Uno dei tipi popolari di lavorazione dei metalli è il suo taglio. Esistono molti modi per ottenere la forma desiderata da un foglio pieno, ma in questo materiale considereremo il principio del taglio al plasma.

Taglio al plasma. In effetti - la media aurea. I vantaggi del taglio del metallo con il plasma combinano tutte le tecnologie di cui sopra. Il vantaggio principale è che non ci sono restrizioni sul tipo di materiale in lavorazione. A parte lo spessore.

• leghe di alluminio 120 mm
• leghe di rame 80 mm
• acciaio 50 mm
• ghisa 90 mm

L'attrezzatura è diversa, da quella industriale a quella domestica, in modo che la tecnologia sia disponibile per tutti. Consideriamolo più in dettaglio.

Taglio al plasma del metallo: il principio di funzionamento

Un mezzo bicomponente funge da tagliente:

• Un arco elettrico funzionante secondo lo schema classico è una scarica tra il catodo e l'anodo. Inoltre, il materiale stesso può fungere da anodo se è un conduttore.
• Arco a gas. Riscaldandosi sotto l'influenza di un arco elettrico (la temperatura raggiunge i 25.000 ºC), il gas viene ionizzato e si trasforma in un conduttore di corrente elettrica.

Come funziona il taglio al plasma è mostrato in dettaglio in questo video.

Di conseguenza, si forma un plasma, che viene fornito ad alta pressione alla zona di taglio. Questo getto di gas caldo fa evaporare letteralmente il metallo, e solo nell'area di lavoro. Nonostante il fatto che la temperatura del taglio al plasma sia misurata in decine di migliaia di gradi, non vi è praticamente alcun impatto sulla zona di confine.

Importante! La velocità opportunamente selezionata consente di ottenere un taglio molto stretto senza danneggiare il bordo del materiale.

La fonte del taglio al plasma è una torcia al plasma.


Il suo compito è accendere l'arco, mantenere la temperatura di esercizio e soffiare via il metallo fuso dalla zona di taglio. Poiché le taglierine al plasma sono progettate per lavorare qualsiasi materiale solido, compreso il dielettrico, la formazione di un arco elettrico avviene in due modi:


La figura a) mostra una taglierina diretta. Gruppo catodico (8) insieme a fisso catodo (6) sono uno degli elettrodi. Il secondo elettrodo (anodo) è pezzo (4)- un metallo con buona conducibilità elettrica.

Ad esso è collegato il cavo di alimentazione della torcia al plasma. Punta per taglio plasma (5) in questo schema, svolge il ruolo di un corpo. Da separato dal catodo isolante (7). Il gas viene immesso raccordo (1) e forma un getto di plasma composto da arco elettrico (2) e gas (3)..

Tali dispositivi sono facili da distinguere: sono designati come "PAC" (classificazione occidentale). Il taglio al plasma è la tecnologia più moderna e non solo i metalli, ma anche altri materiali, compresi quelli che non conducono corrente elettrica, possono essere lavorati.

Parleremo del principio di funzionamento delle frese di questo tipo, del loro design e molto altro, che sarà utile per un saldatore alle prime armi.

Cos'è il plasma?

Questo è un gas che, con un aumento significativo della temperatura nell'area di lavoro (circa 25.000 ºС), si ionizza e diventa un mezzo conduttivo. È ad alta pressione, a getto, alimentato al pezzo. In effetti, questo taglio è una sovrapposizione (combinazione, combinazione) di due archi; uno di loro è a gas, l'altro è elettrico. La formazione di un arco "funzionante" avviene in un dispositivo chiamato torcia al plasma.

In pratica vengono utilizzati 2 metodi di taglio dei materiali, a seconda di ciò che viene lavorato: metallo o dielettrico. Sulla base di ciò, le taglierine al plasma hanno una leggera differenza nel design del bruciatore.

Frese a impatto diretto

Vengono utilizzati se il provino da tagliare è un buon conduttore di corrente. In questo caso, la parte diventa uno degli elementi del circuito elettrico e si verifica una scintilla tra essa e il bruciatore. Tale taglio è chiamato plasma-arco e viene utilizzato per.

Taglierine indirette

Questa apparecchiatura è molto più costosa, poiché può essere utilizzata per tagliare materiali con conducibilità elettrica estremamente bassa (compresi i dielettrici). In tali modelli, nella taglierina viene posizionato un elettrodo, che è "responsabile" della formazione di una scintilla. La colonna di plasma è leggermente "eseguita" oltre le dimensioni dell'ugello e la separazione del pezzo in parti è fornita dalla sua energia (taglio a getto).

Il dispositivo della torcia al plasma può differire leggermente, a seconda del modello e del produttore, ma lo schema generale rimane praticamente invariato.

Il principio di funzionamento di una taglierina al plasma è che un getto d'aria formato nel canale di alimentazione del gas, compresso fino a un determinato limite, entra nell'area di lavoro, dove si trova già un arco elettrico preacceso. Lo converte in plasma. Cosa dà?

