等离子加工和切割

We use the PLASMA CUTTING and PLASMA MACHINING processes to cut and machine steel, aluminum, metals and other materials of使用等离子炬的不同厚度。在等离子切割（有时也称为 PLASMA-ARC CUTTING）中，惰性气体或压缩空气从喷嘴高速吹出，同时通过该气体从喷嘴形成电弧，被切割的表面，将部分气体转化为等离子体。为简化起见，等离子体可以被描述为物质的第四种状态。物质的三种状态是固态、液态和气态。举一个常见的例子，水，这三种状态是冰、水和蒸汽。这些状态之间的差异与它们的能量水平有关。当我们以热的形式向冰添加能量时，它会融化并形成水。当我们添加更多能量时，水会以蒸汽的形式蒸发。通过向蒸汽中添加更多能量，这些气体会被电离。这种电离过程使气体变得导电。我们将这种导电的电离气体称为“等离子体”。等离子体非常热，会熔化被切割的金属，同时将熔化的金属从切割处吹走。我们使用等离子切割薄和厚、黑色金属和有色金属材料。我们的手持割炬通常可以切割 2 英寸厚的钢板，而我们更强大的电脑控制割炬可以切割 6 英寸厚的钢材。等离子切割机产生非常热的局部圆锥进行切割，因此非常适合切割弯曲和有角度的金属板。等离子弧切割产生的温度非常高，在氧气等离子炬中约为 9673 开尔文。这为我们提供了快速的工艺、小切口宽度和良好的表面光洁度。在我们使用钨电极的系统中，等离子体是惰性的，使用氩气、氩气-H2 或氮气形成。然而，我们有时也会使用氧化性气体，例如空气或氧气，在这些系统中，电极是含铪的铜。空气等离子炬的优势在于它使用空气而不是昂贵的气体，因此可能会降低整体加工成本。

 

 

 

Our HF-TYPE PLASMA CUTTING machines 使用高频高压火花通过割炬头电离空气并引发电弧。我们的高频等离子切割机一开始不需要割炬与工件材料接触，适用于涉及 COMPUTER NUMERICAL CONTROL (CNC) cutting 的应用。其他制造商正在使用原始机器，需要尖端与母材接触才能启动，然后出现间隙分离。这些更原始的等离子切割机在启动时更容易受到接触尖端和屏蔽损坏的影响。

 

 

 

Our PILOT-ARC TYPE PLASMA machines 使用两步工艺生产等离子，无需初始接触。第一步，使用高压、低电流电路在炬体内初始化一个非常小的高强度火花，产生一小部分等离子气体。这称为引导弧。引弧有一个内置在割炬头中的返回电路。引导弧被保持和保存，直到它靠近工件。在那里，引弧点燃主要的等离子切割电弧。等离子弧非常热，温度范围为 25,000 °C = 45,000 °F。

 

 

 

我们还部署了一种更传统的方法是 OXYFUEL-GAS CUTTING (OFC) ，我们在焊接中使用焊炬。该操作用于切割钢、铸铁和铸钢。氧燃气切割的切割原理是基于钢材的氧化、燃烧和熔化。氧燃气切割中的切口宽度在 1.5 至 10 毫米附近。等离子弧工艺已被视为氧燃料工艺的替代方案。等离子弧工艺与氧燃料工艺的不同之处在于，它通过使用电弧来熔化金属，而在氧燃料工艺中，氧气会氧化金属，放热反应产生的热量会熔化金属。因此，与氧燃料工艺不同，等离子工艺可用于切割形成难熔氧化物的金属，例如不锈钢、铝和有色合金。

 

 

 

PLASMA GOUGING 与等离子切割类似的过程，通常使用与等离子切割相同的设备进行。等离子气刨使用不同的割炬配置，而不是切割材料。割炬喷嘴和气体扩散器通常不同，为了吹走金属，需要保持更长的割炬到工件的距离。等离子气刨可用于各种应用，包括去除焊缝以进行返工。

 

 

 

我们的一些等离子切割机内置在 CNC 工作台中。 CNC 工作台有一台计算机来控制割炬头以产生干净的锋利切割。我们现代化的 CNC 等离子设备能够对厚材料进行多轴切割，并为复杂的焊缝提供机会，这是其他方式无法实现的。我们的等离子弧切割机通过使用可编程控制实现了高度自动化。对于更薄的材料，我们更喜欢激光切割而不是等离子切割，这主要是因为我们的激光切割机具有出色的开孔能力。我们还部署了立式数控等离子切割机，为我们提供了更小的占地面积、更高的灵活性、更好的安全性和更快的操作。等离子切割边缘的质量与氧燃料切割工艺相似。然而，由于等离子工艺通过熔化进行切割，一个特征是朝向金属顶部的熔化程度更大，导致顶部边缘倒圆、边缘垂直度差或切割边缘出现斜角。我们使用具有更小喷嘴和更细等离子弧的新型等离子炬来改善电弧收缩，从而在切割的顶部和底部产生更均匀的加热。这使我们能够在等离子切割和机加工边缘获得接近激光的精度。 Our HIGH TOLERANCE PLASMA ARC CUTTING (HTPAC) systems 使用高度收缩的等离子体运行。等离子体的聚焦是通过迫使氧气产生的等离子体在进入等离子体孔时形成漩涡，并且在等离子体喷嘴的下游注入第二股气流来实现的。我们在电弧周围有一个单独的磁场。这通过保持由旋转气体引起的旋转来稳定等离子体射流。通过将精密 CNC 控制与这些更小更薄的割炬相结合，我们能够生产需要很少或不需要精加工的零件。等离子加工中的材料去除率远高于放电加工 (EDM) 和激光束加工 (LBM) 工艺，并且可以以良好的再现性加工零件。

 

 

 

等离子弧焊（PAW） 是一种类似于气体保护钨极电弧焊（GTAW）的工艺。电弧在通常由烧结钨制成的电极和工件之间形成。与 GTAW 的主要区别在于，在 PAW 中，通过将电极放置在割炬主体内，可以将等离子弧与保护气体外壳分离。然后等离子被强制通过细孔铜喷嘴，该喷嘴会限制电弧和等离子以高速和接近 20,000 °C 的温度离开孔口。等离子弧焊是 GTAW 工艺的一个进步。 PAW 焊接工艺使用非消耗性钨电极和通过细孔铜喷嘴收缩的电弧。 PAW 可用于连接所有可使用 GTAW 焊接的金属和合金。通过改变电流、等离子气体流速和孔口直径，可以实现几种基本的 PAW 工艺变化，包括：

 

微等离子体（< 15 安培）

 

熔入模式（15–400 安培）

 

锁孔模式（>100 安培）

 

在等离子弧焊 (PAW) 中，与 GTAW 相比，我们获得了更大的能量集中。可实现深而窄的穿透，最大深度为 12 至 18 毫米（0.47 至 0.71 英寸），具体取决于材料。更大的电弧稳定性允许更长的电弧长度（隔离），以及对电弧长度变化的更大容限。

 

然而，作为一个缺点，与 GTAW 相比，PAW 需要相对昂贵和复杂的设备。此外，割炬维护至关重要且更具挑战性。 PAW 的其他缺点是： 焊接程序往往更复杂，对装配等变化的容忍度更低。所需的操作员技能比 GTAW 略高。需要更换孔板。