Шероховатость поверхности после плазменной резки

Может ли плазменная резка конкурировать с лазерной

При оснащении производства оборудованием для раскроя листового металла одним из первых возникает вопрос, какой тип резки использовать: лазерный или плазменный?

Проведем сравнительный анализ этих типов резки, с целью получения возможности принятия правильного решения по оснащению производства соответствующей установкой.

Рассмотрим следующие основные характеристики:

Производительность

Рассматривая производительность, следует отметить, что при резке деталей из тонколистового метала (до 2..3 мм) с большим количеством отверстий, пазов и др. наиболее эффективен мощный высокоскоростной лазер. Однако на толщинах более 6 мм плазма выигрывает по скорости резки, а при толщине листа 20 мм и выше – вне конкуренции.

Основное правило – при одинаковой потребляемой мощности установок плазменная резка производительней лазерной в 2..3 раза – при изготовлении простых деталей. При этом большие партии однотипных сложных деталей из тонкого металла все же целесообразней изготавливать на лазере, т.к. вырезанные детали могут быть применимы к следующим технологическим операциям без дополнительной обработки (удаление окалины).

Качество реза

Требования к качеству реза определяются спецификой конкретного производства. Например, для приварного фланца рабочей поверхностью служит плоскость фланца. Соответственно, шероховатость, конусность и пережог кромки не оказывают существенного влияния на конечное качество изделия. Напротив, для звездочки цепного привода чистота поверхности, отсутствие термических деформаций и точность профиля зубьев являются первостепенными задачами, и часто лазерная резка обеспечивает решение этих задач.

В таблице приведены основные отличия в качестве реза между лазерной и плазменной резкой:

Показатель качества Лазерная резка Плазменная резка
Конусность кромки 0..2° 0..10°*
Шероховатость поверхности Ra, мкм 1.25..2.5 6.3..12.5*
Окалина (грат) минимально отсутствует*
Оплавление врезок, углов минимально Присутствует*

При плазменной резке величину конусности кромки и количество окалины можно уменьшить или убрать совсем путем подбора оптимальных параметров, таких, как скорость и направление реза, высота плазмотрона над поверхностью металла, сила тока источника плазмы.

Сильное влияние на качество реза оказывает состояние расходных элементов (сопло, электрод, защитный экран, и др.). Шероховатость поверхности также зависит от скорости резки и рабочего тока источника. Чем ниже скорость и выше ток, тем меньше шероховатость, но тем больше окалина и перегрев кромки. Оплавление на углах и врезках может быть уменьшено путем правильного расположения врезок и методом прохождения углов «петлями».

Необходимо отметить что точность позиционирования резака и динамические характеристики координатной системы установок имеют важнейшее значение для качественного результата.

При грамотном подходе к эксплуатации хорошей установки плазменной резки можно добиться отличного качества реза: на переднем плане деталь, вырезанная лазерной установкой, на заднем – установкой плазменной резки.

Ограничения

Ограничение Лазерная резка Плазменная резка
Минимальный диаметр отверстия (0.3..0.4)S (0.9..1.4)S*
Разрезаемый материал Металлы, пластики, дерево металлы
Максимальная эффективная толщина резки, мм До 40 До 150
Прорезка внутренних углов + С радиусом

* — но не менее 2..3 мм, т.к. диаметр пучка плазмы 1..2.5 мм;

S – толщина материала.

Сравнение процессов

На примере двух деталей с одинаковым контуром, вырезанных лазером и плазмой, рассмотрим в сравнении отдельные участки реза. (Низкоуглеродистая сталь толщиной 5 мм).

Сравниваемые детали изготовлены с применением установки лазерной резки известного европейского производителя и станка плазменной резки GIGAMECH 6PC с системой воздушно-плазменной резки Hypertherm Powermax65. Качество резки с применением установок других производителей могут отличаться от рассматриваемых.

Резка прямых и криволинейных контуров с радиусами более толщины металла происходит практически с одинаковым качеством. Видна небольшая разница в шероховатости поверхности реза.