• La corrente taglia il pezzo fondendo il materiale.
• Il getto di plasma rimuove le particelle di metallo fuso dall'area di taglio, ovvero pulisce l'area di lavoro.
• Il riscaldamento della parte è insignificante e locale.

L'autore ha considerato solo il progetto più semplice di un dispositivo di taglio a fiamma e ha fornito informazioni generali sul processo. Ci sono diverse modifiche ai dispositivi. Ad esempio, secondo il metodo di raffreddamento dell'ugello: aria o liquido. A seconda dei gas utilizzati, poiché oltre all'aria può essere ossigeno puro, argon, vapore acqueo o altro. Ma il lettore dovrebbe già comprendere il principio generale del lavoro. Tutto il resto sono caratteristiche di design che puoi capire da solo se lo desideri.

Quali sono i vantaggi del taglio al plasma?

• Maggiore velocità di funzionamento.
• Lavora con qualsiasi lega e metallo.
• Estrema pulizia e corretta geometria dei bordi.
• La probabilità di deformazione termica delle parti è completamente esclusa, anche se il taglio viene eseguito da una persona senza esperienza pratica in questo settore.
• Lavora in sicurezza.
• Esecuzione del taglio figurato di campioni.

Informazioni utili

Ugello

La sua sezione trasversale influisce sulla precisione del taglio. Più è piccolo, più complesse sono le operazioni tecnologiche che possono essere eseguite. Riccio compreso. Ma la velocità del lavoro dipende dalla lunghezza dell'ugello. Quando si sceglie una taglierina al plasma, è necessario guardare il rapporto di questi parametri (L / d). Il valore ottimale è compreso tra 1,55 e 1,75.

elettrodi

Sono selezionati per tagliatori di azione indiretta. I campioni a base di afnio sono considerati i migliori (a proposito, la maggior parte di questi prodotti è in vendita).

Compressore

Il modo in cui funziona dipende dalla qualità e dalla velocità del taglio. Questo dispositivo deve alimentare l'area di lavoro non solo riscaldata ad alta temperatura e aria compressa, ma anche essiccata e “pulita”, senza impurità. Se si acquista una macchina della categoria PAC per il taglio al plasma di metalli a casa o per una piccola officina, è opportuno privilegiare le taglierine dotate di compressore integrato. Dispone già sia di un deumidificatore che di un circuito di purificazione del flusso d'aria.

Come scegliere una taglierina al plasma per uso domestico

Nutrizione

Per quanto riguarda questi dispositivi, non c'è differenza, 1 fase o 3. Ma se stiamo parlando di una taglierina al plasma domestica, allora è più consigliabile prendere un modello che possa essere alimentato da una presa convenzionale.

Energia

È determinato dalla forza della corrente nell'arco. 60 A sono sufficienti per tagliare metalli fino a 30 mm di spessore. Ma come dimostra la pratica, non ha senso acquistare tagliatrici al plasma con I ˃ 100 A per una casa o una piccola officina specializzata. È improbabile che qualcuno tagli campioni più spessi di 3 - 4 cm, se questa non è una produzione di lavorazione dei metalli e il costo di tali taglierine è piuttosto elevato. Il principio di valutazione della fattibilità è semplice: tali dispositivi "per la crescita" non vengono acquistati.

Durata del lavoro continuo

Indicato come PV, in percentuale. Per l'uso domestico è sufficiente una torcia al 55 (±5)%, che corrisponde a circa 5-6 minuti di funzionamento continuo.

Ugello

I suoi parametri sono già stati menzionati. I dati specifici si riflettono nella documentazione per la taglierina al plasma. Resta da aggiungere che dovresti immediatamente chiarire se è possibile riparare questo prodotto con le tue mani e cosa è incluso nel kit. In caso di sostituzione, dove posso acquistare questa parte della taglierina al dettaglio.

Auto ritiene che un dispositivo per il taglio al plasma dei metalli sarà estremamente utile per qualsiasi uomo economico. Se cerchi, puoi acquistare un modello manuale del valore di circa 18.000 - 20.000 rubli. Non troppo costoso per chi lavora spesso con i metalli, considerando quanti problemi risparmierà. Rompere eternamente trapani e lame per seghetti, smerigliare dischi per smerigliatrici angolari, trascinare bombole di gas da un posto all'altro (che devono ancora essere rifornite regolarmente), cercare elettrodi di una certa marca: tutto questo è ben noto agli artigiani domestici.

L'ingegneria meccanica e l'industria pesante non possono essere immaginate senza saldatura e taglio delle superfici metalliche. Nei grandi impianti di produzione coinvolti nella lavorazione, viene utilizzato il taglio al plasma speciale del metallo.

Plasma, che cos'è?

Un elemento plasma è un gas conduttivo che si ionizza sotto l'azione delle alte temperature. Il valore dell'indicatore di temperatura nell'area di lavoro raggiunge 25.000 - 30.000 gradi. Il gas viene fornito al pezzo sotto pressione, ovvero un getto.

