5 Faktoren, die die Präzision von Plasmaschnitten beeinflussen

1. Arbeitsgas

Arbeitsgas und Durchflussmenge sind die wichtigsten Parameter, die die Schnittqualität beeinflussen. Die allgemeine Anwendung des Luftplasmaschneidens ist derzeit nur eines von vielen Arbeitsgasen. Aufgrund der relativ geringen Nutzungskosten ist es weit verbreitet. Die Wirkung fehlt in der Tat. Das Arbeitsgas umfasst Gas und Hilfsgas. Einige Geräte benötigen auch Lichtbogenzündgas. In der Regel wird je nach Schneidstoffart, Dicke und Schneidverfahren die passende Arbeit ausgewählt. Gas. Das Gas muss nicht nur für die Bildung des Plasmastrahls sorgen, sondern auch dafür sorgen, dass die Metallschmelze und das Oxid im Schnitt entfernt werden. Ein übermäßiger Gasstrom führt mehr Lichtbogenwärme ab, wodurch die Länge des Strahls kürzer wird, was zu einer verringerten Schneidleistung und Lichtbogeninstabilität führt; ein zu kleiner Gasfluss führt dazu, dass der Plasmalichtbogen seine Geradheit verliert und schneidet. Die Tiefe wird geringer und es ist auch leicht Schlacke zu produzieren; Daher muss der Gasfluss gut auf den Schneidstrom und die Geschwindigkeit abgestimmt sein. Derzeitige Plasma-Lichtbogenschneidmaschinen verlassen sich hauptsächlich auf den Gasdruck, um die Durchflussmenge zu steuern, da bei fester Brenneröffnung der Gasdruck auch die Durchflussmenge steuert. Der Gasdruck zum Schneiden einer bestimmten Materialstärke wird in der Regel nach den Angaben des Kunden gewählt. Bei anderen Sonderanwendungen muss der Gasdruck durch den eigentlichen Schneidtest ermittelt werden.

Die am häufigsten verwendeten Arbeitsgase sind:Argon, Stickstoff, Sauerstoff, Luft, H35, Argon-Stickstoff-Mischgas usw.

A. Die Luft enthält etwa 78 Volumenprozent Stickstoff, so dass die beim Luftschneiden gebildete Schlacke der beim Schneiden mit Stickstoff sehr ähnlich ist; die Luft enthält außerdem etwa 21 Vol.-% Sauerstoff. Aufgrund der Anwesenheit von Sauerstoff wird die Luft zum Schneiden verwendet. Die Geschwindigkeit von kohlenstoffarmen Stahlmaterialien ist ebenfalls sehr hoch; CNC-Plasmaschneidmaschine gleichzeitig ist Luft auch das wirtschaftlichste Arbeitsgas. Bei alleiniger Verwendung des Luftschneidens treten jedoch Probleme wie Schlackenaufhängung, Schnittoxidation, Stickstofferhöhung usw. auf, und die geringere Lebensdauer der Elektrode und Düse wirkt sich ebenfalls auf die Arbeitseffizienz und die Schnittkosten aus.

B. Sauerstoff kann die Schnittgeschwindigkeit von Baustahlmaterialien erhöhen. Beim Schneiden mit Sauerstoff ist der Schneidmodus dem Brennschneiden sehr ähnlich. Der Hochtemperatur- und Hochenergie-Plasmalichtbogen erhöht die Schnittgeschwindigkeit, muss jedoch mit einer Elektrode verwendet werden, die der Hochtemperaturoxidation widersteht, und gleichzeitig ist die Elektrode während des Lichtbogens gegen Stöße geschützt, um die Lebensdauer der Elektrode zu verlängern .