Внутренние углы контура детали, вырезанной на плазме, скруглены, в связи с тем, что диаметр плазменного пучка более чем на порядок превышает диаметр лазерного луча (1..2.5 мм против 0.2..0.3 мм).

При плазменной резке ограничено расстояние между контурами резки на детали. При близко расположенных контурах происходит перегрев и пережигание тонких стенок. При конструировании это расстояние закладывают 2.5..4 мм, при возможных 0.5 мм — у лазера.

При лазерной резке отверстия либо без конусности, либо могут иметь небольшую конусность, обусловленную неоптимальной настройкой фокусирующей системы.

При плазменной резке отверстия и криволинейные контура имеют искажения геометрии. В частности, на отверстиях это конусность, направленная на уменьшение диаметра к нижней кромке отверстия. Обусловлено это явление тем, что плазменный пучок при изменении направления резки отклоняется в сторону, противоположную направлению движения.

Также, чем ближе диаметр отверстия к толщине металла, тем более явно может проявляться искажение геометрии отверстия и криволинейных контуров при резке. Эти искажения можно минимизировать правильной настройкой параметров резки.

Стоимость установки

Часто на принятие окончательного решения об оснащении производства лазером или плазмой влияет цена установки и стоимость эксплуатации.

Для правильного понимания вопроса о стоимости лазерной и плазменной установок примем, что предполагается резка металла одной толщины с одной скоростью. При этом на толщинах до 4..6 мм лазерная установка дороже плазменной примерно в 4..6 раз; при толщине 6..20 мм разница в цене отличается уже в 10 и более раз.

При резке металла толщиной более 20 мм применение лазерной резки становится доступным только крупным производствам с уникальными специфическими задачами.

К координатной системе для лазерной установки предъявляются повышенные требования по динамическим и точностным характеристикам, соответственно, необходимо применение комплектующих более высокой точности. Вследствие этого стоимость лазерной координатной системы выше в 3..4 раза.

Стоимость эксплуатации

Стоимость эксплуатации установок складывается из стоимости

  • энергетических затрат и затрат на рабочие газы;
  • стоимости расходных комплектующих;
  • стоимости сервисного обслуживания и ремонта.
Энергетические затраты

Основными потребителями электроэнергии в лазерной и плазменной установках являются лазер (источник тока для плазмы), координатная система со стойкой управления, вытяжная система, чиллер (для охлаждения рабочего тела лазера или мощного плазмотрона).

Энергопотребление лазерных и плазменных установок может быть близко по значению или различно, что зависит от ряда факторов. Например, при резке металла одной толщины (до 5..8 мм) с одной скоростью лазером и плазмой энергопотребление установок (включая оборудование, необходимое для работы установок – компрессор, чиллер, и др.) практически одинаково.

По иному обстоит дело при высокопроизводительной лазерной резке на высокой скорости. При той же толщине металла уже понадобится лазерная установка мощностью в 3..4 раза превышающей мощность плазменного станка. При резке металла толщиной более 8 мм потребная мощность лазера возрастает в несколько раз по сравнению с плазменными установками.

Энергопотребление установок при резке тонколистового металла находится либо на одном уровне, либо с небольшим перевесом в сторону плазмы. Резка толстого металла требует уже более высоких энергозатрат от лазера. В первом приближении лазерные и плазменные установки можно отнести к одному классу энергопотребления.

Обе системы резки включают в себя источник сжатого воздуха (кислорода, азота). Лазерная резка требует более высокой степени очистки рабочего газа, чем при плазменной резке, что, в свою очередь, требует присутствия высококачественных фильтрующих элементов, сепараторов, и др. в системе подготовки газа.

Читайте также  Плазменная резка нержавеющей стали
Расходные элементы и комплектующие

Основными расходными комплектующими для плазменной резки являются сопло и электрод, подвергающиеся непосредственному износу в процессе работы. При интенсивной резке, в зависимости от толщины металла, комплекта сопло-электрод может хватать на 600-800 прожигов или на 5-8 часовую рабочую смену. Защитные экраны, завихрители и др. элементы плазмотрона выходят из строя, как правило, в результате неправильных алгоритмов прожига и резки или аварийных ситуаций. Замена данных комплектующих производится с помощью обычной процедуры «открутил-закрутил» в течении нескольких минут.

