Plasma bearbejdning og skæring

We use the PLASMA CUTTING and PLASMA MACHINING processes to cut and machine steel, aluminum, metals and other materials of forskellige tykkelser ved hjælp af en plasmabrænder. Ved plasmaskæring (også nogle gange kaldet PLASMA-ARC CUTTING) blæses en inert gas eller trykluft med høj hastighed ud af en dyse, og der dannes samtidig en elektrisk lysbue til den gas fra dysen overfladen, der skæres, omdanner en del af denne gas til plasma. For at forenkle, kan plasma beskrives som den fjerde tilstand af stof. Stoffets tre tilstande er fast, flydende og gas. For et almindeligt eksempel, vand, er disse tre tilstande is, vand og damp. Forskellen mellem disse tilstande relaterer sig til deres energiniveauer. Når vi tilfører energi i form af varme til is, smelter den og danner vand. Når vi tilfører mere energi, fordamper vandet i form af damp. Ved at tilføje mere energi til damp bliver disse gasser ioniseret. Denne ioniseringsproces får gassen til at blive elektrisk ledende. Vi kalder denne elektrisk ledende, ioniserede gas for et "plasma". Plasmaet er meget varmt og smelter det metal, der skæres, og blæser samtidig det smeltede metal væk fra snittet. Vi bruger plasma til at skære tynde og tykke, både jernholdige og ikke-jernholdige materialer. Vores håndholdte fakler kan normalt skære op til 2 tommer tyk stålplade, og vores stærkere computerstyrede fakler kan skære stål op til 6 tommer tykt. Plasmaskærere producerer en meget varm og lokaliseret kegle at skære med, og er derfor meget velegnede til at skære metalplader i buede og vinklede former. Temperaturerne genereret ved plasma-bueskæring er meget høje og omkring 9673 Kelvin i oxygenplasmabrænderen. Dette giver os en hurtig proces, lille snitbredde og god overfladefinish. I vores systemer, der bruger wolframelektroder, er plasmaet inert, dannet ved hjælp af enten argon, argon-H2 eller nitrogengasser. Men vi bruger også nogle gange oxiderende gasser, såsom luft eller oxygen, og i de systemer er elektroden kobber med hafnium. Fordelen ved en luftplasmabrænder er, at den bruger luft i stedet for dyre gasser, hvilket potentielt reducerer de samlede omkostninger til bearbejdning.

 

 

 

Vores HF-TYPE PLASMA CUTTING maskiner bruger en højfrekvent, højspændingshovedluft og gnister gennem initieringen. Vores HF plasmaskærere kræver ikke, at brænderen er i kontakt med emnematerialet i starten og er velegnede til applikationer, der involverer COMPUTER NUMERISK KONTROL (CNC)_cc781905-14cde_bbd-31 Andre producenter bruger primitive maskiner, der kræver spidskontakt med ophavsmetallet for at starte, og så opstår spalteadskillelsen. Disse mere primitive plasmaskærere er mere modtagelige for kontaktspids- og skjoldskader ved start.

 

 

 

Vores PILOT-ARC TYPE PLASMA maskiner bruger en to-trins-proces til at producere indledende plasmakontakt, uden behov for. I det første trin bruges et højspændings- og lavstrømskredsløb til at initialisere en meget lille højintensitetsgnist inde i brænderens krop, hvilket genererer en lille lomme af plasmagas. Dette kaldes pilotbuen. Pilotbuen har en elektrisk returbane indbygget i brænderhovedet. Pilotbuen vedligeholdes og bevares, indtil den bringes i nærheden af emnet. Der antænder pilotbuen den primære plasmaskæringsbue. Plasmabuer er ekstremt varme og ligger i området 25.000 °C = 45.000 °F.

 

 

 

En mere traditionel metode, vi også anvender, er OXYFUEL-GAS CUTTING (OFC) hvor vi bruger en svejsebrænder. Operationen bruges til skæring af stål, støbejern og støbestål. Princippet for skæring i oxyfuel-gas skæring er baseret på oxidation, brænding og smeltning af stålet. Kerfbredder i oxyfuel-gasskæring er i nærheden af 1,5 til 10 mm. Plasmabueprocessen er blevet set som et alternativ til oxy-fuel-processen. Plasma-bue-processen adskiller sig fra oxy-brændstof-processen ved, at den fungerer ved at bruge lysbuen til at smelte metallet, hvorimod ilten i oxy-fuel-processen oxiderer metallet, og varmen fra den eksoterme reaktion smelter metallet. Derfor, i modsætning til oxy-fuel-processen, kan plasma-processen anvendes til at skære metaller, der danner ildfaste oxider, såsom rustfrit stål, aluminium og ikke-jernholdige legeringer.

