Как работает плазменная резка

Чтобы разобраться, как делается плазменная резка металла, необходимо понять, по каким принципам работает плазморез. Ведь этот вид металлообработки сегодня используется часто. И он эффективнее остальных технологических способов.

Что такое плазменная резка

Резка металла – это процесс, когда заготовка делится на части. Для этого можно использовать различные способы, к примеру:

  • механические: рубка и распиловка;
  • нагрев с помощью различных материалов.
аппарат воздушно плазменной резки фото

Резка плазмой относится ко второй категории. Сама плазма – это сильный поток ионизированного газа. Последний нагрет до высоких температур – тысячи градусов. При этом скорость вылетаемого из сопла газа огромна – больше скорости звука.

В плазме присутствуют и отрицательно заряженные частицы, и положительные. При этом обе разновидности частиц находятся в одинаковом количестве. То есть они уравновешивают друг друга. Но в потоке присутствуют так называемые свободные радикалы. Именно они дают возможность ионизированному газу проводить через себя электрический ток.

Обладая такими уникальными свойствами, плазма дает возможность в короткие сроки резать металл большой толщины. Поэтому на основе плазменной технологии был разработан аппарат, который назвали плазморезом.

Как функционирует плазморез

Здесь все достаточно просто и уникально, в том числе.

  1. Между разрезаемой металлической заготовкой и соплом резака плазмореза создается электрическая дуга. Ее температура — +5000С. При таких условиях качественно обработать металл невозможно.
  2. Поэтому в зону реза добавляется ионизированный газ, который повышает температуру до +30000С.

Кроме того, что в зоне резки высокая температура, плазма проходит сквозь заготовку с большой скоростью. Именно поэтому в купе резаный шов получается аккуратным, очень точным и без подтеков. Поэтому сегодня лазерная резка металла и плазменная используются в промышленных масштабах.

Но у этой технологии есть еще один большой плюс. Это сильный нагрев, который происходит только в зоне разрезания. Остальная часть заготовки не нагревается, то есть металл не изменяет своей структуры на молекулярном уровне. Что очень важно для изготовления ответственных деталей.

Но самое главное в принципе работы плазмореза – это формирование самой плазмы.

  1. К держаку сварщика подсоединен кабель, который подает на устройство электрический ток. Это может быть 220 В – для небольших аппаратов воздушно плазменной резки, или 380 В – для производственных моделей.
  2. В зону резки подается с помощью компрессора воздух, который, проходя через электродугу, ионизируется. Предварительно он завихряется в специальных устройствах, которые так и называются – завихрители.
  3. Ионизированный воздух резко повышает температуру дуги, которая носит название – дежурная. Так и образуется плазма.
  4. Как только сварщик поднес к металлической заготовке плазменную дугу, начинается процесс резки. Эта дуга уже называется рабочей. Отодвинул руку, дуга становится дежурной.
резка плазмой фото

Подача электрического тока на электрод осуществляется кнопкой, расположенной на держаке. Именно так сварщик включает и отключает процесс. Обычно после окончания работ он еще удерживает инструмент, чтобы воздух остудил электрод, и из сопла вылетели частички мусора.

Плазменная обработка металлов – это не только резка. Если в зону подачи плазмы направить присадочную проволоку, то можно провести сварку двух заготовок. При этом, правда, воздух придется заменить инертным газом. А проволоку подбирают под тип свариваемых металлов.

Характеристики процесса

Плазменная резка – это технология, в которой присутствуют определенные требования.

  1. Температура в зоне реза от +5000С до +30000С.
  2. Скорость потока: 500-1500 м/с.
  3. Для обработки черных металлов используется воздух. Для цветных инертные газы: аргон, азот или водород.
  4. Чем больше показатели скорости и температуры, тем шире рез.
  5. Производительность: у бытовых аппаратов – 7 м/мин.

Существуют три вида плазменной резки:

  • воздушная;
  • газовая;
  • лазерная.

Обратите внимание, что бытовыми аппаратами резать металлическую заготовку толщиною более 5 см проблематично. Расход энергии увеличивается в несколько раз, а зона резки сильно увеличивается.