Виды газов для резки металла
Для начала определим, что газом мы именуем и азот и кислород и воздух, воздух тоже газ.
При резке лазером (причём хоть СО2, хоть волоконным) через сопло вместе с лазером подаётся газ для того чтобы удалить из зоны резки продукты горения или помочь лазеру обрабатывать материал.
Азот
Если речь об азоте или кислороде то есть много способов хранения и подачи газа в станок, самый основной — баллон с газом, на баллон накручиваем редуктор для регулировки давления и от редуктора ведём шланг на станок.
Воздух
Компрессор это устройство подачи ВОЗДУХА. То есть только воздуха. Воздухом можно резать небольшие толщины, в среднем до 2-3мм. Система фильтрации нужна для того чтобы воздух который через компрессор идёт на станок был чистым, без воды или масла.
Если система фильтрации плохая то из компрессора вместе с воздухом летят мелкие частицы воды и масла, они оседают на защитном стекле лазерной головы и стёкла быстро выходят из строя. Также загрязняется вообще весь воздушный тракт станка и головы.
Но и это еще не все, в некоторых станках воздух используется еще и для работы пневматических систем, так что стоит разграничивать подачу воздуха к станку для резки и для работы пневматики.
Там чаще всего внутри станка уже стоят нужные очистители, дополнительно не надо ничего.
Подготовка и настройка газового оборудования для резки
Чтобы работать с газовым резаком было безопасно, важно не только грамотно подобрать соответствующий комплект оборудования, но и правильно его подключить и настроить. Сначала к баллонам с кислородом и ацетиленом подсоединяют соответствующие трубки. Кислородные шланги и емкости обычно зеленого цвета, ацетиленовые – красные.
На обоих концах шлангов следует установить предохранительные затворы (приспособление, задерживающее обратные удары пламени).
Следующий шаг – проверка исправной работы подачи ацетилена. Сначала закрывают клапан регулирования подачи – Т-образную ручку вращают несколько раз назад. На баллоне, в верхней его части, открывают вентиль – поворачивают на 1 поворот кисти. Делают это в целях безопасности. Нельзя допускать, чтобы давление ацетилена в баллоне превышало 1 атм – в случае высокого давления этот газ становится нестабильным и даже может самопроизвольно взорваться или воспламениться. Чтобы проверить, что давление ацетилена отрегулировано правильно, выполняют следующие действия:
- Главный клапан емкости отпирают, затем открывают регулирующий клапан, поворачивая ручку в направлении часовой стрелки. Делать это нужно очень медленно, следя за показаниями манометра, установленного на выходе низкого давления. Регулирующий клапан открывают, пока давление не станет 0,34–0,54 атм.
- Затем продувают воздух из шланга – открывают ацетиленовый клапан резака до появления звука выходящего газа. После этого смотрят на показания манометра низкого давления. При продувке величина давления должна быть стабильной (если нет, то убеждаются в правильности установки регулятора).
- Клапан на резаке закрывают.
Проверяют и настраивают подачу кислорода – отключают регулятор его подачи (скручивают вниз), а после этого настраивают давление. Для снижения подачи кислорода закручивают ручку манометра на несколько оборотов назад. Затем выполняют последовательность следующих шагов:
- На баллоне для кислорода полностью отпирают главный клапан. Он двухседельный и в случае его частичного открытия из-за высокого давления в баллоне (150 атм) кислород выходит вокруг кольца уплотнения соединения штока клапана.
- Медленно открывают регулятор подачи, следя за показаниями манометра, установленного на выходе низкого давления, до настройки давления кислорода в пределах 1,7–2,7 атм.
