Выбор газа для плазменной резки с ЧПУ

Плазменные режущие машины с ЧПУ широко используются для точной и эффективной резки различных металлов. Тип используемого газа играет решающую роль в производительности, скорости и качестве процесса резки. Выбор правильного газа зависит от нескольких факторов, таких как тип материала, толщина резки и желаемое качество резки. В этой статье мы рассмотрим различные газы, используемые при плазменной резке, их преимущества и то, как они влияют на общую производительность режущей машины.

Для плазменных резаков с ЧПУ обычно требуются газы с более высоким напряжением холостого хода и рабочим напряжением. Газы с высокой энергией ионизации, такие как азот, водород или воздух, увеличивают напряжение, необходимое для стабилизации плазменной дуги. Это увеличение напряжения приводит к повышению энтальпии дуги, что улучшает режущую способность. При увеличении расхода газа и уменьшении диаметра струи плазменная дуга становится более сфокусированной, что приводит к более высокой скорости резки и улучшению качества резки.

Водород часто используется в качестве вспомогательного газа в смеси с другими газами для повышения производительности резки. Распространенной смесью является H35, которая состоит из 35% водорода и остального аргона. Водород значительно увеличивает напряжение дуги, повышая энтальпию плазменной струи, и, следовательно, режущая способность значительно улучшается при сочетании с аргоном.

Кислород является еще одним часто используемым газом, особенно для резки низкоуглеродистой стали. Высокотемпературная, высокоэнергетическая плазменная дуга, создаваемая кислородом, обеспечивает более высокую скорость резки. Однако при использовании кислорода крайне важно использовать электроды, устойчивые к высокотемпературному окислению, чтобы защитить их от износа и продлить срок службы. Воздух, более экономичный выбор, содержит около 78% азота и 21% кислорода. Наличие кислорода увеличивает скорость резки низкоуглеродистой стали. Однако резка только воздухом может привести к таким проблемам, как образование шлака, окисление и повышенное содержание азота, что может отрицательно повлиять на качество резки. Кроме того, при использовании воздуха срок службы электрода и сопла может сократиться, что повлияет как на эффективность работы, так и на стоимость.

Хотя азот является еще одним популярным газом для плазменной резки, его часто предпочитают из-за его стабильности при высоком напряжении источника питания. Азотные плазменные дуги более стабильны и имеют более высокую энергию струи, чем аргон, что делает их идеальными для резки таких материалов, как нержавеющая сталь и сплавы на основе никеля. При использовании при высокоскоростной резке азот помогает минимизировать образование окалины на нижнем крае реза.

Аргон менее реактивен с металлами при высоких температурах, что делает его пригодным для стабильных операций плазменной резки. Он продлевает срок службы электродов и сопел. Однако аргоновые плазменные дуги имеют более низкое напряжение и энтальпию, что ограничивает производительность резки. По сравнению с воздухом толщина резки уменьшается примерно на 25%, и существует тенденция к большему образованию окалины из-за более высокого поверхностного натяжения в расплавленном металле.

При выборе правильного газа важно учитывать тип материала, толщину и желаемую скорость и качество резки. Например, для высокоскоростной резки углеродистой стали обычным выбором является воздух или азот, в то время как кислород лучше подходит для резки низкоуглеродистой стали. Водород, используемый в качестве газовой смеси, повышает мощность резки, особенно при работе с толстыми материалами или в случаях, когда требуются высокопроизводительные операции резки.

Выбор газа, используемого при плазменной резке с ЧПУ, напрямую влияет на эффективность, скорость и качество процесса резки. Выбор подходящего газа помогает достичь оптимальной производительности резки, минимизируя при этом шлак, окисление и окалину. Понимая характеристики и воздействие каждого газа, операторы могут принимать обоснованные решения для повышения производительности резки и снижения затрат. 

При использовании станков плазменной резки с ЧПУ важно сочетать правильный газ с материалом и характеристиками резки. Независимо от того, используется ли кислород, азот, водород или воздух, понимание их ролей и выбор правильной комбинации могут значительно улучшить результаты резки.