Plasmaschneiden von Metall Metallbearbeitungsmaschinen

Bei der Verarbeitung von leitfähigen Metallen wird ein Plasmaschneiden verwendet. Das verarbeitete Material erhält Energie aus einer Stromquelle durch ionisiertes Gas. Das Standardsystem umfasst eine Stromquelle, einen Zündkreis und einen Fräser, der die Stromversorgung, Ionisation und Steuerung für ein hochwertiges, leistungsstarkes Schneiden von verschiedenen Metallen bietet.

Der Ausgang der DC-Quelle gibt die Dicke und die Geschwindigkeit der Materialbearbeitung an und pflegt den Lichtbogen.

Der Zündkreis ist in Form eines Hochfrequenz-Wechselstromgenerators von 5-10 Tausend V Frequenz von 2 MHz implementiert, der ein hochintensives Lichtbogen erzeugt, das ionisierende Gas in den Zustand des Plasmas schafft.

Der Messer ist der Halter für Verbrauchsmaterialien – die Düse und die Elektrode – und sorgt für die Kühlung dieser Teile mit Gas oder Wasser. Die Düse und die Elektrode werden komprimiert und halten einen ionisierten Strahl auf.

Manuelle und mechanisierte Systeme dienen verschiedenen Zwecken und erfordern unterschiedliche Geräte. Nur der Benutzer kann bestimmen, welcher am besten für seine Bedürfnisse geeignet ist.

Das Metallschneiden durch Plasma ist ein thermisches Verfahren, bei dem ein Bündel von ionisiertem Gas ein elektrisch leitfähiges Metall auf eine Temperatur erwärmt, die seinen Schmelzpunkt übersteigt und das geschmolzene Metall durch das Loch entfernt. Ein elektrischer Lichtbogen entsteht zwischen der Elektrode im Brenner, auf die das negative Potential aufgebracht wird, und einem Billet mit einem positiven Potential, und das Material wird durch einen ionisierten Gasstrom unter Druck bei einer Temperatur von 770 bis 1400 ° C geschnitten. Der Strahl des Plasmas (ionisiertes Gas) wird konzentriert und durch die Düse geleitet, wo es kondensiert wird und in der Lage ist, eine Vielzahl von Metallen zu schmelzen und zu schneiden. Dies ist der Hauptprozess für das manuelle und mechanisierte Plasmaschneiden.

Manuelles Schneiden

Das manuelle Schneiden von Metall durch Plasma erfolgt mit Hilfe von ausreichend kleinen Geräten mit einem Plasmabrenner. Sie sind manövrierfähig, vielseitig und können für verschiedene Aufgaben eingesetzt werden. Ihre Fähigkeiten hängen von der aktuellen Festigkeit des Schneidsystems ab. Die Parameter der manuellen Schneideinstellungen reichen von 7-25 A bis 30-100 A. Einige Geräte können jedoch bis zu 200 Ampere produzieren, sind aber nicht weit verbreitet. In manuellen Systemen wird üblicherweise technische Luft als Plasma-bildendes und abschirmendes Gas verwendet. Sie sind so ausgelegt, dass sie mit einer anderen Eingangsspannung betrieben werden können, die von 120 bis 600 V variieren kann und auch in Ein- oder Dreiphasennetzwerken eingesetzt werden kann.

Manuelles Plasma für das Metallschneiden wird häufig in Werkstätten verwendet, die feine Materialien, Fabrikwartungsdienste, Reparaturwerkstätten, Schrottmetall-Empfangspunkte, für Bau- und Montagearbeiten, Schiffbau, Autowerkstätten und Kunstwerkstätten behandeln. In der Regel wird es zum Überschneiden verwendet. Eine typische 12-Ampere-Plasmamaschine schneidet maximal eine 5-mm-Schicht aus Metall mit einer Geschwindigkeit von ca. 40 mm pro Minute. Eine 100-Ampere-Vorrichtung schneidet eine 70-mm-Schicht mit einer Geschwindigkeit von bis zu 500 mm / min.

Typischerweise wird das manuelle System in Abhängigkeit von der Dicke des Materials und der gewünschten Verarbeitungsgeschwindigkeit ausgewählt. Ein Gerät, das eine hohe Stromstärke bietet, arbeitet schneller. Beim Schneiden mit hoher Stromstärke wird es jedoch schwieriger, die Qualität der Arbeit zu kontrollieren.