Questo tipo di taglio prevede una combinazione di due archi: gas ed elettrico. La sorgente del taglio al plasma viene prodotta in un dispositivo speciale chiamato torcia al plasma.

Come funziona una taglierina al plasma?

Il taglio al plasma del metallo comprende diversi sistemi di componenti:

• fonte di energia;
• taglierina;
• gruppo compressore o bombola del gas per l'alimentazione dell'aria;
• cavi di collegamento.

Fonte di energia

La base di potenza può essere:

1. invertitore. Ha molti vantaggi: garantisce la stabilità della formazione dell'arco; alta efficienza, a differenza di un trasformatore; peso leggero e basso costo; Possibilità di applicazione in luoghi impervi. L'unico svantaggio del sistema è che non è in grado di tagliare parti più grandi di 30 mm.
2. Trasformatore. Il principale vantaggio del dispositivo è la resistenza alle sovratensioni. Si può anche notare che consente di tagliare parti metalliche di grande spessore. Lo svantaggio principale è una massa significativa, una bassa efficienza.

Plasmatrone

Questo dispositivo è un cutter per elettroplasma, grazie al quale viene tagliata una parte metallica. È considerato il principale "meccanismo" della taglierina al plasma.

Plasmatrone include:

• Elettrodo di lavoro;
• Ugello funzionante;
• Un elemento isolante ad alta stabilità termica.

Torcia al plasma

È necessario prima determinare il materiale da tagliare e le condizioni di lavoro.

Va notato che i sistemi con ugello in rame hanno una notevole resistenza e vengono rapidamente raffreddati dalle masse d'aria. E questo è molto buono.

Sull'impugnatura di taglierine plasma di questo tipo è possibile fissare elementi ausiliari che supportano l'ugello dell'ugello alla distanza richiesta. Ciò semplifica il processo operativo.

Per tagliare il metallo sottile, dovresti scegliere un'installazione che fornisca ossigeno al bruciatore e azoto per un prodotto spesso.

Potenze

Il principio principale nel lavoro del taglio al plasma è la potenza. Quando si sceglie la potenza dell'unità, è necessario tenere conto delle proprietà del prodotto con cui si dovrà lavorare. Su questa base, le dimensioni dell'ugello e il tipo di miscela gassosa differiranno.

Per far fronte a un prodotto in metallo di 30 mm, è sufficiente scegliere la potenza dell'unità 50-90A.

Se lo spessore del taglio supera i 30 mm, i professionisti consigliano l'acquisto di una taglierina al plasma con una potenza di 100-170 A.

Quando acquisti un'unità, dovresti prendere in considerazione la forza e la tensione attuali che può sopportare.

Velocità, tempo impiegato per tagliare

Questo valore è misurato in cm, che l'unità taglia in 1 o 5 minuti.

Se il dispositivo indica che il tempo di funzionamento è dell'80 percento, questo indicatore significa che la torcia funzionerà per 8 minuti, quindi l'apparecchiatura si raffredderà per 2 minuti.

Se durante il funzionamento è necessario eseguire tagli lunghi, è razionale scegliere dispositivi con una maggiore durata del funzionamento.

Taglio con getto plasma

Il principio del funzionamento ottimale del taglio al plasma consiste nel tagliare le parti metalliche con un getto di plasma che non conduce elettricità. Quando si taglia in questo modo, si verifica un arco tra l'ugello della torcia al plasma e l'elettrodo di lavoro e il prodotto coltivato non partecipa al circuito elettrico. Per tagliare la parte viene utilizzato un getto di plasma.

Il taglio ad arco plasma è caratterizzato dal fatto che gli elementi conduttivi sono esposti. L'arco con questo metodo si forma tra la parte coltivata e l'elettrodo di lavoro, la sua base è combinata con il flusso elettroplasmatico. Il getto nasce a seguito dell'ingresso di gas e della sua successiva ionizzazione.

Il metodo di taglio ad arco plasma viene utilizzato per:

• produzione di prodotti con vari contorni figurati;
• realizzare aperture passanti in un elemento metallico;
• produzione di parti per saldatura, stampaggio e coltivazione a contatto;
• taglio plasma di tubi;
• lavorazione della fonderia.

Il taglio con arco al plasma è abbastanza efficace e si è dimostrato efficace nella coltivazione dei metalli.

Varietà di taglio al plasma

Il taglio di superfici metalliche utilizzando il plasma è diviso in diversi tipi, tutto dipende dall'atmosfera del processo:

• Il modo più semplice. Durante il taglio vengono utilizzati aria o azoto ed elettricità. La lunghezza dell'arco elettrico è limitata. Questo metodo è applicabile all'acciaio con un basso contenuto di impurità ausiliarie, cioè di tipo bassolegato. L'ossigeno gassoso funge da componente tagliente. Questo metodo è caratterizzato da un bordo liscio e dall'assenza di bave. L'uso principale è il taglio a mano.
• Miscelazione di due gas. Un componente gassoso del taglio al plasma è diretto alla presenza di plasma, l'altro svolge una funzione protettiva dagli effetti negativi dell'atmosfera. Le caratteristiche qualitative del taglio dei metalli aumentano.
• Con protezione dall'acqua. Questa modifica comporta l'uso dell'acqua nella tecnologia, invece di un elemento gassoso. La base d'acqua garantisce un raffreddamento ottimale dell'ugello e del pezzo da lavorare. Tutte le sostanze nocive vengono assorbite dalle masse d'acqua.
• Con iniezione d'acqua. Il gas è diretto alla formazione di plasma e le masse d'acqua sono dirette all'arco di vortice. Ciò consente di aumentarne la compressione, aumentando così le prestazioni di densità e temperatura.

