1. גז עבודה
גז העבודה וקצב הזרימה הם הפרמטר העיקרי המשפיע על איכות החיתוך. כיום, השימוש הכללי בחיתוך פלזמה באוויר הוא רק אחד מני רבים של גזי עבודה. הוא נמצא בשימוש נרחב בגלל עלות השימוש הנמוכה יחסית. ההשפעה אכן לוקה בחסר. גז העבודה כולל גז וגז עזר. חלק מהציוד דורש גם גז התנעת קשת. לרוב בוחרים את העבודה המתאימה לפי סוג חומר החיתוך, עובי ושיטת חיתוך. גַז. הגז חייב לא רק להבטיח את היווצרות סילון הפלזמה, אלא גם להבטיח את הסרת המתכת המותכת והתחמוצת בחתך. זרימת גז מוגזמת תסיר יותר חום קשת, מה שהופך את אורך הסילון לקצר יותר, וכתוצאה מכך קיבולת חיתוך מופחתת וחוסר יציבות בקשת; זרימת גז קטנה מדי תגרום לקשת הפלזמה לאבד את ישרותה ולחתוך. העומק נעשה רדוד יותר, וגם קל לייצר סיגים; לכן, זרימת הגז חייבת להיות מותאמת היטב לזרם החיתוך ולמהירות. הנוכחי מכונות חיתוך פלזמה מסתמכים בעיקר על לחץ הגז כדי לשלוט בקצב הזרימה, מכיוון שכאשר פתח הלפיד קבוע, לחץ הגז שולט גם בקצב הזרימה. לחץ הגז המשמש לחיתוך עובי מסוים של חומר נבחר בדרך כלל בהתאם לנתונים שמספק הלקוח. אם יש יישומים מיוחדים אחרים, לחץ הגז צריך להיקבע על ידי בדיקת החיתוך בפועל.
גזי העבודה הנפוצים ביותר הם: ארגון, חנקן, חמצן, אוויר, H35, גז מעורב ארגון-חנקן וכו'.
א.האוויר מכיל כ-78% חנקן בנפח, כך שהסיגים הנוצרים בחיתוך אוויר דומה מאוד לזה של חיתוך בחנקן; האוויר מכיל גם כ-21% חמצן בנפח. בגלל נוכחות חמצן, האוויר משמש לחיתוך המהירות של חומרי פלדה דלי פחמן היא גם גבוהה מאוד; מכונת חיתוך פלזמה CNC באותו זמן אוויר הוא גם גז העבודה החסכוני ביותר. עם זאת, כאשר משתמשים בחיתוך אוויר בלבד, יהיו בעיות כמו תליית סיגים, חימצון חתך, עליית חנקן וכו', ואורך החיים הנמוך יותר של האלקטרודה והזרבובית ישפיעו גם על יעילות העבודה ועלות החיתוך.
ב. חמצן יכול להגביר את מהירות חיתוך חומרי פלדה עדינה. כאשר משתמשים בחמצן לחיתוך, מצב החיתוך דומה מאוד ל חיתוך להבה. קשת הפלזמה בטמפרטורה גבוהה ובאנרגיה גבוהה הופכת את מהירות החיתוך למהירה יותר, אך יש להשתמש בה עם אלקטרודה המתנגדת לחמצון בטמפרטורה גבוהה, ובמקביל, האלקטרודה מוגנת מפני פגיעות במהלך קשתות כדי להאריך את חיי האלקטרודה.
