% кислорода по объему. Из-за наличия кислорода воздух используется для резки. Скорость низкоуглеродистых стальных материалов также очень высока; в то же время машина плазменной резки с ЧПУ является наиболее экономичным рабочим газом. Однако при использовании только воздушной резки возникнут такие проблемы, как зависание шлака, окисление реза, увеличение азота и т. д., а также более низкий срок службы электрода и сопла также повлияет на эффективность работы и стоимость резки.
B. Кислород может увеличить скорость резки материалов из мягкой стали. При использовании кислорода для резки режим резки очень похож на газовая резкаВысокотемпературная и высокоэнергетическая плазменная дуга увеличивает скорость резки, но ее необходимо использовать с электродом, устойчивым к высокотемпературному окислению, и в то же время электрод должен быть защищен от ударов во время дуги, что продлевает срок его службы.
C. Водород обычно используется в качестве вспомогательного газа для смешивания с другими газами. Например, известный газ H35 (объемная доля водорода составляет 35%, остальное - аргон) является одним из газов с самой сильной способностью к плазменной резке, которая в основном выигрывает от водорода. Поскольку водород может значительно увеличить напряжение дуги, плазменная струя водорода имеет высокое значение энтальпии. При смешивании с аргоном ее способность плазменной резки значительно улучшается. Как правило, для металлических материалов толщиной более 70mm, в качестве режущего газа обычно используется аргон + водород. Если для дальнейшего сжатия плазменной дуги аргона + водорода использовать водяную струю, можно также получить более высокую эффективность резки.
D. Азот является широко используемым рабочим газом. При более высоком напряжении питания азотная плазменная дуга имеет лучшую стабильность и более высокую энергию струи, чем аргон, даже при резке жидкого металла с высоковязкими материалами, такими как нержавеющая сталь и В случае сплавов на основе никеля количество окалины на нижней кромке реза также невелико. Азот можно использовать отдельно или в смеси с другими газами. Например, азот или воздух часто используются в качестве рабочих газов при автоматической резке. Эти 2 газа стали стандартным газом для высокоскоростной резки углеродистой стали. Иногда азот также используется в качестве стартового газа для кислородно-плазменной дуговой резки.
E. Газ аргон почти не реагирует с любым металлом при высокой температуре, а аргоновая плазменная дуга очень стабильна. Более того, используемые сопла и электроды имеют длительный срок службы. Однако напряжение аргоновой плазменной дуги низкое, значение энтальпии невысокое, а режущая способность ограничена. По сравнению с воздушной резкой толщина реза будет уменьшена примерно на 25%. Кроме того, в среде защиты аргонового газа поверхностное натяжение расплавленного металла относительно велико, что составляет около 30% выше, чем в азотной среде, поэтому будет больше проблем с зависанием шлака. Даже резка смесью аргона и других газов будет иметь тенденцию к прилипанию к шлаку. Поэтому в настоящее время редко используется чистый аргон для плазменной резки.
2. Скорость плазменной резки
Помимо влияния рабочего газа на качество резки, также очень важно влияние скорости резки на качество обработки плазменной машины с ЧПУ. Скорость резки: Оптимальный диапазон скорости резки может быть выбран в соответствии с описанием оборудования или определен экспериментально. Из-за толщины материала, различных материалов, температуры плавления, теплопроводности и поверхностного натяжения после плавления скорость резки также соответствует. Разнообразие. Основные характеристики:
A. Умеренное увеличение скорости резки может улучшить качество реза, то есть рез становится немного уже, поверхность реза более гладкой, а деформация может быть уменьшена.
B. Скорость резки слишком высокая, поэтому линейная энергия резки ниже требуемого значения. Струя в щели не может быстро сдуть расплавленный режущий расплав немедленно, образуя большое количество волочащегося сопротивления. снижение.
C. Когда скорость резки слишком низкая, поскольку место резки является анодом плазменной дуги, для поддержания стабильности самой дуги пятно ЧПУ неизбежно должно найти ток проводимости вблизи щели, ближайшей к дуге, и будет Радиальное направление струи переносит больше тепла, так что надрез расширяется. Расплавленный материал по обе стороны надреза собирается и затвердевает на нижнем крае, образуя шлак, который трудно очистить, а верхний край надреза нагревается и расплавляется, образуя закругленный угол.
D. При очень низкой скорости дуга даже погаснет из-за слишком широкого надреза. Это показывает, что хорошее качество резки и скорость резки неразделимы.
3. Ток плазменной резки
Ток резки является важным параметром процесса резки, который напрямую определяет толщину и скорость реза, то есть режущую способность, которая влияет на правильное использование машины плазменной резки для качественной быстрой резки, параметры процесса резки должны быть глубоко поняты и освоены.