Caratteristiche tecnologiche del taglio

Come funziona il taglio al plasma? Il principio di funzionamento della taglierina al plasma è il riscaldamento locale della superficie metallica nella zona di interfaccia e la sua successiva fusione. Il riscaldamento avviene con un flusso di plasma, che è formato da attrezzature speciali. Le caratteristiche tecnologiche per ottenere il plasma sono le seguenti:

• Nella prima fase si forma un arco elettrico che si accende tra l'elettrodo del dispositivo e l'ugello. Le temperature possono raggiungere i 5mila gradi.
• Viene fornito un elemento gas, aumentando il valore della temperatura già fino a 20 mila.
• C'è un'interazione di gas e un arco elettrico - ionizzazione. La temperatura sale a 30 mila gradi.

Il getto plasma risultante per il taglio di metalli con plasma è caratterizzato da: un lampo di flusso luminoso e un'uscita potenziata dall'ugello del dispositivo. Il getto riscalda la superficie e fonde la parte nell'area di impatto del punto, provocando il taglio al plasma del metallo.

Come viene eseguito il taglio manuale dell'elettroplasma?

Il principio del taglio al plasma del metallo inizia con il collegamento del dispositivo, raccogliendo così tutti i componenti in un unico sistema. Successivamente, l'inverter o il trasformatore è collegato a una rete in corrente alternata e a una parte metallica.

L'implementazione del taglio prevede di mantenere l'ugello dell'unità sulla superficie da trattare a una distanza di 4 cm e di far lampeggiare l'arco pilota, a seguito del quale si verificherà la ionizzazione del gas. Inoltre, l'aria gassosa entra nell'ugello, a seguito della quale dovrebbe formarsi un flusso di elettroplasma.

Va notato che quando si forma il getto di elettroplasma, l'arco iniziale si spegne automaticamente. Il compito del getto ausiliario è di mantenere la ionizzazione del flusso della componente plasmatica. Ci sono casi in cui l'arco di lavoro si estingue, il che significa che è necessario bloccare l'accesso del gas all'ugello e ripetere nuovamente la procedura.

Pro e contro del taglio al plasma

Le principali caratteristiche positive dell'uso di un sistema al plasma includono i seguenti aspetti:

• La versatilità del processo tecnologico.
• Taglio plasma automatico.
• Elevate velocità di funzionamento quando si lavora con materiali di medio e piccolo spessore.
• Taglio di alta precisione e qualità, escluse le operazioni meccaniche aggiuntive.
• Quando si lavora con un mezzo elettroplasma, l'inquinamento atmosferico è praticamente escluso.
• Non è necessario preriscaldare la superficie, il che riduce i tempi di perforazione.
• Il lavoro svolto è considerato relativamente sicuro, in quanto non è necessario trascinare bombole di gas, che sono esplosive.

Gli svantaggi della tecnologia dell'elettroplasma includono:

• La componente di prezzo della torcia al plasma e le sue caratteristiche di design, che aumenta il costo del taglio dei metalli.
• Spessore di taglio ridotto.
• Elevati livelli di rumorosità, poiché l'elemento gassoso della torcia al plasma esce a velocità transonica.
• L'unità richiede una buona manutenzione.
• Se l'azoto viene utilizzato come elemento gassoso, ciò contribuisce al rilascio di una grande quantità di sostanze nocive nell'atmosfera.
• Non è possibile collegare alla configurazione della torcia al plasma un'ulteriore taglierina al plasma per la lavorazione manuale di una superficie metallica.

Inoltre, uno svantaggio significativo nel funzionamento di un'installazione al plasma è considerato una deviazione dalla perpendicolare di taglio di un angolo non superiore a 50 gradi.

Aspetti fondamentali delle norme di sicurezza

La tecnologia del taglio al plasma dei metalli è pericolosa per il lavoratore e per gli altri. Durante l'esecuzione dell'operazione, i professionisti nel loro campo raccomandano di utilizzare una tuta protettiva di un saldatore e uno scudo speciale con vetri colorati. Quando si tagliano superfici metalliche, sono possibili effetti indesiderati:

• Microclima termico nella zona di una persona che lavora;
• Irraggiamento con spettro ultravioletto;
• Influenza del metallo fuso;
• Aumento della tensione;

Gli indicatori di temperatura durante il taglio con plasma raggiungono migliaia di gradi Celsius. Una persona può scottarsi durante il taglio. Il rischio di ustione è ridotto se il processo è automatizzato. Le radiazioni che si verificano durante il funzionamento del dispositivo possono causare ustioni al settore oculare del lavoratore. Per evitare che ciò accada, è sufficiente utilizzare una maschera o uno scudo con occhiali scuri protettivi. In pratica lo scudo è meno comodo, poiché bisogna tenerlo costantemente con la mano, e questo incatena e limita i movimenti del saldatore.