ג. מימן משמש בדרך כלל כגז עזר לערבוב עם גזים אחרים. לדוגמה, הגז הידוע H35 (שבר נפח המימן הוא 35%, השאר הוא ארגון) הוא אחד הגזים בעלי יכולת חיתוך קשת הפלזמה החזקה ביותר, אשר נהנה בעיקר ממימן. מכיוון שמימן יכול להגביר משמעותית את מתח הקשת, לסילון הפלזמה של מימן יש ערך אנתלפיה גבוה. כאשר מערבבים אותו עם ארגון, יכולת חיתוך סילון הפלזמה שלו משתפרת מאוד. באופן כללי, עבור חומרי מתכת בעובי של יותר מ... 70mm, ארגון + מימן משמש בדרך כלל כגז החיתוך. אם נעשה שימוש בסילון מים כדי לדחוס עוד יותר את קשת הפלזמה של ארגון + מימן, ניתן לקבל גם יעילות חיתוך גבוהה יותר.
ד חנקן הוא גז עבודה נפוץ. בתנאי של מתח אספקת חשמל גבוה יותר, לקשת פלזמה חנקן יש יציבות טובה יותר ואנרגיית סילון גבוהה יותר מארגון, אפילו בעת חיתוך מתכת נוזלית עם חומרים בעלי צמיגות גבוהה כגון נירוסטה ובמקרה של סגסוגות מבוססות ניקל, גם כמות הסחט בקצה התחתון של החתך קטנה. ניתן להשתמש בחנקן לבד או מעורבב עם גזים אחרים. לדוגמה, חנקן או אוויר משמשים לעתים קרובות כגזי עבודה במהלך חיתוך אוטומטי. 2 הגזים הללו הפכו לגז הסטנדרטי לחיתוך מהיר של פלדת פחמן. לפעמים חנקן משמש גם כגז המוצא לחיתוך קשת פלזמת חמצן.
E. גז ארגון כמעט ולא מגיב עם מתכת כלשהי בטמפרטורה גבוהה, וקשת הפלזמה של הארגון יציבה מאוד. יתר על כן, החרירים והאלקטרודות בשימוש הם בעלי חיי שירות ארוכים. עם זאת, המתח של קשת פלזמה ארגון נמוך, ערך האנתלפיה אינו גבוה ויכולת החיתוך מוגבלת. בהשוואה לחיתוך אוויר, עובי החיתוך יקטן בכ-25%. בנוסף, בסביבת ההגנה על גז ארגון, מתח הפנים של המתכת המותכת הוא גדול יחסית, שהוא בערך 30% גבוה מזה בסביבת החנקן, כך שיהיו יותר בעיות תליית סיגים. גם לחיתוך בתערובת של ארגון וגזים אחרים תהיה נטייה להיצמד לסיגים. לכן, כיום נדיר להשתמש בארגון טהור בלבד לחיתוך פלזמה.
2. מהירות חיתוך פלזמה
בנוסף להשפעת גז העבודה על איכות החיתוך, השפעת מהירות החיתוך על איכות העיבוד של מכונת חיתוך פלזמה CNC חשובה מאוד. מהירות חיתוך: ניתן לבחור את טווח מהירות החיתוך האופטימלי בהתאם לתיאור הציוד או לקבוע בניסוי. בשל עובי החומר, החומרים השונים, נקודת ההיתוך, המוליכות התרמית ומתח הפנים לאחר ההמסה, גם מהירות החיתוך מתאימה. מגוון. ביצועים עיקריים:
א.עלייה מתונה במהירות החיתוך יכולה לשפר את איכות החיתוך, כלומר החיתוך מעט צר יותר, משטח החיתוך חלק יותר וניתן להפחית את העיוות.
ב.מהירות החיתוך מהירה מדי כך שהאנרגיה הליניארית של החיתוך נמוכה מהערך הנדרש. הסילון בחריץ לא יכול לפוצץ במהירות את נמס החיתוך המותך מיד כדי ליצור כמות גדולה של גרר נגרר. יְרִידָה.
