Плазменная резка металла

Наряду с такими способами резки, как газовая (газопламенная) резка металла ацетилен-кислородной смесью и лазерная резка, плазменная резка относится к термическим способам обработки металлов. Технологию плазменной резки разработали в 50х годах XX века как альтернативу газопламенной резке, не подходившей для работы с такими металлами, как нержавеющая сталь, медь и алюминий.

При плазменной резке, газ полностью или частично ионизируется в сопле, разлагаясь на положительно заряженные ионы и отрицательно заряженные электроны; этот ионизированный газ обладает способностью проводить электрический ток. Только самой плазмой можно уже резать такие материалы, как, например, пластмасса. Однако, для резки металла энергии плазмы еще недостаточно, и для повышения ее через плазму пропускается, от электрода к обрабатываемой поверхности, электрическая дуга. Поток плазмы и дуга фокусируются на точке поверхности металла очень узким отвертием сопла плазменной установки. Металл в точке фокуса плавится и затем уносится струей ионизированного газа (все той же плазмы). Иногда, по соображениям экологической безопасности, плазменную резку проводят под водой.

Отличием плазменной резки от газовой тем, что при резке металла плазмой металл не окисляется (кроме тех случаев, когда в роли плазменного газа выступает кислород - это бывает, когда плазмой режут углеродистые и низкосплавные виды стали).

В установках плазменной резки можно использовать многие газы: аргон, водород, азот, кислород, углекислый газ CO2, сжатый воздух. При этом, в случае с использованием окислителей, благодаря очень высокой (2200°C) температуре плазмы по сравнению с температурой пламени в газопламенных установках резки (порядка 3150°C), разрез после плазменной резки получается чистым и практически полностью свободным от шлака. В спецификациях на конкретную установку плазменной резки металла ее производитель указывает и тип газа, который следует в ней использовать.

Плазменная резка металла

Аргон/водород: эта смесь используется с содержанием водорода от 5 до 35%. Большее в этом диапазоне содержание водорода лучше подходит для резки алюминия и нержавеющей стали, более низкая концентрация водорода - для резки углеродистых и низкосплавных сталей.

Азот: азот часто используется в газовых установках резки металла, а в плазменных установках он используется обычно в качестве экранного газа, когда в роли ионизируемого газа выступает аргонно-водородная смесь.

Кислород: обычно используется в качестве плазменного газа при резке углеродистых и низкосплавных сталей.

Воздух: очищенный и осушенный сжатый воздух иногда используется для резки листового металла, особенно в небольших, вручную управляемых установках плазменной резки.

Двуокись углерода CO2: если в качесте плазменного газа используется азот, то диоксид углерода служит для охлаждения сопла.