1. Delovni plin
Delovni plin in pretok sta glavna parametra, ki vplivata na kakovost rezanja. Trenutno je splošna uporaba zračnega plazemskega rezanja le eden od mnogih delovnih plinov. Široko se uporablja zaradi relativno nizkih stroškov uporabe. Učinek dejansko ni zadosten. Delovni plin vključuje plin in pomožni plin. Nekatera oprema potrebuje tudi plin za zagon obloka. Običajno se ustrezni delovni plin izbere glede na vrsto rezalnega materiala, debelino in način rezanja. Plin mora ne le zagotoviti nastanek plazemskega curka, temveč tudi zagotoviti, da se staljena kovina in oksid v rezu odstranita. Prekomerni pretok plina bo odvzel več toplote obloka, zaradi česar bo dolžina curka krajša, kar bo zmanjšalo rezalno zmogljivost in nestabilnost obloka; premajhen pretok plina bo povzročil, da plazemski oblok izgubi svojo ravnost in rez. Globina postane plitvejša in zlahka nastane žlindra; zato mora biti pretok plina dobro usklajen z rezalnim tokom in hitrostjo. Tok stroji za rezanje s plazmo Za nadzor pretoka se večinoma zanašajo na tlak plina, saj ko je odprtina gorilnika fiksna, tlak plina prav tako nadzoruje pretok. Tlak plina, ki se uporablja za rezanje določene debeline materiala, se običajno izbere glede na podatke, ki jih posreduje stranka. Če obstajajo druge posebne aplikacije, je treba tlak plina določiti z dejanskim rezalnim preizkusom.
Najpogosteje uporabljeni delovni plini so: argon, dušik, kisik, zrak, H35, mešanica argona in dušika itd.
A. Zrak vsebuje približno 78 % dušika po prostornini, zato je žlindra, ki nastane pri rezanju z zrakom, zelo podobna žlindri pri rezanju z dušikom; zrak vsebuje tudi približno 21 % kisika po prostornini. Zaradi prisotnosti kisika se za rezanje uporablja zrak. Hitrost nizkoogljičnih jeklenih materialov je prav tako zelo visoka; CNC plazemski rezalni stroj je hkrati tudi najbolj ekonomičen delovni plin. Vendar pa se pri uporabi samo zračnega rezanja pojavijo težave, kot so zatikanje žlindre, oksidacija reza, povečanje dušika itd., krajša življenjska doba elektrode in šobe pa vpliva tudi na delovno učinkovitost in stroške rezanja.
B. Kisik lahko poveča hitrost rezanja mehkih jeklenih materialov. Pri uporabi kisika za rezanje je način rezanja zelo podoben rezanje plamenaVisokotemperaturni in visokoenergijski plazemski oblok pospeši rezanje, vendar ga je treba uporabljati z elektrodo, ki je odporna na visokotemperaturno oksidacijo, hkrati pa je elektroda zaščitena pred udarci med oblokom, da se podaljša njena življenjska doba.
C. Vodik se običajno uporablja kot pomožni plin za mešanje z drugimi plini. Na primer, dobro znani plin H35 (volumski delež vodika je 35 %, preostanek je argon) je eden od plinov z najmočnejšo sposobnostjo rezanja s plazemskim lokom, ki ima predvsem koristi od vodika. Ker lahko vodik znatno poveča napetost loka, ima plazemski curek vodika visoko entalpijo. V mešanici z argonom se njegova sposobnost rezanja s plazemskim curkom močno izboljša. Na splošno velja za kovinske materiale z debelino več kot 70mmKot rezalni plin se običajno uporablja argon + vodik. Če se za dodatno stiskanje plazemskega loka argona in vodika uporabi vodni curek, se lahko doseže tudi večja učinkovitost rezanja.
D. Dušik je pogosto uporabljen delovni plin. Pri višji napajalni napetosti ima dušikov plazemski oblok boljšo stabilnost in večjo energijo curka kot argon, tudi pri rezanju tekoče kovine z visoko viskoznimi materiali, kot sta nerjaveče jeklo in zlitine na osnovi niklja, je količina žlindre na spodnjem robu reza majhna. Dušik se lahko uporablja sam ali v mešanici z drugimi plini. Na primer, dušik ali zrak se pogosto uporabljata kot delovna plina pri avtomatskem rezanju. Ta dva plina sta postala standardna plina za visokohitrostno rezanje ogljikovega jekla. Včasih se dušik uporablja tudi kot začetni plin za rezanje s kisikovo plazemsko obločno rezalnico.
