Tall de metalls amb plasma. Equips per al treball del metall

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

El tall per plasma s'utilitza en el processament de metalls conductors. El material que s'està processant rep energia d'una font de corrent mitjançant gas ionitzat. El sistema estàndard inclou una font d'alimentació, un circuit d'encesa i una torxa que proporcionen l'energia, la ionització i el control necessaris per a un tall de qualitat i alt rendiment en una varietat de metalls.

La potència de sortida de CC estableix el gruix i la velocitat de tall del material i manté l'arc.

El circuit d'encesa es fa en forma d'un generador de voltatge alterna d' alta freqüència de 5-10 mil V amb una freqüència de 2 MHz, que crea un arc d' alta intensitat que ionitza el gas a un estat de plasma.

La torxa és un suport per a consumibles -broquet i elèctrode- i proporciona la refrigeració d'aquestes peces amb gas o aigua. El broquet i l'elèctrode estan comprimits i suporten el doll ionitzat.

Els sistemes manuals i mecanitzats tenen propòsits diferents i requereixen equips diferents. Només l'usuari pot determinar quin és el millor per a les seves necessitats.

El tall de metalls amb plasma és tèrmicprocés en què un feix de gas ionitzat escalfa un metall elèctricament conductor a una temperatura superior al seu punt de fusió i elimina el metall fos a través d'un forat perforat. Es produeix un arc elèctric entre l'elèctrode del cremador, al qual s'aplica un potencial negatiu, i la peça de treball amb un potencial positiu, i el material és tallat per un flux de gas ionitzat a pressió a una temperatura de 770 a 1400 °C. Un raig de plasma (gas ionitzat) es concentra i es dirigeix a través d'un broquet, on es condensa i esdevé capaç de fondre i tallar una gran varietat de metalls. Aquest és el procés bàsic tant per al tall manual com per al plasma mecanitzat.

Tall a mà

El tall manual de metall amb plasma es fa amb dispositius bastant petits amb una torxa de plasma. Són maniobrables, versàtils i es poden utilitzar per realitzar diverses tasques. Les seves capacitats depenen de la força actual del sistema de tall. Els paràmetres de tall manual oscil·len entre 7-25 A i 30-100 A. Alguns dispositius, però, poden produir fins a 200 amperes, però aquests no s'utilitzen àmpliament. En els sistemes manuals, l'aire de procés s'utilitza normalment com a plasma i gas de protecció. Estan dissenyats de manera que es poden utilitzar amb diferents tensions d'entrada, que poden variar entre 120 i 600 V, i també es poden utilitzar en xarxes monofàsiques o trifàsiques.

El plasma de tall de metalls de mà s'utilitza habitualment en tallers de processament primsmaterials, serveis de manteniment de fàbriques, tallers de reparació, punts de recollida de ferralla, en obres de construcció i instal·lació, en construcció naval, tallers de reparació d'automòbils i tallers d'art. Per regla general, s'utilitza per retallar l'excés. Un tallador de plasma típic de 12 amperes talla un màxim de 5 mm de metall a una velocitat d'uns 40 mm per minut. 100 amperes talla una capa de 70 mm fins a 500 mm/min.

Per regla general, el sistema manual es selecciona en funció del gruix del material i de la velocitat de processament desitjada. Un dispositiu que ofereix un corrent elevat és més ràpid. Tanmateix, quan es talla amb un corrent elevat, es fa més difícil controlar la qualitat del treball.

Mecanitzat

El tall per plasma mecanitzat es realitza en màquines que solen ser molt més grans que les manuals, i s'utilitza en combinació amb taules de tall, incloses les amb bany maria o amb plataforma equipada amb diversos accionaments i motors. A més, els sistemes mecanitzats estan equipats amb CNC i control de l'alçada del raig del capçal de tall, que pot incloure preajustament de l'alçada de la torxa i control de tensió. Els sistemes de tall per plasma mecanitzats es poden instal·lar en altres equips de metall com ara premses d'estampació, talladores làser o sistemes robòtics. La mida de la configuració mecanitzada depèn de la mida de la taula i de la plataforma utilitzada. La serra de panells pot ser més petita que 1200x2400 mm i més gran que 1400x3600mm. Aquests sistemes no són gaire mòbils, de manera que abans de la instal·lació, hauríeu de tenir en compte tots els seus components, així com la seva ubicació.