- Продувают из шланга атмосферу – на резаке открывают кислородный вентиль. У резака 2 вентиля для кислорода: один ближе к шлангу, контролирует подачу в камеру, где кислород смешивается с ацетиленом для подогрева стали (горения смеси), а также для подачи в кислородную дюзу для резки; другой расположен дальше и подает кислород в отдельную дюзу резки (пока не открыт этот вентиль или не отпущен специальный рычажок резки кислород не должен выходить из мундштука резака). Сначала открывают первый вентиль – его несколько раз поворачивают, обеспечивая достаточный приток кислорода для осуществления обеих функций. После этого немного открывают второй (передний) вентиль – на время пока не очистится шланг (3–5 с для трубки длиной 7,5 м).
- Передний вентиль закрывают.
Кислород или азот для резки металла?
Кислородная резка самая дешёвая. Азотная резка намного дороже, но при обработке практически всех металлов, кроме черных, мы используем азот, если хотим сохранить свойства металла.
Кислородом НЕЛЬЗЯ резать нержавейку. Если мы будем ее резать кислородом, то материал по сути будет гореть, ведь горение — это ни что иное, как окисление при высокой температуре, а кислород – катализатор горения. Таким образом из нержавейки мы делаем ржавейку, окисляем её, то есть попросту убираем все её нержавеющие свойства.
А азот – негорючий газ, он инертный, в нем ничего не горит, он выполняет другую функцию – предохраняет металл от окисления, охлаждает его и удаляет продукты горения из зоны реза.
Кислородом обычно режут черные металлы.
Чернуху можно резать и азотом, но это будет слишком дорого и невыгодно, а так как она не имеет нержавеющих свойств, то нет смысла и сохранять их.
Ещё один нюанс – азотом мы режем всё, кроме титана, который при лазерной резке вступает с азотом в реакцию, крошится, теряет свою структуру и свойства. Для резки титана нужен аргон.
Свойства кислорода и способы его получения
При газовой сварке и резке нагрев металла осуществляется высокотемпературным газовым пламенем, получаемым при сжигании горючего газа или паров жидкости в смеси с технически чистым кислородом.
Кислород является самым распространенным элементом на земле, встречающимся в виде химических соединений с различными веществами: в земле — до 50% по массе, в соединении с водородом в воде — около 86% по массе и в воздухе — до 21% по объему и 23% по массе.
Кислород при нормальных условиях (температура 20°С, давление 0,1 МПа) — это бесцветный, негорючий газ, немного тяжелее воздуха, не имеющий запаха, но активно поддерживающий горение. При нормальном атмосферном давлении и температуре 0°С масса 1 м3 кислорода равна 1,43 кг, а при температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении — 1,33 кг.
Кислород имеет высокую химическую активность, образуя соединения со всеми химическими элементами, кроме инертных газов (аргона, гелия, ксенона, криптона и неона). Реакции соединения с кислородом протекают с выделением большого количества теплоты, т. е. носят экзотермический характер.
При соприкосновении сжатого газообразного кислорода с органическими веществами, маслами, жирами, угольной пылью, горючими пластмассами может произойти их самовоспламенение в результате выделения теплоты при быстром сжатии кислорода, трении и ударе твердых частиц о металл, а также электростатического искрового разряда. Поэтому при использовании кислорода необходимо тщательно следить за тем, чтобы он не находился в контакте с легковоспламеняющимися и горючими веществами.
Всю кислородную аппаратуру, кислородопроводы и баллоны необходимо тщательно обезжиривать. Кислород способен образовывать в широких пределах взрывчатые смеси с горючими газами или парами жидких горючих, что также может привести к взрывам при наличии открытого огня или даже искры.
Отмеченные особенности кислорода следует всегда иметь в виду при использовании его в процессах газопламенной обработки.
Атмосферный воздух в основном представляет собой механическую смесь трех газов при следующем их объемном содержании: азота — 78,08%, кислорода — 20,95%, аргона-0,94%, остальное — углекислый газ, водород, закись азота и др. Кислород получают разделением воздуха на кислород и азот методом глубокого охлаждения (сжижения), попутно идет отделение аргона, применение которого при аргонодуговой сварке непрерывно возрастает. Азот применяют как защитный газ при сварке меди.
