Plazmová řezačka: princip fungování, jak si vybrat, nejlepší modely

Plazmová řezačka je zdrojem plazmy a řezačka samotná (plazmový hořák). Plazmové řezačky jsou v průmyslu široce používány pro přesné řezání plechů, tvarové řezání, vyřezávání dílů složitého tvaru nebo konfigurace, odřezávání, opracování hotových odlitků, opracování hran hotových dílů nebo výkovků. Řezání kovů je jedním z nejběžnějších typů obráběcích prací. Řezání kovů se používá při výrobě plechových přířezů pro lisování, svařování a další druhy obrábění.

Plazmové řezačky využívají k řezání materiálů plazmový paprsek s vysokým průtokem a teplotou. Jako pracovní plyn pro tvorbu plazmatu se používá běžný nebo čištěný stlačený vzduch, kyslík, dusík, argon nebo jejich směsi.

Plazmový řezací systém se skládá z:

• Přístroj (střídač).
• Vzduchový kompresor nebo pracovní plynová láhev.
• Plazmatron.
• Propojovací kabely a hadice.

Zařízení slouží pro tvorbu parametrů a plynulé nastavení pracovního proudu. Při připojení stlačeného vzduchu je nutné použít filtrdehydrátor.

Plazmatrony jsou buď manuální nebo automatické. Plazmový hořák lze nazvat řezačka, hořák.

Na rozdíl od plynových hořáků se při řezání plazmou nepoužívají hořlavé plyny. Zdrojem vysoké teploty v pracovním prostoru je elektrický proud o napětí do 400 V. Pro připojení plazmové řezačky potřebujete klasický třífázový zdroj s napětím 380 V. Existují zdroje, které pracují od síť 220 V, obvykle s proudem do 40 – 50 A.

Výhody a nevýhody

Plazmové řezání má oproti jiným metodám řezání mnoho výhod. Technologie řezání plazmou se neustále vyvíjí a zdokonaluje.

Hlavní výhody plazmového řezání:

• Vysoce kvalitní řezání v manuálním režimu

Ve srovnání s jinými technologiemi řezání, zejména kyslíko-palivovým, poskytuje řezání plazmou vysokou přesnost a čisté řezy. Po plazmovém řezání často nebudete potřebovat ani dodatečné čištění povrchu.

• Vysoká řezná rychlost

Teplota asi 20000 1500 °C a rychlost proudění plazmy až 25 1000 m/s zajišťují vysokou řeznou rychlost a proražení plechu. Přesným nastavením délky plazmového paprsku je zajištěna vysoká lineární řezná rychlost a maximální intenzita práce. Se snižující se tloušťkou plechu se lineární řezná rychlost ještě zvyšuje. Takže s tloušťkou ocelového plechu XNUMX mm s výkonným strojem můžete zajistit vysoce kvalitní řez rychlostí až XNUMX mm/min.

Plazmová řezačka vypálí plech o tloušťce 15 mm za méně než 2 sekundy. Běžnému plamennému hořáku to trvá nejméně 30 sekund. Taková rychlost děrování zajišťuje vysokou produktivitu při automatickém tvarovém řezání a řezání složitě tvarovaných plechů. Zejména za přítomnosti velkého množství uzavřených řezaných obrysů, z nichž každý je nutné znovu propálit kov.

Plazmová řezačka s pneumatickým zapalováním umožňuje bez ztráty účinnosti pracovat s nevyčištěnými nebo znečištěnými povrchy. Plazmovým hořákem lze řezat všechny druhy železných i neželezných kovů bez dalšího nastavování a změn ve vybavení zařízení. Při řezání tenkých plechů lze jedním průchodem prorazit více plechů. To výrazně zvyšuje produktivitu a snižuje náklady na řezání.

Plazmová řezačka nepotřebuje k provozu žádný hořlavý plyn. Postačí válec se stlačeným vzduchem a měnič s elektrickou přípojkou. Není potřeba zajišťovat nákladné procesy pro doplňování paliva, skladování, přepravu, účtování a ověřování lahví s nebezpečným hořlavým plynem. Také při plazmovém řezání se výrazně snižuje tepelné zahřívání obrobku. To výrazně zvyšuje bezpečnost obsluhujícího personálu a snižuje náklady na výrobní proces.

