Плазменная и газокислородная резка: эффективное сочетание

Когда дело доходит до фигурной резки листового металла при помощи ЧПУ — плазма и кислородное топливо остаются рабочими лошадками в отрасли. Улучшения в обоих направлениях открыли двери для большего количества вариантов использования плазменной резки.  Чтобы оптимизировать производство листов, изготовители и сервисные центры должны решить три основных вопроса:

1. Как применять?
2. Типы материалов и толщина?
3. Какие есть ограничения?

И плазменные, и кислородные машины стали проще в использовании и требуют меньшего вмешательства оператора. Улучшения в ЧПУ, CAD / CAM и программном обеспечении для раскроя, способствовали дальнейшему развитию как кислородного, так и плазменного оборудования. Все это помогает предприятиям, испытывающим трудности с поиском и удержанием квалифицированных специалистов. Но даже если у компаний не было проблем с высокой текучестью операторов, такие достижения являются естественным развитием производительности. Часть этой эволюции включает в себя использование преимуществ каждого процесса, и анализ обоих процессов показывает, насколько на самом деле дополняют друг друга плазменная дуга и кислородная резка.

Основные соображения по процессу

Кислородное топливо простое и относительно недорогое. Инвестиции в оборудование минимальны, а в качестве расходных материалов используются обычные недорогие топливные газы, такие как ацетилен, пропан и природный газ. Обычно он используется для резки листа из мягкой стали толщиной 2 дюйма или более.

Поскольку этот процесс основан на кислороде, для его эффективной резки требуется углерод, что ограничивает его использование в производстве мягкой стали. Только низкоуглеродистые и некоторые низколегированные стали имеют оксиды с более низкой температурой плавления, чем основной металл, поэтому это означает, что их можно эффективно резать кислородным топливом.

При правильной настройке, кислородная резка дает гладкие квадратные поверхности среза. На нижнем крае немного шлака, а верхний край лишь слегка закруглен от пламени предварительного нагрева. Это делает кромку пригодной для многих применений без дополнительной обработки.

По сути, кислородное топливо — это медленный процесс резки. Но при резке более толстой мягкой стали и одновременном применении нескольких резаков, кислородное топливо имеет преимущество в производительности по сравнению с плазменной резкой. Такое расположение экономически выгодно, поскольку все эти горелки используют одну систему подачи газа. Однако обычно они работают только для гнезд, состоящих из одинаковых или идентичных деталей, поскольку все резаки устанавливаются на одном горизонтальном портале.

Конфигурации системы обычно включают от четырех до шести резаков, но в высокопроизводительных системах, могут использоваться до восьми. Газокислородные горелки также могут быть сконфигурированы для резки специальных кромок, как косые резы, одновременно за один проход, при этом три резака настроены для резки нижнего скоса, площадки и верхнего скоса.

Возможности плазмы и газа

Плазма может резать любой проводящий материал, включая углеродистую / низкоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь, алюминий, медь и латунь. Она может выдолбить часть материала и оставить клеймо с минимальным снятием, что невозможно с кислородным топливом. Плазма также может разрезать металл с окалиной, ржавчиной, краской или грунтовкой.

Плазменная резка не всегда соответствует уровням точности гидроабразивной резки или лазеров, она обеспечивает исключительно хорошее качество резки для широкого диапазона материалов при различных номинальных токах, обычно от 30 до 450 ампер, с более высоким током, используемым для более толстой нержавеющей стали и алюминия.

И хотя при плазменной резке можно использовать несколько резаков, дополнительные расходы обычно ограничивают систему не более чем двумя резаками. Это связано с тем, что для каждой плазменной горелки обычно требуется отдельный источник питания и система управления газом.

Шлак и окалина, обработка поверхности, угол реза, закругление верхней кромки и зона термического влияния (HAZ) являются ключевыми при оценке качества реза. Плазменная резка достигла может осуществлять обработку практически без окалины. По сравнению с кислородным топливом, она дает более узкую ЗТВ, что снижает деформацию пластины и изменение цвета.

Общие выводы

Хотя использование многопозиционной кислородно-топливной конфигурации обеспечивает высокую производительность, качество резки, получаемое с помощью плазменной резки, во многих случаях может исключить вторичные процессы, такие как подготовка сварного шва, которые могут потребоваться после кислородной резки. Отказавшись от подготовки к сварке, производитель может сократить общее время производства, оправдывая более медленную операцию плазменной резки с одним горелкой.

И кислородное топливо, и плазма продвинулись вперед за последнее десятилетие, но плазма сделала это намного быстрее. Традиционно детали толщиной более 1 дюйма обрабатывались кислородным топливом. Однако сегодня с помощью плазменной дуги можно резать низкоуглеродистую сталь толщиной до 3 дюймов с возможностью проникновения в глубь до 2 дюймов с возможностью резки более толстой нержавеющей стали и алюминия.

Требуется квалифицированный оператор, чтобы постоянно производить резку заготовок только лишь при кислородной резки. Опытный оператор может сделать это, внеся необходимые изменения в поток газа, зазор и скорость.

Между тем, плазма становится все более автоматизированной, настолько, что перестает быть искусством и привычным ремеслом.