Кислород можно получать химическим способом или электролизом воды. Химические способы малопроизводительны и неэкономичны. При электролизе воды постоянным током кислород получают как побочный продукт при производстве чистого водорода.
В промышленности кислород получают из атмосферного воздуха методом глубокого охлаждения и ректификации. В установках для получения кислорода и азота из воздуха последний очищают от вредных примесей, сжимают в компрессоре до соответствующего давления холодильного цикла 0,6-20 МПа и охлаждают в теплообменниках до температуры сжижения, разница в температурах сжижения кислорода и азота составляет 13°С, что достаточно для их полного разделения в жидкой фазе.
Жидкий чистый кислород накапливается в воздухоразделительном аппарате, испаряется и собирается в газгольдере, откуда компрессором его накачивают в баллоны под давлением до 20 МПа.
Технический кислород транспортируют также по трубопроводу. Давление кислорода, транспортируемого по трубопроводу, должно быть согласовано между изготовителем и потребителем. К месту сварки кислород доставляется в кислородных баллонах, и в жидком виде — в специальных сосудах с хорошей теплоизоляцией.
Для превращения жидкого кислорода в газ используют газификаторы или насосы с испарителями для жидкого кислорода. При нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С 1 дм3 жидкого кислорода при испарении дает 860 дм3 газообразного. Поэтому доставлять кислород к месту сварки целесообразно в жидком состоянии, так как при этом в 10 раз уменьшается масса тары, что позволяет экономить металл на изготовление баллонов, уменьшать расходы на транспортировку и хранение баллонов.
Для сварки и резки по ГОСТ 5583-78 технический кислород выпускается трех сортов:
- 1-й — чистотой не менее 99,7%
- 2-й — не менее 99,5%
- 3-й — не менее 99,2% по объему
Чистота кислорода имеет большое значение для кислородной резки. Чем меньше содержится в нем газовых примесей, тем выше скорость реза, чище кромки и меньше расход кислорода.
Давление газа при резке металла лазером
Итак, на станке есть два гнезда подключения вспомогательного газа — нерегулируемый тракт для азота или воздуха и кислородный тракт с регулятором давления.
Первый идёт напрямую в рабочую голову: то есть как на баллоне на редукторе выставил давление, так оно и работает.
А второй – кислородный тракт требует очень точной регулировки давления, поэтому здесь и стоит специальный регулятор производства японской фирмы SMC. Он позволяет выставлять точные параметры давления резки напрямую из программы.
Когда мы режем материал, его необходимо сначала пробить. В момент этого пробоя давление должно быть 0,15-0,2 МПа, а в процессе резки – достаточно 0,5-0,6 МПа и станок должен регулировать это расхождение в давлении.
Если кислородом пробивать материал с таким же давлением, с каким режешь, то полетят брызги расплавленного металла, т.к. кислород, как мы выяснили выше – катализатор горения. С азотом таких заморочек нет, можно поставить условные 2 МПа и пробивать и резать на одном и том же давлении.
Регулятор давления газа в металлорезе
Возвращаясь к регулятору давления — на него нельзя подавать более 1 МПа, в лучшем случае он просто будет спускать переизбыточное давление и у вас будет перерасход кислорода, в худшем случае — просто выйдет из строя.
Для резки азотом нормальное давление — 1,6-1,8 МПа, а с кислородом — 0,5-0,6 МПа, т.е. расход газа практически в три раза меньше.
Однако, несмотря на то, что кислородная резка дешёвая – она сложная и требует опыта в настройке параметров.
Чуть-чуть отклонение по давлению, не тот диаметр сопла – и у тебя будет плохой рез.
Но если уметь работать с кислородом, то он получается эффективнее и дешевле, чем азот или воздух.
Кстати про воздух: в чём здесь подвох?
Оборудование для кислородной резки
Резаки
Для кислородной резки с применением ацетилена используют оборудование для ацетиленовой сварки, но вместо сварочной горелки применяют газовый резак, обычно инжекторного типа, рис 6.
