Два фундаментальныя тыпы плазменных паходні: глыбокае пагружэнне ў звычайныя сістэмы рэзкі плазменнай плазмы з высокай выразнасцю

Уводзіны

Тэхналогія рэзкі плазмы зрабіла рэвалюцыю ў вытворчасці металу, прапаноўваючы больш хуткую і дакладную альтэрнатыву традыцыйнаму рэжучым полымем. У аснове гэтага новаўвядзення ляжыць плазменная факела - складаны інструмент, які выкарыстоўвае іянізаваны газ, каб нарэзаць праводныя матэрыялы. У той час як плазменныя факелы прыходзяць у розных канфігурацыях, яны прынцыпова трапляюць у  дзве асноўныя катэгорыі :  звычайныя плазменныя факелы  і  плазменныя факелы высокай выразнасці  (таксама вядомыя як дакладныя плазменныя паходні).

---

Навука пра рэзкі плазмы

1.1 Як працуе плазменная рэзка

Рэзка плазмы абапіраецца на іянізаваны газ (плазма), награваную да 30 000 ° F (16 600 ° C), каб расплавіць і выкідваць метал. Працэс ўключае:

• Іянізацыя газу : сціснуты газ (паветра, кісларод, азот) праходзіць праз сопла, дзе электрычная дуга іянізуе яе ў плазму.

• Фарміраванне дугі : Пілотная дуга ініцыюецца паміж электродам і асадкай, пераносячы на ​​нарыхтоўку, каб стварыць рэжучую дугу.

• Выдаленне матэрыялу : плазменная бруя з высокай хуткасцю растае метал, у той час як паток газу вырывае расплаўлены матэрыял.

1,2 Ключавыя кампаненты плазменнага факела

• Электрод : зроблены з хафнію або вальфраму, ён стварае дугу.

• Насадка : звужае плазменную дугу для мэтанакіраванай энергіі.

• Кольца віхура : стварае віхравы паток газу для стабільнасці дугі.

• Шчыт вечка : абараняе расходныя матэрыялы ад рассыпання.

---

Звычайныя плазменныя паходні

2.1 Дызайн і эксплуатацыя

Звычайны Плазменныя факелы , распрацаваныя ў 1960 -я гады, з'яўляюцца працоўнымі конямі галіны. Яны працуюць пры  меншай шчыльнасці энергіі  і выкарыстоўваюць  аднаразовыя сістэмы  (звычайна сціснутае паветра).

Асноўныя асаблівасці :

• Бягучы дыяпазон : 15–200 ампер

• Таўшчыня рэзкі : да 38 мм (1,5 цалі) на сталі

• Хуткасць рэзкі : 100–500 цаляў у хвіліну (IPM)

• Шырыня Керфа : 2–4 мм

2,2 Моцныя бакі

• Эканамічна эфектыўныя : зніжаюць авансавыя выдаткі на абсталяванне і расходныя матэрыялы.

• Прастата : мінімальныя патрабаванні да газу (часта проста сціснутае паветра).

• Трываласць : надзейны дызайн для суровых прамысловых умоў.

• Пераноснасць : Ідэальна падыходзіць для кішэнных аперацый і рамонту палявых.

2.3 Абмежаванні

• Ніжняя дакладнасць : больш шырокія краю Керфа і вуглавы.

• Фарміраванне дросу : патрабуе шліфавання пасля выразання для чыстых краёў.

• Абмежаваная сумяшчальнасць матэрыялу : барацьба з рэфлексіўнымі металамі (напрыклад, алюміній).

2.4 Прымяненне

• Агульнае выраб : рэзка канструктыўная сталь, трубы і пласціны.

• Аўтамабільны рамонт : выхлапныя сістэмы, панэлі цела.

• Сельская гаспадарка : рамонт цяжкіх машын.

---

Плазменныя паходні высокая выразнае

3.1 Дызайн і эксплуатацыя

Высокая выразнае (HD) У 1990-я гады з'явіліся плазменныя паходні , выкарыстоўваючы перадавую дынаміку газу і  тэхналогію падвойнага газу  (напрыклад, кісларод для рэзкі, азот для экранавання). Яны дасягаюць  больш высокай шчыльнасці энергіі  для лазернай дакладнасці.

Асноўныя асаблівасці :

• Бягучы дыяпазон : 40–400+ ампер

• Таўшчыня рэзкі : да 160 мм (6,3 цалі) на сталі

• Хуткасць рэзкі : 200–1200 IPM

• Шырыня Керфа : 0,8–1,5 мм

• Кутняя дакладнасць : ± 1 ° і вышэй

3.2 Тэхналагічныя інавацыі

• Падвойныя газавыя сістэмы : кісларод павышае якасць выразання на сталі; Азотныя шчыты для нержавеючага/алюмініевага.

• Вытанчаныя адтуліны сопла : Уключае больш жорсткую дугу звужэнне.

• Пашыраны астуджэнне : паходні вадкасць для ўстойлівай працы з высокім узроўнем амперату.

