Taglio metalli con plasma. Attrezzature per la lavorazione dei metalli

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Il taglio al plasma viene utilizzato nella lavorazione dei metalli conduttivi. Il materiale in lavorazione riceve energia da una fonte di corrente attraverso gas ionizzato. Il sistema standard include una fonte di alimentazione, un circuito di accensione e una torcia che forniscono la potenza, la ionizzazione e il controllo necessari per un taglio di qualità e ad alte prestazioni su una varietà di metalli.

L'uscita di potenza CC imposta lo spessore e la velocità di taglio del materiale e mantiene l'arco.

Il circuito di accensione è realizzato sotto forma di un generatore di tensione alternata ad alta frequenza di 5-10 mila V con una frequenza di 2 MHz, che crea un arco ad alta intensità che ionizza il gas allo stato plasma.

La torcia è un supporto per materiali di consumo - ugello ed elettrodo - e fornisce il raffreddamento di queste parti con gas o acqua. L'ugello e l'elettrodo sono compressi e supportano il getto ionizzato.

I sistemi manuali e meccanizzati hanno scopi diversi e richiedono attrezzature diverse. Solo l'utente può determinare quale è il migliore per le proprie esigenze.

Il taglio dei metalli con il plasma è una termicaun processo in cui un fascio di gas ionizzato riscalda un metallo elettricamente conduttivo a una temperatura superiore al suo punto di fusione e rimuove il metallo fuso attraverso un foro. Si verifica un arco elettrico tra l'elettrodo nel bruciatore, a cui viene applicato un potenziale negativo, e il pezzo con un potenziale positivo, e il materiale viene tagliato da un flusso di gas ionizzato sotto pressione a una temperatura compresa tra 770 e 1400 °C. Un getto di plasma (gas ionizzato) viene concentrato e diretto attraverso un ugello, dove condensa e diventa in grado di fondere e tagliare un'ampia varietà di metalli. Questo è il processo di base per il taglio plasma sia manuale che meccanizzato.

Taglio a mano

Il taglio manuale del metallo con il plasma viene eseguito utilizzando dispositivi abbastanza piccoli con una torcia al plasma. Sono manovrabili, versatili e possono essere utilizzati per svolgere vari compiti. Le loro capacità dipendono dalla forza attuale del sistema di taglio. Le impostazioni di taglio manuale vanno da 7-25 A a 30-100 A. Alcuni dispositivi, tuttavia, possono produrre fino a 200 ampere, ma questi non sono ampiamente utilizzati. Nei sistemi manuali, l'aria di processo viene solitamente utilizzata come plasma e gas di protezione. Sono progettati in modo tale da poter essere utilizzati con varie tensioni di ingresso, che possono variare da 120 a 600 V, e possono essere utilizzati anche in reti monofase o trifase.

Il plasma portatile per il taglio dei metalli è comunemente usato nelle officine che lavorano sottilimateriali, servizi di manutenzione di fabbrica, officine riparazioni, punti di raccolta rottami metallici, nei lavori di costruzione e installazione, nelle costruzioni navali, autofficine e laboratori d'arte. Di norma, viene utilizzato per tagliare l'eccesso. Una tipica taglierina al plasma da 12 amp taglia un massimo di 5 mm di metallo a una velocità di circa 40 mm al minuto. 100 amp tagliano uno strato di 70 mm fino a 500 mm/min.

Di norma, il sistema manuale viene selezionato in base allo spessore del materiale e alla velocità di lavorazione desiderata. Un dispositivo che fornisce corrente elevata è più veloce. Tuttavia, quando si taglia con corrente elevata, diventa più difficile controllare la qualità del lavoro.

Lavorazione

Il taglio plasma meccanizzato viene eseguito su macchine solitamente molto più grandi di quelle manuali, e viene utilizzato in combinazione con tavoli da taglio, anche a bagnomaria o con piattaforma dotata di vari azionamenti e motori. Inoltre, i sistemi meccanizzati sono dotati di CNC e controllo dell' altezza del getto della testa di taglio, che può includere la preimpostazione dell' altezza della torcia e il controllo della tensione. I sistemi di taglio plasma meccanizzato possono essere installati su altre apparecchiature per la lavorazione dei metalli come presse per stampaggio, taglierine laser o sistemi robotici. La dimensione della configurazione meccanizzata dipende dalle dimensioni del tavolo e dalla piattaforma utilizzata. La sezionatrice può essere più piccola di 1200x2400 mm e più grande di 1400x3600mm. Tali sistemi non sono molto mobili, quindi prima dell'installazione dovresti considerare tutti i loro componenti, così come la loro posizione.