Кислород по рукаву, надетому на кислородный ниппель 1, поступает в резак. Часть кислорода, проходя вентиль 2 и инжектор 10, идет в смесительную камеру 9. Остальная часть кислорода (режущий кислород) направляется в головку 5 через вентиль 3 и трубку4. Из головки резака режущий кислород проходит через центральный канал внутреннего мундштука 6 и поступает к месту реза.
Ацетилен подводится в резак по рукаву, надетому на ниппель 12. Затем ацетилен проходит через вентиль 11 и по пазам инжектора, находящимся на его наружной поверхности, поступает в смесительную камеру 9. Ацетилен в смесительную камеру подсасывается кислородом, проходящим через центральное отверстие инжектора. В смесительной камере образуется горючая смесь, которая проходит по трубке 8 в головку резака, откуда через кольцевой зазор между наружным мундштуком 7 и внутренним
мундштуком 6 выходит наружу. На выходе горючую смесь поджигают, и при этом образуется подогревающее пламя.
Для ручной разделительной резки широко применяют резаки типов «Пламя -62» и РГС -60М. Резак РГС-60М вставной, его присоединяют к стволам сварочных горелок «Москва» и ГС-3. Техническая характеристика резака «Пламя -62» приведена в таблице 8.
Для резки с применением газов – заменителей ацетилена применяют резак РЗР-62.
Кроме этих резаков применяют также универсальный резак РУ-66. Универсальный резак предназначен для ручной резки с использованием подогревающего пламени, образуемого смесью ацетилена или газов – заменителей ацетилена с кислородом.
Резак РУ-66 выпускается в трех исполнениях : РУ – для резки стали с использованием в качестве горючего ацетилена и газов – заменителей; РУА- для резки стали с использованием в качестве горючего только ацетилен; РУЗ – для резки стали с использованием в качестве горючего газов – заменителей ацетилена.
Помимо резаков, предназначенных для разделительной резки,
существуют резаки специального назначения для поверхностной резки, например резаки типа РАП-62,РПА-62,и РПК-62.
Резак 321(РАП) , табл 9 , используют для удаления провисания корней сварных швов, а также мелких дефектов на отливках. В качестве горючего газа для этого резака используют ацетилен.
Резаки РПА-62 и РПК-62 используют для удаления дефектов сварных швов, для чашеобразной подготовки кромок листов под сварку и для удаления местных дефектов на отливках и прокате табл 10.
Для срезания головок заклепок применяют вставной резак РАЗ-60, который присоединяют к стволам горелок «Москва» и ГС-3.
Для резки стали большой толщины (до 700 мм) применяют специальную установку УРР-700. Эта установка предназначена для кислородной резки отливок, проката, поковок, отрезки прибылей стального литья и разделки крупного стального лома.
В комплект установки входят: резак РР-700 инжекторного типа, кислородная рампа из десяти баллонов, рамповый кислородный редуктор и ацетиленовая трехбалонная рампа с обычным баллонным редуктором. Для подогреваемого пламени в качестве горючего газа используют ацетилен.
Переносные и стационарные машины предназначены для разделительной резки стали, они отличаются высокой производительностью и чистотой получаемого реза.
Переносная машина «Спутник» предназначена для резки стальных труб диаметром до 1100 мм. Машина может резать трубы перпендикулярно к образующей или наклонно со скосом кромок под углом до 35 ᴼ. При установке на машину двух резаков можно вырезать кольца. Машина имеет тележку самоходного типа с электродвигателем и комплектуется выпрямительным блоком с магнитным усилителем.
Управление магнитным усилителем расположено вне машины.
Машина АСШ – стационарная, предназначена для кислородной резки стали толщиной до 100 мм. Машина в основном применяется для вырезки деталей и заготовок различной конфигурации из листовой стали по специальным шаблонам- копирам. По шаблонам можно вырезать заготовки для гаечных ключей, фланцы, грубые плоские зубчатые колеса и другие детали с допуском 0,3-0,5 мм.
