В этой статье мы рассмотрим наиболее важные факторы, влияющие на качество плазменной резки.
Средний газ
Газ используется для процесса резки. В процессе может быть задействовано более одного газа, например, первичный газ и второй газ. В настоящее время воздух широко используется в качестве среднего газа из-за его относительно низкой стоимости. Некоторому оборудованию также требуется газ для запуска дуги. Фактический процесс, выбранный для работы, зависит от материала и толщины заготовки, а также от используемого метода резки.
Газовая среда используется для формирования плазменной струи и удаления расплавленного металла и оксида, образующихся в процессе резки. Чрезмерный поток газа заберет больше тепла дуги, уменьшив длину струи, что приведет к снижению режущей способности и нестабильности дуги. Слишком малый поток газа приведет к тому, что плазменная дуга потеряет свою прямолинейность и режущую способность. Он делает более мелкий срез и с большей вероятностью образует шлак. Следовательно, поток газа должен быть совместим с током и скоростью резки. Установки плазменной дуговой резки в основном полагаются на давление газа для управления скоростью потока, потому что, когда отверстие горелки фиксировано, давление газа также регулирует скорость потока. Давление газа, используемое для резки материала определенной толщины, обычно выбирается в соответствии с требованиями заказчика. Для некоторых специальных применений необходимо провести испытания для определения давления газа. Наиболее часто используемые газы включают аргон, азот, кислород, воздух, H35 и аргонно-азотную смесь.
О: Воздух содержит около 78% азота; по объему при резке воздухом образуется своего рода шлак, очень похожий на резку азотом. Воздух также содержит около 21% кислорода. Присутствие кислорода может ускорить процесс резки. Резка материалов из низкоуглеродистой стали также может выполняться на высокой скорости. Кроме того, воздух является легкодоступным ресурсом с меньшими затратами. Эти факты делают воздух широко используемым средним газом. Однако использование только воздуха для резки имеет свои недостатки. такие как шлак, сокращение окисления и увеличение содержания азота. Кроме того, сокращение срока службы электрода и сопла может отрицательно сказаться на производительности и повысить стоимость.
B. Кислород может увеличить скорость резки материалов из мягкой стали. В этом смысле использование кислорода для резки очень похоже на газовую резку. Высокотемпературная и высокоэнергетическая плазменная дуга ускоряет процесс резки. Однако для продления срока службы электрода этот процесс должен выполняться с электродом, устойчивым к высокотемпературному окислению и защищенным от ударов во время дугового разряда.
C. Водород обычно используется в качестве вспомогательного газа для смешивания с другими газами. Например, хорошо известный газ H35, смесь 35% водорода и 65% аргона, является одним из газов с высокой прочностью плазменной дуги из-за присутствия водорода. Водород может значительно увеличить напряжение дуги, поэтому струя водородной плазмы имеет высокое значение энтальпии. При смешивании с аргоном его прочность при плазменной резке значительно повышается. Как правило, для металлических материалов толщиной более 70 мм в качестве газа обычно используется аргон + водород. Если для дальнейшего сжатия аргонно-водородной плазменной дуги используется водяная струя, можно также достичь более высокой эффективности резки.
D. Азот является широко используемым газом. При более высоком напряжении азотно-плазменная дуга имеет лучшую стабильность и более высокую энергию струи, чем аргон, даже при резке жидкого металла с материалами с высокой вязкостью, такими как нержавеющая сталь. При резке сплавов на основе никеля количество окалины на нижней кромке реза также невелико. Азот можно использовать отдельно или в смеси с другими газами. Например, азот и воздух часто используются в качестве газов-носителей в автоматизированных процессах резки. Эти два газа стали рекомендуемыми вариантами для высокоскоростной резки углеродистой стали. Иногда азот также используется в качестве исходного газа для кислородно-плазменной резки.
E. Газообразный аргон почти не реагирует с любым металлом при высоких температурах, а аргоновая плазменная дуга очень стабильна. При этом используемые насадки и электроды имеют длительный срок службы. Однако напряжение аргоновой плазменной дуги низкое, значение энтальпии невысокое, а сила резания ограничена. По сравнению с воздушной резкой толщина реза будет уменьшена примерно на 25%. Кроме того, в среде защиты от газа аргона поверхностное натяжение расплавленного металла относительно велико, что примерно на 30% выше, чем в среде азота, поэтому будет образовываться больше шлака. Даже резка смесью аргона и других газов может привести к образованию шлака. Поэтому чистый аргон редко используется для плазменной резки отдельно.
скорость резания
Скорость резки также является важным фактором при выборе машины для плазменной резки. Каждая система плазменной резки имеет определенный диапазон скоростей. Пользователи могут настроить скорость в соответствии с инструкциями продукта или путем проведения тестов. Как правило, скорость можно определить на основе таких факторов, как толщина, материал, температура плавления, теплопроводность и поверхностное натяжение после плавления заготовки.
Умеренное увеличение скорости резки может улучшить качество резки. Это делает срез немного уже, а поверхность среза более гладкой, что снижает вероятность деформации.
Если скорость резания слишком высока, линейная энергия резания может быть ниже требуемой энергии. Струя в щели не может сразу быстро сдуть расплав, поэтому образуется большое лобовое сопротивление.
