Плазменная резка металлов заключается в проплавлении материала за счёт теплоты, которая генерируется сжатой плазменной дугой с последующим интенсивным удалением расплава струёй плазмы.
Области применения плазменной резки весьма многочисленны, ведь эта технология является поистине универсальной в смысле разрезаемых металлов, достигаемых скоростей резки и диапазона обрабатываемых толщин.
Кроме того, внимания заслуживает и экономическая эффективность данного способа обработки металлов: плазменная резка доступна и проста в эксплуатации, может выполняться не только с помощью машин, но и вручную.
Вот основные способы применения автоматизированной и ручной плазменной резки металлов, широко используемые на современных предприятиях различных отраслей и масштаба.
Плазменная резка труб
Наиболее удобные и широко распространённые установки для плазменной резки труб – труборезы, оснащённые центраторами. По сравнению с классическим труборезным оборудованием, их преимущество заключается в высокой чёткости обработки поверхности металла, недоступной, скажем, газовой автогенной резке.
Кроме того, большинство плазменного оборудования для резки труб имеет полезные вспомогательные операции, к которым относятся подготовка поверхности, зачистка шва, снятие фаски и разделывание кромок. Для точного перемещения по трубе такое оборудование оснащено специальными приводами.
Плазменная резка листового металла
В основном резка металла плазмой применяется в случае необходимости обработки тонких листов (здесь она практически незаменима). Кроме того, заслуживает внимания ручная плазменная резка металлов в листах, поскольку данная технология позволяет создавать довольно компактные приборы, отличающиеся невысоким весом и энергопотреблением.
Резке плазмой поддаётся абсолютное большинство металлов, включая сталь, чугун, бронзу, медь, латунь, титан, алюминий и их сплавы. Единственное, что стоит учитывать при работе плазмой, — это толщина листа разрезаемого металла, которая обуславливается его теплопроводностью. Чем выше теплопроводность металла, тем меньше толщина листа, который удастся разрезать с помощью плазменной технологии.
Для чего нужна плазма, а для чего — лазер?
Лазер подходит там, где нужна точность, чистота реза и кромки и скорость. А плазма режет медленно, относительно лазера, и с грязным резом, поэтому сложные технические детали вырезать невозможно. А на лазерном станке по металлу возможно вырезать, например, небольшие шильды и таблички, тонкие решётки и сложные элементы дизайна, а также роторные колёса.
Плазма нужна для изготовления простых изделий. В форме прямоугольника, овала или квадрата, потому что их можно потом обработать. Но вырезать звёздочку с отверстиями внутри будет сложно. К тому же, на шлифовку уйдёт много времени. А оборудование для пост-обработки будет стоить в разы дороже, чем металлорезчик.
Плазма применяется там, где есть большие толщины и при простой резке, например, рельсов, элементов металлокаркаса или сварных конструкций и т.п..
Фигурная плазменная резка металла
Художественная плазменная резка металла с помощью специализированного оборудования получила широкое применение в строительстве и различных сферах производства. Использование ЧПУ и специальных программ позволяет изготавливать плоские детали любой сложности.
Вырезание сложных контуров плазмой допустимо для листов толщиной до 100 мм. Интересно, что качество результата при этом не зависит от таких факторов, как наличие краски, ржавчины, оцинковки и загрязнений на поверхности листа. В процессе фигурной плазменной резки происходит локальный нагрев детали до 30000 градусов, а при такой температуре расплавляются любые металлы.
Оптимальные решения для бытовых условий
Резка чугуна в быту исключает использование сложного, дорогостоящего инструмента. Предпочтение отдается простым и доступным решениям, требующим минимальной подготовки со стороны мастера.
В качестве вспомогательного инструмента можно использовать:
- болгарку;
- ножовку;
- сабельную пилу (электрическую ножовку);
- труборез.
Работа с каждым из перечисленных инструментов имеет ряд особенностей.
