Что такое плазменная резка

Рис.8 Схема плазменной резки.

Плазменной резкой называют процесс резки металла раскаленной струей плазмы. Первоначальным источником нагрева выступает электрическая дуга, но в отличие от дуговой сварки, где дуга горит абсолютно свободно между изделием и электродом, при плазменной резке дуга обжимается газом, чтобы на обрабатываемом предмете повысилась концентрация тепловой энергии.

Плазмотрон – это основной инструмент, который используется при плазменной сварке и резке.

В этих устройствах газ поступает в специальную разрядную камеру. В этой камере горит мощная дуга. Поступающий в камеру газ нагревается от горения мощной дуги. Так же газ ионизируется и выходит через специальное отверстие, называемое соплом, в виде струи плазмы, которая и используется как источник нагрева. Газ принято считать плазмой, когда он полностью или частично ионизирован.

Температура плазмы газового разряда зависит от состава среды и характеризуется температурами от 2 000 до 50 000 градусов Цельсия. Струя плазмы, выходящая из сопла объединена со столбом дуги. Следовательно теплопередача на воздействующий металл осуществляется, как за счёт тепла дуги, так и за счёт конвективного нагрева этого металла, плазменной струёй. Всё это повышает энергетический коэффициент полезного действия процессов резки и сварки.

Преимущества плазменной резки:

1. Высокая скорость резки;
2. Высокая производительность;
3. Универсальность процесса (высокая температура плазмы позволяет резать любые металлы);
4. Уменьшение тепловых деформаций в вырезаемых деталях (в разрезаемый металл вносится в несколько раз меньше тепла,  чем при кислородной резке).
5. Возможность создания ручного оборудования для пламенной резки.

Недостатки плазменной резки:

1. Ухудшение условий труда;
2. Очень яркое пламя от дуги;
3. Плазменная дуга ослепляет окружающих и является источником шума, поэтому резак должен быть заключен в защитный кожух;
4. Вещества, которые образуются при резке, отрицательно влияют на человека, поэтому разметочные столы должны быть снабжены вентиляцией, без которой плазменная резка не допускается.
5. В некоторых случаях имеются неблагоприятные воздействия на кромки металла окисью азота. В процессе последующей сварки деталей возникают дефекты в сварных швах.

Рис.9 Современный инвертор для плазменной резки металла.

Лазерная резка:

Автоматы для лазерной резки, интегрированные с программированной компьютерной системой управления, определяют где и как должен быть сделан срез на материале. Хотя лазерные лучи имеют большую полезность, они также имеют некоторые ограничения.

Преимущества лазерной резки:

1. Удерживать обрабатываемую деталь в нужном положении легче в случае лазерной резки по сравнению с механической резкой. Прорезы, полученные с помощью лазера чрезвычайно точны и не требуют много времени. Весь процесс резки материала достаточно легок и происходит за меньшее время, чем это требуется при обычной резке.
2. При резке с помощью лазерного луча, нет прямого контакта заготовки с режущим инструментом, тем самым устраняется риск загрязнения материала.
3. В традиционных процессах резки металла выделяется большое количество тепла, образующегося при резке. В лазерной резке воздействие тепла минимальное, это снижает вероятность коробления материала.
4. Лазерная резка использует меньше энергии для раскроя металлических листов по сравнению с плазменной резкой.
5. Технология вырезывания лазером может быть использована, для таких материалов как керамика, древесина, резина, пластик и некоторых других материалов.
6. Лазерная резка является предельно универсальной и может быть использована, чтобы отрезать или выгравировать от простых до сложных конструкций.
7. Производственным подразделениям с ограничениями рабочего места много эффективнее использовать установку лазерной резки, потому что один или два лазерных резака способны выполнять работу нескольких других машин, использующихся для резки.
8. Лазерная резка осуществляется с помощью компьютерных программ, тем самым экономя значительное количество живой силы.
9. Автомат для лазерной резки не требует участия человека, за исключением ремонтных работ и тестов, частота несчастных случаев и травм тоже уменьшается.

1. Эффективность машины очень высока, и полученные конструкции являются точными копиями друг друга.

Рис.10 Станок лазерной резки.

Недостатки лазерной резки:

1. В целом, лазерная резка предполагает высокое потребление электроэнергии по сравнению с другими технологиями, используемыми для резки. Потребление энергии и эффективность зависит от типа используемого лазера для резки и типа разреза, который должен быть сделан.
2. Небрежность в регулировка лазера, расстояния и температуры может привести к сжиганию некоторых материалов. Некоторые металлы, как правило, обесцвечиваются, если интенсивность лазерного луча не соответствует требованию.
3. Участие человека требуется только в случае выполнения тестов и ремонтов. Во время этих заданий, если по ошибке, работник вступает в контакт с лазерным лучом, он может пострадать от серьезных ожогов.

Контрольные вопросы:

1. Что такое резка металла?

2. С помощью,   каких инструментов (приспособлений) можно осуществить механическую резку металла?

3. Какой РУЧНОЙ инструмент вы можете использовать для разрезания стального профиля?

4. Принцип гидроабразивной резки металла (развернуто)?

5. Преимущества кислородной резки металла?

6. Почему кислород называют маслоопасным газом?

7. Достоинства и недостатки  плазменной резки?

8. Достоинства и недостатки лазерной резки?

Отвечайте коротко, что вы считаете главным.