 

 

 

PLASMA GOUGING en proces, der ligner plasmaskæring, udføres typisk med det samme udstyr som plasmaskæring. I stedet for at skære i materialet bruger plasmaudskæring en anden brænderkonfiguration. Brænderdysen og gasdiffusoren er normalt anderledes, og der opretholdes en længere afstand mellem brænderen og emnet for at blæse metal væk. Plasmaudskæring kan bruges i forskellige applikationer, herunder fjernelse af en svejsning til efterbearbejdning.

 

 

 

Nogle af vores plasmaskærere er indbygget i CNC-bordet. CNC-borde har en computer til at styre brænderhovedet for at producere rene skarpe snit. Vores moderne CNC-plasmaudstyr er i stand til multi-akset skæring af tykke materialer og giver muligheder for komplekse svejsesømme, som ellers ikke er mulige. Vores plasma-bueskærere er stærkt automatiserede ved brug af programmerbare kontroller. Til tyndere materialer foretrækker vi laserskæring frem for plasmaskæring, mest på grund af vores laserskærers overlegne hulskæringsevner. Vi anvender også vertikale CNC plasmaskæremaskiner, hvilket giver os et mindre fodaftryk, øget fleksibilitet, bedre sikkerhed og hurtigere drift. Kvaliteten af den plasmaskårne kant svarer til den, der opnås med oxy-fuel skæreprocesserne. Men fordi plasmaprocessen skærer ved smeltning, er et karakteristisk træk den større grad af smeltning mod toppen af metallet, hvilket resulterer i afrunding af den øverste kant, dårlig kant-firkanthed eller en affasning på den afskårne kant. Vi bruger nye modeller af plasmabrændere med en mindre dyse og en tyndere plasmabue for at forbedre bueindsnævring for at producere mere ensartet opvarmning i toppen og bunden af snittet. Dette giver os mulighed for at opnå næsten laserpræcision på plasmaskårne og bearbejdede kanter. Vores HØJ TOLERANCE PLASMA BUESkæring (HTPAC) systemer fungerer med et stærkt indsnævret plasma. Fokusering af plasmaet opnås ved at tvinge det oxygengenererede plasma til at hvirvle, når det kommer ind i plasmaåbningen, og en sekundær strøm af gas injiceres nedstrøms for plasmadysen. Vi har et separat magnetfelt omkring buen. Dette stabiliserer plasmastrålen ved at opretholde den rotation, der induceres af den hvirvlende gas. Ved at kombinere præcision CNC-styring med disse mindre og tyndere brændere er vi i stand til at producere dele, der kræver lidt eller ingen efterbehandling. Materialefjernelseshastighederne ved plasmabearbejdning er meget højere end i processerne Electric-Discharge-Machining (EDM) og Laser-Beam-Machining (LBM), og dele kan bearbejdes med god reproducerbarhed.

 

 

 

PLASMABUESVEJSNING (PAW) er en proces, der ligner gas wolframbuesvejsning (GTAW). Den elektriske lysbue dannes mellem en elektrode, der generelt er lavet af sintret wolfram, og emnet. Den vigtigste forskel fra GTAW er, at i PAW, ved at placere elektroden inde i brænderens krop, kan plasmabuen adskilles fra beskyttelsesgashylsteret. Plasmaet tvinges derefter gennem en finboret kobberdyse, som indsnævrer buen og plasmaet, der forlader åbningen, ved høje hastigheder og temperaturer, der nærmer sig 20.000 °C. Plasmabuesvejsning er et fremskridt i forhold til GTAW-processen. PAW-svejseprocessen bruger en ikke-forbrugbar wolframelektrode og en lysbue indsnævret gennem en finboret kobberdyse. PAW kan bruges til at samle alle metaller og legeringer, der kan svejses med GTAW. Adskillige grundlæggende PAW-procesvariationer er mulige ved at variere strømmen, plasmagasstrømningshastigheden og åbningsdiameteren, herunder:

 

Mikroplasma (< 15 Ampere)

 

Indsmeltningstilstand (15–400 Ampere)

 

Nøglehulstilstand (>100 Ampere)

 

Ved plasmabuesvejsning (PAW) opnår vi en større energikoncentration sammenlignet med GTAW. Dyb og smal penetration er opnåelig med en maksimal dybde på 12 til 18 mm (0,47 til 0,71 in) afhængigt af materialet. Større buestabilitet tillader en meget længere buelængde (stand-off) og meget større tolerance over for ændringer i buelængde.

 

Som en ulempe kræver PAW imidlertid relativt dyrt og komplekst udstyr sammenlignet med GTAW. Også brænderens vedligeholdelse er kritisk og mere udfordrende. Andre ulemper ved PAW er: Svejseprocedurer har en tendens til at være mere komplekse og mindre tolerante over for variationer i montering osv. Den krævede operatørfærdighed er lidt mere end for GTAW. Udskiftning af åbning er nødvendig.