Режимы резки для машины АШС -2 указаны в табл 11.
Универсальная газорезательная машина СГУ – 1-60 предназначена для разделительной резки в стационарных условиях. Эта машина консольного типа с автоматическим магнитным копированием по стальному копиру позволяет производить вырезку фигурных деталей и прямолинейный раскрой листов.
Воздух для резки металла
Если вы собираетесь резать на воздухе, вам нужно озаботиться хорошей системой фильтрации, стоимость которой порой может достигать стоимости самого компрессора.
Люди думают, что я сейчас схвачу Бога за яйца, не буду платить за газ, заплачу один раз за компрессор и все – дёшево и сердито. Но на самом деле нет, воздушная резка тоже стоит денег.
Минусы использования воздуха для резки металла
Просто вложения разовые и большие. Да и компрессор тоже нужно обслуживать – менять масло. И бывает, что фильтры тоже выходят из строя, три месяца нормально работает, потом раз – начал плеваться. Конденсат с ресивера летит, вот это вот всё. И если ты один раз засорил тракт, потом поставил воздух с нормальными фильтрами, это всё равно не поможет, потому что придётся чистить сам тракт, продувать его спиртом.
При работе с воздухом, нужно очень сильно очищать и осушать воздушный тракт, потому что любая влага и масло, которые будут лететь из компрессора, будут оседать на защитных стёклах и придётся менять их по несколько раз в час.
Для нормальной резки воздухом нужно давление 1,6-1,8 МПа, но чтобы после всех осушителей и систем фильтрации добиться такого давления на выходе, до фильтров должно быть 20-25 атмосфер. А такой компрессор уже стоит нормальных денег. Поэтому стоимость компрессора с хорошей системой осушителей будет стоить достаточно дорого.
Подумайте, может вам выгоднее взять газификатор с азотом и просто заполнять его один раз в месяц?
Резюмируем по воздуху
Воздух актуален только если вы режете не больше 1,5 мм и если не гонитесь за цветом кромки.
Если вы режете нержавейку воздухом, то торец будет не белый, а будет слегка желтить, так как воздух содержит 8-10 процентов кислорода.
Воздух – это не бесплатно. Это сложно и дорого. Чтобы вся эта система нормально работала, в неё стоит хорошо вложиться. Если вы режете то чернуху, то нержавейку, то одно, то другое – то лучше работайте на газах.
Физические принципы резки
Метод кислородно-дуговой резки представляет собой физический процесс полного или частичного разделения металла, который основан на воздействии кислородной струи и электрической дуги. Технология находит применение для работы с изделиями толщиной до 120 мм, выполненными из углеродистых марок сталей. В отличие от дуговой резки в процессе операции используется кислородная струя, которая подается в рабочую область под высоким давлением и окисляет стальной сплав, удаляя продукты сгорания. Такая методика позволяет расширить возможности резки за счет увеличения объема тепловой энергии, ускоряющей процесс и повышающей эффективность резки. Аппаратно в качестве электродов выступают стальные трубки длиной от 340 мм до 400 мм и диаметров 8 мм.
Техпроцесс разделения металла основан на одновременном воздействии двух факторов. Металл разогревается посредством электродуги, а после сжигается потоком подаваемого параллельно электроду кислорода. На практике используются как плавящиеся трубчатые, таки графитовые угольные электроды. При перемещении резка режущая кислородная струя следует за движением электрода, образуя рез.
Газовое оборудование и оборудование рабочего места на металлорезе
- Газ может поставляться в баллоне 40 или 70 литров. Это не очень удобно, так как их приходится часто менять и тратить на это дополнительное время.
- Бывает матрица баллонов — 25 баллонов, обвязанных шлангами. Матрицы баллонов хватает на дольше, но она занимает больше места и сложнее в заправке и транспортировке.
