Станки плазменной резки — часть режущей установки и портативный аппарат

Различное оборудование для плазменной резки составляет два основных класса, ориентированных на ручную или механизированную плазменно дуговую сварку и резку металла. Широкий выбор моделей представлен разнообразными функциями: от возможности применения нескольких типов резаков и подгонки рабочего стола под габариты изделия, до автоматического определения и регулировки всех параметров получения реза на основе только электронной карты раскроя. Все это стало возможным благодаря современному числовому программному управлению и из-за постановки новых задач для плазменной резки.

Характеристики станков плазменной резки

Специальный станок для резки определенного вида материала отличается особой конструкцией горелки-плазмотрона. Разработано множество горелок, которые ориентированы на узкопрофильную обработку материалов. Они различаются по:

Виду катода: стержневой, полый, дисковый;
Способу охлаждения: водой, сжатым воздухом;
Способу стабилизации дуги: вторичным газом, водой, магнитным полем;
Роду используемого тока: постоянный или переменный;
Составу плазмообразующей среды и т. д.

При этом тип горелок не является определяющей вид характеристикой машины, так как чаще всего они являются сменными, что позволяет использовать для обработки плазмой универсальным станок.

Принципиальная схема машины для плазменной обработки материалов

схема для плазменной обработки

Установка для механизированной плазменной резки с ЧПУ состоит из следующих узлов:

плазменного резака;
рабочего стола;
источника питания: аппарат, установка или несколько комплектующих узлов;
каретки — устройства для перемещения резака или самого листа материала;
контроллера с системой ЧПУ для копирования, запоминания и управления процессами обработки.

Подобные станки резки плазмой позволяют максимально механизировать процесс получения различных по сложности плоских и объемных деталей, добиться максимальной экономии расходного материала заготовок и при этом получить высокую точность реза материала.

Классификация машин для плазменной резки

Основными критериями для выделения типа машин плазменного раскроя являются различия:

По общей конструкции:

стационарный станок;
переносной станок.

По способу ориентации обрабатываемого листа:

портальные; Портальные машины отличаются тем, что лист заготовок кладется не на стол для плазменной резки, а под ходовую часть каретки. Плазменные резаки перемещаются в поперечном направлении, а портал с помощью роликов по опорным рельсам перемещается в продольном направлении.
портально-консольные; Данные машины для сварки и резки металла отличаются размещением листа металла непосредственно под консольной частью оборудования, а на портале размещается копирующее устройство с ЧПУ.
шарнирные. Станок имеет специальную шарнирную раму, под которой и закрепляется обрабатываемый лист металла. Шарнирная рама закрепляется на вертикальной колонне и размещает на себе консоль с рабочим резаком, копирующий механизм.

По типу системы управления:

фотоэлектронные (фотокопировальные); Плазмотрон с резаком повторяет движения фотоэлемента, который отслеживает черный контур детали на белом фоне чертежа. Фотоэлемент работает за счет интенсивности светового потока, раскрой металла зависит от качества чертежа.
электромагнитные (магнито-копировальные); Портальные машины не использую данный вид системы управления. Принцип работы основан на повторении контуров ранее вырезанной детали, путем обкатки ее намагниченным металлическим стержнем. Через шарнирную раму траектория движения намагниченного стержня передается плазмотрону и соответственно резаку.
аппарат с ЧПУ. Программное обеспечение позволяет задавать работу каретки с резаком на основе электронных карт раскроя, ранее сохраненных программ или только что созданных по уже имеющейся детали.

По виду обрабатываемого материала:

плоская обработка для листа материала определенной толщины;
3D-обработка для профильного проката и труб.

По объему выполняемой работы станок бывает:

для одного листа;
многоместным.

Установка, которая включает конструкцию машины для плазменной резки, определенный источник питания и систему подачи необходимого газа, предназначенная для плазменной резки и сварки является наиболее востребованной на производстве. Так же такая установка в обязательном порядке включает и систему подготовки воздуха для обеспечения лучшей работоспособности станка.

Аппарат для ручной плазменной резки

Установка воздушно плазменной резки для ручного использования должна соответствовать требованиям:

Обеспечивать стабильность рабочего тока, несмотря на колебания рабочего напряжения.
Предоставлять возможность плавной регулировки тока и других характеристик.
Обеспечивать быстродействия ручного управления.
Давать возможность экспериментально подобрать способ резки для различных металлов.
Иметь доступные комплектующие детали и расходные материалы.

Чтобы выполнять данные требования практически каждый аппарат для ручной обработки плазмой имеет почти вертикальную вольт-амперную характеристику.

Схема подключения ручного оборудования

Схема подключения

Установка для ручной плазменной резки комплектуется:

горелкой плазмотрона (резак);
массовым зажимом;
аппаратом плазменной резки, который служит источником питания;
компрессором для подачи газа. Он может быть встроенным в аппарат или являться отдельным узлом установки, который подает газ из баллонов, магистрали.

У плазмотронов постоянного тока значительно выше КПД, поэтому практически каждая установка для ручной сварки и резки работает от аппарата постоянного источника питания. Аппарат с переменным током используется при обработке мягких металлов и сплавов.

Виды аппаратов плазменной резки

Источники для плазменной резки подразделяются на два основных вида:

Традиционные аппараты (установка с низкочастотным трансформатором). Они имеют более громоздкую конструкцию и сравнительно большой вес, но при этом обладают большей рабочей мощностью. Используются и для механизированной резки, и для ручной резки металлов различной толщины.
Инверторы плазменной резки. Более современный мобильный аппарат, который отличается малой массой, компактным размером и низким уровнем потребления энергии. Но его максимальная мощность не превышает рабочую силу тока в 100 А, чего хватает для обработки листа металла небольшой толщины.

Ручной аппарат воздушно плазменной резки предназначен для сварки и обработки токопроводящих материалов, то есть листа металла. Установка так же может быть использована для дополнительной обработки кромок и для устранения дефектов ручной сварки.

Установка плазменной резки, плазмообразующий аппарат, источник тока и система управления от различных производителей могут быть комплектующими одной машины для плазменной сварки. Технология плазменной резки листа постоянно совершенствуется, поэтому отдельные узлы режущих машин нуждаются в периодической модернизации, что достигается подбором более современных аппаратов и заменой сопла плазмотрона.