Fatores que afetam a precisão dos cortadores de plasma – Guia abrangente

Cortadores de plasma são conhecidos por sua capacidade de fornecer cortes precisos e limpos na indústria. No entanto, atingir a precisão ideal no corte a plasma depende muito da configuração do sistema. Embora tochas portáteis sejam comumente usadas, elas normalmente produzem cortes menos precisos em comparação com aqueles feitos por máquinas de corte a plasma de controle numérico computadorizado (CNC) automatizado. Mesmo dentro Corte a plasma CNC tecnologia, vários fatores podem influenciar a precisão.

5 fatores que influenciam a precisão dos cortadores de plasma

Gás de trabalho

O gás de trabalho e a vazão são os principais parâmetros que afetam a qualidade do corte. Atualmente, o uso geral do corte a plasma a ar é apenas um dos muitos gases de trabalho. É amplamente utilizado devido ao custo relativamente baixo de uso. O efeito é realmente inexistente. O gás de trabalho inclui gás e gás auxiliar. Alguns equipamentos também requerem gás de partida de arco. Normalmente, o trabalho apropriado é selecionado de acordo com o tipo de material de corte, espessura e método de corte. gás.

O gás não deve apenas garantir a formação do jato de plasma, mas também garantir que o metal fundido e o óxido no corte sejam removidos. O fluxo excessivo de gás removerá mais calor do arco, tornando o comprimento do jato mais curto, resultando em capacidade de corte reduzida e instabilidade do arco; um fluxo de gás muito pequeno fará com que o arco de plasma perca sua retidão e corte.

A profundidade se torna mais rasa, e também é fácil produzir escória; portanto, o fluxo de gás deve ser bem combinado com a corrente e velocidade de corte. As atuais Máquinas de Corte de Plasma dependem principalmente da pressão do gás para controlar a taxa de fluxo, porque quando a abertura da tocha é fixa, a pressão do gás também controla a taxa de fluxo. A pressão do gás usada para cortar uma certa espessura de material é geralmente selecionada de acordo com os dados fornecidos pelo cliente. Se houver outras aplicações especiais, a pressão do gás precisa ser determinada pelo teste de corte real.

Os gases de trabalho mais comumente usados são: argônio, nitrogênio, oxigênio, ar, H35, gás misto argônio-nitrogênio, etc.

A. O ar contém cerca de 78% de nitrogênio por volume, então a escória formada pelo corte com ar é muito semelhante àquela do corte com nitrogênio; o ar também contém cerca de 21% de oxigênio por volume.

Devido à presença de oxigênio, o ar é usado para cortar A velocidade de materiais de aço de baixo carbono também é muito alta; Máquina de corte a plasma CNC ao mesmo tempo, o ar também é o gás de trabalho mais econômico. No entanto, ao usar o corte a ar sozinho, haverá problemas como escória pendurada, oxidação do corte, aumento de nitrogênio, etc., e a menor vida útil do eletrodo e do bico também afetará a eficiência do trabalho e o custo do corte.

B. O oxigênio pode aumentar a velocidade de corte de materiais de aço macio. Ao usar oxigênio para corte, o modo de corte é muito semelhante ao Flame Cutting. O arco de plasma de alta temperatura e alta energia torna a velocidade de corte mais rápida, mas deve ser usado com um eletrodo que resista à oxidação de alta temperatura e, ao mesmo tempo, o eletrodo é protegido contra impacto durante o arco para estender a vida útil do eletrodo.

C. O hidrogênio é geralmente usado como um gás auxiliar para misturar com outros gases. Por exemplo, o conhecido gás H35 (a fração de volume de hidrogênio é 35%, o resto é argônio) é um dos gases com a mais forte capacidade de corte de arco de plasma, que se beneficia principalmente do hidrogênio. Como o hidrogênio pode aumentar significativamente a tensão do arco, o jato de plasma de hidrogênio tem um alto valor de entalpia. Quando misturado com argônio, sua capacidade de corte de jato de plasma é muito melhorada. Geralmente, para materiais metálicos com espessura de mais de 70 mm, argônio + hidrogênio é comumente usado como gás de corte. Se um jato de água for usado para comprimir ainda mais o arco de plasma de argônio + hidrogênio, uma maior eficiência de corte também pode ser obtida.