Понятие «расходные» комплектующие для лазера весьма условно, т.к. детали лазерного источника и режущей головки (линзы, отражающие зеркала, сопла) выходят из строя реже, чем у плазмотрона, но их поломка и замена вытекают в дорогостоящий сложный ремонт. Например, «банальная» очистка линзы должна производиться под микроскопом в стерильных условиях и специальными инструментами. Стоимость линзы в 10..30 раз выше стоимости комплекта «сопло-электрод» для плазмы, а, например, лампа накачки для мощного СО2 лазера может стоить как качественный комплектный источник плазмы.

Сервисное обслуживание и ремонт

При правильной эксплуатации источник плазмы и плазмотрон не требует каких либо сложных операций по регулировке и сервисному обслуживанию. Данные операции сводятся к продувке внутренних полостей источника тока и плазмотрона. Элементы плазмотрона легко заменяются силами эксплуатанта. При замене же каких-либо оптических деталей лазерной головки требуется сложная регулировка квалифицированным персоналом.

От чистоты поверхности металла напрямую зависит срок службы лазерной головки, напротив, при плазменной резке на поверхности допускается как ржавчина, так и масляный налет.

Стоимость эксплуатации одного и того же оборудования на различных производствах может отличаться в несколько раз. На это влияет толщина основного обрабатываемого металла, время непрерывной работы, качество и своевременность технического обслуживания, правильная подготовка рабочих газов.

Выводы

Обобщая вышесказанное, можно выделить несколько основных моментов, которые можно рекомендовать при выборе между лазерной или плазменной резкой.

  • На малых толщинах металла (до 5..6 мм) лазер малой мощности и плазма начальных уровней обладают примерно одинаковой производительностью и качеством резки (не принимая во внимание ограничения по минимальному диаметру отверстий и прорезке внутренних углов на плазме). Увеличение мощности лазера и, соответственно, увеличение скорости резки (производительности) влечет за собой большое увеличение стоимости лазерной установки.
  • При толщине металла более 6 мм производительность плазменного раскроя резко возрастает при меньших энергозатратах. При этом несколько ухудшается качество отверстий диаметрами, близкими к толщине металла.
  • Лазерная установка будет незаменима при резке очень маленьких и точных деталей, при резке неметаллических материалов (фанеры, пластиков).
  • При больших партиях деталей из тонколистовой стали с большим количеством малых отверстий, а особенно, когда эти отверстия (малые пазы) в конечном итоге ничем не закрываются и находятся на лицевой поверхности изделия, целесообразно применять лазерную резку (см. фото)

Для правильного выбора в пользу той или иной установки необходим глубокий анализ задач и возможностей конкретного производства. Необходимо изучить возможность внедрения установки в существующие технологические процессы или перестраивать эти процессы, обеспечивая наиболее оптимальное и эффективное использование лазерной или плазменной резки.

Качество плазменной резки по ISO или ГОСТ?

Вот уже более 10 лет на российских заготовительных производствах широко применяются технологии плазменной резки. К сожалению, лучшее технологическое оборудование для промышленной плазменной резки представлено иностранными компаниями. Многим известны такие мировые лидеры, как Hypertherm (США), Kjellberg (Германия), Victor (США). Но мало кто обращает внимание на то, что качество вырезаемых заготовок в импортном оборудовании оценивается самими производителями не по ГОСТ 14792-80, а по ISO 9013:2002.

Как видно из названия, ГОСТ разработан в 1980 году, а ISO — в 2002 году. Такая разница в датах утверждения регламентов наводит на мысль, что более новое и есть более прогрессивное. Удивительно то, что государство не указывает явно (как это было ранее с ГОСТами), каким регламентом должно пользоваться предприятие, применяющее в своем производстве термическую резку. Выбор ГОСТ или ISO остается за конкретным производством.