• Інтэграцыя ЧПУ : Аўтаматызаваны кантроль вышыні і рэзка скоса.

3,3 Моцныя бакі

• Лазерная дакладнасць : мінімальныя дросы і амаль вертыкальныя разрэзы.

• Хуткасць : 2–3x хутчэй, чым звычайная плазма на тонкіх матэрыялах.

• Універсальнасць : ручкі з нержавеючай сталі, алюмініевыя і пакрытыя металы.

• Аўтаматызацыя-гатовая : бесперашкодная інтэграцыя з табліцамі з ЧПУ і робататэхнікамі.

3.4 Абмежаванні

• Больш высокія выдаткі : дарагія расходныя матэрыялы і патрабаванні да газу.

• Складанае абслугоўванне : патрабуе кваліфікаваных тэхнікаў.

• Патрабаванні да электраэнергіі : патрэбны прамысловы блок харчавання.

3,5 прыкладання

• Aerospace : рэзанне кампанентаў рухавіка тытана.

• Суднабудаванне : дакладнасць рэзкі тоўстых сталёвых пласцін.

• Мастацкія металічныя вырабы : мудрагелістыя канструкцыі на тонкіх прасцінах.

---

Параўнанне побач

4.1 Тэхнічныя характарыстыкі

Параметр	Звычайная плазменная плазма	плазменнай плазмы
Дакладнасць рэзкі	± 0,5 мм	± 0,1 мм
Якасць краю	Кута, патрабуе ачысткі	Амаль вертыкальная, мінімальная дрос
Кошт працы	$ 5–10/гадзіну	$ 15–30/гадзіну
Максімальная таўшчыня (сталь)	38 мм	160 мм
Лепш для	Грубая рэзка, палявая праца	Выраб дакладнасці, ЧПУ

4.2 Эканамічныя меркаванні

• ROI для звычайных : ідэальна падыходзіць для невялікіх крам са змешанымі патрэбамі ў рэзкі.

• ROI для HD : апраўдана ў вытворчасці з вялікім аб'ёмам з жорсткімі допускамі.

---

Выбар правільнага плазменнага факела

5.1 Матэрыяльныя патрабаванні

• Сталь <1/2 цалі : звычайная плазма.

• Нержавеючая/алюміній : HD -плазма з азотным экранам.

• Мастацкія тонкія прасціны : HD -плазма для чыстых краёў.

5.2 Аб'ём вытворчасці

• Нізкі аб'ём : звычайныя сістэмы (зніжэнне авансавых выдаткаў).

• Высокі аб'ём : HD Systems (больш хуткая хуткасць зніжае выдаткі на працу).

5.3 Інтэграцыйныя патрэбы

• Ручныя аперацыі : звычайныя паходні (кішэнная гнуткасць).

• Аўтаматызацыя ЧПУ : HD Torches (сумяшчальнасць праграмнага забеспячэння).

---

Тэхнічнае абслугоўванне і аптымізацыя

6.1 Расходнае кіраванне

• Звычайна : замяняйце асадкі кожныя 500-1000 пірсах.

• HD : Сачыце за зносам электрода з дапамогай датчыкаў IoT.

6.2 Лепшыя практыкі газавай сістэмы

• Выкарыстоўвайце пасткі вільгаці для сціснутага паветра.

• Падтрымлівайце чысціню газу (99,95% для HD -сістэм).

6.3 Праграмныя сродкі

• Праграмнае забеспячэнне для гнездавання для мінімізацыі матэрыяльных адходаў.

• Алгарытмы прагнастычнага абслугоўвання.

---

Тэндэнцыі прамысловасці, якія фармуюць дызайн факела ў плазме

• Гібрыдныя сістэмы : спалучэнне плазмы з лазерам або рэзаннем WaterJet.

• Зялёная плазма : газавыя сумесі на вадародзе для памяншэння выкідаў вугляроду.

• Ай-паходнікі : машыннае навучанне для адаптыўных параметраў рэзкі.

---

Выснова

Выбар паміж звычайнымі і высокімі выразнасцямі плазменных факелаў залежыць ад вашых аператыўных прыярытэтаў:  эканамічная эфектыўнасць  у параўнанні з  дакладнасцю і хуткасцю . У той час як звычайныя сістэмы застаюцца незаменнымі для надзейных задач агульнага прызначэння, HD-плазменныя факелы пераасэнсоўваюць сучасную вытворчасць са сваёй здольнасцю забяспечваць якасць амаль лазернага па цэнах на плазму.

Па меры таго, як прамысловасць 4.0 паскараецца, чакайце разумных, больш зялёных плазменных сістэм, якія дамінуюць у семінарах - пераадольваючы сыравіну з лічбавай дакладнасцю. Для вытворцаў, заставацца наперад азначае разуменне не толькі двух тыпаў паходні, але і тое, як яны развіваюцца, каб вырашыць заўтрашнія праблемы.