Requisits d'alimentació

Les fonts d'alimentació estàndard tenen un rang de corrent màxim de 100 a 400 A per al tall d'oxicombustible i de 100 a 600 A per al tall de nitrogen. Molts sistemes funcionen en un rang inferior, com ara de 15 a 50 A. Hi ha sistemes de tall de nitrogen amb corrents de 1000 amperes o superiors, però són rars. La tensió d'entrada dels sistemes de plasma mecanitzat és de 200-600 V trifàsica.

Requisits de gas

Les mescles d'aire comprimit, oxigen, nitrogen i argó/hidrogen s'utilitzen habitualment per tallar acer suau, acer inoxidable, alumini i diversos materials exòtics. Les seves combinacions serveixen com a plasma i gasos auxiliars. Per exemple, quan es talla acer suau, el gas inicial és sovint nitrogen, el plasma és oxigen i l'aire comprimit s'utilitza com a auxiliar.

L'oxigen s'utilitza per a l'acer al carboni suau perquè produeix talls d' alta qualitat en material de fins a 70 mm de gruix. L'oxigen també pot actuar com a gas de plasma per a l'acer inoxidable i l'alumini, però el resultat no és del tot precís. El nitrogen serveix com a gas de plasma i ajuda, ja que ofereix un rendiment de tall excel·lent en pràcticament qualsevol tipus de metall. S'utilitza a corrents elevats i permet processar xapes de fins a 75 mm de gruix i com a gas auxiliar per al plasma de nitrogen i argó-hidrogen.

L'aire comprimit és el gas més comú tant per al plasma com per als gasos auxiliars. Quan es realitza un tall de baix corrent de xapa de fins a 25 mm de gruix, deixa una superfície oxidada. Quan es talla amb aire, nitrogen o oxigen és el gas auxiliar.

La mescla argó-hidrogen s'utilitza normalment per mecanitzar acer inoxidable i alumini. Proporciona un tall d' alta qualitat i és essencial per al tall mecanitzat de làmines de més de 75 mm de gruix. El diòxid de carboni també es pot utilitzar com a gas auxiliar quan es talla metall amb plasma de nitrogen, ja que pot manipular la majoria de materials i garantir una bona qualitat.

La mescla nitrogen-hidrogen i metà també s'utilitzen de vegades en el procés de tall per plasma.

Què més necessites?

L'elecció del plasma i els gasos auxiliars són només dues de les decisions més importants a tenir en compte a l'hora d'instal·lar o utilitzar un sistema de plasma mecanitzat. Els dipòsits de gasolina es poden comprar o llogar, estan disponibles en diferents mides i s'han de preveure condicions d'emmagatzematge. La instal·lació del sistema requereix una quantitat important de cablejat elèctric i canonades per a gas i refrigerant. A més del sistema de plasma més mecanitzat, cal recollir taula, serra, CNC i THC. Els OEM solen oferir una varietat d'opcions de maquinari per adaptar-se a qualsevol configuració de dispositiu.

És necessària la mecanització?

A causa dela complexitat de triar un procés de tall per plasma mecanitzat, s'ha de dedicar molt de temps a investigar diverses configuracions i criteris del sistema. Tingueu en compte:

• tipus de peces a tallar;
• nombre d'articles industrials per lot;
• velocitat i qualitat de tall desitjades;
• cost dels consumibles.
• cost total de funcionament de la configuració, inclosos l'electricitat, el gas i la mà d'obra.

La mida, la forma i el nombre de peces a produir poden determinar l'equip de producció industrial necessari: el tipus de CNC, taula i plataforma. Per exemple, la producció de peces petites pot requerir una plataforma amb una unitat especialitzada. Els accionaments de cremallera i pinyó, servoaccionaments, amplificadors d'accionament i sensors utilitzats a les plataformes determinen la qualitat del tall i la velocitat màxima del sistema.

La qualitat i la velocitat també depèn de quin tipus d'equips de metall, CNC i gasos s'utilitzen. Un sistema mecanitzat amb corrent i flux de gas ajustables a l'inici i al final del tall reduirà el consum de material. A més, amb un CNC amb una gran capacitat de memòria i una selecció de possibles configuracions (per exemple, l'alçada de la flama al final del tall) i un ràpid processament de dades (comunicacions d'entrada/sortida) reduirà el temps d'inactivitat i augmentarà la velocitat. i precisió del treball.

En última instància, la decisió de comprar o actualitzar un sistema de tall per plasma mecanitzat o utilitzar-ne un manual ha de ser una decisió sòlida.

Equip de tall de metalls per plasma

Hypertherm Powermax45 és un dispositiu portàtil amb un gran nombre de components estàndard basat en un inversor, és a dir, un transistor bipolar de porta aïllada. És molt fàcil de treballar, tant si es tracta de tallar acers prims com planxes de 12 mm de gruix a 500 mm/min o 25 mm a 125 mm/min. El dispositiu és capaç de generar una gran potència per tallar diversos tipus de materials conductors com ara acer, acer inoxidable i alumini.