Таблица 1. Области применения ГОСТ 14792-80 и ISO 9013:2002.

Вид технологии резки ГОСТ ISO 1 Кислородная резка (автогенная) 5,0…100,0 мм 3,0…300 мм 2 Плазменная резка 5,0…60 мм 1,0…150 мм 3 Лазерная резка нет 0,5…40 м

ГОСТ 14792–80 фактически устанавливает два основных показателя:
1.Точность вырезаемых деталей и заготовок.
2. Показатели качества поверхности реза.
2.1. Отклонение поверхности реза
от перпендикулярности.
2.2. Шероховатость поверхности реза.
2.3. Зона термического влияния.

Классы точности и предельные отклонения размеров вырезаемых деталей и заготовок от номинальных размеров приведены в табл. 2, причем отклонения вырезаемых деталей и заготовок от прямолинейности устанавливаются в половинном размере.

∆ — отклонение поверхности реза от перпендикулярности
Рис. 1

Классы точности Способы резки Толщина листа, мм Предельные отклонения при номинальных размерах детали или заготовки, мм До 500 Св. 500 до 1500 Св. 1500 до 2500 Св. 2500 до 5000 1 Кислородная и плазменно-
дуговая 5-30 ±1,0 ±1,5 ±2,0 ±2,5 31-60 ±1,0 ±1,5 ±2,0 ±2,5 Кислородная 61-100 ±1,5 ±2,0 ±2,5 ±3,0 2 Кислородная и плазменно-
дуговая 5-30 ±2,0 ±2,5 ±3,0 ±3,5 31-60 ±2,5 ±3,0 ±3,5 ±4,0 Кислородная 61-100 ±3,0 ±3,5 ±4,0 ±4,5 3 Кислородная и плазменно-
дуговая 5-30 ±3,5 ±3,5 ±4,0 ±4,5 31-60 ±4,0 ±4,0 ±4,5 ±5,0 Кислородная 61-100 ±4,5 ±4,5 ±5,0 ±5,0 Примечание. Детали и заготовки следует измерять с погрешностью не более 0,5 мм.

Наибольшие отклонения поверхности реза от перпендикулярности (рис.1) устанавливаются в зависимости от толщины разрезаемого металла и подразделяются на классы (табл. 2).

Классы Способы резки Нормы при толщине разрезаемого металла, мм 5-12 13-30 31-60 61-100 1 Кислородная 0,2 0,3 0,4 0,5 Плазменно-дуговая 0,4 0,5 0,7 — 2 Кислородная 0,5 0,7 1,0 1,5 Плазменно-дуговая 1,0 1,2 1,6 — 3 Кислородная 1,0 1,5 2,0 2,5 Плазменно-дуговая 2,3 3,0 4,0 — Примечание. Радиус оплавления r верхней кромки не должен превышать 2 мм.

Шероховатость поверхности реза определяют измерением высоты неровностей профиля Rz по 10 точкам на базовой длине 8 мм. Классы вырезаемых деталей и заготовок в зависимости от шероховатости поверхности реза и наибольшие значения высоты неровностей профиля Rz определяют по значениям из табл. 4.

Классы Способы резки Нормы при толщине разрезаемого металла, мм 5-12 13-30 31-60 61-100 1 Кислородная
Плазменно-дуговая 0,050
0,050 0,060
0,060 0,070
0,070 0,085
– 2 Кислородная
Плазменно-дуговая 0,080
0,100 0,160
0,200 0,250
0,320 0,500
– 3 Кислородная
Плазменно-дуговая 1,160
0,200 0,250
0,320 0,500
0,630 1,000

Зона термического влияния устанавливается только для плазменно-дуговой резки. Трещины в ней и в зоне оплавленного металла не допускаются. Классы вырезаемых деталей и заготовок в зависимости от наибольшего значения зоны термического влияния и наибольшие значения зоны определяются по таблице из ГОСТ 14792-90.

Пример условного обозначения классов детали или заготовки П 1202 ГОСТ 14792-80 обозначает деталь, вырезанную плазменно-дуговой резкой, 1‑го класса точности, 2‑го класса в зависимости от отклонения поверхности реза от перпендикулярности, при отсутствии требований к шероховатости реза «0», 2‑го класса в зависимости от значения зоны термического влияния.

