Плазменный резак в Минске

Плазменный резак для промышленной резки металла

Плазменный резак оборудование для термического разделения токопроводящих материалов, работающее на принципе воздействия сжатой электрической дуги на поток ионизированного газа. В зоне реза температура плазмы достигает от 8000 до 30000 C, что обеспечивает локальное расплавление и выдувание металла из полости реза. Устройства применяются на предприятиях металлообработки, в машиностроительных цехах, на судостроительных верфях и в монтажных организациях для раскроя листового проката, демонтажа металлоконструкций и подготовки кромок под сварку.

Конструктивные особенности и принцип действия

Основными элементами плазменного резака являются корпус с рукояткой, плазмотрон (горелка), электрод, сопло, завихритель потока газа и система подачи плазмообразующей среды. Между электродом и соплом формируется дежурная дуга, которая поджигает основной дуговой разряд между электродом и обрабатываемым металлом. В качестве плазмообразующих сред применяются воздух, азот, кислород, аргон или смеси на их основе выбор определяется маркой материала и требованиями к качеству кромки.Воздушно-плазменная резка наиболее распространённый вариант для углеродистых и низколегированных сталей. Использование азота целесообразно при обработке нержавеющих сталей и алюминиевых сплавов, поскольку исключает образование окисных включений на поверхности реза. Кислородная плазма повышает скорость резания углеродистых сталей, однако требует применения специальных электродов из гафния.

Классификация по способу охлаждения

По типу системы охлаждения плазменные резаки разделяются на аппараты с воздушным и жидкостным охлаждением. Воздушное охлаждение реализуется за счёт прохождения плазмообразующего газа через внутренние каналы горелки такой вариант применяется при токах до 120 А. Жидкостное охлаждение использует замкнутый контур с антифризом или дистиллированной водой и необходимо при длительной работе на токах от 120 до 600 А, когда тепловая нагрузка на электрод и сопло превышает возможности газового отвода тепла.

Технические параметры и режимы работы

Ключевыми характеристиками плазменного резака являются рабочий ток, толщина разрезаемого металла, продолжительность включения (ПВ) и давление плазмообразующего газа. Для ручных моделей типичный диапазон рабочих токов составляет от 20 до 160 А, что позволяет резать листовой прокат толщиной от 1 до 50 мм. Стационарные установки с числовым программным управлением работают на токах до 600 А и обеспечивают раскрой металла толщиной до 160 мм.

Модель	Рабочий ток, А	Толщина реза, мм	ПВ, %	Охлаждение
Ручной резак 40 А	от 15 до 40	до 12	60	воздушное
Ручной резак 80 А	от 20 до 80	до 25	80	воздушное
Механизированный резак 160 А	от 30 до 160	до 50	100	жидкостное

Требования к расходным материалам

Ресурс работы плазменного резака напрямую зависит от состояния электрода и сопла. Электроды изготавливаются из меди с гафниевой вставкой, которая эмитирует электроны в дуговой разряд. При превышении допустимого тока или недостаточном давлении газа гафниевая вставка разрушается, что приводит к нестабильному горению дуги и снижению качества реза. Сопло формирует геометрию плазменной струи; износ выходного отверстия увеличивает ширину реза и образование грата на нижней кромке.Контроль состояния расходных элементов выполняется визуально и по косвенным признакам: увеличению напряжения дуги, появлению искрения, снижению скорости резания. Для механизированных комплексов применяются датчики контроля высоты резака над поверхностью листа, поддерживающие оптимальное расстояние от 2 до 8 мм в зависимости от тока.

Области применения

Плазменные резаки востребованы в следующих производственных процессах:- раскрой листового проката из углеродистых, нержавеющих сталей, алюминия и медных сплавов на заготовительных участках;- вырезка отверстий, пазов и фасонных деталей в листах толщиной до 50 мм;- разделка кромок под сварку с формированием фаски;- демонтаж металлоконструкций при реконструкции промышленных зданий;- обработка труб и профильного проката в котельных и трубопроводных цехах.Для работы в автоматическом режиме плазменные резаки интегрируются с портальными машинами, координатными столами и роботизированными комплексами. Управление процессом осуществляется через контроллер ЧПУ, который синхронизирует перемещение горелки, ток дуги и подачу газа.

Критерии выбора оборудования

При подборе плазменного резака учитываются максимальная толщина разрезаемого металла, требуемая производительность, режим эксплуатации (периодический или непрерывный) и условия окружающей среды. Для работы на открытых площадках при отрицательных температурах выбираются модели с подогревом газовой магистрали и усиленной изоляцией кабелей. Для цехов с высокой запылённостью необходима защита блока питания класса IP21 и выше.

Вопросы и ответы (FAQ)

Чем плазменный резак отличается от инверторного аппарата воздушно-плазменной резки?

Плазменный резак это горелка (плазмотрон) с рукояткой и кабельным пучком, а аппарат воздушно-плазменной резки включает источник питания, компрессор и систему газоподготовки. Резак является исполнительным элементом комплекса и подключается к источнику тока через разъём.

Какой ресурс работы электрода в плазменном резаке?

Ресурс электрода зависит от рабочего тока и качества плазмообразующего газа. При токе 40 А и использовании очищенного воздуха электрод выдерживает от 8 до 12 часов непрерывной работы. При токе 100 А ресурс снижается до 46 часов. Признаком износа является увеличение напряжения дуги и появление кратера на гафниевой вставке.

Можно ли использовать плазменный резак для резки оцинкованного металла?

Да, плазменная резка применима для оцинкованных листов. При нагреве цинковое покрытие испаряется, поэтому необходимо обеспечить вытяжную вентиляцию в зоне работ. Кромка реза требует зачистки от оксидов цинка перед сваркой.

Какое давление воздуха требуется для работы плазменного резака?

Для большинства ручных моделей рабочее давление воздуха составляет от 4 до 6 бар. Расход воздуха при токе 40 А от 100 до 150 л/мин, при токе 100 А от 200 до 250 л/мин. Компрессор должен обеспечивать производительность с запасом не менее 20% от максимального расхода.