В мире изготовления металла, Плазменная резка выделяется как быстрый, рентабельное решение для разрешения толстых проводящих материалов. Являетесь ли вы небольшим магазином, создающим стальные кронштейны или большие алюминиевые пластины для строительства, Понимание того, как работает резание плазмы, его плюсы и минусы, и когда использовать его, может сэкономить время и деньги. Клиенты часто спрашивают: «Может ли ручка с разрезанием плазмы мои толстые стальные детали?” или «Оставят ли он достаточно гладкими краями?” Это руководство отвечает на эти вопросы, разбивая основы плазменного резания, Типы оборудования, Совместимость материала, и реальные приложения-с данными и примерами, которые помогут вам принимать умные решения.
Что такое разрезание плазмы? Как это работает в простых терминах
По своей сути, Плазменная резка это процесс, контролируемый с ЧПУ, который использует перегретый, ионизированный газ (называется плазмой) чтобы растопить и разорвать металл. Вот пошаговая разбивка того, как это работает:
- Конверсия газа: Машина берет сжатый воздух (или инертный газ, как азот) и использует электричество, чтобы нагреть его до экстремальных температур - до 30,000° C. (горячее, чем поверхность солнца!). Эта тепло заставляет молекулы газа сильно вибрировать, превращение газа в плазму (Четвертое состояние материи, За пределами твердого, жидкость, или газ).
- Ускорение: Газ высокого давления толкает плазму через крошечную режущую насадку на скоростях 500–1000 м/с (быстрее, чем реактивный самолет).
- Схема & Резка: Плазма образует электрическую цепь с металлической заготовкой. Когда плазма попадает в металл, Электрический ток растает материал, и высокоскоростный плазменный поток поражает расплавленного металла-уполномочивая чистый резак.
Ключевая причина, по которой он работает только на проводящих металлах
Плазменная резка опирается на электрическую цепь между плазмой и заготовкой. Непроводящие материалы (как стекло, мыло, или камень) не могу завершить эту схему - так что плазма не может растопить их. Вот почему резка плазма строго для металлов, таких как сталь, алюминий, и медь.
Типы плазменных резак: Какой из них подходит вам?
Плазменные резаки сгруппированы по тому, как они генерируют начальную дугу («искра», которая запускает плазму). Два основных типа имеют большие различия в производительности, расходы, и совместимость с системами ЧПУ. Давайте сравним их:
| Тип плазменного резака | Метод генерации дуги | Ключевые преимущества | Ключевые недостатки | Лучше всего для |
| Высокочастотная стартовая система | Сопло затрагивает заготовку, чтобы создать высокочастотную (Rf) дуговой. Не используются движущиеся части. | – Простой дизайн (меньше деталей, чтобы сломать)- Более низкая авансовая стоимость- Легко поддерживать | – Генерирует Радиация (мешает аппаратному обеспечению ЧПУ, компьютеры, или чувствительная электроника)- Не подходит для автоматизированных систем ЧПУ | Маленький, Ручные магазины делают простые порезы (НАПРИМЕР., любители режут стальные листы для художественных проектов) |
| Начальная система направляющей дуги | Движущееся сопло (катод) движется к фиксированному электроду (анод) сначала создать небольшую «направляющую дугу». Эта дуга затем переносится на заготовку, чтобы начать резать. | – Нет радиочастотного излучения (безопасно для систем ЧПУ)- Более последовательные дуги (меньше неудачных сокращений)- Работает с автоматическими машинами ЧПУ | – Более сложный дизайн (Имеют движущиеся части, которые нуждаются в техническом обслуживании)- Более высокая предварительная стоимость | Большие фабрики или магазины с ЧПУ, которые делают крупный объем, Автоматизированные сокращения (НАПРИМЕР., производственные стальные балки для зданий) |
Пример реального мира
Металлический магазин среднего размера в Техасе использовал высокочастотный плазменный резак для 5 годы. Когда они добавили систему ЧПУ для ускорения производства, РЧ-излучение от резака продолжало сбой программного обеспечения ЧПУ-поступая 2-часовые задержки в день. Они перешли на направляющий дуговой плазменный резак, И проблемы прекратились. Теперь они режут 30% Больше деталей в день с нулевыми сбоями программного обеспечения.