Requisiti di alimentazione

Gli alimentatori standard hanno una gamma di corrente massima da 100 a 400 A per il taglio con ossitaglio e da 100 a 600 A per il taglio con azoto. Molti sistemi funzionano nella gamma più bassa, ad esempio da 15 a 50 A. Esistono sistemi di taglio dell'azoto con correnti di 1000 A e oltre, ma sono rari. La tensione di ingresso per i sistemi al plasma meccanizzati è 200-600 V trifase.

Requisiti del gas

Le miscele di aria compressa, ossigeno, azoto e argon/idrogeno sono comunemente usate per tagliare acciaio dolce, acciaio inossidabile, alluminio e vari materiali esotici. Le loro combinazioni fungono da plasma e gas ausiliari. Ad esempio, quando si taglia l'acciaio dolce, il gas di partenza è spesso l'azoto, il plasma è l'ossigeno e l'aria compressa viene utilizzata come ausiliario.

L'ossigeno viene utilizzato per l'acciaio al carbonio dolce perché produce tagli di alta qualità in materiali fino a 70 mm di spessore. L'ossigeno può anche fungere da gas plasma per acciaio inossidabile e alluminio, ma il risultato non è del tutto accurato. L'azoto funge da plasma e gas ausiliario in quanto fornisce eccellenti prestazioni di taglio praticamente su qualsiasi tipo di metallo. Viene utilizzato ad alte correnti e permette di lavorare lamiere fino a 75 mm di spessore e come gas ausiliario per plasma di azoto e argon-idrogeno.

L'aria compressa è il gas più comune sia per il plasma che per i gas ausiliari. Quando viene eseguito il taglio a bassa corrente di lamiere fino a 25 mm di spessore, lascia una superficie ossidata. Quando si taglia con aria, azoto o ossigeno è il gas ausiliario.

La miscela argon-idrogeno viene generalmente utilizzata per la lavorazione di acciaio inossidabile e alluminio. Fornisce un taglio di alta qualità ed è essenziale per il taglio meccanizzato di fogli di spessore superiore a 75 mm. L'anidride carbonica può essere utilizzata anche come gas ausiliario durante il taglio di metalli con plasma di azoto, poiché può gestire la maggior parte dei materiali e garantire una buona qualità.

La miscela azoto-idrogeno e il metano vengono talvolta utilizzati anche nel processo di taglio al plasma.

Cos' altro ti serve?

La scelta del plasma e dei gas ausiliari sono solo due delle decisioni più importanti da prendere in considerazione quando si installa o si utilizza un sistema plasma meccanizzato. I serbatoi del gas possono essere acquistati o noleggiati, sono disponibili in varie dimensioni e devono essere fornite condizioni di stoccaggio. L'installazione del sistema richiede una notevole quantità di cavi elettrici e tubazioni per il gas e il liquido di raffreddamento. Oltre al sistema al plasma più meccanizzato, devi prendere un tavolo, una sega, CNC e THC. Gli OEM in genere offrono una varietà di opzioni hardware per adattarsi a qualsiasi configurazione di dispositivo.

È necessaria la meccanizzazione?

A causa dila complessità della scelta di un processo di taglio plasma meccanizzato, è necessario dedicare molto tempo alla ricerca di varie configurazioni e criteri di sistema. Nota:

• tipi di parti da tagliare;
• numero di articoli industriali per lotto;
• Velocità e qualità di taglio desiderate;
• costo dei materiali di consumo.
• costo totale di gestione della configurazione, inclusi elettricità, gas e manodopera.

Le dimensioni, la forma e il numero di parti da produrre possono determinare l'attrezzatura di produzione industriale richiesta: il tipo di CNC, la tavola e la piattaforma. Ad esempio, la produzione di piccole parti può richiedere una piattaforma con un'unità specializzata. Gli azionamenti a pignone e cremagliera, i servoazionamenti, gli amplificatori e i sensori utilizzati sulle piattaforme determinano la qualità del taglio e la velocità massima del sistema.

Qualità e velocità dipendono anche dal tipo di attrezzatura per la lavorazione dei metalli, CNC e gas utilizzati. Un sistema meccanizzato con corrente e flusso di gas regolabili all'inizio e alla fine del taglio ridurrà il consumo di materiale. Inoltre, con un CNC con una grande capacità di memoria e una scelta di possibili impostazioni (ad esempio, l' altezza della fiamma a fine taglio) e una veloce elaborazione dei dati (comunicazioni input/output) si riducono i tempi di fermo macchina e aumentano la velocità e precisione del lavoro.

In definitiva, la decisione di acquistare o aggiornare un sistema di taglio plasma meccanizzato o di utilizzarne uno manuale deve essere valida.