Le precauzioni di sicurezza nel luogo di taglio del metallo con il plasma includono un'attenta ispezione dell'attrezzatura per individuare eventuali guasti. Vale la pena ricordare che non è possibile utilizzare un dispositivo difettoso, anche se è molto necessario. Durante il taglio, non bussare con una torcia al plasma per rimuovere i residui fusi. In caso contrario, sarà danneggiato. Anche durante i lavori è necessario monitorare costantemente la tensione di rete.

Il taglio ad arco plasma e il taglio di superfici metalliche con un getto al plasma sono ampiamente utilizzati nel settore industriale. Il taglio moderno dei tubi al plasma con CNC è di diritto un'attrezzatura indispensabile per le aziende manifatturiere, poiché tutto può essere fatto con alta precisione e produttività. Una taglierina al plasma può essere utilizzata per separare diversi elementi. Ciò che è importante, il dispositivo è adatto anche per la saldatura. Ad esempio, con il suo aiuto vengono eseguite varie operazioni di indurimento, spellatura e saldatura con saldature. La superficie del metallo in questa situazione si raffredda più velocemente rispetto al taglio a ossigeno standard.

Funzionalità esterne

Quando si taglia il plasma da soli, prestare attenzione alla compattezza del dispositivo. Sono facili da usare e non richiedono esperienza speciale. Se ti senti insicuro delle tue capacità, ti consigliamo di guardare il video di formazione.

L'uso del taglio al plasma è molto diffuso. È utilizzato nell'ingegneria meccanica, nell'industria dei servizi pubblici, nella costruzione di navi, nella fabbricazione di strutture metalliche. Il taglio al plasma si basa sul principio che l'aria ionizzata inizia a condurre l'elettricità.

Il taglio del metallo viene effettuato mediante plasma, che è un'aria ionizzata riscaldata, e un arco plasma. Di seguito verranno descritti i principi di funzionamento caratteristici del taglio al plasma del metallo.

Cos'è il taglio al plasma

Quando si taglia il metallo con il plasma, l'arco elettrico viene rafforzato. Ciò è possibile grazie all'azione di un gas sotto pressione. L'elemento di taglio viene riscaldato a valori di temperatura elevati, ottenendo un taglio del metallo rapido e di alta qualità.

A differenza del suo analogo al plasma, non contribuisce al surriscaldamento dell'intero pezzo. L'alta temperatura si verifica direttamente nel punto di taglio dei metalli e il resto del prodotto non si riscalda e non si deforma.

Il principio del taglio al plasma del metallo si basa su:

• emissione della tensione richiesta da una fonte di corrente (tensione standard - 220 V, tensione aumentata - 380 V, per il taglio di metalli nelle grandi imprese);
• trasferimento di corrente alla torcia al plasma (torcia) attraverso i cavi, di conseguenza si accende un arco elettrico tra l'anodo e il catodo;
• alimentazione da parte del compressore attraverso i tubi d'aria scorre nel dispositivo;
• l'azione di vortici all'interno della torcia al plasma che indirizzano i flussi all'arco elettrico;
• il passaggio dell'aria a vortice scorre attraverso l'arco elettrico e la creazione di aria ionizzante riscaldata ad alte temperature;
• la chiusura dell'arco di lavoro tra l'elettrodo e la superficie da trattare quando vi si avvicina la torcia plasma;
• l'azione dell'aria ad alta pressione e ad alta temperatura sul pezzo.

Il risultato è un taglio di piccolo spessore con cedimenti minimi.

L'arco è in grado di bruciare in modalità standby se il dispositivo non viene utilizzato in un momento specifico. In modalità standby, la combustione viene mantenuta automaticamente. Quando la torcia viene portata sul prodotto, l'arco passa istantaneamente alla modalità operativa e taglia istantaneamente il metallo.

Dopo aver spento il dispositivo, viene soffiato per rimuovere i detriti e raffreddare gli elettrodi.

L'arco elettrico è universale nella sua azione. È in grado non solo di tagliare, ma anche di saldare prodotti in metallo. Per la saldatura viene utilizzato un filo d'apporto adatto a un particolare tipo di metallo. Non viene fatta passare aria attraverso l'arco, ma un gas inerte.

La struttura della taglierina al plasma

Chiamano l'apparato mediante il quale i prodotti in metallo vengono tagliati in vari modi. Il dispositivo dell'unità comprende gli elementi:

• fonte di energia elettrica;
• compressore;
• torcia al plasma;
• tubi per cavi.

Diversi dispositivi fungono da fonti di alimentazione:

• inverter;
• trasformatore.