C. Wasserstoff wird normalerweise als Hilfsgas verwendet, um sich mit anderen Gasen zu vermischen. So ist beispielsweise das bekannte Gas H35 (Wasserstoff-Volumenanteil 35%, Rest Argon) eines der Gase mit der stärksten Plasma-Lichtbogenschneidfähigkeit, das hauptsächlich von Wasserstoff profitiert. Da Wasserstoff die Lichtbogenspannung deutlich erhöhen kann, hat der Wasserstoff-Plasmastrahl einen hohen Enthalpiewert. Wenn es mit Argon gemischt wird, wird seine Plasmastrahlschneidfähigkeit stark verbessert. Im Allgemeinen wird bei Metallwerkstoffen mit einer Dicke von mehr als 70 mm Argon + Wasserstoff als Schneidgas verwendet. Wenn ein Wasserstrahl verwendet wird, um den Argon + Wasserstoff-Plasmalichtbogen weiter zu komprimieren, kann auch eine höhere Schneideffizienz erzielt werden.

D. Stickstoff ist ein häufig verwendetes Arbeitsgas. Unter der Bedingung einer höheren Versorgungsspannung hat der Stickstoff-Plasmalichtbogen eine bessere Stabilität und eine höhere Strahlenergie als Argon, selbst wenn flüssiges Metall mit hochviskosen Materialien wie Edelstahl geschnitten wird auch die untere Schnittkante ist klein. Stickstoff kann allein oder gemischt mit anderen Gasen verwendet werden. Als Arbeitsgase werden beispielsweise beim automatischen Schneiden häufig Stickstoff oder Luft verwendet. Diese beiden Gase haben sich zum Standardgas für das Hochgeschwindigkeitsschneiden von Kohlenstoffstahl entwickelt. Manchmal wird Stickstoff auch als Startgas für das Sauerstoff-Plasma-Lichtbogenschneiden verwendet.

E. Argongas reagiert bei hohen Temperaturen kaum mit Metallen, und der Argonplasmabogen ist sehr stabil. Darüber hinaus haben die verwendeten Düsen und Elektroden eine lange Lebensdauer. Die Spannung des Argon-Plasmalichtbogens ist jedoch niedrig, der Enthalpiewert ist nicht hoch und die Schneidfähigkeit ist begrenzt. Im Vergleich zum Luftschneiden wird die Schnittdicke um ca. 25 % reduziert. Außerdem ist in der Argongas-Schutzumgebung die Oberflächenspannung des geschmolzenen Metalls relativ groß, die etwa 30% höher ist als die in der Stickstoffumgebung, so dass es mehr Probleme mit dem Aufhängen von Schlacke gibt. Auch beim Schneiden mit einer Mischung aus Argon und anderen Gasen besteht die Tendenz, an der Schlacke haften zu bleiben. Daher wird zum Plasmaschneiden nur noch selten reines Argon allein verwendet.

2. Plasmaschneidgeschwindigkeit

Neben dem Einfluss des Arbeitsgases auf die Schnittqualität ist auch der Einfluss der Schnittgeschwindigkeit auf die Bearbeitungsqualität der CNC-Plasmaschneidmaschine sehr wichtig. Schnittgeschwindigkeit:Der optimale Schnittgeschwindigkeitsbereich kann gemäß Gerätebeschreibung gewählt oder experimentell ermittelt werden. Aufgrund der Materialstärke, der unterschiedlichen Materialien, des Schmelzpunktes, der Wärmeleitfähigkeit und der Oberflächenspannung nach dem Aufschmelzen ist auch die Schnittgeschwindigkeit entsprechend. Vielfalt. Hauptleistung:

A. Eine moderate Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit kann die Schnittqualität verbessern, d. h. der Schnitt ist etwas schmaler, die Schnittfläche glatter und die Verformung kann reduziert werden.

B. Die Schnittgeschwindigkeit ist zu hoch, so dass die lineare Energie des Schneidens niedriger ist als der erforderliche Wert. Der Strahl im Schlitz kann die geschmolzene Schneidschmelze nicht sofort schnell wegblasen, um einen großen Schleppwiderstand zu bilden. ablehnen.