SO 9013:2002 в отличие от ГОСТ 14792-80 более подробно описывает не только процесс термической резки, но и методики выполнения замеров для различных типов реза и толщин (рис. 2, табл. 5).

Рис. 2. Термины к обрабатываемому изделию по ISO 9013:2002.

Точность обработки при резке плазмой / газом

Получить консультацию

Обозначенное качество резки согласно этому ГОСТ принятым в нашей компании «1220»

Эти четыре цифры соответствуют классам представленным в четырех таблицах указанным в ГОСТ. Где согласно параметрам заготовки можно перевести это в конкретные значения по точности.

Пример пользования ГОСТ:

Резка заготовки толщиной 25 мм по ГОСТ П 1220 означает:

П – плазменная резка (К – кислородная (газовая) резка)
1 (первая цифра)– первая строка таблицы 1. и соответствующие значения (см. таблицу ниже)

Предельные отклонения вырезаемых деталей и заготовок от прямолинейности

Классы точности Способы резки Толщина листа Предельные отклонения при номинальных размерах детали или заготовки
До 500 Св. 500 до 1500 Св. 1500 до 2500 Св. 2500 до 5000
1 Кислородная и плазменно-дуговая 1-30 ±1,0 ±1,5 ±2,0 ±2,5
31-60 ±1,0 ±1,5 ±2,0 ±2,5
Кислородная 61-100 ±1,5 ±2,0 ±2,5 ±3,0

2 (вторая цифра) — таблица 2.

Наибольшее отклонение поверхности реза от перпендикулярности, так называемая, конусность, устанавливается в зависимости от толщины разрезаемого металла.

Классы Способы резки Нормы при толщине разрезаемого металла, мм
5-12 13-30 31-60 61-100
2 Кислородная 0,5 0,7 1,0 1,5
Плазменно-дуговая 1,0 1,2 1,6

Δ — отклонение поверхности реза от перпендикулярности

2 (третья цифра) Шероховатость поверхности реза

При этом шероховатость поверхности реза измеряют для толщин разрезаемого металла до 60 мм в середине толщины, свыше 60 мм — в двух местах, отступая от верхней и нижней кромок на 10 мм

Классы Способы резки Нормы при толщине разрезаемого металла, мм
5-12 13-30 31-60 61-100
2 Кислородная 0,080 0,160 0,250 0,500
Плазменно-дуговая 0,100 0,200 0,320

Примечание: На поверхности реза допускаются отдельные неровности, превышающие нормы шероховатости, указанные в таблице, величина и число которых устанавливается в технологической документации в зависимости от требований к вырезаемой детали или заготовке.

0 (четвертая цифра) обозначения. 0 – обозначает то, что мы не замеряем величину термического влияния на заготовки.

Классы вырезаемых деталей и заготовок в зависимости от наибольшего значения зоны термического влияния и наибольшие значения зоны термического влияния должны соответствовать:

Примечания:
1. Значение зоны термического влияния включает толщину зоны оплавленного металла.
2. Толщина зоны термического влияния измеряется от фактически полученной поверхности.

В рамках нашей специфики это не предоставляется возможным. Так как у нас нем постоянной номенклатуры, каждый раз мы работаем над индивидуальными заказами. Определение глубины зоны термического влияния достаточно сложная и дорогостоящая процедура, которую при нашей специфике никто не использует. Пользуются примерными табличными значениями.

  • При плазменной резке черных металлов она равна приблизительно 0,1 мм
  • При использовании газовой резки (кислородной) около 1 мм.

Решение проблем при плазменной резке

Качество плазменной резки зависит от множества факторов: от типа и расположения горелки, от состояния и качества расходных материалов, от напряжения дуги или высоты резака, от типа, чистоты, давления и расхода газа, от толщины и состава используемого материала, от размера отверстия сопла, от тока резки, скорости хода машины, и т.д.