Ciascuno dei dispositivi ha una serie di vantaggi e svantaggi. I vantaggi di un inverter includono:

• economicità;
• stabilità dell'arco;
• facilità d'uso in aree di difficile accesso;
• peso leggero;
• alta efficienza, superiore del 30% a quella di un trasformatore;
• economia.

Quali sono gli svantaggi e i limiti?

Lo svantaggio principale dell'inverter è l'impossibilità di utilizzarlo per il taglio di prodotti metallici spessi.

Il trasformatore viene utilizzato efficacemente durante il taglio di metallo con pareti spesse, che l'inverter non è in grado di gestire. Resiste alle fluttuazioni della tensione di rete, ma ha una bassa efficienza. I trasformatori sono scomodi a causa del loro peso elevato.

Il compressore è un dispositivo che fornisce aria all'arco elettrico. Il meccanismo contribuisce alla creazione di flussi d'aria a vortice diretti verso di esso. Il compressore fornisce una chiara posizione del punto catodico dell'arco al centro dell'elettrodo. Se il processo viene violato, le conseguenze sono sotto forma di:

• la formazione di due archi elettrici contemporaneamente;
• debole combustione dell'arco;
• rottura della torcia al plasma.

Durante il funzionamento di un convenzionale taglio al plasma non industriale, solo l'aria compressa viene fatta passare attraverso il compressore. Crea plasma e raffredda gli elettrodi. Nelle unità industriali vengono utilizzate miscele di gas a base di ossigeno, elio, azoto, argon e idrogeno.

La torcia al plasma svolge la funzione principale dell'apparato: taglia il prodotto. Il suo dispositivo include:

• più fresco;
• elettrodo;
• berretto;
• ugello.

La torcia al plasma contiene un elettrodo di afnio che eccita l'arco elettrico. Vengono utilizzati elettrodi di zirconio, meno spesso al berillio e al torio. I loro ossidi sono tossici e persino radioattivi.

Un getto di plasma passa attraverso la torcia plasma, tagliando i prodotti. La qualità di taglio, la tecnologia, la velocità dell'unità, la larghezza del taglio e la velocità di raffreddamento dipendono dal suo diametro.

La corrente che scorre dall'inverter o dal trasformatore passa attraverso il cavo. L'aria compressa si muove attraverso i tubi flessibili, formando un plasma nella torcia al plasma.

Per capire come funziona, permette uno studio coerente delle fasi del taglio plasma dei metalli:

• viene premuto il pulsante di accensione, che porta all'inizio dell'alimentazione di corrente dal trasformatore o inverter alla torcia al plasma;
• all'interno della torcia al plasma compare un arco elettrico in standby con una temperatura di 70000°C;
• l'arco si accende tra la punta dell'ugello e l'elettrodo;
• l'aria compressa entra nella camera, che passa attraverso l'arco, riscaldandosi e ionizzandosi;
• nell'ugello l'aria in ingresso viene compressa, fuoriuscendo da esso in un unico flusso alla velocità di 3 m/s;
• l'aria compressa che fuoriesce dall'ugello viene riscaldata a 300.000°C, trasformandosi in plasma;
• quando il plasma viene a contatto con il prodotto si spegne l'arco di lavoro, si accende quello di taglio (di lavoro);
• l'arco di lavoro fonde il metallo nel punto di impatto, il risultato è un taglio;
• parti del metallo fuso vengono spazzate via dal prodotto dalle correnti d'aria che fuoriescono dall'ugello.

Qualsiasi tecnologia di taglio al plasma dipende dalla velocità di taglio e dal consumo d'aria. L'alta velocità si traduce in un taglio più fine. A bassa velocità e alta corrente, la larghezza di taglio aumenta.

Con un maggiore consumo d'aria, la velocità di taglio aumenta. Maggiore è il diametro dell'ugello, minore è la velocità e più ampio è il taglio.

Tecniche di taglio

In pratica si utilizzano due metodi di taglio del metallo con il plasma:

• getto di plasma;
• metodo dell'arco plasma.

Il taglio con un getto di plasma ha trovato applicazione nella lavorazione di prodotti non metallici che non sono in grado di condurre corrente elettrica. Con questo metodo di lavorazione, il prodotto non fa parte del circuito elettrico. La combustione dell'arco avviene tra l'elettrodo e la punta della torcia al plasma. Il prodotto viene tagliato da un getto di plasma.

L'uso del metodo dell'arco plasma è ampio. Viene utilizzato per:

• profili di taglio, tubi;
• produzione di prodotti con contorni rettilinei;
• fusione di trasformazione;
• formare fori nel metallo;
• produzione di grezzi per saldatura.

La combustione dell'arco si verifica tra l'elettrodo e il pezzo. La colonna ad arco è combinata con il getto di plasma. Il getto nasce a causa del gas soffiato attraverso il compressore in funzione, che è fortemente riscaldato e ionizzato durante il processo. Il gas contribuisce alla formazione del plasma e, a causa della sua elevata temperatura, aumenta la velocità di taglio del metallo in lavorazione. Questo metodo prevede l'uso di un arco CC con polarità rettilinea.