C. Wenn die Schnittgeschwindigkeit zu niedrig ist, weil die Schneidstelle die Anode des Plasmalichtbogens ist, muss der CNC-Punkt zwangsläufig den Leitungsstrom in der Nähe des Schlitzes finden, der dem Lichtbogen am nächsten ist, um die Stabilität des Lichtbogens selbst zu erhalten, und Durch die radiale Richtung des Strahls wird mehr Wärme übertragen, so dass der Einschnitt aufgeweitet wird. Das geschmolzene Material auf beiden Seiten des Einschnitts sammelt sich und verfestigt sich an der unteren Kante, wodurch eine nicht leicht zu reinigende Schlacke entsteht, und die obere Kante des Einschnitts wird erhitzt und zu einer abgerundeten Ecke geschmolzen.

D. Bei extrem niedriger Geschwindigkeit erlischt der Lichtbogen sogar, da der Einschnitt zu weit ist. Dies zeigt, dass gute Schnittqualität und Schnittgeschwindigkeit untrennbar miteinander verbunden sind.

3. Plasmaschneidstrom

Der Schneidstrom ist ein wichtiger Schneidprozessparameter, der direkt die Dicke und Geschwindigkeit des Schneidens bestimmt, dh die Schneidfähigkeit, die den richtigen Einsatz der Plasmaschneidmaschine für hochwertiges Schnellschneiden beeinflusst zutiefst verstanden und beherrscht.

A. Wenn der Schneidstrom ansteigt, erhöht sich die Lichtbogenenergie, die Schneidleistung steigt und die Schneidgeschwindigkeit steigt entsprechend.

B. Wenn der Schneidstrom ansteigt, nimmt der Durchmesser des Lichtbogens zu und der Lichtbogen wird dicker, wodurch der Schnitt breiter wird.

C. Ein zu hoher Schneidstrom erhöht die thermische Belastung der Düse, die Düse wird vorzeitig beschädigt und die Schnittqualität nimmt natürlich ab und selbst normales Schneiden kann nicht durchgeführt werden.

Bei der Auswahl eines Netzteils vor dem Plasmaschneiden können Sie kein zu großes oder zu kleines Netzteil wählen. Bei einem zu großen Netzteil ist es eine Verschwendung, die Kosten des Schneidens in Betracht zu ziehen, da ein so großer Strom überhaupt nicht verwendet werden kann. Außerdem ist aufgrund der Einsparung des Schneidkostenbudgets bei der Auswahl der Plasmastromversorgung die aktuelle Auswahl zu klein, so dass sie ihre eigenen Schneidanforderungen während des eigentlichen Schneidens nicht erfüllen kann, was für die CNC-Schneidemaschine selbst ein großer Schaden ist . Gabortech erinnert Sie daran, den Schneidstrom und die entsprechende Düse entsprechend der Materialstärke zu wählen.

4. Düsenhöhe

Die Düsenhöhe bezeichnet den Abstand zwischen der Düsenstirnfläche und der Schneidfläche, der einen Teil der gesamten Bogenlänge ausmacht. Beim Plasmalichtbogenschneiden wird im Allgemeinen eine externe Stromversorgung mit konstantem Strom oder einem steilen Abfall verwendet. Nachdem die Düsenhöhe erhöht wurde, ändert sich der Strom wenig, aber er erhöht die Lichtbogenlänge und bewirkt, dass die Lichtbogenspannung ansteigt, wodurch die Lichtbogenleistung erhöht wird; aber gleichzeitig mit zunehmender Lichtbogenlänge, die der Umgebung ausgesetzt ist, nimmt der Energieverlust durch die Lichtbogensäule zu.

