5 factoren die de precisie van plasmasnijden beïnvloeden

1. Werkend gas

Het werkgas en de stroomsnelheid zijn de belangrijkste parameter die de snijkwaliteit beïnvloedt. Op dit moment is het algemene gebruik van luchtplasmasnijden slechts een van de vele werkgassen. Het wordt veel gebruikt vanwege de relatief lage gebruikskosten. Het effect ontbreekt inderdaad. Het werkgas omvat gas en hulpgas. Voor sommige apparatuur is ook boogstartgas nodig. Meestal wordt het juiste werk geselecteerd op basis van het type snijmateriaal, dikte en snijmethode. gas. Het gas moet niet alleen zorgen voor de vorming van de plasmastraal, maar er ook voor zorgen dat het gesmolten metaal en oxide in de snede worden verwijderd. Overmatige gasstroom zal meer boogwarmte wegnemen, waardoor de lengte van de straal korter wordt, wat resulteert in verminderde snijcapaciteit en booginstabiliteit; een te kleine gasstroom zal ertoe leiden dat de plasmaboog zijn rechtheid verliest en snijdt. De diepte wordt ondieper en het is ook gemakkelijk om slakken te produceren; daarom moet de gasstroom goed worden afgestemd op de snijstroom en -snelheid. Huidige plasmaboogsnijmachines vertrouwen meestal op gasdruk om de stroomsnelheid te regelen, omdat wanneer de toortsopening vast is, de gasdruk ook de stroomsnelheid regelt. De gasdruk die wordt gebruikt om een ​​bepaalde materiaaldikte te snijden, wordt meestal gekozen op basis van de door de klant verstrekte gegevens. Als er andere speciale toepassingen zijn, moet de gasdruk worden bepaald door de eigenlijke snijtest.

De meest gebruikte werkgassen zijn:argon, stikstof, zuurstof, lucht, H35, argon-stikstof menggas, enz.

A. De lucht bevat ongeveer 78% stikstof per volume, dus de slak die wordt gevormd door luchtsnijden lijkt sterk op die bij snijden met stikstof; de lucht bevat ook ongeveer 21% zuurstof per volume. Door de aanwezigheid van zuurstof wordt de lucht gebruikt voor het snijden. De snelheid van koolstofarme staalmaterialen is ook erg hoog; CNC-plasmasnijmachine tegelijkertijd is lucht ook het meest economische werkgas. Als u echter alleen luchtsnijden gebruikt, zullen er problemen optreden zoals slakhang, snijoxidatie, toename van stikstof, enz., en de kortere levensduur van de elektrode en het mondstuk zal ook de werkefficiëntie en snijkosten beïnvloeden.

B. Zuurstof kan de snijsnelheid van zacht staalmaterialen verhogen. Bij het gebruik van zuurstof om te snijden, lijkt de snijmodus sterk op vlamsnijden. De plasmaboog met hoge temperatuur en hoge energie maakt de snijsnelheid sneller, maar deze moet worden gebruikt met een elektrode die bestand is tegen oxidatie bij hoge temperaturen, en tegelijkertijd wordt de elektrode beschermd tegen schokken tijdens boogvorming om de levensduur van de elektrode te verlengen .

C. Waterstof wordt meestal gebruikt als hulpgas om met andere gassen te mengen. Het bekende gas H35 (waterstofvolumefractie is 35%, de rest is argon) is bijvoorbeeld een van de gassen met het sterkste plasmaboogsnijdende vermogen, dat vooral profiteert van waterstof. Omdat waterstof de boogspanning aanzienlijk kan verhogen, heeft de waterstofplasmastraal een hoge enthalpiewaarde. Wanneer gemengd met argon, wordt het vermogen om plasmastralen te snijden aanzienlijk verbeterd. Over het algemeen wordt voor metalen materialen met een dikte van meer dan 70 mm gewoonlijk argon + waterstof gebruikt als snijgas. Als een waterstraal wordt gebruikt om de argon + waterstofplasmaboog verder te comprimeren, kan ook een hogere snij-efficiëntie worden bereikt.

D. Stikstof is een veelgebruikt werkgas. Onder de voorwaarde van een hogere voedingsspanning heeft de stikstofplasmaboog een betere stabiliteit en hogere straalenergie dan argon, zelfs bij het snijden van vloeibaar metaal met materialen met een hoge viscositeit zoals roestvrij staal en in het geval van legeringen op nikkelbasis, is de hoeveelheid slak bij de onderrand van de snede is ook klein. Stikstof kan alleen of gemengd met andere gassen worden gebruikt. Zo worden bij automatisch snijden vaak stikstof of lucht gebruikt als werkgassen. Deze twee gassen zijn het standaardgas geworden voor het met hoge snelheid snijden van koolstofstaal. Soms wordt stikstof ook gebruikt als startgas voor het snijden van een zuurstofplasmaboog.