Varietà di taglio al plasma

Esistono tre tipi di processo:

• semplice - utilizzando corrente elettrica e aria (l'azoto è un'alternativa);
• con l'utilizzo dell'acqua, che svolge la funzione di raffreddamento della torcia plasma, di protezione e di assorbimento delle emissioni;
• con l'utilizzo di gas protettivo, che migliora la qualità del taglio.

Pro e contro di una taglierina al plasma

professionisti	Svantaggi
Versatilità di utilizzo (destinato alla lavorazione di qualsiasi prodotto in metallo, a condizione che sia selezionato un dispositivo della corretta potenza con la pressione dell'aria richiesta).	Piccola gamma di spessori di taglio (non più di 100 mm).
Minimo danno per l'ambiente.	Danni all'ambiente e alla salute (il maestro che ha lavorato con una taglierina al plasma, per la quale viene fornito azoto come gas, riceve un grave avvelenamento).
Alta produttività, seconda solo al taglio laser, ma vincente in termini di costi.	Il prezzo elevato dell'unità.
Elevata qualità di lavoro, caratterizzata da una ridotta larghezza di taglio e dall'assenza di forte surriscaldamento dell'intero prodotto durante la lavorazione al plasma.	Design complicato.
Non è necessario riscaldare l'intero prodotto, il che influisce sulla sua qualità.	Aumento del livello di rumore durante il funzionamento.
Sicurezza di processo grazie all'assenza della necessità di utilizzare bombole di gas.	L'angolo di deviazione massimo consentito dalla perpendicolarità del taglio è solo 100-500, a seconda dello spessore del prodotto.

Per il taglio dei metalli vengono utilizzati diversi metodi, diversi tra loro per costi ed efficienza. Alcuni metodi sono utilizzati esclusivamente per scopi industriali, altri possono essere utilizzati anche nella vita di tutti i giorni.

Questi ultimi includono il taglio al plasma dei metalli. L'efficacia del taglio plasma è limitata dall'esperienza dell'artigiano e dalla giusta scelta dell'installazione.

• Che cos'è il taglio dei metalli al plasma?
• Qual è la base del lavoro?
• Quali sono gli ambiti di applicazione di questo metodo di taglio dei materiali?

Nozioni di base sul taglio al plasma

Per comprendere le basi del taglio dei metalli usando il metodo plasma, dovresti prima capire cos'è il plasma? La qualità del risultato finale dipende dalla corretta comprensione di come funziona la torcia al plasma e dei principi per lavorarci.

Il trattamento termico al plasma dei metalli dipende dai parametri del getto di lavoro di gas o liquido diretto sotto pressione sulla superficie trattata. Per ottenere i risultati desiderati, il getto viene regolato sulle seguenti caratteristiche:

• Velocità: il getto è diretto ad alta pressione sulla superficie del materiale. Si può dire che il taglio al plasma del metallo si basa sul riscaldamento del metallo alla temperatura di fusione e sulla sua rapida esplosione. La velocità operativa del jet in questo caso va da 1,5 a 4 km al secondo.
• Temperatura: per la formazione del plasma, è necessario riscaldare l'aria quasi istantaneamente a 5000-30000 ° C. L'alta temperatura si ottiene creando un arco elettrico. Quando viene raggiunta la temperatura richiesta, il flusso d'aria viene ionizzato e cambia le sue proprietà, acquisendo conducibilità elettrica. La tecnologia di taglio dei metalli al plasma prevede l'uso di sistemi di iniezione d'aria, nonché deumidificatori che rimuovono l'umidità.
• La presenza di un circuito elettrico. Tutto ciò che riguarda il taglio dei metalli con il plasma può essere appreso solo nella pratica. Ma alcune caratteristiche devono essere considerate anche prima di acquistare l'installazione. Quindi, ci sono torce al plasma di impatto indiretto e diretto. E se per quest'ultimo è necessario che il materiale lavorato trasmetta elettricità e sia incluso nella rete elettrica generale (fungendo da elettrodo), allora per il primo non ce n'è bisogno. Il plasma per il taglio del metallo in questo caso si ottiene utilizzando un elettrodo incorporato all'interno del supporto. Questo metodo viene utilizzato per metalli e altri materiali che non conducono elettricità.

Un altro punto importante da considerare è che il taglio al plasma di metallo spesso non viene praticamente eseguito, poiché ciò comporta un aumento dei costi del materiale ed è inefficiente.

Caratteristiche e principio del taglio dei metalli con plasma

Il principio di funzionamento di base del taglio dei metalli al plasma può essere descritto come segue:

Poiché il processo è associato al riscaldamento istantaneo del materiale da tagliare allo stato liquido, lo spessore del metallo durante il taglio è:

• alluminio fino a 120 mm;
• rame 80 mm;
• acciaio al carbonio e legato fino a 50 mm;
• ghisa fino a 90 mm.