Plazmové řezačky výrazně snižují vaše náklady na řezání ve srovnání s hořáky. Nemusíte dodržovat spoustu zdravotních a bezpečnostních předpisů.

Snadné nastavení a provádění procesu řezání umožňuje i svářečům s malými zkušenostmi dosáhnout vysoké úrovně kvality a řezného výkonu.

• Vynikající kvalita řezu v automatickém režimu

Plazmové řezání zaručuje minimální množství okují a kovových rozstřiků, dobrou rovnoměrnost a čistotu řezané plochy. Vysoká řezná rychlost snižuje zahřívání obrobku na minimum. To zaručuje absenci deformace a tepelné deformace dílu při zpracování, což je důležité zejména při práci s plechy o tloušťce menší než 5 mm.

Nevýhody plazmových řezaček:

• Plazmové řezačky jsou stále neúčinné pro úkoly související s ohřevem a ohýbáním kovů.
• Aby plazmová řezačka dobře fungovala se vzduchem, je nutný výkonný kompresor s filtry. Stabilita plazmového paprsku, přesnost a kvalita řezu do značné míry závisí na stabilitě přívodu stlačeného vzduchu.
• Plazmové řezačky se prakticky nepoužívají při řezání kovu o tloušťce větší než 100 mm.
• Plazmová řezačka je nejúčinnější při úhlu sklonu plazmového paprsku k pracovní ploše 90°, tzn. když je plazmový hořák kolmý k povrchu součásti. Při jiných úhlech sklonu se řezná zóna rozšiřuje a opotřebení zařízení se zvyšuje.

Princip činnosti

Princip činnosti plazmového hořáku je založen na skutečnosti, že kov je řezán proudem plazmy o velmi vysoké teplotě. V trysce plazmové řezačky se vytváří plazmový paprsek, který je tryskou přiváděn na povrch pracovní části. Díky vysoké rychlosti výstupu plazmy z trysky je roztavený kov odstraněn z oblasti řezu. Díky vysoké přesnosti a zaostření plazmového paprsku v trysce je vytvořen čistý a rovnoměrný řez.

• Primární přívod stlačeného vzduchu požadovaného tlaku.
• Iniciace startovacího plazmového oblouku. Po vytvoření zóny dostatečně vysokého tlaku v systému, která je dostatečná k otevření katody a trysky, je na elektrodu a vnitřní povrch trysky přivedeno konstantní napětí různé polarity a vysoké intenzity proudu. Elektroda je zpravidla záporná a tělo kladné. Mezi nimi se objeví oblouk, který ionizuje vzduch kolem sebe a mění ho na plazmu.
• Vznik řezného plazmového oblouku. Začněte řezat. Po zapálení startovacího (pohotovostního) oblouku je na obrobek přivedeno kladné napětí pomocí hromadného kabelu. Oblouk prochází od vnitřního povrchu trysky řezačky směrem ven na povrch obrobku, pomocí trysky se vytváří pracovní plazmový paprsek a začíná proces řezání. Délka a průměr plazmového paprsku závisí na zvolené trysce, aktuálním nastavení a tlaku vzduchu.
• Konec řezání. Po přerušení dodávky pracovního proudu oblouk zhasne. Vzduch je dodáván ještě několik sekund.

Typy plazmových řezaček

Plazmové řezačky jsou rozděleny do několika hlavních typů:

Typy plazmových řezaček:

• Pro ruční řezání. Používají se pro práci v malých průmyslových odvětvích, dílnách, čerpacích stanicích, garážích, osobních domácnostech atd. Dokonce i měnič s nízkým výkonem umožňuje ručnímu hořáku rychle a efektivně řezat kov až do tloušťky 30 mm. Můžete řezat plechy, trubky, různé díly a konstrukční prvky.
• Pro automatické řezání. Používá se ve stacionárních strojích pro automatické řezání plechových nebo profilových trubek. Práce je obvykle řízena CNC. Jsou vybaveny výkonnými invertory, často s několika vyměnitelnými plazmovými hořáky a tryskami.