- Может быть газификатор — это большой баллон, в котором газ содержится в жидкой форме. Именно поэтому газ из газификатора очень чистый. К тому же он экономичней.
Не стоит гнаться за чистотой газа три девятки (99,999%), четыре девятки (99,9999%). Девяносто девять сотых (99,99%) – этого уже достаточно. Остальное – избыточно, это финансово не целесообразно и будет стоить космических денег. ОЧ (оч чистый) или ОСЧ (особо чистый) – этого достаточно, потестите и определитесь что вам больше подходит.
В следующей статье мы поговорим про систему управления, программное обеспечение и покажем вам самые крутые функции металлореза, которые значительно упрощают рабочий процесс.
Сервис и ремонт лазерного станка по металлу
Многие могут продать металлорез, но не у всех есть такой опыт и багаж знаний как у наших менеджеров и сотрудников сервисной службы.
Возможно в этой статье было много непонятных для вас терминов, не пугайтесь, мы доступно расскажем вам обо всех нюансах и научим правильно работать на станке. Наше обучение длится три дня, за это время вы узнаете всё что нужно о строении станка и его обслуживании, мы научим вас подбирать настройки под разные типы материалов разной толщины и покажем, как работать с режимами резки, которые упрощают работу и помогают экономить время и материалы.
Мы имеет успешный опыт работы с различными производствами и поэтому можем многому вас научить, поделиться опытом и дать вам уникальные советы, как оптимально настроить ваше производство.
Разрезать металл — воздухом? Почему бы и нет…
Во все времена, с самого момента своего появления, металл был окружён различными проблемами: начиная от его добычи и заканчивая последующей обработкой. Особенно эта проблема усугубилась в период промышленной революции, когда всё более возрастающий темп жизни побуждал производства подстраиваться под него и искать такие способы обработки, которые бы позволяли производству быть конкурентоспособным в условиях рыночной среды. Многие, особенно те, кто имеет возраст достаточно немолодой, могли застать в изобилии встречающиеся в наших городах различные газовые резаки, которые, как правило, использовались водопроводчиками и коммунальными службами, для ремонта и подведения труб отопления.
Источник картинки: www.metistr.ru
Проблема резаков, однако, заключается в том, что для резки металлов с использованием такого способа, требуется использование дорогостоящих и опасных газов. Кроме того, эти газы необходимо каким-то образом транспортировать, определённым образом складировать.
Источник картинки: ballon74.ru
Всё это делает процесс резки достаточно проблемным. Однако, есть способ гораздо более высокотехнологичный и экономичный, который широко распространился (особенно в бытовом плане), в последнее время. Именно о нём мы и поговорим в этой статье.
Газовые резаки, в своей сущности, работают по одному и тому же принципу: металл нагревается в струе пламени газового резака, после чего он частично сгорает/частично выдувается, из зоны резания.
Частным случаем этого способа резания является «резка кислородным копьём». Способ заключается в том, что кончик кислородного копья (которое представляет собой стальную трубку), разогревается горелкой, после чего открывается подача кислорода.
Кислород, поступающий прямо внутрь «копья», позволяет кончику копья активно гореть, благодаря чему идёт постоянное поддержание температуры в зоне контакта копья и разрезаемой заготовки. При использовании метода кислородного копья, возможно проделывать отверстия в металлических заготовках, толщиной до 2 метров. При этом, само копьё активно сгорает и его расход составляет до 25 диаметров того отверстия, которое проделывается с его помощью.
Кроме того, кислородное копьё часто используют не только для проделывания отверстий, но и для разрезания заготовок большого диаметра. Сам процесс выглядит более чем впечатляюще:
Однако, прочитав всё вышесказанное, у читателя возникнет закономерный вопрос: если любая работа по проделыванию отверстий, либо разрезанию металла является настолько энергоёмкой и затратной в плане расхода газов, каким же образом можно осуществлять эту работу без затрат драгоценного газа? Для этого и пригодится аппарат плазменной резки.
