Урок №108

Тема уроку №129

"Технологія плазмово-дугового різання"

Плазма – це іонізований квазінейтральный газ, який утворює нейтральні молекули і заряджені частинки. Плазма виникає при нагріванні квазінейтрального газу (наприклад кисню) до досить високої температури при його активній іонізації. За рахунок рухливості частинок в газі, плазма має властивість проводити електричний струм.

Газ нагріваємо приблизно до 10000 ° С, створюємо тиск і іонізацію – отримуємо плазму. Далі переходимо до визначення плазмової різки.

Плазмове різання – це один із способів розкрою металу, при якому в якості ріжучого інструменту виступає струмінь плазми.

Між електродом і соплом, запалюється електрична дуга, в сопло подається газ (повітря або кисень) тиском 6-8 атмосфер, при взаємодії з електричною дугою газ нагрівається до температури 5000-30000 оС і перетворюється в плазмовий струмінь.

 Гази, що використовуються в плазмової різки

В даному випадку, в якості плазмоутворюючого газу використовується повітря. Це, мабуть, найдешевший варіант плазмового розкрою. Повітря підходить для різання майже всіх видів металів: чорна сталь, неіржавіюча сталь, мідь, латунь та ін. Повітря дає середні показники щодо якості та швидкості розкрою і підходить для більшості користувачів плазмового різання.

Кисневе плазмове різання

Кисень використовується в більш професійних системах плазмової різки, де необхідно отримати найкращу якість і найбільшу швидкість розкрою. Кажучи про якість, ми маємо на увазі перпендикулярність реза і мінімальна кількість шлаку (облоя) з нижньої сторони вирізаючої деталі.

Плазмове різання з використанням захисних газів

Дана технологія використовується в передових професійних системах плазмового розкрою. Комплекси такого обладнання коштують від 5 до 12 млн. рублів. В якості ріжучого газу можуть бути використані: Кисень (О2), Азот (N2), Аргон (Ar) і повітря. Ці гази можуть використовуватися як захисні, в певних пропорціях. Використання захисних газів дозволяє наблизити плазмове різання товстих заготовок (до 50 мм) до якості лазерної.

Найбільш часто використовувані показники плазмового різання:

1. Товщина металу, що розрізає 0,5-70 мм Залежить від струму різання

2. Товщина плазмового струменя 0,5-2 мм Залежить від товщини металу

3. Швидкість плазмового різання 250-10000 мм/хв Залежить від струму різання та товщини металу

4. Тиск газу 5-12 Атм Залежить від потужності джерела плазми

5. Струм плазмового різання 20-800 A Залежить від товщини металу

В силу своєї універсальності і доступності плазмова різка сьогодні застосовується майже на всіх середніх і великих підприємствах, які займаються металообробкою.

З застосуванням плазмового різання виготовляються металоконструкції та вироби: двері, ворота, хвіртки, забори, художні орнаменти, візерунки і флюгера, вішалки, відводи вентиляції, палі, та інші металовироби.

Багато підприємці будують бізнес на плазмової різки, маючи у себе обладнання і приймаючи замовлення на розкрій металу.

Переваги плазмового різання:

• Розкрій металу від 0,5 до 50 мм;

• Розкрій всіх видів металів (алюміній, мідь, титан, неіржавіюча сталь, сталь тощо);

• Точність плазмового різання 0,25-0,35 мм;

• Швидкість розкрою тонких металів до 7 м/хв, швидкий пробою металу;

• Мобільність ручних плазмових апаратів;

• Висока ступінь готовності деталей (мінімальна очищення від шлаку).

Недоліки плазмового різання

• Відносно висока вартість якісних плазмових апаратів;

• Висока вартість витратних матеріалів (сопло, електрод, захисний екран);

• Наявність мінімальної конусності різа;

• Плазмове різання супроводжується дією шкідливих факторів: інтенсивним високочастотним шумом, виділенням пило-газових сумішей, що містять конденсат пари і оксиди металів, озон і оксиди азоту, інтенсивним випромінюванням в оптичному діапазоні, тепловим випромінюванням. 

 Охорона праці

    Технологія плазмового різання металу є небезпечною для робочого і оточуючих. При здійсненні операції професіонали своєї справи рекомендують використовувати захисний костюм зварювальника і спеціальний щиток із затемненими стеклами. При розрізі металевих поверхонь можливий вплив небажаних ефектів:

• Тепловий мікроклімат в зоні працюючої людини;

• Опромінення ультрафіолетовим спектром;

• Вплив розплавленого металу;

• Збільшене напруга;

     Температурні показники при різанні плазмою досягають тисяч градусів за Цельсієм. Людина може отримати опіки під час проведення різання. Опіковий ризик знижується, якщо процес автоматизований. Випромінювання, яке виникає в період експлуатування пристрою здатне викликати опіки очного сектора працюючого. Щоб цього не сталося досить користуватися маскою або щитком із захисними темними стеклами. На практиці щиток менш комфортний, так як доводиться постійно притримувати рукою, а це сковує і обмежує руху зварювальника.

    Техніка безпеки на місці різання металу плазмою включає в себе уважний огляд устаткування на наявність несправностей. Варто пам'ятати, що несправним пристроєм користуватися не можна, навіть якщо дуже потрібно. При проведенні різання не слід стукати плазмотроном для видалення розплавлених залишків. В іншому випадку він пошкодиться. Також під час проведення робіт необхідно постійного контролювати напругу мережі.