Typ použitého plynu:

• Plazmatrony na stlačený vzduch. Nejběžnější typ plazmové řezačky. Mezi jejich výhody patří jednoduchost, nízká cena zařízení a spotřebního materiálu (elektrody, trysky), snadná obsluha, vysoká účinnost a všestrannost. Lze použít normální nebo čištěný stlačený vzduch.
• Plazmatrony na argonu, kyslíku, dusíku nebo jejich směsích. Používají se při práci složitějších systémů velkých výrob na stacionárních řezacích strojích pro řezání mědi, hliníku a jejich slitin. Vyžaduje jemnější ladění.

Podle typu zapálení oblouku:

• Kontakt. U kontaktních plazmových hořáků se musí tryska dotknout povrchu pracovní části, aby se vytvořil oblouk. Tento typ zapalování se používá u domácích střídačů s nízkým výkonem.
• Pneumatické zapalování. Invertory s pneumatickým zapalováním vytvářejí startovací (pohotovostní) oblouk uvnitř plazmového hořáku, bez kontaktu trysky s povrchem součásti nebo vysokofrekvenčního výboje, který může poškodit elektroniku CNC stroje.
• Vysokofrekvenční (HF) zapalování. V tomto případě je oblouk buzen pomocí zařízení, které je součástí zdroje proudu – oscilátoru. Oblouk vzniká pouze tehdy, když mezi plochami obrobku a tryskou plazmového hořáku dochází k vysokofrekvenčnímu elektrickému výboji (plochy se navzájem nedotýkají). Spouštěcí oblouk je iniciován na příkaz svářeče uvnitř povrchu plazmového hořáku mezi elektrodou a vnitřním povrchem trysky pomocí vysokofrekvenčního proudu. Pracovní oblouk se automaticky zapálí od počátečního pokaždé, když je plazmový hořák přiveden na povrch součásti a zhasne na příkaz svářeče nebo když se tato vzdálenost zvětší.

Typ chlazení:

• Se vzduchovým (plynovým) chlazením. Tryska plazmové řezačky je chlazena přiváděným vzduchem nebo pracovním plynem.
• Chlazený kapalinou. Kapalinové chlazení plazmové řezačky se používá u vysoce zatížených průmyslových řezaček s vysokými proudy od 150 A.

Jak si vybrat plazmovou řezačku pro vaše úkoly

Pro výběr plazmové řezačky, která spolehlivě a efektivně vyřeší vaše úkoly v oblasti řezání kovů, je důležité se nejprve rozhodnout pro několik základních parametrů.

1. Druh zpracovávaného kovu. Řezání neželezných kovů vyžaduje v průměru 1,5krát větší proud než řezání litiny a běžné uhlíkové oceli.

2. Maximální očekávaná tloušťka řezaného kovu. Jmenovitý proud plazmového hořáku se vypočítá takto:

• Pro železné kovy a vysoce legované oceli – 4 A na 1 mm tloušťky kovu.
• Pro neželezné kovy – 6 A na 1 mm tloušťky kovu.

3. Průměrná doba používání. Síla proudu a doba trvání inkluze jsou zpravidla uvedeny v charakteristikách plazmových řezaček. Pokud je nutné provozovat plazmový hořák při dlouhých pracovních cyklech (80-100%), měli byste se pečlivě seznámit s jeho technickými vlastnostmi a případně si vybrat výkonnější model.

4. Zvažte možnosti elektrických sítí v místě provozu. I ty nejslabší plazmové řezačky spotřebují asi 4 kW. Elektrické sítě pro domácnost nemusí být navrženy tak, aby zvládly toto zatížení.

Další doporučení pro výběr plazmové řezačky:

Zvažte provozní podmínky a vybavení. Pro stabilní provoz plazmové řezačky stlačeného vzduchu je nutný výkonný kompresor s dobrými filtry, odlučovačem vody a oleje.

Určitě si zjistěte možnost nákupu a přibližnou cenu spotřebního materiálu a příslušenství. Při intenzivním provozu plazmového hořáku bude nutné poměrně často měnit elektrody a trysky.

Vždy si vezměte výkonnější plazmovou řezačku z dostupných velikostí. Nejlepší je, když je vaše zařízení o 20–30 % výkonnější, než potřebujete. Výkonová rezerva vám umožní provozovat plazmovou řezačku v úsporných režimech, aniž byste ji uvedli na maximální řezný výkon. To výrazně zvýší spolehlivost a zvýší jeho zdroje.

