Plasmabearbetning och skärning

We use the PLASMA CUTTING and PLASMA MACHINING processes to cut and machine steel, aluminum, metals and other materials of olika tjocklekar med en plasmabrännare. Vid plasmaskärning (även ibland kallad PLASMA-ARC CUTTING) blåses en inert gas eller komprimerad luft med hög hastighet ut ur ett munstycke och samtidigt bildas en elektrisk ljusbåge genom den gasen från munstycket ytan som skärs, omvandlar en del av den gasen till plasma. För att förenkla kan plasma beskrivas som materiens fjärde tillstånd. Materiens tre tillstånd är fast, flytande och gas. För ett vanligt exempel, vatten, är dessa tre tillstånd is, vatten och ånga. Skillnaden mellan dessa tillstånd relaterar till deras energinivåer. När vi tillför energi i form av värme till is smälter den och bildar vatten. När vi tillför mer energi förångas vattnet i form av ånga. Genom att tillföra mer energi till ånga blir dessa gaser joniserade. Denna joniseringsprocess gör att gasen blir elektriskt ledande. Vi kallar denna elektriskt ledande, joniserade gas för en "plasma". Plasman är mycket varm och smälter metallen som skärs och samtidigt blåser den smälta metallen bort från skäret. Vi använder plasma för att skära tunna och tjocka, både järnhaltiga och icke-järnhaltiga material. Våra handhållna facklor kan vanligtvis skära upp till 2 tum tjock stålplåt, och våra starkare datorstyrda facklor kan skära stål upp till 6 tum tjockt. Plasmaskärare producerar en mycket het och lokaliserad kon att skära med, och är därför mycket lämpliga för att skära plåt i böjda och vinklade former. Temperaturerna som genereras vid plasmabågskärning är mycket höga och runt 9673 Kelvin i syrgasplasmabrännaren. Detta ger oss en snabb process, liten skärbredd och bra ytfinish. I våra system som använder volframelektroder är plasman inert, bildad med antingen argon, argon-H2 eller kvävgas. Men vi använder också ibland oxiderande gaser, som luft eller syre, och i de systemen är elektroden koppar med hafnium. Fördelen med en luftplasmabrännare är att den använder luft istället för dyra gaser, vilket potentiellt minskar den totala kostnaden för bearbetning.

 

 

 

Våra HF-TYPE PLASMA CUTTING maskiner använder en högfrekvent, högspänningshuvudluft för att initiera luften för att starta. Våra HF-plasmaskärare kräver inte att brännaren är i kontakt med arbetsstyckets material i början, och är lämpliga för applikationer som involverar DATORNUMERISK STYRNING (CNC)_cc781905-14cde_6bd-31cde_5bd-31cde_5bd-31cde Andra tillverkare använder primitiva maskiner som kräver spetskontakt med modermetallen för att starta och sedan uppstår gapseparationen. Dessa mer primitiva plasmaskärare är mer mottagliga för kontaktspets och skärmskador vid start.

 

 

 

Våra PILOT-ARC TYPE PLASMA maskiner använder en tvåstegsprocess för att producera initial plasmakontakt. I det första steget används en högspänningskrets med låg ström för att initiera en mycket liten högintensiv gnista inuti brännarens kropp, vilket genererar en liten ficka med plasmagas. Detta kallas pilotbågen. Pilotbågen har en elektrisk returbana inbyggd i brännarhuvudet. Pilotbågen bibehålls och bevaras tills den förs in i arbetsstyckets närhet. Där tänder pilotbågen den huvudsakliga plasmaskärningsbågen. Plasmabågar är extremt varma och ligger inom intervallet 25 000 °C = 45 000 °F.

 

 

 

En mer traditionell metod som vi också använder är OXYFUEL-GAS CUTTING (OFC) där vi använder en. Operationen används vid skärning av stål, gjutjärn och gjutstål. Principen för skärning i oxyfuel-gasskärning bygger på oxidation, förbränning och smältning av stålet. Spårbredden vid skärning av syrebränsle är i närheten av 1,5 till 10 mm. Plasmabågsprocessen har setts som ett alternativ till oxy-fuel-processen. Plasma-bågeprocessen skiljer sig från oxy-fuel-processen genom att den fungerar genom att använda bågen för att smälta metallen medan i oxy-fuel-processen oxiderar syret metallen och värmen från den exoterma reaktionen smälter metallen. Därför, till skillnad från oxy-fuel-processen, kan plasmaprocessen användas för skärning av metaller som bildar eldfasta oxider såsom rostfritt stål, aluminium och icke-järnlegeringar.