Bei der kombinierten Wirkung der beiden Faktoren wird erstere durch letztere oft vollständig aufgehoben, jedoch wird die effektive Schnittenergie reduziert, was zu einer Verringerung der Schnittleistung führt. Es zeigt sich in der Regel, dass die Blaskraft des Schneidstrahls geschwächt ist, die Restschlacke am unteren Teil des Einschnitts erhöht und die obere Kante zu abgerundeten Ecken übergeschmolzen wird. Außerdem vergrößert sich unter Berücksichtigung der Form des Plasmastrahls der Durchmesser des Strahls nach dem Verlassen des Brennermundes nach außen, und eine Vergrößerung der Düsenhöhe führt unweigerlich zu einer Vergrößerung der Schnittbreite. Daher ist es von Vorteil, die Schnittgeschwindigkeit und Schnittqualität zu verbessern, indem die Düsenhöhe so klein wie möglich gewählt wird. Wenn die Düsenhöhe jedoch zu niedrig ist, kann es zu einem Doppelbogenphänomen kommen. Mit der Keramik-Außendüse kann die Düsenhöhe auf Null eingestellt werden, d. h. die Stirnfläche der Düse berührt die zu schneidende Oberfläche direkt und es kann eine gute Wirkung erzielt werden.

5. Lichtbogenleistung

Um einen hochkompressiven Plasmalichtbogen-Schneidbogen zu erhalten, verwendet die Schneiddüse eine kleinere Düsenöffnung, eine längere Lochlänge und verstärkt die Kühlwirkung, was den durch die Düse fließenden effektiven Querschnitt, dh die Leistungsdichte, erhöhen kann des Bogens erhöhen. Gleichzeitig erhöht die Kompression aber auch die Verlustleistung des Lichtbogens. Daher ist die tatsächlich zum Schneiden verwendete effektive Energie kleiner als die vom Netzteil abgegebene Leistung. Die Verlustrate liegt in der Regel zwischen 25 und 50 %. Einige Methoden wie das Plasma-Lichtbogenschneiden mit Wasserkompression Die Energieverlustrate ist höher. Dieser Aspekt sollte bei der Auslegung der Schneidprozessparameter oder der wirtschaftlichen Berechnung der Schneidkosten berücksichtigt werden.

Die Dicke der in der Industrie verwendeten Metallplatten liegt meist unter 50 mm. Das Schneiden mit herkömmlichen Plasmalichtbögen in diesem Dickenbereich führt oft zu großen und kleinen Schnitten, und die obere Schnittkante führt auch zu einer Verringerung der Genauigkeit der Schnittgröße und erhöht den Umfang der nachfolgenden Bearbeitung. Bei Verwendung von Sauerstoff- und Stickstoffplasmalichtbogen zum Schneiden von Kohlenstoffstahl, Aluminium und Edelstahl, wenn die Dicke der Platte im Bereich von 10 bis 25 mm liegt, ist normalerweise die Rechtwinkligkeit der Endkante und der Winkel umso besser, je dicker das Material ist Fehler der Schneide beträgt 1 Grad ~ 4 Grad. Wenn die Plattendicke weniger als 1 mm beträgt, nimmt der Schnittwinkelfehler mit abnehmender Plattendicke von 3° ~ 4° auf 15° ~ 25° zu.

Es wird allgemein angenommen, dass die Ursache für dieses Phänomen in der Unausgewogenheit des Wärmeeintrags des Plasmastrahls auf die Schnittfläche liegt, d. h. die Energie des Plasmalichtbogens wird mehr im oberen Teil des Schnitts freigesetzt als in der unterer Teil. Dieses Ungleichgewicht der Energiefreisetzung hängt eng mit vielen Prozessparametern zusammen, wie dem Grad der Plasmabogenkompression, der Schnittgeschwindigkeit und dem Abstand zwischen Düse und Werkstück. Eine Erhöhung der Kompression des Lichtbogens kann den Hochtemperatur-Plasmastrahl ausdehnen, um einen gleichmäßigeren Hochtemperaturbereich zu bilden, und gleichzeitig die Geschwindigkeit des Strahls erhöhen, was den Breitenunterschied zwischen den oberen und unteren Schnitten verringern kann. Eine zu starke Kompression herkömmlicher Düsen führt jedoch häufig zu Doppellichtbögen, die nicht nur Elektroden und Düsen verbrauchen und den Prozess unmöglich machen, sondern auch zu einer Verschlechterung der Schnittqualität führen. Außerdem erhöhen eine zu hohe Geschwindigkeit und eine zu hohe Düsenhöhe den Unterschied zwischen der oberen und unteren Schnittbreite.