ג כאשר מהירות החיתוך נמוכה מדי, מכיוון שמקום החיתוך הוא האנודה של קשת הפלזמה, על מנת לשמור על יציבות הקשת עצמה, נקודת ה-CNC חייבת למצוא בהכרח את זרם ההולכה ליד החריץ הקרוב לקשת, והכיוון הרדיאלי של הסילון יעביר יותר חום, כך שהחתך יתרחב. החומר המותך משני צידי החתך מתאסף ומתמצק בקצה התחתון ויוצר סיגים שלא קל לנקות, והקצה העליון של החתך מחומם וממיס ליצירת פינה מעוגלת.
ד.כאשר המהירות נמוכה במיוחד, הקשת אף תכבה עקב החתך רחב מדי. זה מראה שאיכות חיתוך טובה ומהירות חיתוך אינן ניתנות להפרדה.
3. זרם חיתוך פלזמה
זרם החיתוך הוא פרמטר חשוב בתהליך החיתוך, הקובע ישירות את עובי ומהירות החיתוך, כלומר, יכולת החיתוך, המשפיעה על השימוש הנכון במכונת חיתוך פלזמה לחיתוך מהיר באיכות גבוהה, יש להבין לעומק את פרמטרי תהליך החיתוך ולשלוט בהם.
א. ככל שזרם החיתוך גדל, אנרגיית הקשת עולה, כושר החיתוך עולה, ומהירות החיתוך עולה בהתאם.
ב. ככל שזרם החיתוך גדל, קוטר הקשת גדל, והקשת נעשית עבה יותר, מה שהופך את החיתוך רחב יותר.
ג. זרם חיתוך מוגזם מגביר את העומס התרמי של הזרבובית, הפייה ניזוקה בטרם עת ואיכות החיתוך יורדת באופן טבעי, ואפילו חיתוך רגיל לא ניתן לבצע.
כאשר בוחרים ספק כוח לפני חיתוך פלזמה, לא ניתן לבחור ספק כוח גדול מדי או קטן מדי. עבור ספק כוח גדול מדי, זה בזבוז לשקול את עלות החיתוך, כי זרם גדול כל כך לא ניתן להשתמש בכלל. כמו כן, בגלל החיסכון בתקציב החיתוך, בעת בחירת ספק הכוח הפלזמה, המבחר הנוכחי קטן מדי, כך שהוא לא יכול לעמוד בדרישות החיתוך שלו במהלך החיתוך בפועל, מה שמזיק מאוד למכונת חיתוך CNC עצמה. גאבורטק מזכירה לבחור את זרם החיתוך ואת הזרבובית המתאימה לפי עובי החומר.
4. גובה הזרבובית
זרבובית h8 מתייחסת למרחק בין קצה הזרבובית למשטח החיתוך, המהווה חלק מכל אורך הקשת. חיתוך קשת פלזמה משתמש בדרך כלל בזרם קבוע או ירידה תלולה באספקת חשמל חיצונית. לאחר הגדלת הזרבובית h8, הזרם משתנה מעט, אך הוא יגדיל את אורך הקשת ויגרום למתח הקשת לעלות, ובכך להגדיל את כוח הקשת; אך בו זמנית ככל שאורך הקשת החשוף לסביבה גדל, האנרגיה שאבד על ידי עמוד הקשת גדלה.
במקרה של ההשפעה המשולבת של 2 הגורמים, תפקידו של הראשון לרוב מתבטל לחלוטין על ידי האחרון, אך אנרגיית החיתוך האפקטיבית תפחת, וכתוצאה מכך ירידה ביכולת החיתוך. זה מראה בדרך כלל שכוח הנשיפה של סילון החיתוך נחלש, סיגים שיוריים בחלק התחתון של החתך גדלים, והקצה העליון נמס יתר על המידה כדי לייצר פינות מעוגלות. בנוסף, בהתחשב בצורת סילון הפלזמה, קוטר הסילון מתרחב כלפי חוץ לאחר היציאה מפתח הלפיד, ועלייה ב-h8 של הזרבובית גורמת בהכרח להגדלת רוחב החתך. לכן, כדאי לשפר את מהירות החיתוך ואיכות החיתוך על ידי בחירת הזרבובית h8 קטנה ככל האפשר. עם זאת, כאשר הזרבובית h8 נמוכה מדי, היא עלולה לגרום לתופעת קשת כפולה. שימוש בזרבובית הקרמיקה החיצונית יכול להגדיר את הזרבובית h8 לאפס, כלומר, פני הקצה של הזרבובית נוגעים ישירות למשטח לחיתוך, וניתן להשיג אפקט טוב.
