Kaks põhitüüpi plasmatõrvikut: sügav sukelduge tavapärastesse või kõrglahutusega plasma lõikamissüsteemidesse

Sissejuhatus

Plasma lõiketehnoloogia muutis metalli valmistamist, pakkudes kiiremat ja täpsemat alternatiivi traditsioonilisele leegi lõikamisele. Selle uuenduse keskmes on plasma tõrvik - keerukas tööriist, mis kasutab ioniseeritud gaasi juhtivate materjalide viilutamiseks. Kui plasmatõrvikud on erinevates konfiguratsioonides, siis need jagunevad põhimõtteliselt  kahte peamisesse kategooriasse :  tavapärased plasmatõrvikud  ja  kõrglahutusega plasmatõrvikud  (tuntud ka kui täppisplasma taskulambid).

---

Plasma lõikamise teadus

1.1 Kuidas plasma lõikamine toimib

Plasma lõikamine tugineb ioniseeritud gaasi (plasma) kuumutatud temperatuurini 30 000 ° F (16 600 ° C), et metalli sulatada ja väljutada. Protsess hõlmab:

• Gaasi ionisatsioon : surugaas (õhk, hapnik, lämmastik) läbib düüsi, kus elektriar ioniseerib selle plasmasse.

• Kaare moodustamine : pilootkaare algab elektroodi ja düüsi vahel, viies toorikule, et luua lõikekaare.

• Materjali eemaldamine : suure kiirusega plasmajoaga sulatab metalli, samas kui gaasivoog puhub sulamaterjali ära.

1.2 Plasma tõrviku põhikomponendid

• Elektrood : valmistatud hafniumist või volframist, see genereerib kaare.

• Düüsi : ahendab fookuse energia jaoks plasmakaare.

• Keerake rõngas : loob kaare stabiilsuse jaoks keerise gaasi voolu.

• Kilbi kork : kaitseb pritsmeid.

---

Tavapärased plasma taskulambid

2.1 Kujundus ja töö

Tavapärane plasma tõrvikud on tööstuse tööhobused. 1960. aastatel välja töötatud Nad töötavad  madalama energiatihedusega  ja kasutavad  ühe gaasi süsteeme  (tavaliselt suruõhk).

Peamised funktsioonid :

• Praegune vahemik : 15–200 amprit

• Lõika paksus : terasel kuni 38 mm (1,5 tolli)

• Lõikamiskiirus : 100–500 tolli minutis (IPM)

• Kerfi laius : 2–4 mm

2.2 Tugevused

• Kulutõhus : seadmete ja tarbekaupade madalamad kulud.

• Lihtsus : minimaalsed gaasinõuded (sageli lihtsalt suruõhk).

• Vastupidavus : tugeva tööstuskeskkonna tugev disain.

• Teisaldatavus : ideaalne pihuarvutiteks ja välja remondiks.

2.3 piirangud

• Madalam täpsus : laiem kerf ja nurgalõikega servad.

• Drossi moodustumine : nõuab puhaste servade jaoks lõikejärgset lihvimist.

• Piiratud materiaalse ühilduvus : võitlused peegeldavate metallidega (nt alumiinium).

2.4 Rakendused

• Üldine valmistamine : konstruktsiooniterase, torude ja plaatide lõikamine.

• Autotööstus : heitgaasisüsteemid, kerepaneelid.

• Põllumajandus : raskete masinate parandamine.

---

Kõrglahutusega plasmatõrvikud

3.1 Kujundus ja töö

Kõrglahutusega (HD) plasmatõrvik , võimendades täiustatud gaasi dünaamikat ja 1990ndatel tekkis  kahe gaasi tehnoloogiat  (nt hapnik lõikamiseks, lämmastik varjestuseks). Nad saavutavad  kõrgema energiatiheduse  laseritaolise täpsuse saavutamiseks.

Peamised funktsioonid :

• Praegune vahemik : 40–400+ amprit

• Lõika paksus : terasel kuni 160 mm (6,3 tolli)

• Lõikamiskiirus : 200–1200 IPM

• Kerfi laius : 0,8–1,5 mm

• Nurga täpsus : ± 1 ° või parem

3.2 Tehnoloogilised uuendused

• Kahekordsed gaasisüsteemid : hapnik suurendab terase kvaliteeti; Lämmastikukilbid roostevaba/alumiiniumist.

• Peened otsikud avanevad : võimaldab kaare tihedamat ahenemist.