Резка чугуна болгаркой
Применение углошлифовальной машинки поможет сформировать резы толщиной 2,3 — 2,5 мм на поверхности чугунной детали. Устройство обладает высокой маневренностью, имеет умеренный вес.
Для эффективного проведения работ потребуются алмазные диски для резки чугуна. Применение оснастки общего назначения снизит эффективность труда, приведет к быстрому износу дисков.
Круг алмазный 12А2-45 150х10х3х32 АС4 125/100 В2-01 100% 58,0 Бестселлер
2 989 р.
В корзину
Круг алмазный 12А2-45 150х10х3х32 АС4 100/80 В2-01 100% 58,0 Бестселлер
2 742 р.
В корзину
Круг алмазный 1А1 125х10х5х32 АС4 125/100 В2-01 100% 83,0 Бестселлер
3 837 р.
В корзину
Круг алмазный 1А1 125х10х5х32 АС4 100/80 В2-01 100% 83,0 Бестселлер
3 748 р.
В корзину
Круг алмазный 1А1 125х10х3х32 АС4 125/100 В2-01 100% 51,0 Бестселлер
2 577 р.
В корзину
Круг алмазный 12А2-20 125х10х2х32 АС4 125/100 В2-01 100% 32,0 Бестселлер
2 890 р.
В корзину
Рекомендации при резке чугуна болгаркой.
- Выполняйте только ровные резы. Попытка формирования фигурного выреза увеличивает риск получения травмы, закусывания и поломки круга.
- В процессе работы образуется большое количество искр. Перед началом мероприятий стоит убрать все горючие предметы в пределах 2 м2.
- Резка выполняется только в защитной одежде. Обязательно наличие перчаток и очков (маски).
По завершении операции стоит дождаться остывания рабочей поверхности детали.
Рис. 1 Резка чугуна болгаркой
Применение ножовки
Посредством ножовки возможна распиловка заготовок малой толщины. Мероприятие отнимает немало времени и сил, требует от мастера значительной физической подготовки.
Учитывая конструкцию и габариты ножовки, слесарь не сможет работать в ограниченных пространствах, например, в коробе для труб.
Главное достоинство ручного инструмента – его безопасность. В процессе работы не образуются искры, не возникает избыточный нагрев поверхности.
Рис. 2 Ручная ножовка по металлу
Резка заготовок электрической ножовкой
Электроножовка (сабельная пила) на порядок производительнее классического аналога. Она имеет малый вес и умеренные габариты, создает минимальную нагрузку на мастера. Как и в случае с обычной ножовкой, полностью отсутствуют искры. Это положительно влияет на безопасность процедуры.
Подбирая полотно для инструмента, стоит предпочесть продукцию с маркировкой BIM и HSS. Она обладает повышенной прочностью, хорошо переносит нагрев и интенсивное механическое воздействие.
Рис. 3 Работа с электроножовкой (сабельной пилой)
Работа с труборезом
Способ подойдет для резки труб и чугунных прутков. При работе в бытовых условиях используются ручные труборезы. Они ориентированы на заготовки диаметром 6 – 23 мм, формируют рез за счет подвижных заостренных кругов, прижимаемых к детали храповым механизмом.
Труборез, 3-28 мм Matrix 550 р.
В корзину
Труборез, 25-75 мм Сибртех 4 630 р.
В корзину
Труборез, 12-50 мм Сибртех 3 062 р.
В корзину
Труборез ладонный»Piranha», 22 мм, 3/4, авт. рег., трещотка, отверстие 1/4 Gross 530 р.
В корзину
Труборез ладонный «Piranha», 16 мм, 1/2, авт. рег., трещотка, отверстие 1/4 Gross 853 р.
В корзину
Труборез ручной «Piranha», 6-23 мм, 1/4-7/8, мех. рег. заж. трубы, трещ. с храп. мех.Gross (нет на складе)
Подробнее
В большинстве случаев домашние трубопроводы расположены в труднодоступных местах. Это усложняет использование труборезов, исключает работу с компонентами крупного диаметра. Если же свободное пространство позволяет, применение ручного трубореза станет неплохим решением.