Maschinenbearbeitung

Das mechanisierte Schneiden von Metall durch Plasma wird an Anlagen durchgeführt, die im Allgemeinen viel größer als manuelle sind und in Kombination mit Schneidtischen verwendet werden, einschließlich eines Wasserbades oder einer Plattform, die mit verschiedenen Antrieben und Motoren ausgerüstet ist. Darüber hinaus sind die mechanisierten Systeme mit einer CNC- und Jet-Head-Höhensteuerung ausgestattet, die eine vorgegebene Brennerhöhe und Spannungsregelung beinhalten kann. Mechanisierte Plasmaschneidanlagen können auf anderen Metallbearbeitungsanlagen wie Stanzpressen, Laserschneidmaschinen oder Robotersystemen installiert werden. Die Größe der mechanisierten Konfiguration hängt von der Größe der Tabelle und der verwendeten Plattform ab. Die Sägemaschine kann kleiner als 1200×2400 mm und mehr als 1400×3600 mm sein. Solche Systeme sind nicht sehr mobil, also vor der Installation, alle ihre Komponenten sollten zur Verfügung gestellt werden, sowie ihre Lage.

Leistungsbedarf

Standard-Stromversorgungen haben einen maximalen Strombereich von 100 bis 400 A für Sauerstoffschneiden und von 100 bis 600 A für Stickstoff. Viele Systeme arbeiten in einem niedrigeren Bereich, zum Beispiel von 15 bis 50 A. Es gibt Systeme mit Stickstoffschneiden mit einem Strom von 1000 A und höher, aber sie sind selten. Die Eingangsspannung für mechanisierte Plasmasysteme beträgt 200-600 V in einem dreiphasigen Netz.

Gasanforderungen

Zum Schneiden von weichem und rostfreiem Stahl werden Aluminium, sowie verschiedene exotische Materialien, Druckluft, Sauerstoff, Stickstoff und eine Mischung aus Argon und Wasserstoff verwendet. Ihre Kombinationen dienen als Plasmabildungs- und Hilfsgas. Zum Beispiel wird beim Schneiden von Weichstahl das Ausgangsgas häufig Stickstoff, plasmabildender Sauerstoff und Druckluft als Hilfsmittel verwendet.

Sauerstoff wird für Weichkohlenstoffstahl verwendet, weil es hochwertige Materialeffekte bis zu 70 mm Dicke produziert. Sauerstoff kann auch als Plasma-bildendes Gas für Edelstahl und Aluminium wirken, aber das Ergebnis ist nicht sehr genau. Stickstoff dient als Plasma- und Hilfsgas, da es ein hervorragendes Schneiden nahezu jeder Art von Metall bietet. Einsatz bei hohen Strömen und ermöglicht die Verarbeitung von Blech bis zu 75 mm Dicke und als Hilfsgas für Stickstoff und Argon-Wasserstoff-Plasma.

Druckluft ist das häufigste Gas, sowohl Plasma als auch Hilfsmittel. Wenn ein Niederstromschneiden von Blech mit einer Dicke von bis zu 25 mm erfolgt, verlässt es eine oxidierte Oberfläche. Beim Schneiden mit Luft ist Stickstoff oder Sauerstoff ein Hilfsgas.

Eine Mischung aus Argon mit Wasserstoff wird im allgemeinen für die Verarbeitung von rostfreiem Stahl und Aluminium verwendet. Bietet einen hochwertigen Schnitt und ist für mechanisierte Schneidblätter mit einer Dicke von mehr als 75 mm notwendig. Kohlendioxid kann auch als Hilfsgas beim Schneiden von Metall mit Stickstoffplasma verwendet werden, da dies mit den meisten Materialien arbeiten kann und eine gute Qualität garantiert.

Eine Mischung von Stickstoff mit Wasserstoff und Methan wird auch manchmal im Plasmaschneidverfahren verwendet.

Was ist noch nötig?