Большинство этих параметров связаны друг с другом, и изменение хотя бы одного из них может повлиять на остальные. Ниже приведены стандартные решения наиболее часто встречающихся проблем:

  • Угол резки
  • Плоскостность резки
  • Шероховатость поверхности
  • Окалина

В руководстве для каждой системы приведены рекомендуемые параметры и режимы резки, обеспечивающие оптимальные результаты, но бывает и так, что приходится производить корректировку параметров для определенных условий, в этом случае Вам помогут следующие правила:

  1. Меняйте расход и давление газа с небольшим шагом
  2. По мере необходимости, повышайте или понижайте напряжение дуги с шагом в 1В
  3. Корректируйте скорость резки с шагом 5% или до тех пор, пока не удастся добиться улучшения.

Угол резки

Отрицательный угол резки
Если верхняя часть детали больше ее нижней части, это означает, что угол резки отрицательный. Это может быть вызвано следующими причинами:

  • Неправильное расположение горелки
  • Изгибание или скручивание материала
  • Износ или повреждение расходных деталей
  • Низкое напряжение дуги
  • Слишком низкая скорость резки


Положительный угол резки

Если верхняя часть детали меньше нижней части — угол резки положительный. Причины могут быть следующие:

  • Неправильное расположение горелки
  • Изгибание или скручивание материала
  • Износ или повреждение расходных деталей
  • Высокое напряжение дуги
  • Слишком высокая скорость резки
  • Неправильная сила ток

Плоскостность резки

Скругление снизу и сверху

Такой эффект возникает при резке металла толщиной менее 6 мм. Обычно это происходит из-за избытка энергии или из-за использования слишком большого тока для данной толщины.

Подрез верхнего края

Если стороны поверхности резки загнуты внутрь, то возникает подрез верхнего края. Это происходит в том случае, когда при резке горелка расположена слишком близко к металлу и, если напряжение дуги слишком низкое для данной толщины материала.

Состояние поверхности

Шероховатость, вызванная резкой Если на поверхности материала присутствуют однородные шероховатости (чаще всего, по одной оси), скорее всего, они возникли во время процесса резки. Причины:

  • Износ или повреждение расходных материалов
  • Слишком высокий расход газа

Шероховатость, вызванная состоянием машины Неоднородная шероховатость на поверхности материала, обычно вызванная характером хода машины, может возникнуть по следующим причинам:

  • Загрязнение деталей машины: направляющих, колес, рейки или шестерни
  • Смещение направляющих рельс
  • Износ, повреждение или ослабление крепления колес, либо подшипников.

Окалина

На образование окалины при резке влияет множество факторов. Современные системы плазменной резки поддерживают различные режимы работы без образования окалины, поэтому, если возникла проблема образования окалины, значит возникла какая-то проблема.

Существует несколько видов окалины:

1. Высокоскоростная окалина

Если окалина небольшого размера, но при этом она приварена или закатана на верхней части обрабатываемой детали, часто это происходит из-за слишком высокой скорости резки. Окалину такого типа достаточно сложно удалить, и даже может потребоваться шлифовка материала. Обычно окалина сопровождается S-образными бороздками, которые так же, в свою очередь, говорят о высокой скорости резки. Помимо этого, необходимо проверить, не велико ли напряжение дуги.

2. Низкоскоростная окалина

Низкоскоростная окалина представляет собой крупные шаровидные частицы на нижней кромке, обычно легко удаляемые. При образовании низкоскоростной окалины, попробуйте повысить напряжение дуги или ускорить резку, чтобы увеличить высоту расположения резака.

3. Верхняя окалина

Такая окалина чаще всего вызвана слишком высоким расположением резака (высоким расположением дуги) или высокой скоростью резки, обычно она имеет вид брызг на деталях и легко удаляется.

4. Неравномерная окалина

Возникает при большой степени износа расходных деталей, образуется сверху или снизу детали.

Другие причины появления окалины

Окалина может быть образована и из-за качества используемого материала, его температуры, состояния поверхности (например, ржавчина), и состава. К примеру, на сплавах с большим содержанием углерода часто формируется больше окалины.