Несмотря на то, что бытовые аппараты плазменной резки распространились совсем недавно (отправной точкой можно считать 2006 год, когда и появились портативные аппараты), как средство обработки металла они известны достаточно давно. Отправной точкой своей истории они могут считать 1929 год, с момента открытие факта ионизации газов, в газоразрядных трубках, физиками из США — И.Ленгмуром и Л.Тонко.
А уже с середины прошлого века плазменная резка, базирующиеся на открытии этих двух физиков, широко распространилась для целей металлообработки.
Суть плазменной резки заключается в том, что в электрическую дугу подаётся сжатый газ, имеющий давление в несколько атмосфер. После продувки дуги – газом, он приобретает температуру до 30 000 градусов Цельсия (и более, если используется дополнительно водяной пар) и превращается в плазму.
Источник картинки: www.srbu.ru
Источник картинки: www.met-all.org
Такая огромная температура газа позволяет с лёгкостью резать металлы с достаточно большой скоростью.
Здесь мы подошли к самому главному: при работе аппаратов плазменной резки может быть использован обычный атмосферный воздух!
Именно это качество и делает плазморезы такими экономичными и малопроблемными, по сравнению с классическими газовыми резаками: ведь не используются никакие опасные газы, требующие аккуратного обращения и соответствующего хранения, и в качестве рабочего тела выступает обычный воздух!
Конечно, использование воздуха это только один из видов плазменной резки, в зависимости от целей могут применять как азот, так и аргон, и другие газы.
Одним из самых важных элементов аппарата для плазменной резки является плазмотрон — именно он отвечает за то, насколько эффективно и какие именно типы обрабатываемых изделий будут доступны конкретному устройству.
С электрической точки зрения (зажигания дуги плазмореза) плазмотроны бывают 2 типов: прямого действия и косвенного действия.
Источник картинки: www.purm.ru
Плазморез прямого действия действует по принципу зажигания высокочастотной пилотной дуги, которая позволяет «выдуть» струю плазмы, которая касается обрабатываемой заготовки. После того, как плазма коснулась заготовки, пилотная (поджигающая) дуга погасает и зажигается основная, которая уже позволяет обрабатывать заготовку (плазма является проводником электричества, практически ничем не отличающимся от самого металла, поэтому дуга горит прямо «сквозь» плазму).
В плазмотронах же косвенного типа, поджигание дуги происходит за счёт разряда между катодом и соплом. Теоретически, плазмотроны такого типа позволяют обрабатывать заготовки неметаллического типа.
Источник картинки: www.chipmaker.ru
Расходными деталями для плазмореза являются сопло и электрод. Ввиду того, что данные детали достаточно недороги, их замена не является какой-либо проблемой. Срок их службы достаточно индивидуален, — в сети фигурируют цифры в 500-600 резов, либо 1 комплекта на 150 метров реза и т.д.
Источник картинки: www.24weld.ru
Для питания плазмореза рабочим газом обычно используют обычные бытовые компрессоры, обеспечивающие давление сжатого воздуха в 8-10 атмосфер.
По типу, плазморезы можно подразделить на инверторные и трансформаторные. Плазморезы 1 типа позволяют разрезать металл толщиной до 30 мм, в то время как 2 типа может резать металл и до 40 мм толщиной.
В любом случае, при работе с плазморезом следует смотреть на конкретные рекомендации в его паспорте, так как от плазмореза бытового типа требуется соблюдать определённые циклы работа/отдых, во избежание перегрева. Профессиональные же модели позволяют работать достаточно продолжительное время.
Ещё одним плюсом плазмореза, кроме экономичности работы, является чистый рез и высокая скорость работы. Согласно wiki, плазменная резка выигрывает у лазерной по скорости в 2-3 раза.
Кстати, ещё о скорости: экспериментаторами проводился такой опыт: брался стальной лист, толщиной 15 мм и его пытались «проткнуть» посередине — классическим газовым резаком и плазморезом. Классическому резаку для этого потребовалось 30 секунд, а плазморезу — всего 2 секунды. Впечатляющая разница!