5. Power Arc
על מנת להשיג קשת חיתוך קשת פלזמה דחוסה במיוחד, פיית החיתוך משתמשת בצמצם זרבובית קטן יותר, אורך חור ארוך יותר ומחזקת את אפקט הקירור, מה שיכול להגביר את הזרם העובר דרך החתך האפקטיבי של הזרבובית, כלומר, צפיפות ההספק של הקשת הגדלת. אבל באותו זמן, דחיסה גם מגבירה את אובדן הכוח של הקשת. לכן, האנרגיה האפקטיבית בפועל המשמשת לחיתוך קטנה מתפוקת הכוח של ספק הכוח. שיעור ההפסד הוא בדרך כלל בין 25% ל 50%. שיטות מסוימות כגון חיתוך קשת פלזמה דחיסת מים שיעור איבוד האנרגיה יהיה גדול יותר, יש לקחת בחשבון נושא זה בעת ביצוע תכנון פרמטרים של תהליך חיתוך או חישוב כלכלי של עלויות חיתוך.
העובי של לוחות מתכת המשמשים בתעשייה הוא בעיקר מתחת 50mm. חיתוך עם קשתות פלזמה קונבנציונליות בטווח עובי זה מביא לרוב לחיתוכים גדולים וקטנים, והקצה העליון של החיתוך יגרום גם לירידה בדיוק בגודל החיתוך ולהגדלת כמות העיבודים הבאים. בעת שימוש בקשת פלזמה חמצן וחנקן לחיתוך פלדת פחמן, אלומיניום ופלדת אל חלד, כאשר עובי הצלחת הוא בטווח של 10 ~ 25mm, בדרך כלל ככל שהחומר עבה יותר, כך הניצב של קצה הקצה טוב יותר, ושגיאת הזווית של קצה החיתוך היא 1 מעלות ~ 4 מעלות. כאשר עובי הצלחת קטן מ 1mm, ככל שעובי הצלחת יורד, שגיאת זווית החתך גדלה מ-3 ° ~ 4 ° ל- 15 ° ~ 25 °.
נהוג להאמין כי הסיבה לתופעה זו נובעת מחוסר איזון של כניסת החום של סילון הפלזמה על פני השטח החתוך, כלומר, האנרגיה של קשת הפלזמה משתחררת יותר בחלק העליון של החתך מאשר בחלק התחתון. חוסר איזון זה של שחרור אנרגיה קשור קשר הדוק לפרמטרים רבים של תהליך, כגון מידת דחיסת קשת הפלזמה, מהירות חיתוך והמרחק בין הזרבובית לחומר העבודה. הגדלת הדחיסה של הקשת יכולה להרחיב את סילון הפלזמה בטמפרטורה גבוהה ליצירת אזור בטמפרטורה גבוהה אחידה יותר, ובמקביל להגביר את מהירות הסילון, מה שיכול להפחית את הפרש הרוחב בין החתכים העליונים לתחתונים. עם זאת, דחיסה מופרזת של חרירי קונבנציונליים גורמת לעתים קרובות לקשת כפולה, אשר לא רק צורכת אלקטרודות וחיריים, מה שהופך את התהליך לבלתי אפשרי, אלא גם מוביל לירידה באיכות החיתוך. בנוסף, מהירות גבוהה מדי וזרבובית גבוהה מדי h8 יגדילו את ההבדל בין הרוחב העליון והתחתון של החיתוך.