Если скорость резания слишком низкая, происходит перегрев. Анод плазменной дуги - это место, где фактически происходит разрез. Поэтому для поддержания стабильности самой дуги пятно ЧПУ неизбежно превращается в ток проводимости вблизи ближайшей к дуге щели. Таким образом, струя передает больше тепла в радиальном направлении. В этом случае разрез расширяется. Расплавленный материал с обеих сторон разреза собирается и затвердевает по нижнему краю, образуя шлак, который нелегко очистить, а верхний край разреза нагревается и плавится, образуя закругленный угол.
При очень низкой скорости дуга даже гаснет из-за слишком широкого разреза.
Текущий
Сила тока (сила тока) определяет толщину и скорость резки. Поэтому сила тока является ключевым фактором для выполнения качественной быстрой резки. В частности, ток влияет на эти аспекты:
- При более высоком токе система генерирует более высокую энергию дуги, более высокую силу резки и более высокую скорость резки.
- При более высоком токе система генерирует дугу большего диаметра, что обеспечивает более толстый разрез.
- Однако чрезмерный ток создает ненормальную тепловую нагрузку на сопло. Это сокращает срок службы сопла и отрицательно влияет на качество резки.
Источник питания для вашей системы плазменной резки должен соответствовать мощности, запланированной для резки. Более чем достаточная сила тока влечет за собой ненужные затраты. Однако слишком малая сила тока может не только отрицательно сказаться на производительности резки, но и повредить режущую систему.
Высота сопла
Под высотой сопла понимается расстояние между торцом сопла и заготовкой, которое составляет часть всей длины дуги. Плазменная дуговая резка обычно использует постоянный ток или внешний источник питания с крутым падением напряжения.
Эффекты большей высоты:
При увеличении высоты сопла сила тока меняется мало. Однако увеличение длины дуги вызывает увеличение напряжения дуги и, следовательно, увеличение мощности дуги. В то же время более длинная дуга приводит к большему воздействию окружающей среды и, следовательно, к большим потерям энергии. Эта потеря энергии неизбежно снижает эффективную энергию резания, что приводит к снижению силы резания. В этом случае из-за того, что сила обдува режущей струей ослабевает, вы можете обнаружить больше остаточного шлака на нижней кромке разреза, а верхняя кромка переплавлена, что приводит к закруглению углов. Кроме того, учитывая форму плазменной струи, диаметр струи увеличивается наружу после выхода из горловины факела, а увеличение высоты сопла неизбежно вызывает увеличение ширины реза. Поэтому для повышения скорости резки и качества резки пользователи обычно выбирают как можно меньшую высоту сопла.
Эффекты меньшей высоты
Однако, когда высота сопла слишком мала, это может вызвать явление двойной дуги. Используя керамическое внешнее сопло, вы можете установить высоту сопла на ноль; то есть торец сопла непосредственно контактирует с заготовкой, и производят качественный рез.
Мощность дуги
Для формирования сильно сжатой плазменной дуги в сопле используется меньшая апертура сопла и большая длина отверстия, что усиливает охлаждающий эффект. Это может увеличить ток, проходящий через эффективное поперечное сечение сопла, так что плотность мощности дуги увеличится. Однако более высокое сжатие также увеличивает потери мощности дуги. Следовательно, эффективная энергия, используемая для резки, меньше, чем выходная мощность источника питания. Уровень потерь обычно составляет от 25% до 50%. При использовании некоторых методов, таких как плазменная дуга с компрессией воды, потери энергии будут выше. Это также необходимо учитывать при разработке процесса резки и планировании затрат.
В большинстве промышленных применений плазменная резка используется для резки металлических листов толщиной менее 50 мм. Резка обычными плазменными дугами в этом диапазоне толщин часто приводит к отклонениям размеров реза по верхнему краю реза и, следовательно, увеличивает объем необходимой дополнительной обработки. При использовании кислородной и азотной плазменной дуги для резки углеродистой стали, алюминия и нержавеющей стали, если толщина листа находится в диапазоне 10 ~ 25 мм, обычно чем толще материал, тем лучше перпендикулярность торцевой кромки. Допуск угла режущей кромки 1-4°. При толщине пластины менее 1 мм по мере уменьшения толщины пластины отклонение угла надреза увеличивается с 3°-4° до 15°-25°.
Принято считать, что энергия плазменной дуги выделяется больше в верхнюю часть реза, чем в нижнюю. Этот дисбаланс энерговыделения тесно связан со многими параметрами процесса, такими как степень сжатия плазменной дуги, скорость резки и расстояние между соплом и заготовкой. Увеличение сжатия дуги может удлинить струю высокотемпературной плазмы для формирования более однородной высокотемпературной области и, в то же время, увеличить скорость струи, что может уменьшить разницу в ширине между верхним и нижним разрезами. Однако чрезмерное сжатие обычных сопел часто приводит к возникновению двойной дуги, которая не только расходует электроды и сопла, делая процесс невозможным, но и приводит к снижению качества реза. Кроме того, чрезмерно высокая скорость и чрезмерно большая высота сопла будут увеличивать разницу между верхней и нижней шириной реза.
Источник из Стайлкнк
Отказ от ответственности: изложенная выше информация предоставлена Stylecnc независимо от Alibaba.com. Alibaba.com не делает заявлений и не дает гарантий в отношении качества и надежности продавца и продукции.