Pro usnadnění řezání zvolte délku hadicového svazku přibližně stejnou, jako je předpokládaná vzdálenost místa řezu od umístění stroje. Pokud budete pracovat na blízko, je lepší nebrat si dlouhý balík hadic. Dlouhé hadice se mohou zamotat a u dlouhých hadic je větší tlak vzduchu a ztráta proudu.

Plazmové řezačky jsou široce používány v kovoobráběcích podnicích. Někdy se také používají na farmě: v soukromých domech nebo garážích. S tímto nástrojem můžete rychle získat kov požadované velikosti a kvalita řezu je poměrně vysoká. Horká plazma řeže téměř jakýkoli kov. Hlavní výhodou oproti brusce je možnost provádět zakřivené řezy bez nutnosti dokončování. Stojí za zvážení TOP 10 modelů, které jsou dnes na trhu.

Plazmové řezací zařízení

Moderní plazmová řezačka, bez ohledu na její velikost, se skládá z několika prvků, které je třeba použít:

Pro pohodlnější práci je také možné zařízení doplnit o další komponenty. Patří mezi ně displej, různé ochranné systémy a mnoho dalšího.

Princip činnosti

Invertor vydává stejnosměrný proud. V závislosti na modelu je síťové napětí 220V nebo 380V. První lze použít doma, ale druhé jsou třífázové a lze je používat pouze v podnicích. Při použití doma nemusí elektroinstalace vydržet, což může mít za následek požár.

Během provozu zařízení se napíná elektrický oblouk. Je do ní přiváděn stlačený vzduch a při zahřívání se přeměňuje na plazmu. Jeho teplota dosahuje 20 000 stupňů, což umožňuje rychle řezat téměř jakýkoli kov.

Zde je návod, jak se kov řeže plazmovou řezačkou:

1. Po zapnutí je přivedeno napětí, které umožňuje vytvořit speciální oblouk pro řezání kovu. Kompresor začne dodávat stlačený vzduch do trysky. Při zahřátí se změní na plazmu.
2. Pracovník přivádí nástroj k obrobku. Oblouk se uzavírá na kovu, díky čemuž je řezán. Parametry plazmy lze nastavit nezávisle.
3. Po dokončení práce musí svářeč vyjmout plazmovou řezačku a vypnout ji. Vzduch bude chvíli přiváděn, aby se tryska nástroje rychleji ochladila.

Video – Jak funguje plazmová řezačka

Rozsah aplikace

Dnes se plazmové řezačky používají v následujících oblastech:

• stavba lodí;
• výroba letadel;
• konstrukce;
• různé průmyslové oblasti.

Důležité! V domácnosti může být dobrým pomocníkem i plazmová řezačka, ale mějte na paměti, že nástroj je poměrně drahý. Proto je vhodné si jej pořídit, pokud často potřebujete řezat kov.

Stojí za to zvážit hlavní výhody a nevýhody tohoto nástroje.

• vysoká rychlost zpracování kovů;
• rychle díky hoření;
• sousední oblasti se prakticky nezahřívají;
• vysoce kvalitní řez, který nevyžaduje další zpracování;
• vysoká úroveň bezpečnosti;
• jednoduchost ovládání;
• možnost automatizace procesu díky CNC strojům;
• minimální příprava na práci.

• malá maximální řezná tloušťka;
• přísné požadavky na odchylku od kolmosti řezu;
• nelze použít 2 řezačky najednou z jednoho zdroje energie;
• vysoké náklady na technologii.

Typy plazmových řezaček

Navzdory velkému množství modelů na trhu existuje několik způsobů, jak je rozdělit na typy.

Podle typu řezání ruční a automatické. První jsou vhodné do garáže a zabírají málo místa. Rozsah toho druhého je širší. V závislosti na technických vlastnostech mohou být použity v malých dílnách nebo ve velkých továrnách. Výrobci často umožňují automatizovat provoz zařízení pomocí CNC stroje.

Toto jsou hlavní způsoby oddělení plazmových řezaček.

TOP 10 nejlepších plazmových řezaček

Níže jsou nejlepší plazmové řezačky pro dnešek. Toto hodnocení je sestaveno s ohledem na vlastnosti nástrojů a skutečnou zpětnou vazbu od odborníků. Posledně jmenované podrobně popisují provoz zařízení na různých tematických fórech. To vám umožní vytvořit objektivní hodnocení, kterému můžete věřit.