Какие материалы могут ручка с разрезанием плазмы? (И что это не может)
Плазменная резка - это рабочая лошадка для проводящих металлов, Но у него есть четкие ограничения. Ниже разбивка совместимых материалов, толщины, и допуски - плюс, чего избежать.
Совместимые металлы: Толщина & Данные о допустимости
| Тип материала | Максимальная толщина (Типичный) | Типичная терпимость | Общие приложения |
| Мягкая сталь | 200 мм | ± 0,2 мм | Строительные балки, автомобильные рамки, стальные кронштейны |
| Алюминий | 300 мм | ± 0,25 мм | Запчасти для самолетов, алюминиевый сайдинг, Автомобильные детали |
| Медь | 150 мм | ± 0,3 мм | Электрические компоненты (НАПРИМЕР., Медные автобусные батончики), теплообменники |
| Нержавеющая сталь | 180 мм | ± 0,2 мм | Продовольственное оборудование, Медицинские инструменты, открытая мебель |
| Латунь | 120 мм | ± 0,25 мм | Декоративные металлические детали (НАПРИМЕР., медные перила), сантехника |
Материалы резка плазма не могут разрезать
- Непроводящие материалы: Стекло, мыло, бумага, камень, древесина, пластик.
- Тонкий, деликатные металлы: Высокая температура плазмы может деформировать металлы тоньше, чем 1 мм (НАПРИМЕР., Тонкая алюминиевая фольга). Для тонких металлов, вместо этого используйте лазерную резку.
Тематическое исследование: Резка толстый алюминий для аэрокосмической промышленности
Поставщику аэрокосмической промышленности, необходимого для вырезания 250 алюминиевые блоки толщиной мм для частей шасси с самолетами. Сначала они попробовали лазерную резку, Но лазер не мог проникнуть в густой алюминий (лазеры максимум на ~ 50 мм для алюминия). Они переключились на плазменную резак с мощным направляющим дуговой системой. Плазменный резак пробил алюминий в 2 минуты на блок - с допуском ± 0,23 мм (хорошо в рамках требования аэрокосмической промышленности ± 0,3 мм).
Плазменная резка против. Другие методы резки ЧПУ: Плюс & Минусы
Плазменная резка - не единственный вариант резки с ЧПУ - также популярны Waterjet и лазерная резка. Знание того, как они сравниваются, поможет вам выбрать правильный метод для вашего проекта. Вот быстрый срыв:
| Метод резки | Скорость (Толстая сталь: 50 мм) | Расходы (в час) | Края гладкости | Лучше всего для |
| Плазменная резка | Быстрый (2–3 минуты на метр) | Низкий (\(50- )80/час) | Грубый (нуждается в шлифовании/полировке) | Толстые металлы (50–200 мм) где скорость и стоимость важны больше, чем плавные края |
| Уотержатная резка | Медленный (5–8 минут на метр) | Высокий (\(120- )180/час) | Очень гладко (Минимальная пост-обработка) | Деликатные металлы или неметалы (НАПРИМЕР., Резать алюминиевые листы без деформации) |
| Лазерная резка | Быстрый (1–2 минуты на метр) | Середина (\(80- )120/час) | Гладкий (Маленькая пост-обработка) | Тонкие металлы (1–50 мм) где материя и качество края имеют значение |
Ключевой вынос
Плазменная резка - лучший выбор, если вам нужно вырезать толстые металлы быстро и дешево. Если вам нужны гладкие края (НАПРИМЕР., Медицинские части) или неметаллы, Вместо этого выберите Waterjet или лазерную резку.
Преимущества & Ограничения резки плазмы
Как любая технология, Плазменная резка имеет сильные стороны, которые делают его популярным - и слабости, которые вам нужно планировать.