Рис. 4 Работа с ручным труборезом
Если требуется только демонтаж
В случаях, когда сохранение целостности детали не является приоритетом, можно использовать зубило и молоток. Чугун – хрупкий материал, быстро разрушаемый ударным воздействием.
Вместо зубила допускается применение кувалды. При этом стоит озаботиться наличием свободного места для хорошего размаха.
Плазменная резка чугуна
Резка чугуна плазмой – самая надёжная и эффективная технология на сегодняшний день. Данный способ экономичный, быстрый и удобный, и по этим параметрам он превосходит резку болгаркой и газом. Плазменная резка чугуна – наиболее предпочтительный вариант для тяжёлой промышленности, например, если на территории предприятия скопился лом чугуна, который нуждается в демонтаже и перевозке. Плазма обеспечивает глубинные разрезы в металле, и это делает её незаменимой для решения наиболее трудоёмких задач в сфере резки металла.
Плазменная резка стали
С помощью плазменной резки можно обрабатывать сталь различной толщины. В отличие от кислородной резки, обработке плазмой подчиняется и нержавеющая сталь. Данная технология режет практически без грота, что очень ценно для быстрого и качественно производства.
Плазменная резка нержавеющей стали обладает целым рядом преимуществ в сравнении с газовой резкой:
- Высокий уровень безопасности;
- Возможность изготавливать детали любой сложности и формы;
- Незначительное загрязнение окружающей среды;
- Быстрое осуществление прожига;
- Универсальность и экономичность технологии;
- Высокая скорость резки малых и средних толщин стали;
- Точность и высокое качество разрезов, чаще всего не требующее дополнительной обработки кромок.
Резка рулонной стали позволяет максимально оперативно и точно изготавливать листы заданного размера, а также штрипс – узкие полосы стали при продольном сечении.
Как выбрать плазмотрон?
Чтобы производить резку металла плазморезкой своими руками, важно купить оборудование. Перед тем как совершить покупку, рекомендовано учесть свойства и параметры прибора
Они будут оказывать большое влияние на функции плазмотрона. Цена также будет отличаться
Перед тем как совершить покупку, рекомендовано учесть свойства и параметры прибора. Они будут оказывать большое влияние на функции плазмотрона. Цена также будет отличаться.
Резка с помощью плазмы может производиться двумя видами плазморезки:
- Инвенторная — имеет компактные размеры, для ее работы необходимо малое количество энергии, аппарат легкий с привлекательным дизайном. В то же время у него непродолжительное включение, перепады напряжения негативно скажутся на аппарате;
- Трансформаторная — высокая длительность включения, если напряжение будет скакать, плазморезка не выходит из строя. Размер, вес агрегата достаточно большие, энергии такая плазморезка также потребляет много.
ВАЖНО ЗНАТЬ: Газовая (кислородная) резка металла
При выборе плазмотрона для резки своими руками, рекомендуется обратить внимание на параметры. Такая плазморезка сможет максимально удовлетворить потребности мастера и выполнить работу
Такая плазморезка сможет максимально удовлетворить потребности мастера и выполнить работу.
Мощность
В зависимости от того, каковы характеристики изделия, которое необходимо разрезать, выбирается мощность. Будет отличаться и размер сопла, тип газа.
Так, при мощности 60-90А плазморезка сможет справиться с металлом толщиной 30 мм.
Если необходимо разрезать большую толщину, то рекомендуется купить плазморезку с мощностью 90-170А.
Выбирая агрегат, учтите силу тока, напряжение, которое он сможет выдержать.
Время, скорость разрезания материала
Этот показатель меряют в см, которые аппарат сможет разрезать за 1 минуту. Одни плазморезки смогут разрезать металл за 1 минуту, а другие за 5.
При этом толщина материала будет одинаковая.