Плазменная резка в СЦМ

Плазменная резка металла – это металлообработка, при которой режущим инструментом служит направленный поток высокотемпературного ионизированного газа (плазмы). Операция выполняется с помощью специальных машин и аппаратов с ЧПУ.

Какие газы могут быть использованы

Используется несколько видов газов, смесей. У каждого варианта есть свои особенности, область применения, плюсы, минусы.

Сжатый воздух

Это самая дешевая рабочая среда, так как не требуется покупать сырье. Однако такой вариант подходит не во всех случаях. Смесь состоит в основном из азота (78 %) и кислорода (19-21 %). Азот проникает в обрабатываемый материал в месте среза, провоцируя образование пор. Кислород образует оксиды.

Чистый азот

Плюс его использования – отсутствие оксидов. Минусы – неровный срез, изменение структуры на поверхностях кромок. Насыщение азотом мешает сварке: оно может привести к появлению пор в шве, что снизит качество сварного соединения. Поэтому после плазменной резки азотом нужно зачистить поверхности, если далее предстоит сварка.

Технический кислород

Дает самую высокую производительность: режет быстрее, чем азот или смеси с ним. Образует гладкий срез, без потеков расплавленного металла, без пор. Такие кромки хорошо подходят для сварки.

Смесь аргона с водородом

Это дорогая смесь, которая обеспечивает высшее качество среза. Аргон – тяжелый инертный газ, он хорошо выдувает металл, защищает кромки от химических реакций. У водорода высокая теплопроводность, хорошая производительность.

Аргоно-водородные смеси применяют для обработки легированных сталей, а также во всех других случаях, когда важно получить срез повышенного качества, где не нарушена структура материала.

Как толщина металла влияет на процесс обработки

Чем больше толщина листа и ниже его теплопроводность – тем труднее резать его плазмой. Когда металл плавится при невысоких температурах, поток газа не успевает прожечь толстый лист без образования потеков.

Для каждого оборудования есть предельные параметры заготовок из разных видов металла. Если аппарат рассчитан, например, на обработку стали 10 мм, то максимальная глубина разреза меди или медного сплава составит около 7 мм.

От чего зависит качество плазменной резки

Система показателей качества, методика оценки, предельные значения параметров регламентированы ГОСТ 14792-80, ISO 9013:2017.

  • Угловое отклонение – срез должен быть перпендикулярным.
  • Структура кромок – не допускается наличие трещин, сильное оплавление металла, резкое нависание края.
  • Шероховатость – 1-го и 2-го класса точности.

Характеристики среза зависят от точности оборудования и корректности настройки режимов работы. Газовую среду, способ образования дуги, скорость движения сопла, напряжение, расстояние до заготовки и иные параметры устанавливают в зависимости от состава и толщины металла. Обязательно контролируют положение заготовки относительно резака, чтобы соблюсти требование перпендикулярности.

Кроме того, важно отслеживать не только исправность самого агрегата, но состояние расходных материалов. Следует своевременно менять сопла, электроды.

Варианты плазменной резки

Есть несколько разновидностей. В зависимости от рабочей среды можно выделить следующие типы:

  • Простая резка – воздухом, азотом или техническим кислородом, подходит для толщины заготовки до 10 мм.
  • С применением защитной среды – смесей с аргоном и водородом, можно обрабатывать листы от 10 мм.
  • С водой. Она изолирует рабочую область, охлаждает ее, предотвращает оплавление, а также поглощает вредные испарения.

С точки зрения технологии существует два способа резки: дуговой и струйный. В первом случае обрабатываемая заготовка становится элементом электрической цепи, дуга образуется между ней и плазмотроном. При струйном способе электрическая дуга возникает в плазмотроне.

Характеристики нашей резки

Толщина стального листа – до 20 мм.

Нержавейка – до 8 мм.

Тугоплавкие металлы – до 16 мм.

Точность позиционирования ±0,5 мм.

Точность плазменной резки ±0,25–0,35.

Максимальная скорость перемещения резака 400 мм/сек.