Ключевые преимущества
- Быстрая резка толстых металлов: Плазменные сокращения 200 ММ сталь в 2 раза быстрее, чем резание водных. Заводская резка 100 Стальные блоки в день спасают 4 Часы работы с плазмой.
- Бюджетный: Плазменные резаки имеют более низкие авансовые затраты, чем водные или лазерные машины (Базовая плазменная система ЧПУ начинается с \(15,000, против. \)50,000 для лазера). Почасовые эксплуатационные расходы также ниже (меньше электричества и без дорогих абразивов, таких как гранат Waterjet).
- Универсальный для толстых металлов: В отличие от лазеров (который борется с толстым алюминием), Плазма вырезает даже 300 ММ Алюминий легко.
Ключевые ограничения
- Затронутая тепловой зоной (Азартный): Высокая температура от плазмы создает 1–3 мм HAC вокруг пореза. Это может заставить металлов деформация или ослабить, особенно тонкие металлы. Например, а 2 MM Стальный лист, разрезанный плазмой 0.5 мм, требуя выпрямления.
- Грубые края: Плазменные сокращения оставляют «Дросс» (расплавленный металл, который затвердевает на краю) и грубые поверхности. Большинству деталей нужна постобработка: шлифование, чтобы удалить Dross и полировку для сглаживания. Стальные кронштейны тратит на магазин 10 Протокол за часть по постобработке-добавление 16 часы в неделю для 100 части.
- Не для неметалов: Как упоминалось ранее, Плазма не может разрезать непроводящие материалы, что ограничивает его использование только для металлов..
Перспектива технологии Yigu на резку плазмы
В Yigu Technology, Мы видим Плазменная резка В качестве критического инструмента для изготовления металлов, работающих с толстыми проводящими металлами. Его скорость и экономическая эффективность делают его идеальным для таких крупных проектов, как строительные или автомобильные детали, где плотные края менее важны, чем сроки соблюдения. Мы часто помогаем клиентам выбирать между плазмой и другими методами: например, Клиент делает 200 MM Стальные трубы переключены от Waterjet на плазму, сократить их стоимость 40%. Мы также рекомендуем Guder Arc Systems для интеграции с ЧПУ - они устраняют интерференцию RF и повышение согласованности. В то время как в плазме есть ограничения (как Хаз), Это по-прежнему лучшее значение для толстых металлических сокращений-и мы помогаем клиентам планировать шаги после обработки, чтобы решить проблемы с качеством края.
Часто задаваемые вопросы
- Можно ли использовать плазменную резку для тонких металлов (НАПРИМЕР., 0.5 мм алюминий)?
Нет - высокая температура Плазмы будет деформировать или растопить тонкие металлы (под 1 мм). Для тонких металлов, Используйте лазерную резку (у которого есть меньшая опасность) или водяная резка (холодный процесс, Нет деформации). Магазин попытался вырезать 0.8 мм алюминий с плазмой и имел 70% Уровень отклонения из -за деформации - переключение на лазерное сокращение отказа 2%.
- Как уменьшить затронутую зону (Азартный) Когда плазма разрезана?
Вы можете минимизировать haz по: 1) Использование настройки нижнего усиления (медленнее сокращение, но меньше тепла), 2) Увеличение скорости резания (сокращает время, когда металл подвергается воздействию тепла), 3) Использование сопло «тонкого выреза» (фокусирует плазменный поток на меньшую область). Производитель медицинских деталей из нержавеющей стали использовал эти хитрости, чтобы уменьшить HAC из 3 мм до 1 ММ - Стандарты безопасности отрасли промышленности.
- Плазменная резка дешевле, чем лазерная резка для толстой стали?
Да - для стали толще, чем 50 мм, Плазменная резка составляет 30–50% дешевле в час, чем лазерная резка. Например, вырезать а 100 Стальный лист толщиной мм принимает 2 минут с плазмой (расходы: ~ (2) против. 5 минут с лазером (расходы: ~ )6). Компромисс заключается в том, что плазма оставляет более грубые края - вам нужно будет бюджет на 5–10 минут шлифования на часть.