Die Wahl von Plasma- und Hilfsgasen sind nur zwei der wichtigsten Entscheidungen, die bei der Installation oder Verwendung eines mechanisierten Plasmasystems berücksichtigt werden müssen. Gas-Tanks können gekauft oder gemietet werden, sie sind in verschiedenen Größen erhältlich, und entsprechende Bedingungen müssen erstellt werden, um sie zu speichern. Die Installation des Systems erfordert eine erhebliche elektrische Verdrahtung und Leitungen für Gas- und Kühlflüssigkeit. Neben dem am meisten mechanisierten Plasmasystem ist es erforderlich, einen Tisch, eine Schneidmaschine, eine CNC und eine THC zu wählen. OEMs bieten in der Regel eine Vielzahl von Hardware-Optionen, die für jede Geräte-Konfiguration geeignet sind.

Brauchen Sie Mechanisierung?

Aufgrund der Komplexität der Wahl des mechanisierten Prozesses des Plasmaschneidens ist es notwendig, viel Zeit damit zu verbringen, verschiedene Konfigurationen und Kriterien des Systems zu erforschen. Bitte beachten Sie:

• Arten von Teilen, die geschnitten werden;
• Die Zahl der industriellen Produkte in der Charge;
• Gewünschte Geschwindigkeit und Qualität des Schneidens;
• Kosten für Verbrauchsmaterialien
• Die Gesamtkosten des Betriebs der Konfiguration, einschließlich Strom, Gas und Arbeit.

Die Größe, Form und Anzahl der produzierten Teile kann die notwendige industrielle Industrieausrüstung bestimmen – die Art der CNC, Tisch und Plattform. Zum Beispiel kann die Herstellung von Kleinteilen eine Plattform mit einem spezialisierten Antrieb erfordern. Rackantriebe, Servoantriebe, Antriebsverstärker und Sensoren, die auf Plattformen eingesetzt werden, bestimmen die Schnittqualität und die maximale Systemgeschwindigkeit.

Qualität und Geschwindigkeit hängt auch davon ab, welche Art von Metallbearbeitungsmaschinen, CNC und Gasen verwendet werden. Ein mechanisiertes System mit einstellbarem Strom- und Gasfluss am Anfang und am Ende des Schneidens reduziert den Materialverbrauch. Darüber hinaus wird mit einer CNC mit großer Speicherkapazität und einer Auswahl möglicher Einstellungen (z. B. einer Fackelhöhe am Ende des Schnittes) und einer schnellen Datenverarbeitung (Eingangs- / Ausgangskommunikation) die Ausfallzeiten reduziert und die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Betriebs erhöht.

Letztlich sollte die Entscheidung, ein mechanisiertes Plasma-Schneidesystem zu kaufen oder zu aktualisieren, manuell sein.

Plasmaschneiden von Metall: Ausrüstung

Hypertherm Powermax45 ist ein tragbares Gerät mit einer großen Anzahl von Standardkomponenten auf der Grundlage eines Inverters, d.h. eines isolierten Gate-Bipolartransistors. Das Arbeiten mit ihm ist sehr einfach, unabhängig davon, ob der dünne Stahl oder das Blech mit einer Geschwindigkeit von 500 mm / Minute oder 25 mm bei einer Geschwindigkeit von 125 mm / min 12 mm dick geschnitten wird. Das Gerät ist in der Lage, mehr Leistung zum Schneiden von verschiedenen Arten von leitfähigen Materialien wie Stahl, Edelstahl und Aluminium zu erzeugen.

Das Stromnetz hat einen Vorteil gegenüber Analoga. Die Eingangsspannung beträgt 200-240 V einphasig mit einer Leistung von 34/28 A bei einer Leistung von 5,95 kW. Änderungen der Eingangsspannung des Netzes werden durch die Boost Conditioner-Technologie kompensiert, dank derer der Cutter eine erhöhte Leistung bei niedrigen Spannungen mit Schwankungen der Eingangsleistung und auch mit Generatorleistung zeigt. Interne Komponenten werden mit dem PowerCool-System effektiv gekühlt, was eine höhere Produktivität, Betriebszeit und Zuverlässigkeit des Gerätes ermöglicht. Ein weiteres wichtiges Merkmal dieses Produktes ist die FastConnect-Brennerverbindung, die den mechanisierten Einsatz erleichtert und die Vielseitigkeit verbessert.