Если важно сократить время на резку, то стоит учесть скорость разрезания. Аппараты отличаются временем работы — длительность разрезания металла, не перегреваясь
Если указано, что длительность работы составляет 70 процентов, то это значит, что плазморезка будет работать 7 минут, после чего 3 минуты она должна остывать.
Если необходимо сделать длинные разрезы, то рекомендуется выбирать агрегаты с высокой продолжительностью работы.
Горелка плазморезки
Стоит оценить материал, который придется разрезать. Горелка плазморезки должна обладать мощностью, чтобы качественно его разрезать.
При этом стоит учесть, что условия работы могут быть сложными, резка — интенсивной.
На рукоятки таких плазморезок можно закрепить дополнительные элементы, поддерживающие наконечник сопла на определенном расстоянии. Это во много раз облегчает работу.
Если плазморезкой будет проводиться разрезание тонкого металла, то можно выбрать агрегат, в горелку которого поступает воздух.
Если планируется плазменная резка толстого металла, нужно предпочесть плазмотрон, в горелку которого будет подаваться азот.
Внешние характеристики
При плазморезке своими руками чаще всего выбирают переносные плазморезки, которые отличаются компактными размерами.
Ими не сложно управлять, не имея достаточного опыта, доступна фигурная резка.
Видео:
Стационарные агрегаты имеют большой вес, предназначены для разрезания более толстых материалов, их цена соответственно будет больше.
Плазменная резка бетона
Интересно, что по технологии плазменной резки можно обрабатывать не только металлы, но и бетон, камень и другие высокопрочные материалы. Однако если для токопроводящих материалов используют плазменно-дуговую резку, то материалы, которые ток не проводят (в том числе бетон) обрабатываются по технологии резки плазменной струёй.
Плазменная резка бетона приобретает в сфере промышленной обработки материалов всё большую популярность. В комплект специализированного оборудования, предназначенного для плазменной резки бетона, входят газовые баллоны с дозирующими редукторами, мобильный трансформатор, штуцер режущего шланга и заземляющий электрический кабель. С помощью такого оборудования можно обрабатывать бетон и железобетон толщиной до 100 мм.
Однако плазменная резка бетона имеет и свои недостатки – это сложность рабочего процесса, сравнительно небольшая глубина резки, громоздкость плазменных установок и необходимость пользоваться услугами персонала высокой квалификации.
Принцип работы устройства
Перед работой нужно убедиться, что у компрессора достаточный показатель давления, а у водяных устройств жидкость разогрета до необходимой температуры.
От источника питания после нажатия на кнопку «розжиг» подаётся ток высокой частоты. Внутри прибора образуется дежурная электрическая дуга, весь канал заполняет столб дуги.- Сжатый воздух начинает поступать в камеру устройства. Проходя через электрическую дугу, он нагревается и увеличивается в объёме, перестаёт быть диэлектриком и проводит ток.
- Со скоростью от 2 до 3 м/с из сопла прибора начинает вырываться поток воздуха, температура которого может достигать 30 тысяч градусов. Этот раскалённый воздух и является плазмой.
- Вместо дежурной зажигается режущая дуга, которая, соприкасаясь с заготовкой металла, разогревает её в месте реза. В зоне плавки появляется рез, а образующиеся на заготовке частички расплавленного металла от потока воздуха разлетаются.
- Отпустив кнопку «розжиг», горение дуги прекращается.
- По краям реза отбивается шлак, при необходимости изделие зачищается от него.
Базовое знание принципа работы плазмотрона не только поможет понять, как управлять процессом резки, но и сделает работу лёгкой, а рез — ровным и красивым.
Плазменная резка отверстий
На современных металлообрабатывающих предприятиях нередко возникает необходимость обработки отверстий для болтовых соединений. Наиболее передовые станки плазменной резки позволяют в условиях реального производства получить отверстия в металлических листах, нисколько не уступающие по качеству обработки результатам гидроабразивной или лазерной резки.
Узнать больше о технологии и аппаратах плазменной резки вы сможете в этом видеоролике:
