Lavorazione e taglio al plasma

We use the PLASMA CUTTING and PLASMA MACHINING processes to cut and machine steel, aluminum, metals and other materials of diversi spessori utilizzando una torcia al plasma. Nel taglio al plasma (chiamato anche a volte PLASMA-ARC CUTTING), un gas inerte o aria compressa viene soffiato ad alta velocità da un ugello e contemporaneamente si forma un arco elettrico attraverso quel gas dall'ugello a la superficie viene tagliata, trasformando una parte di quel gas in plasma. Per semplificare, il plasma può essere descritto come il quarto stato della materia. I tre stati della materia sono solido, liquido e gas. Per un esempio comune, l'acqua, questi tre stati sono ghiaccio, acqua e vapore. La differenza tra questi stati riguarda i loro livelli di energia. Quando aggiungiamo energia sotto forma di calore al ghiaccio, si scioglie e forma acqua. Quando aggiungiamo più energia, l'acqua vaporizza sotto forma di vapore. Aggiungendo più energia al vapore, questi gas vengono ionizzati. Questo processo di ionizzazione fa sì che il gas diventi elettricamente conduttivo. Chiamiamo questo gas ionizzato elettricamente conduttivo un "plasma". Il plasma è molto caldo e fonde il metallo da tagliare e allo stesso tempo soffia via il metallo fuso dal taglio. Usiamo il plasma per il taglio di materiali sottili e spessi, ferrosi e non ferrosi. Le nostre torce manuali possono solitamente tagliare lastre d'acciaio fino a 2 pollici di spessore e le nostre torce controllate da computer più potenti possono tagliare l'acciaio fino a 6 pollici di spessore. Le taglierine al plasma producono un cono molto caldo e localizzato con cui tagliare, e sono quindi molto adatte per il taglio di lamiere in forme curve e angolate. Le temperature generate nel taglio ad arco plasma sono molto elevate e circa 9673 Kelvin nella torcia al plasma di ossigeno. Questo ci offre un processo veloce, una larghezza di taglio ridotta e una buona finitura superficiale. Nei nostri sistemi che utilizzano elettrodi di tungsteno, il plasma è inerte, formato utilizzando gas argon, argon-H2 o azoto. Tuttavia, a volte utilizziamo anche gas ossidanti, come aria o ossigeno, e in questi sistemi l'elettrodo è in rame con afnio. Il vantaggio di una torcia al plasma ad aria è che utilizza l'aria invece di gas costosi, riducendo così potenzialmente i costi complessivi di lavorazione.

 

 

 

Le nostre HF-TYPE PLASMA CUTTING machines utilizzano una scintilla ad alta frequenza e alta tensione per ionizzare l'aria attraverso la testa della torcia e avviare archi. Le nostre taglierine al plasma HF non richiedono che la torcia sia a contatto con il materiale del pezzo all'inizio e sono adatte per applicazioni che coinvolgono COMPUTER NUMERICAL CONTROL (CNC) cutting. Altri produttori utilizzano macchine primitive che richiedono il contatto della punta con il metallo madre per iniziare e quindi si verifica la separazione del gap. Queste taglierine al plasma più primitive sono più suscettibili alla punta di contatto e ai danni dello schermo all'avvio.

 

 

 

Le nostre PILOT-ARC TYPE PLASMA machines utilizzano un processo in due fasi per la produzione di plasma, senza la necessità di un contatto iniziale. Nella prima fase, viene utilizzato un circuito ad alta tensione e bassa corrente per inizializzare una piccolissima scintilla ad alta intensità all'interno del corpo della torcia, generando una piccola sacca di gas plasma. Questo è chiamato arco pilota. L'arco pilota ha un percorso elettrico di ritorno integrato nella testa della torcia. L'arco pilota viene mantenuto e preservato fino a quando non viene portato in prossimità del pezzo. Lì l'arco pilota accende l'arco di taglio plasma principale. Gli archi di plasma sono estremamente caldi e sono nell'intervallo di 25.000 °C = 45.000 °F.

 

 

 

Un metodo più tradizionale che utilizziamo anche è OXYFUEL-GAS CUTTING (OFC) dove utilizziamo una torcia come nella saldatura. L'operazione viene utilizzata nel taglio di acciaio, ghisa e acciaio fuso. Il principio del taglio nel taglio con ossitaglio si basa sull'ossidazione, la combustione e la fusione dell'acciaio. Le larghezze di taglio nel taglio del gas ossitaglio sono comprese tra 1,5 e 10 mm. Il processo ad arco di plasma è stato visto come un'alternativa al processo di ossitaglio. Il processo ad arco plasma differisce dal processo a ossicombustibile in quanto funziona utilizzando l'arco per fondere il metallo mentre nel processo a ossicombustibile l'ossigeno ossida il metallo e il calore della reazione esotermica fonde il metallo. Pertanto, a differenza del processo ossicombustibile, il processo al plasma può essere applicato per il taglio di metalli che formano ossidi refrattari come acciaio inossidabile, alluminio e leghe non ferrose.

 

 

 

PLASMA GOUGING un processo simile al taglio al plasma, viene in genere eseguito con la stessa attrezzatura del taglio al plasma. Invece di tagliare il materiale, la scriccatura al plasma utilizza una diversa configurazione della torcia. L'ugello della torcia e il diffusore di gas sono generalmente diversi e viene mantenuta una distanza tra torcia e pezzo più lunga per soffiare via il metallo. La scriccatura al plasma può essere utilizzata in varie applicazioni, inclusa la rimozione di una saldatura per la rilavorazione.

 

 

 

Alcune delle nostre taglierine al plasma sono integrate nella tavola CNC. I tavoli CNC hanno un computer per controllare la testa della torcia per produrre tagli netti e netti. La nostra moderna attrezzatura al plasma CNC è in grado di eseguire il taglio multiasse di materiali spessi e offre opportunità per saldature complesse che altrimenti non sarebbero possibili. Le nostre taglierine ad arco plasma sono altamente automatizzate attraverso l'uso di controlli programmabili. Per i materiali più sottili, preferiamo il taglio laser al taglio plasma, principalmente a causa delle superiori capacità di taglio dei fori del nostro laser cutter. Utilizziamo anche macchine per il taglio al plasma CNC verticali, offrendoci un ingombro ridotto, una maggiore flessibilità, una maggiore sicurezza e un funzionamento più rapido. La qualità del bordo tagliato al plasma è simile a quella ottenuta con i processi di taglio ossitaglio. Tuttavia, poiché il processo al plasma taglia per fusione, una caratteristica è il maggiore grado di fusione verso la parte superiore del metallo con conseguente arrotondamento del bordo superiore, scarsa ortogonalità del bordo o smussatura sul bordo tagliato. Utilizziamo nuovi modelli di torce plasma con un ugello più piccolo e un arco plasma più sottile per migliorare la costrizione dell'arco per produrre un riscaldamento più uniforme nella parte superiore e inferiore del taglio. Questo ci permette di ottenere una precisione quasi laser sul taglio al plasma e sui bordi lavorati. I nostri HIGH TOLERANCE PLASMA ARC CUTTING (HTPAC) systems funzionano con un plasma altamente ristretto. La messa a fuoco del plasma si ottiene costringendo il plasma generato dall'ossigeno a vorticare quando entra nell'orifizio del plasma e un flusso secondario di gas viene iniettato a valle dell'ugello del plasma. Abbiamo un campo magnetico separato che circonda l'arco. Questo stabilizza il getto di plasma mantenendo la rotazione indotta dal gas vorticoso. Combinando il controllo CNC di precisione con queste torce più piccole e sottili, siamo in grado di produrre parti che richiedono poca o nessuna finitura. Le velocità di rimozione del materiale nella lavorazione al plasma sono molto più elevate rispetto ai processi di lavorazione a scarica elettrica (EDM) e lavorazione a raggio laser (LBM) e le parti possono essere lavorate con una buona riproducibilità.

 

 

 

LA SALDATURA AD ARCO AL PLASMA (PAW) è un processo simile alla saldatura ad arco di tungsteno a gas (GTAW). L'arco elettrico si forma tra un elettrodo generalmente in tungsteno sinterizzato e il pezzo. La differenza fondamentale rispetto a GTAW è che in PAW, posizionando l'elettrodo all'interno del corpo della torcia, l'arco plasma può essere separato dall'involucro del gas di protezione. Il plasma viene quindi forzato attraverso un ugello di rame a foro sottile che restringe l'arco e il plasma in uscita dall'orifizio ad alte velocità e temperature che si avvicinano a 20.000 °C. La saldatura ad arco al plasma è un progresso rispetto al processo GTAW. Il processo di saldatura PAW utilizza un elettrodo di tungsteno non consumabile e un arco ristretto attraverso un ugello di rame a foro sottile. PAW può essere utilizzato per unire tutti i metalli e le leghe saldabili con GTAW. Diverse variazioni di base del processo PAW sono possibili variando la corrente, la portata del gas plasma e il diametro dell'orifizio, tra cui:

 

Microplasma (< 15 Ampere)

 

Modalità di fusione (15–400 ampere)

 

Modalità buco della serratura (>100 Ampere)

 

Nella saldatura ad arco plasma (PAW) otteniamo una maggiore concentrazione di energia rispetto a GTAW. È possibile ottenere una penetrazione profonda e stretta, con una profondità massima da 12 a 18 mm (da 0,47 a 0,71 pollici) a seconda del materiale. Una maggiore stabilità dell'arco consente una lunghezza dell'arco molto più lunga (distanziamento) e una tolleranza molto maggiore alle variazioni della lunghezza dell'arco.

 

Come svantaggio, tuttavia, PAW richiede apparecchiature relativamente costose e complesse rispetto a GTAW. Anche la manutenzione della torcia è fondamentale e più impegnativa. Altri svantaggi di PAW sono: le procedure di saldatura tendono ad essere più complesse e meno tolleranti alle variazioni di adattamento, ecc. L'abilità dell'operatore richiesta è leggermente superiore a quella di GTAW. È necessaria la sostituzione dell'orifizio.