Der Powermax45-Brenner hat eine doppeltwinklige Konstruktion, die die Düsenlebensdauer verlängert und die Betriebskosten senkt. Es ist mit der Funktion von Conical Flow ausgestattet, die die Energiedichte des Lichtbogens erhöht, was die Krätze deutlich reduziert und ein hochwertiges Plasmaschneiden erzeugt. Preis Powermax45 – 1800 $.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i hat die größte Schneidleistung dieser Linie: Die Nenndicke des Schneidens beträgt 16 mm bei einer Geschwindigkeit von 224 mm / min und maximal 22 mm. Im Vergleich zu Analoga ist der Betriebsstrom des Gerätes um 30% geringer. Ein Plasmaschneider eignet sich für Tankstellen, Reparaturwerkstätten und für den Bau von kleinen Gebäuden.

Das Gerät zeichnet sich durch einen leichten, aber leistungsstarken Wechselrichter, eine ergonomische Anlaufsicherung, einen effizienten Luftverbrauch und kostengünstige Verbrauchsmaterialien des Brenners aus, die ein sicheres, hochwertiges und kostengünstiges Plasmaschneiden sicherstellt. Der Preis von AirForce 700i beträgt 1500 $.

Das Kit beinhaltet einen ergonomischen manuellen Brenner, Kabel, 2 austauschbare Spitzen und 2 Elektroden. Der Gasverbrauch beträgt 136 l / min bei einem Druck von 621-827 kPa. Das Gewicht des Gerätes beträgt 14,2 kg.

Die 40 Ampere Leistung bietet außergewöhnliche Blechschneidleistung – schneller als mechanische, Gas- und Plasmageräte anderer Hersteller.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme – ein kleines Gerät, leistungsstark genug zum Schneiden von verschiedenen Arten von Stahl, Aluminium und anderen leitfähigen Metallen.

Es wird durch ein Wechselstromnetz von 120-240 V Spannung versorgt, die automatisch auf die angelegte Spannung anpasst. Leichtes und kompaktes Design macht das Gerät sehr tragbar.

Dank der Auto-Refire-Technologie wird der Lichtbogen automatisch gesteuert, so dass die Taste nicht ständig gedrückt wird. Die nominale Schnittdicke bei einem Strom von 40 A beträgt 16 mm bei einer Geschwindigkeit von 330 mm / min und die maximale Dicke beträgt 22,2 mm bei 130 mm / min. Der Leistungsverbrauch beträgt 6,3 kW. Das Gewicht des Gerätes in manueller Ausführung beträgt 10,5 kg und bei einem Maschinenschneider – 10,7 kg. Da das Plasmagas, Luft oder Stickstoff verwendet wird.

Die Zuverlässigkeit des Miller 625 wird durch die Wind-Tunnel-Technologie gewährleistet. Dank dem eingebauten High-Speed-Fan, Staub und Schmutz nicht in das Gerät zu bekommen. LED-Anzeigen informieren über Druck, Temperatur und Leistung. Der Preis des Gerätes beträgt 1800 $.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D ist ein tragbares und kompaktes Plasmagerät. Bei einem Gewicht von 10,2 kg treten Probleme mit seiner Bewegung nicht auf. Der vom Digitalwandler erzeugte 50-Ampere-Strom sowie der leistungsstarke MOSFET-Transistor sorgen für ein effektives Schneiden von Weichstahl mit einer Dicke von 16 mm und 12 mm aus rostfreiem Stahl oder Aluminium.

Das Gerät passt sich automatisch an die Spannung und Frequenz des Netzwerks an. Die Länge des Schlauches beträgt 2,9 m. Der Hilfsbogen mit dem Metall berührt nicht, was es ermöglicht, das Gerät zum Schneiden von rostigen, unbearbeiteten und lackierten Materialien zu verwenden. Das Gerät ist sicher zu bedienen. Die für das Schneiden verwendete Druckluft ist für den Menschen nicht schädlich. Ein robustes, schlagfestes Gehäuse schützt das Gerät zuverlässig vor Staub und Schmutz. Preis Lotos LTP5000D – 350 $.

Beim Kauf eines Plasmaschneiders sollten Sie immer Qualität vorgeben. Man sollte sich der Versuchung bewusst sein, ein billiges, minderwertiges Gerät zu erwerben, da seine schnelle Verschleiß auf lange Sicht zu viel größeren Kosten führen wird. Natürlich ist es auch nicht wert zu bezahlen, es gibt genug anständige Budget-Optionen ohne Zubehör und hohe Kapazitäten, die nie benötigt werden.