E. Argongas reageert bij hoge temperatuur nauwelijks met enig metaal en de argonplasmaboog is zeer stabiel. Bovendien hebben de gebruikte nozzles en elektroden een lange levensduur. De spanning van de argonplasmaboog is echter laag, de enthalpiewaarde is niet hoog en het snijvermogen is beperkt. In vergelijking met luchtsnijden wordt de dikte van het snijden met ongeveer 25% verminderd. Bovendien is in de argongasbeschermingsomgeving de oppervlaktespanning van het gesmolten metaal relatief groot, wat ongeveer 30% hoger is dan die in de stikstofomgeving, dus er zullen meer slakhangproblemen zijn. Zelfs snijden met een mengsel van argon en andere gassen zal de neiging hebben om aan de slak te kleven. Daarom is het nu zeldzaam om puur argon alleen te gebruiken voor plasmasnijden.

2. Plasmasnijsnelheid

Naast de invloed van werkgas op de snijkwaliteit, is ook het effect van snijsnelheid op de verwerkingskwaliteit van een CNC-plasmasnijmachine erg belangrijk. Snijsnelheid:het optimale snijsnelheidsbereik kan worden geselecteerd volgens de beschrijving van de apparatuur of experimenteel worden bepaald. Door de dikte van het materiaal, de verschillende materialen, het smeltpunt, de thermische geleidbaarheid en de oppervlaktespanning na het smelten, komt ook de snijsnelheid overeen. Verscheidenheid. hoofdprestatie:

A. Een matige toename van de snijsnelheid kan de kwaliteit van de snede verbeteren, dat wil zeggen dat de snede iets smaller is, het snijoppervlak gladder is en vervorming kan worden verminderd.

B. De snijsnelheid is te hoog zodat de lineaire energie van het snijden lager is dan de vereiste waarde. De straal in de spleet kan de gesmolten snijsmelt niet snel wegblazen om een ​​grote hoeveelheid sleepweerstand te vormen. weigeren.

C. Wanneer de snijsnelheid te laag is, omdat de snijplaats de anode van de plasmaboog is, moet de CNC-spot onvermijdelijk de geleidingsstroom vinden in de buurt van de spleet die het dichtst bij de boog ligt, om de stabiliteit van de boog zelf te behouden, en zal Door de radiale richting van de straal wordt meer warmte overgedragen, waardoor de incisie breder wordt. Het gesmolten materiaal aan beide zijden van de incisie verzamelt zich en stolt aan de onderkant, waardoor een slak wordt gevormd die niet gemakkelijk schoon te maken is, en de bovenrand van de incisie wordt verwarmd en gesmolten om een ​​afgeronde hoek te vormen.

D. Wanneer de snelheid extreem laag is, zal de boog zelfs doven omdat de incisie te breed is. Dit toont aan dat een goede snijkwaliteit en snijsnelheid onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn.

3. Plasmasnijstroom

De snijstroom is een belangrijke snijprocesparameter, die direct de dikte en snelheid van het snijden bepaalt, dat wil zeggen het snijvermogen, dat van invloed is op het juiste gebruik van de plasmasnijmachine voor snel snijden van hoge kwaliteit, de snijprocesparameters moeten zijn diep begrepen en onder de knie.

A. Naarmate de snijstroom toeneemt, neemt de boogenergie toe, neemt de snijcapaciteit toe en neemt de snijsnelheid dienovereenkomstig toe.

B. Naarmate de snijstroom toeneemt, neemt de diameter van de boog toe en wordt de boog dikker, waardoor de snede breder wordt.

C. Overmatige snijstroom verhoogt de thermische belasting van het mondstuk, het mondstuk wordt voortijdig beschadigd en de snijkwaliteit neemt natuurlijk af, en zelfs normaal snijden kan niet worden uitgevoerd.

Bij het kiezen van een voeding voordat u gaat plasmasnijden, kunt u niet kiezen voor een te grote of te kleine voeding. Voor een te grote voeding is het zonde om de snijkosten te overwegen, omdat zo'n grote stroom helemaal niet kan worden gebruikt. Vanwege de besparing van het snijkostenbudget, is de huidige selectie bij het selecteren van de plasmavoeding te klein, zodat deze niet aan zijn eigen snijvereisten kan voldoen tijdens het daadwerkelijke snijden, wat een grote schade is aan de CNC-snijmachine zelf . Gabortech herinnert u eraan om de snijstroom en het bijbehorende mondstuk te kiezen op basis van de dikte van het materiaal.