E. Argon pri visoki temperaturi skoraj ne reagira s kovino, plazemski oblok argona pa je zelo stabilen. Poleg tega imajo uporabljene šobe in elektrode dolgo življenjsko dobo. Vendar je napetost plazemskega obloka argona nizka, entalpija ni visoka in rezalna sposobnost je omejena. V primerjavi z rezanjem na zrak se debelina reza zmanjša za približno 25 %. Poleg tega je v okolju, zaščitnem z argonom, površinska napetost staljene kovine relativno velika, kar je približno 30% višja kot v dušikovem okolju, zato bo več težav z zatikanjem žlindre. Tudi rezanje z mešanico argona in drugih plinov se bo nagibalo k temu, da se bo žlindra prijela. Zato je zdaj redko uporabljati samo čisti argon za plazemsko rezanje.
2. Hitrost rezanja s plazmo
Poleg vpliva delovnega plina na kakovost rezanja je zelo pomemben tudi vpliv hitrosti rezanja na kakovost obdelave CNC plazemskega rezalnega stroja. Hitrost rezanja: Optimalno območje hitrosti rezanja je mogoče izbrati glede na opis opreme ali določiti eksperimentalno. Glede na debelino materiala, različne materiale, tališče, toplotno prevodnost in površinsko napetost po taljenju je hitrost rezanja prav tako ustrezna. Raznolikost. Glavne lastnosti:
A. Zmerno povečanje hitrosti rezanja lahko izboljša kakovost reza, to pomeni, da je rez nekoliko ožji, površina reza bolj gladka in deformacija se lahko zmanjša.
B. Hitrost rezanja je prevelika, zato je linearna energija rezanja nižja od zahtevane vrednosti. Curek v reži ne more hitro odpihniti staljene rezalne taline, kar povzroči veliko zmanjšanje upora.
C. Ko je hitrost rezanja prenizka, ker je mesto rezanja anoda plazemskega loka, mora CNC-točka za ohranitev stabilnosti samega loka neizogibno najti prevodni tok blizu reže, ki je najbližje loku, in bo radialna smer curka prenašala več toplote, tako da se rez razširi. Staljeni material na obeh straneh reza se zbira in strjuje na spodnjem robu, pri čemer tvori žlindro, ki je ni enostavno očistiti, zgornji rob reza pa se segreje in stopi, da tvori zaobljen rob.
D. Pri izjemno nizki hitrosti se bo oblok zaradi prevelikega reza celo ugasnil. To kaže, da sta dobra kakovost rezanja in hitrost rezanja neločljivo povezana.
3. Tok rezanja s plazmo
Rezalni tok je pomemben parameter rezalnega procesa, ki neposredno določa debelino in hitrost reza, torej rezalno sposobnost, kar vpliva na pravilno uporabo plazemskega rezalnega stroja za visokokakovostno hitro rezanje, zato je treba parametre rezalnega procesa dobro razumeti in obvladati.
A. Z naraščanjem rezalnega toka se povečuje energija obloka, povečuje se rezalna zmogljivost in ustrezno se povečuje hitrost rezanja.
B. Z naraščanjem rezalnega toka se poveča premer obloka, ki postane debelejši, zaradi česar je rez širši.
C. Prekomerni rezalni tok poveča toplotno obremenitev šobe, šoba se prezgodaj poškoduje, kakovost rezanja pa se naravno zmanjša in tudi normalnega rezanja ni mogoče izvesti.
Pri izbiri napajalnika pred plazemskim rezanjem ne smete izbrati prevelikega ali premajhnega napajalnika. Pri prevelikem napajalniku je nepotrebno upoštevati stroške rezanja, saj tako velikega toka sploh ni mogoče uporabiti. Zaradi prihranka pri stroških rezanja je pri izbiri plazemskega napajalnika izbrani tok premajhen, tako da med dejanskim rezanjem ne more zadostiti lastnim zahtevam po rezanju, kar močno škoduje samemu CNC rezalnemu stroju. Gabortech vas opozarja, da morate rezalni tok in ustrezno šobo izbrati glede na debelino materiala.