• Täiustatud jahutus : vedelikujahutusega tõrvikud püsiva suure võimendusega tööks.

• CNC integreerimine : automatiseeritud kõrguse juhtimine ja kaldus lõikamine.

3.3 Tugevused

• Laseritaoline täpsus : minimaalsed dross ja lähedased lõigud.

• Kiirus : 2–3x kiirem kui tavaline plasma õhukestel materjalidel.

• Mitmekülgsus : käitleb roostevabast terasest, alumiiniumist ja kaetud metalle.

• Automaatika valmis : sujuv integreerimine CNC tabelite ja robootikaga.

3.4 Piirangud

• Kõrgemad kulud : kallid tarbekaubad ja gaasinõuded.

• Keeruline hooldus : nõuab kvalifitseeritud tehnikuid.

• Energiavajadused : vajab tööstusliku ja kvaliteediga toiteallikaid.

3.5 Rakendused

• Lennundus : titaanmootori komponentide lõikamine.

• Laevaehitus : paksude terasplaatide täpne lõikamine.

• Kunstiline metallitöö : keerulised kujundused õhukestel lehtedel.

---

Kõrvuti võrdlus

4.1 Tehniliste spetsifikatsioonide

parameeter	tavapärane plasma	kõrglahutusega plasma
Raiumisperiood	± 0,5 mm	± 0,1 mm
Servade kvaliteet	Nurk, vajab puhastamist	Peaaegu vertikaalne, minimaalne dross
Ärikulu	5–10 dollarit tunnis	15–30 dollarit tunnis
Maksimaalne paksus (teras)	38 mm	160 mm
Kõige parem	Töötlemata lõikamine, välitöö	Täpne valmistamine, CNC

4.2 Majanduslikud kaalutlused

• ROI tavapäraseks : ideaalne väikeste segamisvajadustega väikeste poodide jaoks.

• ROI HD-le : õigustatud suure mahuga tootmisel, millel on tihedad tolerantsid.

---

Õige plasmatõrviku valimine

5.1 Materiaalsed nõuded

• Teras <1/2 tolli : tavaline plasma.

• Roostevaba/alumiinium : HD plasma lämmastiku varjestusega.

• Kunstilised õhukesed lehed : HD plasma puhta servade jaoks.

5.2 Tootmismaht

• Madala mahuga : tavalised süsteemid (madalamad kulud).

• Suur maht : HD -süsteemid (kiiremad kiirused vähendavad tööjõukulusid).

5.3 Integreerimise vajadused

• Käsitsi toimingud : tavalised tõrvikud (pihuarvuti paindlikkus).

• CNC automatiseerimine : HD Torches (tarkvara ühilduvus).

---

Hooldus ja optimeerimine

6.1 Tarblev juhtimine

• Tavaline : vahetage pihustid iga 500–1 000 augustamise järel.

• HD : monitori elektroodide kulumine IoT anduritega.

6.2 Gaasisüsteemi parimad tavad

• Kasutage suruõhu jaoks niiskusepüüdureid.

• Hoidke gaasi puhtust (HD -süsteemide puhul 99,95%).

6.3 Tarkvara tööriistad

• Pesitsemistarkvara materiaalsete jäätmete minimeerimiseks.

• Ennustavad hooldusalgoritmid.

---

Tööstuse suundumused kujundavad plasma taskulambi kujundamist

• Hübriidsüsteemid : plasma kombineerimine laseri või veejuhtide lõikamisega.

• Roheline plasma : vesinikpõhised gaasisegud süsiniku jalajälje vähendamiseks.

• AI-juhitud tõrvikud : masinõpe adaptiivsete lõikamisparameetrite jaoks.

---

Järeldus

Valik tavapärase ja kõrglahutusega plasma taskulambid sõltub teie operatiivsest prioriteetidest:  kulutõhusus  versus  täpsus ja kiirus . Kui tavapärased süsteemid on karmi ja üldotstarbeliste ülesannete jaoks hädavajalikud, siis HD-plasmatõrvikud määratlevad tänapäevase tootmise uuesti oma võimega pakkuda plasmahindadel laseri peaaegu kvaliteeti.

Kuna tööstus 4.0 kiireneb, oodake nutikamaid, rohelisemaid plasmasüsteeme, mis domineerivad töötubades - lühendades toore lõikejõudu digitaalse täpsusega. Valmistajate jaoks tähendab edasi püsimine mitte ainult kahte tüüpi taskulambid, vaid ka seda, kuidas need homsete väljakutsete täitmiseks areneb.