Esistono due principali metodi di lavorazione dei materiali che influiscono sulle prestazioni del taglio al plasma. Vale a dire:

1. Arco al plasma: il metodo è adatto a tutti i tipi di metallo in grado di condurre corrente elettrica. Tipicamente, il taglio ad arco plasma viene utilizzato per apparecchiature industriali. L'essenza del metodo è che il plasma si forma a causa dell'arco che appare direttamente tra la superficie del materiale in lavorazione e la torcia al plasma.
2. Getto di plasma: in questo caso, l'arco si verifica nella torcia al plasma stessa. L'opzione di lavorazione a getto di plasma è più versatile, consente di tagliare materiali non metallici. L'unico inconveniente è la necessità di sostituire periodicamente gli elettrodi.

Il taglio al plasma del metallo funziona come un arco normale, ma senza l'uso di elettrodi convenzionali. Ma l'efficienza del metodo di lavorazione è direttamente proporzionale allo spessore del materiale in lavorazione.

Velocità e precisione di taglio al plasma

Come con qualsiasi altro tipo di trattamento termico, durante il taglio al plasma del metallo si verifica una certa fusione del metallo, che influisce sulla qualità del taglio. Ci sono altre caratteristiche che sono caratteristiche di questo metodo. Vale a dire:

La qualità delle prestazioni lavorative dipende in gran parte dalla professionalità del maestro. Un taglio netto e preciso con uno scostamento minimo dalle dimensioni richieste può essere eseguito solo da un lavoratore con una formazione specializzata. Senza un'adeguata preparazione, è improbabile che il taglio riccio abbia successo.

Taglio al plasma di metalli non ferrosi

Durante la lavorazione di metalli non ferrosi, vengono utilizzati metodi di taglio diversi a seconda del tipo di materiale, della sua densità e di altre caratteristiche tecniche. Per il taglio di leghe non ferrose, sono necessarie le seguenti raccomandazioni.

Dove viene utilizzato il taglio al plasma?

L'uso dei plasmatron non è così popolare. Con un'operazione relativamente semplice e un basso costo di installazione manuale (rispetto ad altre apparecchiature di taglio), è possibile ottenere tassi elevati in termini di qualità del taglio.

L'uso del taglio plasma dei metalli si è diffuso nei seguenti ambiti di produzione:

L'uso di macchine per il taglio al plasma non ha sostituito le impostazioni manuali. Quindi il taglio artistico dei metalli con il plasma consente di realizzare dettagli unici che corrispondono esattamente all'intento dell'artista, da utilizzare come ornamenti decorativi per recinzioni e scale, oltre a ringhiere, recinzioni, ecc.

Taglio di metalli al plasma: vantaggi e svantaggi

Quasi nessuna impresa industriale, in un modo o nell'altro collegata al metallo laminato, può fare a meno del taglio dei metalli. Taglio rapido di materiale in fogli in pezzi grezzi, taglio decorativo a riccio di metallo con plasma, taglio di fori precisi: tutto questo può essere fatto abbastanza rapidamente con l'aiuto di una torcia al plasma. I vantaggi di questo metodo sono i seguenti:

• Elevata produttività e velocità di elaborazione. Rispetto al metodo convenzionale degli elettrodi, è possibile eseguire da 4 a 10 volte più lavoro.
• Redditività: il metodo al plasma vince molto sullo sfondo dei metodi standard di lavorazione dei materiali. Le uniche limitazioni sono legate allo spessore del metallo. Non è pratico ed economicamente non redditizio tagliare l'acciaio con uno spessore superiore a 5 cm utilizzando il plasma.
• Precisione: le deformazioni dovute al trattamento termico sono quasi impercettibili e non richiedono un'ulteriore elaborazione in seguito.
• Sicurezza.

Tutti questi vantaggi del taglio al plasma del metallo spiegano perché il metodo è così popolare non solo per scopi industriali ma anche domestici.

Ma parlando di pro, è necessario notare alcuni aspetti negativi:

• Restrizioni relative allo spessore del taglio. Anche con impianti potenti, la densità massima della superficie trattata non può essere superiore a 80-100 mm.
• Requisiti rigorosi per quanto riguarda la lavorazione delle parti. Il master è tenuto ad aderire rigorosamente all'angolo di inclinazione della taglierina da 10 a 50 gradi. Se questo requisito non viene rispettato, la qualità del taglio viene violata e anche l'usura dei componenti viene accelerata.

Confronto tra taglio dei metalli al plasma e laser

La differenza tra il taglio laser del metallo e il plasma risiede nei metodi per influenzare la superficie del materiale.

I sistemi laser garantiscono una maggiore produttività e velocità di lavorazione dei pezzi, mentre dopo l'operazione si osserva una percentuale di riflusso inferiore. Lo svantaggio delle apparecchiature laser è il suo costo elevato, nonché il fatto che lo spessore del materiale da tagliare deve essere inferiore a 20 mm.

Rispetto a un laser, una torcia al plasma ha un costo inferiore, una portata e una funzionalità più ampie.