4. Višina šobe
Razdalja med čelno ploskvijo šobe in rezalno površino predstavlja del celotne dolžine loka. Plazemsko obločno rezanje običajno uporablja zunanji vir napajanja s konstantnim tokom ali strmim padcem. Po povečanju razdalje h8 šobe se tok malo spremeni, vendar se dolžina loka poveča in napetost loka se poveča, s čimer se poveča moč loka; hkrati pa se z naraščanjem dolžine loka, izpostavljenega okolju, poveča tudi izguba energije v stebru loka.
V primeru kombiniranega učinka obeh dejavnikov je vloga prvega pogosto popolnoma izničena z drugim, vendar se efektivna energija rezanja zmanjša, kar povzroči zmanjšanje rezalne zmogljivosti. Običajno se kaže, da je sila pihanja rezalnega curka oslabljena, preostala žlindra na spodnjem delu reza se poveča, zgornji rob pa se preveč stopi, kar povzroči zaobljene vogale. Poleg tega se glede na obliko plazemskega curka premer curka po izstopu iz ustja gorilnika razširi navzven, povečanje h2 šobe pa neizogibno povzroči povečanje širine reza. Zato je koristno izboljšati hitrost rezanja in kakovost rezanja z izbiro čim manjše šobe h8. Če pa je šoba h8 prenizka, lahko pride do pojava dvojnega loka. Z uporabo keramične zunanje šobe lahko šobo h8 nastavite na nič, kar pomeni, da se čelna ploskev šobe neposredno dotika površine, ki jo je treba rezati, in dosežete dober učinek.
5. Moč obloka
Za doseganje visoko kompresijskega plazemskega rezalnega loka rezalna šoba uporablja manjšo odprtino šobe, daljšo dolžino luknje in okrepi hladilni učinek, kar lahko poveča tok, ki teče skozi efektivni presek šobe, torej gostoto moči loka. Hkrati pa kompresija poveča tudi izgubo moči loka. Zato je dejanska efektivna energija, porabljena za rezanje, manjša od moči, ki jo oddaja vir napajanja. Stopnja izgub je običajno med 25 % in ... 50%Pri nekaterih metodah, kot je rezanje s plazemskim oblokom in kompresijo vode, bo izguba energije večja, kar je treba upoštevati pri načrtovanju parametrov procesa rezanja ali ekonomskem izračunu stroškov rezanja.
Debelina kovinskih plošč, ki se uporabljajo v industriji, je večinoma manjša od 50mmRezanje s konvencionalnimi plazemskimi loki znotraj tega območja debeline pogosto povzroči velike in majhne reze, zgornji rob reza pa povzroči tudi zmanjšanje natančnosti velikosti reza in poveča količino nadaljnje obdelave. Pri uporabi kisikovega in dušikovega plazemskega loka za rezanje ogljikovega jekla, aluminija in nerjavečega jekla, ko je debelina plošče v območju 10 ~ 25mm, običajno debelejši kot je material, boljša je pravokotnost končnega roba, kotna napaka rezalnega roba pa je 1 stopinja ~ 4 stopinje. Ko je debelina plošče manjša od 1mm, ko se debelina plošče zmanjšuje, se napaka kota reza poveča s 3 ° ~ 4 ° na 15 ° ~ 25 °.
Na splošno velja prepričanje, da je vzrok tega pojava neravnovesje vnosa toplote plazemskega curka na rezano površino, torej se energija plazemskega loka sprosti bolj v zgornjem delu reza kot v spodnjem. To neravnovesje sproščanja energije je tesno povezano s številnimi procesnimi parametri, kot so stopnja stiskanja plazemskega loka, hitrost rezanja in razdalja med šobo in obdelovancem. Povečanje stiskanja loka lahko podaljša visokotemperaturni plazemski curek in tvori bolj enakomerno visokotemperaturno območje, hkrati pa poveča hitrost curka, kar lahko zmanjša razliko v širini med zgornjim in spodnjim rezom. Vendar pa prekomerno stiskanje običajnih šob pogosto povzroči dvojno obločno ločenje, ki ne le porablja elektrode in šobe, zaradi česar je postopek nemogoč, ampak tudi zmanjšuje kakovost reza. Poleg tega pretirano visoka hitrost in pretirano visok h8 šobe povečata razliko med zgornjo in spodnjo širino reza.