 

 

 

PLASMA GOUGING en process som liknar plasmaskärning, utförs vanligtvis med samma utrustning som plasmaskärning. Istället för att skära materialet använder plasmamejsling en annan brännarkonfiguration. Brännarmunstycket och gasspridaren är vanligtvis olika, och ett längre avstånd mellan brännaren och arbetsstycket upprätthålls för att blåsa bort metall. Plasmamejsling kan användas i olika applikationer, inklusive att ta bort en svets för omarbetning.

 

 

 

Några av våra plasmaskärare är inbyggda i CNC-bordet. CNC-bord har en dator för att styra brännarhuvudet för att producera rena skarpa snitt. Vår moderna CNC-plasmautrustning klarar av fleraxlig skärning av tjocka material och ger möjligheter till komplexa svetsfogar som annars inte är möjliga. Våra plasmabågsskärare är mycket automatiserade genom användning av programmerbara kontroller. För tunnare material föredrar vi laserskärning framför plasmaskärning, mest på grund av vår laserskärares överlägsna hålskärningsförmåga. Vi använder också vertikala CNC plasmaskärmaskiner, vilket ger oss ett mindre fotavtryck, ökad flexibilitet, bättre säkerhet och snabbare drift. Kvaliteten på plasmaskärningskanten liknar den som uppnås med oxy-fuel skärprocesser. Men eftersom plasmaprocessen skärs genom smältning, är ett karakteristiskt särdrag den högre graden av smältning mot toppen av metallen, vilket resulterar i avrundning av överkanten, dålig kantskärning eller en avfasning på den skurna kanten. Vi använder nya modeller av plasmabrännare med ett mindre munstycke och en tunnare plasmabåge för att förbättra bågförträngningen för att producera mer enhetlig uppvärmning i toppen och botten av snittet. Detta gör att vi kan erhålla nästan laserprecision på plasmaskurna och bearbetade kanter. Our HIGH TOLERANCE PLASMA ARC CUTTING (HTPAC) systems fungerar med ett mycket begränsat plasma. Fokusering av plasmat uppnås genom att tvinga den syregenererade plasman att virvla när den kommer in i plasmaöppningen och ett sekundärt flöde av gas injiceras nedströms plasmamunstycket. Vi har ett separat magnetfält som omger bågen. Detta stabiliserar plasmastrålen genom att bibehålla den rotation som induceras av den virvlande gasen. Genom att kombinera precision CNC-styrning med dessa mindre och tunnare brännare kan vi producera delar som kräver liten eller ingen efterbehandling. Materialavlägsningshastigheten vid plasmabearbetning är mycket högre än i processerna Electric-Discharge-Machining (EDM) och Laser-Beam-Machining (LBM), och delar kan bearbetas med god reproducerbarhet.

 

 

 

PLASMA BÅGSVETSNING (PAW) är en process som liknar gasvolframbågsvetsning (GTAW). Den elektriska bågen bildas mellan en elektrod som vanligtvis är gjord av sintrad volfram och arbetsstycket. Den viktigaste skillnaden från GTAW är att i PAW, genom att placera elektroden i brännarens kropp, kan plasmabågen separeras från skyddsgashöljet. Plasman tvingas sedan genom ett finhåligt kopparmunstycke som drar ihop bågen och plasman som lämnar öppningen med höga hastigheter och temperaturer som närmar sig 20 000 °C. Plasmabågsvetsning är ett framsteg jämfört med GTAW-processen. PAW-svetsprocessen använder en icke förbrukningsbar volframelektrod och en båge som är sammandragen genom ett finhåligt kopparmunstycke. PAW kan användas för att sammanfoga alla metaller och legeringar som är svetsbara med GTAW. Flera grundläggande PAW-processvariationer är möjliga genom att variera strömmen, plasmagasflödet och mynningsdiametern, inklusive:

 

Mikroplasma (< 15 ampere)

 

Insmältningsläge (15–400 Ampere)

 

Nyckelhålsläge (>100 Ampere)

 

Vid plasmabågsvetsning (PAW) får vi en högre energikoncentration jämfört med GTAW. Djup och smal penetration är möjlig, med ett maximalt djup på 12 till 18 mm (0,47 till 0,71 tum) beroende på material. Större bågstabilitet tillåter en mycket längre båglängd (stand-off) och mycket större tolerans mot båglängdsändringar.

 

Som en nackdel kräver dock PAW relativt dyr och komplex utrustning jämfört med GTAW. Även facklans underhåll är kritiskt och mer utmanande. Andra nackdelar med PAW är: Svetsprocedurer tenderar att vara mer komplexa och mindre toleranta mot variationer i montering etc. Operatörskicklighet som krävs är lite mer än för GTAW. Byte av munstycke är nödvändigt.