Базовая информация по плазменной резке и ПО для плазменной резки

На сегодняшний день в условиях промышленных предприятий из всех типов резки чаще всего используют плазменную. Это стало возможно благодаря тому, что именно плазма сочетает в себе качество резки, производительность, низкие эксплуатационные затраты и универсальность.

Что такое плазма?

Плазма является четвертым состоянием вещества. Обычно на ум приходят всего три состояния вещества: твердое, жидкое и газообразное. Для такого распространенного вещества как вода, эти три состояния: лед, вода и пар.

Схема использования тепловой энергии для выработки плазмы

Разница между этими состояниями связана с их уровнями относительной энергии. При воздействии энергии в виде тепла на лед он тает и превращается в воду; дальнейшее нагревание приводит к испарению воды и образованию пара. Передача значительно большего количества энергии пару — нагрев его до температуры приблизительно 11 700 °C — приведет к разложению пара на некоторое количество составляющих его газов, при этом пар приобретет способность проводить электрический ток, то есть становится ионизированным. Такой ионизированный газ высокой температуры называется плазмой.

В системе плазменной резки для передачи энергии электропроводящему обрабатываемому материалу используется поток плазмы. Как правило, поток плазмы образуется путем подачи газа, например азота, кислорода, аргона или даже воздуха через узкое сопло под давлением. Электрический ток, генерируемый внешним источником тока, передает определенное количество энергии потоку газа, достаточное для его ионизации и перехода в состояние плазменной дуги; при этом значение температуры находится в районе 40 000 ˚F. Под воздействием плазменной дуги происходит расплавление материала заготовки и выдувание расплавленного металла; таким образом осуществляется резка обрабатываемого материала.

Компоненты систем плазменной резки

Система плазменной резки в базовой конфигурации включает в себя следующие компоненты:

Источник питания – Источник питания постоянного тока. Напряжение холостого хода обычно находится в диапазоне от 240 до 400 В пост. тока. Выходной ток источника и суммарная мощность определяют скорость резки и толщину материала, который способна обрабатывать система. Основная функция источника тока состоит в обеспечении достаточной энергии для поддержания плазменной дуги после ионизации.
Контур зажигания дуги–В большинстве резаков с жидкостным охлаждением с силой тока 130 А или выше контур представляет собой высокочастотный генератор, подающий на выход переменное напряжение от 5000 до 10000 В с частотой 2 МГц. Это напряжение используется для создания дуги высокой интенсивности внутри резака, чтобы ионизировать газ и получить плазму. В отличие от указанной выше высокочастотной пусковой схемы, в резаках систем воздушно-плазменной резки для ионизации газа как правило используется технология движущегося электрода или “контактного пуска”.
Резак –Служит держателем для расходных деталей — сопла и электрода — и обеспечивает охлаждение этих деталей газом или водой. Сопло и электрод сжимаются и поддерживают плазменную струю.

ПО для плазменной резки

В механизированном оборудовании для программирования машин используется ПО для плазменной резки. В некоторых случаях для программирования отдельных частей или небольших проходов прожига можно использовать ПО для ЧПУ, но большинство производителей и изготовителей работают с ПО, которое обычно называют САПР/АСТПП для раскроя. Такое ПО имеет намного больше функций и возможностей.

Некоторые типы программного обеспечения САПР/АСТПП для плазменной резки могут управлять практически всеми параметрами операций плазменной резки, а также автоматически устанавливать их значения. К примеру, ПО ProNest^® от Hypertherm поддерживает такие параметры как ток дуги, напряжение, предварительная подача газа, настройки потока газа, скорости резки, значения высоты резки, типы и высоты прожига и т. д. Все это нужно для того, чтобы упростить работу оператора машины’ и повысить производительность.

В число других функций, которые часто встречаются в ПО для плазменной резки, входят:

Избежание столкновений
Цепная резка
Мостовая резка
Резка по общей линии
Резка набором головок
Разрез каркаса

А в некоторых случаях ПО может обеспечить оптимальные результаты резки, такие как:

более высокое качество отверстий
более простая настройка реза со скосом
снижение времени цикла

Стандартные области применения плазмы; отрасли промышленности, в которых плазма находит свое применение

Плазму применяют как в ручных, так и механизированных системах для резки широкого спектра электропроводящих материалов, в том числе низкоуглеродистой, углеродистой, нержавеющей стали, алюминия, меди, латуни и других металлов.