Attrezzature per il taglio dei metalli al plasma

Hypertherm Powermax45 è un dispositivo portatile con un gran numero di componenti standard basato su un inverter, ovvero un transistor bipolare a gate isolato. È molto facile da lavorare, che si tratti di tagliare acciaio sottile o lamiere spesse 12 mm a 500 mm/min o 25 mm a 125 mm/min. Il dispositivo è in grado di generare un'elevata potenza per il taglio di vari tipi di materiali conduttivi come acciaio, acciaio inossidabile e alluminio.

Il sistema di alimentazione ha un vantaggio rispetto agli analoghi. Tensione di ingresso - corrente monofase 200-240 V con una potenza di 34/28 A con una potenza di 5,95 kW. Le variazioni della tensione di ingresso di rete sono compensate dalla tecnologia Boost Conditioner, che fornisce alla torcia prestazioni migliori a basse tensioni, potenza di ingresso fluttuante e quando alimentata da un generatore. I componenti interni vengono raffreddati in modo efficiente con PowerCool per migliorare le prestazioni, il tempo di esecuzione e l'affidabilità. Un' altra importante caratteristica di questo prodotto è il collegamento della torcia FastConnect, che facilita l'uso meccanizzato e aumenta la versatilità.

La torcia Powermax45 presenta un design a doppia angolazione che prolunga la durata dell'ugello e riduce i costi operativi. È dotato della funzione Conical Flow, che aumenta la densità di energia dell'arco, riducendo notevolmente le scorie e producendo un taglio plasma di alta qualità. Il prezzo di Powermax45 è di $ 1800.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i ha il massimocapacità di taglio di questa linea: spessore di taglio nominale - 16 mm a una velocità di 224 mm / min e massimo - 22 mm. Rispetto agli analoghi, la corrente operativa del dispositivo è inferiore del 30%. La taglierina al plasma è adatta per stazioni di servizio, officine di riparazione e piccoli edifici.

Presenta un inverter leggero ma potente, un fusibile di avviamento ergonomico, un consumo d'aria efficiente e materiali di consumo della torcia a basso costo per produrre un taglio al plasma sicuro, di alta qualità e conveniente. L'AirForce 700i ha un prezzo di $ 1.500.

Viene fornito con torcia manuale ergonomica, cavo, 2 punte di ricambio e 2 elettrodi. Il consumo di gas è di 136 l/min a una pressione di 621–827 kPa. Il peso del dispositivo è di 14,2 kg.

L'uscita da 40 amp offre prestazioni di taglio della lamiera eccezionali, più veloci rispetto ai dispositivi meccanici, a gas e al plasma di altri produttori.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme è una piccola macchina abbastanza potente da tagliare vari tipi di acciaio, alluminio e altri metalli conduttivi.

Alimentato da 120-240 V AC, si adatta automaticamente alla tensione applicata. Il design leggero e compatto lo rende estremamente portatile.

Con la tecnologia Auto-Refire, l'arco viene controllato automaticamente, eliminando la necessità di premere costantemente il pulsante. Lo spessore nominale di taglio a 40 A è 16mm a una velocità di 330 mm/min e il massimo è di 22,2 mm a 130 mm/min. Consumo di energia - 6, 3 kW. Il peso del dispositivo in esecuzione manuale è di 10,5 kg e con una taglierina a macchina - 10,7 kg. L'aria o l'azoto vengono utilizzati come gas plasma.

L'affidabilità del Miller 625 deriva dalla tecnologia Wind Tunnel. Grazie alla ventola ad alta velocità integrata, polvere e detriti non entrano nel dispositivo. Gli indicatori LED informano su pressione, temperatura e potenza. Il prezzo del dispositivo è di $ 1800.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D è una macchina al plasma portatile e compatta. Con un peso di 10,2 kg, non ci saranno problemi con il suo movimento. La corrente di 50 amp generata dal convertitore digitale e il potente MOSFET forniscono un taglio efficiente di acciaio dolce da 16 mm e acciaio inossidabile o alluminio da 12 mm.

Il dispositivo si adatta automaticamente alla tensione e alla frequenza di rete. Lunghezza del tubo - 2,9 m L'arco pilota non entra in contatto con il metallo, il che consente di utilizzare la macchina per il taglio di materiali arrugginiti, grezzi e verniciati. Il dispositivo è sicuro da usare. L'aria compressa utilizzata per il taglio non è dannosa per l'uomo. E la robusta custodia resistente agli urti protegge in modo affidabile il dispositivo da polvere e detriti. Il prezzo di Lotos LTP5000D è di $ 350.

Quando acquisti una taglierina al plasma, dovresti sempre dare la priorità alla qualità. Fai attenzione alla tentazione di acquistare un dispositivo economico di bassa qualità, poiché la sua rapida usura a lungo termine porterà acosti molto più elevati. Naturalmente, non vale nemmeno la pena pagare in eccesso, ci sono abbastanza opzioni di budget decenti senza accessori e capacità elevate di cui potresti non aver mai bisogno.