Как работает плазменная резка

Плазменная резка – метод металлообработки с использованием ионизированного газа. Технология основана на действии тепловой энергии плазменной дуги. Способ широко применяется для раскроя листового металла, изготовления металлоконструкций. С помощью термической резки можно быстро и точно разрезать даже материалы, не проводящие ток – пластик, камень, дерево. Метод непревзойден по эффективности для фигурной резки, изготовления деталей с высокой точностью.

Плазма – это четвертое состояние материи, ионизированное газоподобное вещество, свойства которого уникальным образом отличаются от свойств твердых тел, жидкостей и газов. По своим свойствам плазма напоминает газ, но одновременно проявляет свойства жидкости – способна течь под электрическим или магнитным воздействием. Именно на этих особенностях и основано действие плазмореза.

Принцип действия инструмента для плазменного раскроя

В плазморезах задействуется сжатый воздух или газовые смеси, ионизация которых в результате контакта с электродом приводит к появлению плазмы. Как только давление достигает оптимального значения, плазменный  поток идет к режущей части инструмента с наконечником, который регулирует ширину потока.

При взаимодействии с дугой металл расплавляется, одновременно разогнанные до высоких скоростей газы «выдувают» расплав.

Способы запуска плазменной резки

1. Искра с высоким напряжением и частотой. Искра возникает от контакта горелки с металлическими элементами в результате замыкания цепи.
2. Пилотная дуга. Искра появляется в горелке в условиях «высокое напряжение – низкий ток», после чего формируется вспомогательная дуга с малым количеством плазмы. При ее контакте с металлом образуется режущая дуга.
3. Головка плазмотрона. Альтернативный вариант получения вспомогательной дуги, а от нее – после соприкосновения с заготовкой – режущей плазмы.

Основные виды газов

От свойств используемого газа (плазмообразующей среды) зависит скорость и качество раскроя, характеристики среза. Чаще всего используют следующие плазменные газы:

• сжатый или обычный воздух;
• чистый кислород;
• аргон плюс водород;
• чистый азот;
• азот плюс кислород.

Воздух лучше всего подходит для раскроя стали и алюминия, особенно в тонких листах. При разрезании образуется ровная и гладкая кромка реза. Из-за высокого содержания азота в воздухе для защиты от образующихся пор и усиления среза выполняют дополнительную механическую обработку.

Кислород – идеальная газовая среда для термического раскроя нелегированных и низколегированных сталей. Скорость резки здесь выше, срез более плотный, отсутствует скругление кромки, в сравнении с воздухом меньше вероятность появления пор.

Аргон в сочетании с водородом обеспечивает приемлемую скорость резки. Газовая смесь позволяет быстро передать металлу необходимую кинетическую и тепловую энергию. При отдельном использовании аргона кромки зачастую имеют скругления, а поверхность среза неоднородна.

Чистый азот дает отличную скорость резки тонких конструкций. К минусам относится значительное количество пор и бороздок, трудности с дальнейшим свариванием заготовок.