A. По мере увеличения тока резки увеличивается энергия дуги, увеличивается производительность резки и соответственно увеличивается скорость резки.
Б. По мере увеличения тока резки диаметр дуги увеличивается, а сама дуга становится толще, что делает рез шире.
C. Избыточный ток резки увеличивает тепловую нагрузку на сопло, сопло преждевременно выходит из строя, качество резки естественным образом ухудшается, и даже нормальная резка становится невозможной.
При выборе источника питания перед плазменной резкой нельзя выбирать источник питания слишком большого или слишком маленького размера. Для источника питания слишком большого размера бессмысленно учитывать стоимость резки, так как такой большой ток вообще нельзя использовать. Кроме того, из-за экономии бюджета на резку при выборе источника питания плазмы выбор тока слишком мал, так что он не может удовлетворить собственные требования к резке во время фактической резки, что наносит большой вред самому станку для резки с ЧПУ. Gabortech напоминает вам выбирать ток резки и соответствующее сопло в соответствии с толщиной материала.
4. Высота сопла
Сопло h8 относится к расстоянию между торцом сопла и поверхностью резки, что составляет часть всей длины дуги. Плазменная резка дугой обычно использует постоянный ток или источник внешнего питания с крутым падением. После увеличения сопла h8 ток меняется мало, но он увеличивает длину дуги и приводит к увеличению напряжения дуги, тем самым увеличивая мощность дуги; но в то же время по мере увеличения длины дуги, подвергающейся воздействию окружающей среды, увеличиваются потери энергии столбом дуги.
В случае совместного воздействия двух факторов роль первого часто полностью нейтрализуется вторым, но эффективная энергия резки будет снижена, что приведет к снижению режущей способности. Обычно это показывает, что сила выдува струи реза ослабевает, остаточный шлак в нижней части надреза увеличивается, а верхний край переплавляется, образуя закругленные углы. Кроме того, учитывая форму струи плазмы, диаметр струи расширяется наружу после выхода из устья горелки, а увеличение h2 сопла неизбежно вызывает увеличение ширины реза. Поэтому полезно улучшить скорость и качество резки, выбрав сопло h8 как можно меньше. Однако, когда сопло h8 слишком низкое, это может вызвать явление двойной дуги. Используя керамическое внешнее сопло, можно установить сопло h8 на ноль, то есть торцевая поверхность сопла напрямую контактирует с поверхностью, подлежащей резке, и можно получить хороший эффект.
5. Мощность дуги
Для получения высококомпрессионной плазменной дуги резки режущее сопло использует меньшую апертуру сопла, большую длину отверстия и усиливает охлаждающий эффект, что может увеличить ток, проходящий через эффективное сечение сопла, то есть плотность мощности дуги увеличивается. Но в то же время сжатие также увеличивает потери мощности дуги. Поэтому фактическая эффективная энергия, используемая для резки, меньше выходной мощности источника питания. Коэффициент потерь обычно составляет от 25% до 50%Некоторые методы, такие как резка плазменной дугой с компрессией воды, приводят к увеличению потерь энергии, этот вопрос следует учитывать при проектировании параметров процесса резки или экономическом расчете затрат на резку.
Толщина металлических пластин, используемых в промышленности, в основном ниже 50mm. Резка обычными плазменными дугами в этом диапазоне толщин часто приводит к большим и малым порезам, а верхняя кромка реза также приведет к снижению точности размера реза и увеличению объема последующей обработки. При использовании кислородной и азотной плазменной дуги для резки углеродистой стали, алюминия и нержавеющей стали, когда толщина пластины находится в диапазоне 10 ~ 25mm, обычно чем толще материал, тем лучше перпендикулярность торцевой кромки, а угловая погрешность режущей кромки составляет 1 градус ~ 4 градуса. Когда толщина пластины меньше 1mmПри уменьшении толщины пластины погрешность угла надреза увеличивается от 3° ~ 4° до 15° ~ 25°.
Обычно считается, что причиной этого явления является дисбаланс тепловложения плазменной струи на поверхность реза, то есть энергия плазменной дуги выделяется больше в верхней части реза, чем в нижней. Этот дисбаланс выделения энергии тесно связан со многими параметрами процесса, такими как степень сжатия плазменной дуги, скорость резки и расстояние между соплом и заготовкой. Увеличение сжатия дуги может расширить высокотемпературную плазменную струю, чтобы сформировать более однородную высокотемпературную область, и в то же время увеличить скорость струи, что может уменьшить разницу ширины между верхним и нижним разрезами. Однако чрезмерное сжатие обычных сопел часто приводит к образованию двойной дуги, что не только расходует электроды и сопла, делая процесс невозможным, но и приводит к снижению качества реза. Кроме того, чрезмерно высокая скорость и чрезмерно высокое сопло h8 увеличат разницу между верхней и нижней шириной реза.
