Cięcie plazmą

Cięcie plazmowe to metoda cięcia metali i blach przy użyciu łuku plazmowego. Jest powszechnym procesem cięcia termicznego stali wysokostopowych, znajduje zastosowanie również do przecinania stali niestopowych i konstrukcyjnej stali miękkiej gdy grubość cięcia nie przekracza 30 mm.

Cięcie plazmą cechuje wysoka jakość powierzchni cięcia oraz duża wydajność i prędkość cięcia. Jest bezpieczniejsze od przecinania tlenowo - gazowego, pozwala na cięcie w grubszych materiałach w porównaniu do cięcia laserowego. Cięcie za pomocą łuku plazmowego powoduje że powstaje stosunkowo niewielka szczelina cięcia.

Cięcie plazmowe może być przeprowadzane w sposób ręczny lub w pełni zautomatyzowany za pomocą przecinarki plazmowej CNC.

Przebieg cięcia plazmą

Plazma to zjonizowana materia, która nieco przypomina gaz. W plazmie występują zjonizowane atomy o różnym ładunku oraz swobodne elektrony, dlatego plazma przewodzi prąd elektryczny, ale jej opór maleje ze wzrostem temperatury.

Proces cięcia plazmą stosowany jest do cięcia materiałów przewodzących prąd elektryczny, więc ten rodzaj cięcia umożliwia rozdzielenie metali, wliczając w to także różne rodzaje stali nierdzewnej, aluminium i miedź. Polega na miejscowym topieniu i wyrzucaniu metalu przez przepuszczanie strumienia sprężonego gazu plazmowego o dużej energii kinetycznej.

Źródło plazmy to w tej metodzie skoncentrowany łuk elektryczny, który jarzy się pomiędzy ciętym materiałem a elektrodą nietopliwą umieszczoną w uchwycie plazmowym. Odpowiednio dobrane natężenie przepływu gazu plazmowego, dzięki dużemu zagęszczeniu mocy wydzielanej przez łuk elektryczny powoduje jonizację gazu i powstaje strumień plazmy.

Powszechnie stosowanym gazem z którego powstaje łuk plazmowy jest powietrze, zasilające palnik plazmowy dzięki zastosowaniu przez sprężarki powietrza. W urządzeniach o dużych mocach używa się argonu, azotu, wodoru, dwutlenku węgla oraz mieszanki argon-wodór lub argon-hel. Właściwości chemiczne tych gazów mają duży wpływ na jakość krawędzi ciętych,

Pod działaniem wysokiej temperatury powstającej w jądrze łuku plazmowego (10000 – 30000 K) cięty materiał jest miejscowo stapiany, a nawet odparowywany co prowadzi do powstania szczeliny cięcia.

Cięcie plazmowe - parametry cięcia plazmowego

Najważniejsze parametry które dobiera się tak, by proces cięcia plazmą był optymalny to:

Natężenie prądu które decyduje o temperaturze i energii łuku plazmowego. Większe natężenie prądu umożliwia większą prędkość cięcia oraz pozwala ciąć w grubszych materiałach. Natężenia prądu nie można zwiększać z bardzo, bo wzrost natężenia prądu powoduje szybsze zużycie elektrody palnika.

Napięcie łuku decyduje o sprawnym przebiegu jonizacji i procesów cięcia plazmowego, wynosi od 50 do 200 V.

Prędkość cięcia jest dobierana do natężenia prądu, grubości materiału i jakości cięcia jakie chcemy uzyskać. Przy zbyt dużej prędkości, na dolnej krawędzi gromadzi się trudny do usunięcia żużel. Im grubość cięcia jest większa tym wolniej prowadzi się cięcie.

Grubość cięcia to kluczowy parametr do którego dobiera się natężenie prądu i prędkość cięcia. Jest różna w zależności od materiałów które mają ciąć przecinarki plazmowe i mocy źródła plazmy, w jakie są wyposażone.

Wybiera się także rodzaj i natężenie przepływu gazu plazmowego, dopasowane do rodzaju i grubości materiału oraz jakości krawędzi ciętej którą chcemy uzyskać.

Cięcie plazmą blach i elementów metalowych

W skład aparatury do cięcia plazmowego wchodzi między innymi: źródło zasilania, palnik plazmowy, przewód uziemiający i pozostałe elementy użytkowe.

Cięcie plazmowe może być realizowane ręcznie lub mechanicznie, w tym drugim przypadku wykorzystywana jest zwykle przecinarka plazmowa CNC.

Ręczne cięcie plazmowe

Proces cięcia plazmą rozpoczyna się od odpowiedniego podłączenia urządzenia i ustawienia parametrów jego pracy. Do manualnego cięcia plazmą palnik jest prowadzony prostopadle do górnej krawędzi materiału bezpośrednio przez operatora.

Przy wycinaniu konturu zewnętrznego palnik przesuwa się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, by otrzymać lepszą krawędź po prawej stronie palnika. W przypadku wycinania otworu w elemencie, kierunek prowadzenia palnika jest odwrotny - przeciwny do ruchu wskazówek zegara. Krawędź lepszej jakości znowu otrzymamy po prawej stronie palnika, ale tym razem będzie ona obrysem otworu.

W cięciu ręcznym jakość uzyskiwanych cięć zależy od wyszkolenia i doświadczenia operatora. Metoda manualna charakteryzuje się niższą precyzją wymiarową, więc używana jest do wstępnego przecinania surowca lub gdy uzyskanie dokładnego wymiaru nie jest konieczne np.: w rozbiórkach, demontażu, itp.

Cięcie plazmowe CNC

Przecinarka plazmowa CNC jest to urządzenie sterowane numerycznie, które umożliwia wycinanie kształtów, zgodnie z przygotowanym wcześniej programem. Arkusz blachy umieszcza się na powierzchni stołu maszyny CNC, a następnie korzystając z pulpitu sterowniczego, wybiera się odpowiedni program. Po uruchomieniu, maszyna zmienia położenie palnika, precyzyjnie wycinając żądany kontur.

Stoły CNC mogą być wyposażone w filtrowentylatory, które rozpoczynają odciąg powstających pyłów, gdy w danej sekcji stołu odbywa się cięcie - takie stoły nazywamy sekcyjnymi. Alternatywnym rozwiązaniem są stoły wodne, gdzie proces cięcia plazmowego odbywa się w lustrze wody. Stoły wodne zmniejszają hałas, emisję dymu i promieniowania oraz ograniczają odkształcenia cienkich blach.

Do mechanicznego cięcia plazmą można wykorzystać także roboty wyposażone w systemy plazmowe, oraz zmechanizowane wózki spawalnicze wyposażone w palniki plazmowe. Cięcie plazmowe zrobotyzowane zapewnia większą precyzję niż cięcie ręczne i pozwala na cięcie materiałów w trzech wymiarach. W przemyśle jednak najczęściej stosowane są przecinarki plazmowe CNC wyposażone w stół roboczy i system pozycjonowania palnika względem materiału.

Zalety cięcia plazmą

Zalety użycia technologii cięcia plazmą to: dużo większa wydajność w porównaniu z innymi metodami cięcia, cięcie plazmą nie wprowadza deformacji termicznych ciętego elementu, łatwa możliwość zautomatyzowania procesu.

Usługa cięcie plazmą / wycinanie cięcie plazmowe

Zapraszamy do skorzystania z Systemowego Parku Technologicznego MetalTop.pl, który zapewnia łatwe znalezienie usług cięcia plazmą. Firmy wykonujące cięcie plazmowe można wyszukiwać wg parametrów technicznych, lokalizacji i dogodnego terminu wykonania usługi. Zapraszamy.