D. O nitrogênio é um gás de trabalho comumente usado. Sob a condição de maior tensão de alimentação, o arco de plasma de nitrogênio tem melhor estabilidade e maior energia de jato do que o argônio, mesmo ao cortar metal líquido com materiais de alta viscosidade, como aço inoxidável e No caso de ligas à base de níquel, a quantidade de escória na borda inferior do corte também é pequena.

O nitrogênio pode ser usado sozinho ou misturado com outros gases. Por exemplo, nitrogênio ou ar são frequentemente usados como gases de trabalho durante o corte automático. Esses dois gases se tornaram o gás padrão para corte de alta velocidade de aço carbono. Às vezes, o nitrogênio também é usado como gás inicial para corte de arco de plasma de oxigênio.

E. O gás argônio dificilmente reage com qualquer metal em alta temperatura, e o arco de plasma de argônio é muito estável. Além disso, os bicos e eletrodos usados têm uma longa vida útil. No entanto, a voltagem do arco de plasma de argônio é baixa, o valor de entalpia não é alto e a capacidade de corte é limitada. Comparado com o corte a ar, a espessura do corte será reduzida em cerca de 25%.

Além disso, no ambiente de proteção de gás argônio, a tensão superficial do metal fundido é relativamente grande, que é cerca de 30% maior do que no ambiente de nitrogênio, então haverá mais problemas de escória pendurada. Mesmo o corte com uma mistura de argônio e outros gases terá uma tendência a grudar na escória. Portanto, agora é raro usar argônio puro sozinho para corte de plasma.

Velocidade de corte de plasma

Além da influência do gás de trabalho na qualidade do corte, o efeito da velocidade de corte na qualidade do processamento da máquina de corte a plasma CNC também é muito importante. Velocidade de corte: A faixa de velocidade de corte ideal pode ser selecionada de acordo com a descrição do equipamento ou determinada por experimento. Devido à espessura do material, os diferentes materiais, o ponto de fusão, a condutividade térmica e a tensão superficial após a fusão, a velocidade de corte também é correspondente. Variedade. desempenho principal:

A. Um aumento moderado na velocidade de corte pode melhorar a qualidade do corte, ou seja, o corte é ligeiramente mais estreito, a superfície de corte é mais lisa e a deformação pode ser reduzida.

B. A velocidade de corte é muito rápida, de modo que a energia linear do corte é menor do que o valor necessário. O jato na fenda não consegue soprar rapidamente para longe o derretimento do corte fundido imediatamente para formar uma grande quantidade de arrasto de fuga. declínio.

C. Quando a velocidade de corte é muito baixa, porque o local de corte é o ânodo do arco de plasma, a fim de manter a estabilidade do próprio arco, o ponto CNC deve inevitavelmente encontrar a corrente de condução perto da fenda mais próxima do arco, e irá A direção radial do jato transfere mais calor, de modo que a incisão é alargada. O material fundido em ambos os lados da incisão se reúne e solidifica na borda inferior, formando uma escória que não é fácil de limpar, e a borda superior da incisão é aquecida e derretida para formar um canto arredondado.

D. Quando a velocidade é extremamente baixa, o arco até se extinguirá devido à incisão ser muito larga. Isso mostra que boa qualidade de corte e velocidade de corte são inseparáveis.

Corrente de corte de plasma

A corrente de corte é um parâmetro importante do processo de corte, que determina diretamente a espessura e a velocidade do corte, ou seja, a capacidade de corte, que afeta o uso correto da máquina de corte a plasma para corte rápido de alta qualidade. Os parâmetros do processo de corte devem ser profundamente compreendidos e dominados.

A. À medida que a corrente de corte aumenta, a energia do arco aumenta, a capacidade de corte aumenta e a velocidade de corte aumenta de acordo.

B. À medida que a corrente de corte aumenta, o diâmetro do arco aumenta e o arco se torna mais espesso, tornando o corte mais largo.

C. A corrente de corte excessiva aumenta a carga térmica do bico, o bico é danificado prematuramente e a qualidade do corte diminui naturalmente, e até mesmo o corte normal não pode ser executado.

Ao escolher uma fonte de alimentação antes do corte a plasma, você não pode escolher uma fonte de alimentação que seja muito grande ou muito pequena. Para uma fonte de alimentação que seja muito grande, é um desperdício considerar o custo do corte, porque uma corrente tão grande não pode ser usada de forma alguma.

Além disso, devido à economia do orçamento de custos de corte, ao selecionar a fonte de alimentação de plasma, a seleção atual é muito pequena, de modo que ela não pode atender aos seus próprios requisitos de corte durante o corte real, o que é um grande dano à própria máquina de corte CNC. A Gabortech lembra você de escolher a corrente de corte e o bico correspondente de acordo com a espessura do material.

