Автоматическая разделительная плазменная резка металла – раскрой листового металлопроката с использованием станков, оснащенных вспомогательным оборудованием. Оно минимизирует человеческий фактор в процессе резания и повышает производительность.
Сущность процесса плазменной резки металла
Под термином автоматической плазменной резки следует понимать технологию обработки металла, при которой в качестве режущего инструмента выступает струя плазмы. Этот способ считается наиболее оптимальным и универсальным, поскольку подходит для резания разных марок сталей, нержавейки, алюминиевых, медных и других сплавов.
Фото 1. Процесс автоматизированного резания
Автоматизация оборудования для плазменной резки выполняется в основном за счет внедрения систем ЧПУ (числового программного управления). Реже заводами используются более устаревшие модели с копировальными устройствами – в этих случаях раскрой производится вручную по шаблону или с применением циркульного приспособления.
ЧПУ – это компьютеризированная система для управления приводами технологического оборудования. Она состоит рабочей консоли (для ввода управляющей программы, управление режимами работы), панели оператора (для визуального контроля и возможности редактирования управляющей программы), контроллера (для решения задач по управлению станочной оснасткой). Также в конструкции системы имеется ПЗУ и ОЗУ.
Фото 2. Внешний вид системы числового программного управления
Конструктивно стандартный комплекс для автоматической плазменной резки состоит из таких компонентов:
- источник питания;
- режущий инструмент – плазмотрон;
- рабочий стол для раскроя;
- реечный привод с направляющими для перемещения портала и/или режущей головки;
- система ЧПУ (пульт и дисплей оператора, контроллер и др.).
Особенности применения плазменной резки
Данная технология позволяет резать металл толщиной до 100 мм. При этом возможен как прямолинейный, так и фигурный раскрой любой сложности. Для машин с ЧПУ главное – правильно разработанная технологом управляющая программа, учитывающая марку и толщину металла, траекторию движения плазмотрона, место врезки и припуски на обработку (если они требуются по техпроцессу).
Фото 3. Раскрой толстого металла струей плазмы
Основные преимущества технологии:
- Минимальный человеческий фактор – оператор лишь задает программу (вводит вручную или переносит с внешнего накопительного устройства), остальное выполняет система ЧПУ.
- Высокая точность – оборудование справляется с вырезанием деталей любой конфигурации согласно заданным размерам.
- Чистота реза – за счет малой ширины реза кромки металлических заготовок получаются идеально ровными с минимальным количеством окалины, грата и других дефектов.
Высокая скорость реза и компьютеризированное управление технологическими приводами способствуют повышению производительности и сокращению расхода металлопроката.
Где применяется плазменная резка?
Область применения автоматических аппаратов плазменной резки довольно широка. В основном их используют на крупных заводах по изготовлению металлоконструкций, предприятиях тяжелого машиностроения, металлургического направления, в судо-, авиа-, автомобилестроении.
Фото 4. Вырезание деталей сложной конфигурации
Технология автоматической плазменной резки активно применяется для изготовления:
- различных элементов технологического оборудования;
- деталей сельхозтехники;
- промышленных вентиляционных систем;
- торговых стеллажей и т.д.
Плазменная резка при обработке различных металлов
Резка плазменной дугой применима к разным видам металла, но при этом важно правильно подобрать плазмообразующий газ:
- Черные металлы – сжатый воздух.
- Высоколегированные стали толщиной до 50 мм – азот с аргоном; до 100 мм – азот с водородом.
- Алюминий – смеси на основе аргона, азота и водорода.
- Медь и ее сплавы – водород.
- Латунь – азот с водородом.
- Титан – азот.
Фото 5. Плазменная резка алюминия
Однако не только вид газа влияет на качественные характеристики вырезаемых заготовок. Также следует обращать внимание на технические параметры оборудования, химический состав и физико-механические свойства разрезаемого металла.
Виды станков для автоматической резки
Условно станки с ЧПУ для плазменной резки можно разделить на несколько типов по конструктивному исполнению:
- Портальные – в основе их конструкции трехкоординатный комплекс с раскроечным столом. В зависимости от вида направляющие для продольного перемещения режущего инструмента могут быть расположены независимо от координатного стола или непосредственно на нем.
Фото 6. Портальная машина с ЧПУ стационарного типа
- Консольные – представляют собой оборудование с направляющим рельсом и консолью, которая оснащена режущим инструментом. Обычно в основе современных моделей – контрольно-исполнительный блок, передвигающийся по направляющей. Этим обеспечивается продольное перемещение плазмотрона.
Фото 7. Консольный аппарат переносного типа
Портальные аппараты производятся с разными размерами координатного стола – от 1,5 до 8 м. Также они могут комплектоваться источниками питания разной мощности в зависимости от толщины обрабатываемого материала.
Фото 8. Стационарная шарнирно-консольная машина
Консольные установки тоже бывают портативного и стационарного типа. Мобильные аппараты отличаются относительно небольшим весом и габаритами, поэтому предназначены для работы с металлопрокатом ограниченных размеров. Стационарное оборудование является более универсальным в этом плане.