4. Hoogte mondstuk

De hoogte van de spuitmond verwijst naar de afstand tussen het uiteinde van de spuitmond en het snijoppervlak, dat een deel van de gehele booglengte vormt. Plasma-boogsnijden gebruikt over het algemeen een constante stroom of een steile druppel externe voeding. Nadat de mondstukhoogte is vergroot, verandert de stroom weinig, maar het zal de booglengte vergroten en ervoor zorgen dat de boogspanning toeneemt, waardoor het boogvermogen toeneemt; maar tegelijkertijd Naarmate de booglengte die aan de omgeving wordt blootgesteld toeneemt, neemt de energie die verloren gaat door de boogkolom toe.

In het geval van het gecombineerde effect van de twee factoren, wordt de rol van de eerste vaak volledig teniet gedaan door de laatste, maar de effectieve snij-energie zal worden verminderd, wat resulteert in een vermindering van de snijcapaciteit. Het laat meestal zien dat de blaaskracht van de snijstraal wordt verzwakt, de resterende slak aan het onderste deel van de incisie wordt verhoogd en dat de bovenrand te hard is gesmolten om afgeronde hoeken te produceren. Bovendien, rekening houdend met de vorm van de plasmastraal, breidt de diameter van de straal zich naar buiten uit na het verlaten van de toortsmond, en een toename in de hoogte van het mondstuk veroorzaakt onvermijdelijk een toename in de breedte van de snede. Daarom is het gunstig om de snijsnelheid en snijkwaliteit te verbeteren door de mondstukhoogte zo klein mogelijk te kiezen. Wanneer de hoogte van de spuitmond echter te laag is, kan dit een dubbelboogfenomeen veroorzaken. Door het keramische buitenste mondstuk te gebruiken, kan de hoogte van het mondstuk op nul worden ingesteld, dat wil zeggen dat het eindvlak van het mondstuk rechtstreeks contact maakt met het te snijden oppervlak en dat een goed effect kan worden verkregen.

5. Boogkracht

Om een ​​zeer compressieve plasmaboogsnijboog te verkrijgen, gebruikt het snijmondstuk een kleinere mondstukopening, een langere gatlengte en versterkt het het koeleffect, wat de stroom die door de effectieve dwarsdoorsnede van het mondstuk gaat kan vergroten, dat wil zeggen de vermogensdichtheid van de boog Verhogen. Maar tegelijkertijd verhoogt compressie ook het vermogensverlies van de boog. Daarom is de werkelijke effectieve energie die wordt gebruikt voor het snijden kleiner dan het vermogen dat door de voeding wordt geleverd. Het verliespercentage ligt over het algemeen tussen 25% en 50%. Sommige methoden, zoals watercompressie, plasmaboogsnijden. Het energieverliespercentage zal groter zijn, dit probleem moet in overweging worden genomen bij het ontwerpen van snijprocesparameters of economische berekening van snijkosten.

De dikte van metalen platen die in de industrie worden gebruikt, is meestal minder dan 50 mm. Snijden met conventionele plasmabogen binnen dit diktebereik resulteert vaak in grote en kleine sneden, en de bovenrand van de snede zal ook een afname van de nauwkeurigheid van de snijgrootte veroorzaken en de hoeveelheid daaropvolgende bewerkingen vergroten. Bij gebruik van zuurstof- en stikstofplasmaboog om koolstofstaal, aluminium en roestvrij staal te snijden, wanneer de dikte van de plaat in het bereik van 10 ~ 25 mm ligt, meestal hoe dikker het materiaal, hoe beter de loodrechtheid van de eindrand en de hoek fout van de snijkant is 1 graad ~ 4 graden. Wanneer de plaatdikte minder is dan 1 mm, neemt de incisiehoekfout toe van 3 ° ~ 4 ° tot 15 ° ~ 25 ° naarmate de plaatdikte afneemt.

Algemeen wordt aangenomen dat de oorzaak van dit fenomeen te wijten is aan de onbalans van de warmte-invoer van de plasmastraal op het snijoppervlak, dat wil zeggen dat de energie van de plasmaboog meer vrijkomt in het bovenste deel van de snede dan in de onderste deel. Deze onbalans van energieafgifte hangt nauw samen met veel procesparameters, zoals de mate van plasmaboogcompressie, snijsnelheid en de afstand tussen het mondstuk en het werkstuk. Het verhogen van de compressie van de boog kan de plasmastraal bij hoge temperatuur verlengen om een ​​meer uniform gebied met hoge temperatuur te vormen, en tegelijkertijd de snelheid van de straal verhogen, wat het breedteverschil tussen de bovenste en onderste sneden kan verminderen. Overmatige compressie van conventionele mondstukken resulteert echter vaak in dubbele boogvorming, wat niet alleen elektroden en mondstukken verbruikt, waardoor het proces onmogelijk wordt, maar ook leidt tot een afname van de kwaliteit van de snede. Bovendien zal een te hoge snelheid en een te hoge spuitmondhoogte het verschil tussen de boven- en onderbreedte van de snede vergroten.