Altura do bico

A altura do bico se refere à distância entre a face da extremidade do bico e a superfície de corte, que constitui uma parte de todo o comprimento do arco. O corte a arco de plasma geralmente usa uma fonte de alimentação externa de corrente constante ou queda acentuada.

Após o aumento da altura do bico, a corrente muda pouco, mas aumentará o comprimento do arco e fará com que a tensão do arco aumente, aumentando assim a potência do arco; mas, ao mesmo tempo, à medida que o comprimento do arco exposto ao ambiente aumenta, a energia perdida pela coluna do arco aumenta.

No caso do efeito combinado dos dois fatores, o papel do primeiro é frequentemente completamente cancelado pelo último, mas a energia de corte efetiva será reduzida, resultando em uma redução na capacidade de corte. Geralmente mostra que a força de sopro do jato de corte é enfraquecida, a escória residual na parte inferior da incisão é aumentada e a borda superior é derretida em excesso para produzir cantos arredondados.

Além disso, considerando o formato do jato de plasma, o diâmetro do jato se expande para fora após sair da boca da tocha, e um aumento na altura do bico inevitavelmente causa um aumento na largura do corte.

Portanto, é benéfico melhorar a velocidade de corte e a qualidade do corte selecionando a altura do bico o mais baixa possível. No entanto, quando a altura do bico é muito baixa, pode causar o fenômeno do arco duplo. Usar o bico externo de cerâmica pode definir a altura do bico para zero, ou seja, a face final do bico entra em contato direto com a superfície a ser cortada, e um bom efeito pode ser obtido.

Poder do arco

Para obter um arco de corte de arco de plasma altamente compressivo, o bico de corte usa uma abertura de bico menor, um comprimento de furo maior e fortalece o efeito de resfriamento, o que pode aumentar a corrente que passa pela seção transversal efetiva do bico, ou seja, a densidade de potência do arco Aumentar. Mas, ao mesmo tempo, a compressão também aumenta a perda de potência do arco.

Portanto, a energia efetiva real usada para corte é menor do que a potência de saída da fonte de alimentação. A taxa de perda é geralmente entre 25% e 50%. Alguns métodos, como corte a arco de plasma por compressão de água, a taxa de perda de energia será maior, esse problema deve ser considerado ao executar o projeto de parâmetros do processo de corte ou cálculo econômico dos custos de corte.

A espessura das chapas metálicas usadas na indústria é, na maioria das vezes, abaixo de 50 mm. Cortar com arcos de plasma convencionais dentro dessa faixa de espessura geralmente resulta em cortes grandes e pequenos, e a borda superior do corte também causará uma diminuição na precisão do tamanho do corte e aumentará a quantidade de processamento subsequente.

Ao usar arco de plasma de oxigênio e nitrogênio para cortar aço carbono, alumínio e aço inoxidável, quando a espessura da chapa está na faixa de 10 ~ 25 mm, geralmente quanto mais espesso o material, melhor a perpendicularidade da borda final, e o erro de ângulo da aresta de corte é de 1 grau ~ 4 graus. Quando a espessura da chapa é menor que 1 mm, conforme a espessura da chapa diminui, o erro de ângulo de incisão aumenta de 3 ° ~ 4 ° para 15 ° ~ 25 °.

Acredita-se geralmente que a causa desse fenômeno se deve ao desequilíbrio da entrada de calor do jato de plasma na superfície de corte, ou seja, a energia do arco de plasma é liberada mais na parte superior do corte do que na parte inferior.

Esse desequilíbrio na liberação de energia está intimamente relacionado a muitos parâmetros do processo, como o grau de compressão do arco de plasma, a velocidade de corte e a distância entre o bico e a peça de trabalho.

Aumentar a compressão do arco pode estender o jato de plasma de alta temperatura para formar uma área de alta temperatura mais uniforme e, ao mesmo tempo, aumentar a velocidade do jato, o que pode reduzir a diferença de largura entre os cortes superior e inferior.

Entretanto, a compressão excessiva dos bicos convencionais muitas vezes resulta em arco duplo, o que não só consome eletrodos e bicos, tornando o processo impossível, mas também leva a uma diminuição na qualidade do corte.

Além disso, velocidades excessivamente altas e alturas excessivamente altas do bico aumentarão a diferença entre as larguras superior e inferior do corte.

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