Если же говорить об экономической составляющей, в частности о стоимости входа в такое интересное занятие, то можно сказать, что цена большей части бытовых плазморезов находится в пределах суммы до 20000 руб.
Использование такого устройства позволяет существенно упростить любую работу, связанную с фигурным вырезанием из металла разнообразных декоративных изделий:
Или же просто сократить по времени любые работы, связанные с отрезанием металлов. Ещё одним плюсом является устранение тепловых деформаций заготовки, которые бывают при обычной газовой резке.
Несмотря на множество плюсов, присущих плазморезам, у них есть и определённый ряд минусов:
- как правило, доступная толщина металла для разрезания плазморезом не превышает 100 мм;
- требуется строго удерживать перпендикулярность к рабочей поверхности, так как любое отклонение от этого существенно сокращает срок службы сопла и увеличивает ширину разреза;
- требуется большая мощность питающей сети, особенно для разрезания заготовок большой толщины.
Вероятно, именно в виду последнего фактора, в местах скопления брошенных кораблей, так называемых «кладбищах кораблей» широко распространены обычные газовые резаки, которые используются рабочими для демонтажа и утилизации устаревших морских гигантов:
Источник картинки: ecologia.life
Но самое интересное начинается, когда аппараты плазменной резки совмещают с различными ЧПУ станками! Здесь открывается поистине бесконечное поле для творчества.
Как правило, для создания таких станков, используется компоновка портального типа. Готовые станки достаточно широко распространены, однако их стоимость не является их сильной стороной. Так как и любые другие готовые станки, они стоят достаточно недёшево.
Ввиду всего вышесказанного, существует большое количество любителей, которые строят подобные станки для себя самостоятельно. Рискну утверждать, что станок подобного типа, построенный самостоятельно, будет иметь себестоимость менее 100.000 руб!
Так как, по сути, для него требуется только 3 привода: 2 для перемещения по координатам XY и 3-й — для поднимания и опускания плазмореза к заготовке.
Что касается электронной части, то потребуется контроллер (например, для шаговых двигателей, если в качестве приводов используются шаговые двигатели).
Даже с учётом механической части для построения портала (непосредственно самого стола, портала, крепёжных элементов), себестоимость самостоятельно собранного устройства будет приемлемой.
Если же попытаться сравнить самодельный портальный ЧПУ-плазморез, по себестоимости с лазерным портальным раскроечным станком, предназначенным для фигурной резки металлов, снабжённым лазерной CO2 трубкой, средней мощностью в 180 ватт, — то плазменный раскроечный станок самостоятельной сборки явно выигрывает у такого покупного станка, стоимость которого может легко составлять более 1 млн. рублей.
Таким образом, при достаточно скромных затратах, можно получить в свои руки достаточно интересный промышленный актив, который позволит вам осуществлять интересные работы с металлом и делать полезные вещи для людей. Рискну предположить, что в большом количестве «городов и весей» аппараты такого типа широко не представлены и доступны, в основном, только крупным производствам, которые «выполняют заказы других крупных производств».
При этом рынок частных заказчиков остаётся в достаточной мере неохваченным. Что даёт возможность любому активному человеку, при некотором приложении рук и творческом подходе, — создать интересный бизнес, при скромных вложениях.
В качестве постскриптума:
недавно, на одном из форумов промелькнула интересная идея, что плазморез может быть использован в качестве весьма эффективного импульсного источника воздуха высокой температуры, другими словами, — своеобразной «тепловой пушки», которая может импульсно создавать потоки воздуха высокой температуры, что может быть полезно, для тех или иных применений. Конечно, здесь следует решить ряд вопросов, касающихся вредности соединений, образующихся в плазме и в изобилии содержащихся в воздухе, покидающем её зону. Однако сама необычность идеи, как мне кажется, заслуживает достаточно внимательного рассмотрения.