El sistema d'alimentació té un avantatge respecte als analògics. Tensió d'entrada: corrent monofàsica de 200-240 V amb una potència de 34/28 A a una potència de 5,95 kW. Les variacions en la tensió d'entrada de la xarxa es compensen amb la tecnologia Boost Conditioner, que proporciona a la torxa un rendiment millorat a baixes tensions, potència d'entrada fluctuant i quan està alimentada per un generador. Els components interns es refreden de manera eficient amb PowerCool per millorar el rendiment, el temps d'execució i la fiabilitat. Una altra característica important d'aquest producte és la connexió de la torxa FastConnect, que facilita l'ús mecanitzat i augmenta la versatilitat.

La torxa Powermax45 presenta un disseny d'angle doble que allarga la vida útil dels broquets i redueix els costos operatius. Està equipat amb la funció de flux cònic, que augmenta la densitat d'energia de l'arc, la qual cosa redueix significativament les escories i produeix un tall per plasma d' alta qualitat. El preu del Powermax45 és de 1800 $.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i és el que més técapacitat de tall d'aquesta línia: gruix de tall nominal - 16 mm a una velocitat de 224 mm / min, i màxim - 22 mm. En comparació amb els analògics, el corrent de funcionament del dispositiu és un 30% menys. El tallador de plasma és adequat per a estacions de servei, tallers de reparació i construcció d'edificis petits.

Incorpora un inversor lleuger però potent, un fusible d'arrencada ergonòmic, un consum d'aire eficient i consumibles de torxa de baix cost per produir un tall de plasma segur, d' alta qualitat i assequible. L'AirForce 700i té un preu de 1.500 $.

Ve amb llanterna manual ergonòmica, cable, 2 puntes de recanvi i 2 elèctrodes. El consum de gas és de 136 l/min a una pressió de 621-827 kPa. El pes del dispositiu és de 14,2 kg.

La sortida dede 40 amperes ofereix un rendiment excepcional de tall de xapa, més ràpid que els dispositius mecànics, de gas i de plasma d' altres fabricants.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme és una màquina petita prou potent per tallar diversos tipus d'acer, alumini i altres metalls conductors.

Alimentat amb 120-240 V AC, ajustant-se automàticament a la tensió aplicada. El disseny lleuger i compacte el fa molt portàtil.

Amb la tecnologia Auto-Refire, l'arc es controla automàticament, eliminant la necessitat de prémer constantment el botó. El gruix nominal de tall a 40 A és de 16mm a una velocitat de 330 mm/min, i el màxim és de 22,2 mm a 130 mm/min. Consum d'energia - 6, 3 kW. El pes del dispositiu en execució manual és de 10,5 kg, i amb una màquina talladora - 10,7 kg. L'aire o el nitrogen s'utilitzen com a gas de plasma.

La fiabilitat del Miller 625 prové de la tecnologia del túnel de vent. Gràcies al ventilador d' alta velocitat integrat, la pols i els residus no entren dins del dispositiu. Els indicadors LED informen sobre pressió, temperatura i potència. El preu del dispositiu és de 1800 $.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D és una màquina de plasma portàtil i compacta. Amb un pes de 10,2 kg, no hi haurà problemes amb el seu moviment. El corrent de 50 amperes generat pel convertidor digital i el potent MOSFET proporcionen un tall eficient d'acer suau de 16 mm i acer inoxidable o alumini de 12 mm.

El dispositiu s'ajusta automàticament a la tensió i la freqüència de la xarxa. Longitud de la mànega - 2,9 m L'arc pilot no entra en contacte amb el metall, cosa que permet utilitzar la màquina per tallar materials rovellats, bruts i pintats. El dispositiu és segur d'utilitzar. L'aire comprimit utilitzat per tallar no és perjudicial per als humans. I la funda resistent als cops protegeix de manera fiable el dispositiu dels cops de pols i deixalles. El preu de Lotos LTP5000D és de 350 $.

Quan compreu un tallador de plasma, sempre hauríeu de prioritzar la qualitat. Aneu amb compte amb la temptació de comprar un dispositiu barat de baixa qualitat, ja que el seu ràpid desgast a la llarga provocaràcostos molt més elevats. Per descomptat, tampoc val la pena pagar en excés, hi ha prou opcions de pressupost digne sense accessoris i grans capacitats que potser mai necessiteu.