Как нож в масло

Окончание. Начало в СиН №22

О плазменной резке

Плазму часто называют четвертым агрегатным состоянием материи. Обычно речь идет о трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Для наиболее распространенного вещества — воды — этими тремя состояниями являются лед, вода и пар. Разница между этими стадиями основывается на содержании энергии. Если энергия сообщается льду, образуется вода, то есть жидкость. Если энергия сообщается воде, образуется пар.
Далее же, сообщая энергию газу, можно видеть, что его физические свойства заметно меняются. Возникает высокоионизированный газ, состоящий из ионов, электронов и нейтральных частиц с высокой электрической проводимостью — плазма.
Многие законы прохода электрического тока через металлы можно применить к плазменной электрической дуге. Так, значительно повышается сопротивление и, следовательно, температура луча плазмы при уменьшении его сечения и неизменном токе. Эта высокая температура луча плазмы вместе с его кинетической энергией используется при плазменной плавящей резке.

Способы сухой плазменной резки
Ar, H2, N2-плазма

Аргонно-водородные смеси в качестве плазменного газа используются при обработке высоколегированных материалов, алюминия, меди, титана, цинка и их сплавов. При обработке материалов толщиной менее 10 мм в эту смесь добавляется азот.

N2-плазма
Азотная плазма используется при обработке тех же материалов, что и Ar, H2, N2-плазма, если они имеют малую толщину — конструкционных сталей, высоколегированных материалов, алюминия и его сплавов.
При обработке высоколегированных сталей получаются неоксидированные кромки реза. При обработке конструкционных сталей имеется определенная чувствительность в отношении качества резки при высоком содержании в материале кремния и серы и при использовании мелкозернистых сталей. Определенная нитрация кромок реза, что может вести к возможному образованию пор при сварке, особо заметна у конструкционных сталей.

Воздушная плазма
Применение воздушной плазмы предпочтительно при обработке конструкционных сталей. Достоинства — хорошее качество и высокая скорость резки, а также малый нагрев тонкого листа (малый перенос тепла).
Недостаток же состоит в том, что нитрация кромок разреза делает проблематичной дальнейшую обработку — при сварке могут возникнуть поры.

О2-плазма
Кислородная плазма применяется, в основном, для обработки конструкционной стали. Достоинства — высокие скорость и качество резки (качество обеспечивается дополнительной экзотермической реакцией), очень малое закаливание кромок реза, отсутствие образования пор при дальнейшей сварке, малый нагрев листа. Специальные технологии обеспечивают длительный срок службы изнашивающихся деталей. Наблюдается незначительное образование (или отсутствие) заусенцев (затем их можно легко удалить). Возможна дополнительная стабилизация электрической дуги при работе под водой благодаря глушителю (воздействие сжатого воздуха на электрическую дугу с уменьшенным образованием вредных веществ). На данную технологию существует патент концерна Messer Cutting & Welding.

Точная плазменная резка
Развитием технологии плазменной резки является резка точной плазмой, например, кислородом в качестве плазменного газа. Точный луч плазмы режет конструкционные стали с повышенной энергетической плотностью благодаря увеличенному сжатию электрической дуги, с обеспечением особо узких разрезов и малого нагрева, с обеспечением высокого качества разреза (малой угловатости, гладких, чистых и точных фланцев, отсутствия заусенцев), с сохранением срока службы изнашивающихся деталей, с минимальным расходом энергии и газа, а также с широким спектром потока и скорости.

Плазма с двойным газом
При точной плазменной резке, как и при большинстве способов сухой плазменной резки, можно применять технологию двойного газа. При этом сопло защищено посредством изолированного защитного колпака. Это препятствует появлению короткого замыкания между соплом и заготовкой — так называемой двойной электрической дуги. Кроме того, можно избежать повреждения сопла брызгами шлака при пробивке отверстий. Улучшено охлаждение сопла благодаря подаче вторичного газа. Налицо дополнительная стабилизация электрической дуги благодаря подаче вторичного газа. Различные комбинации газа (плазменного и вторичного) расширяют гамму многостороннего использования технологии. В результате увеличивается срок службы сопла, улучшается качество резки.

Водоинъекционная плазменная резка
Водоинъекционная плазма предназначена для получения средних и больших вырезов, контуров или для обрезки кромок. Благодаря увеличению температуры до 50.000°К способ водоинъекционной плазменной резки обеспечивает высокие скорости резки с сохранением длительного срока службы сопел и электродов. Водоинъекционный резак (WIPC-резак) можно легко эксплуатировать под водой (на практике уровень воды находится на 60 мм выше верхней кромки листа), что создает такие дополнительные преимущества, как снижение уровня шума до 80 дБ, отсутствие влияния ультрафиолетового излучения, связывание пыли в воде. Благодаря постоянной температуре материала не наблюдается никакого температурного коробления. Выделяющиеся из воды окиси азота могут отсасываться вверх и удаляться из рабочей зоны.
Резка большим током является расширением применения WIPC-резака. При этом уровень воды опускается ниже материала. Для того, чтобы имелась возможность резать толстые хромо-никелевые стали, в качестве режущего газа используется Ar/H2. Резак работает при токе до 1000 А и может резать материал толщиной до 150 мм. Впрыскиваемая вода больше не служит для дополнительного сжатия электрической дуги, а лишь для охлаждения сопла.

Портальная установка с ЧПУ для оптимального применения термической резки EasyTerm
Приводные системы установки базируются на цифровой технологии. Возможны скорости до 35 м/мин.
Небольшая высота конструкции машины достигнута благодаря организации подачи энергии через траковый энергоподвод. Вибрация практически отсутствует.
Такая особенность конструкции, как размещение сдвоенных направляющих элементов портала на большом расстоянии друг от друга, обеспечивает высокую стабильность и точность даже при использовании тяжелых агрегатов.
Газовая система с электронным управлением состоит из компактных блоков и обеспечивает равномерную подачу газа на все горелки. Патентованная автоматика для пробивки отверстий LochmatikТ обеспечивает пробивку отверстий в листах толщиной до 130 мм.
На установке выполняются подводная плазменная резка с точным выбором первичной высоты плазменного резака, использованием встроенного устройства защиты от столкновений, автоматической центровкой резака и отводом газов, а также сухая резка с набором тех же опций за исключением последней.

Управление EasyTerm с помощью OmniCom Explorer
Числовое программное управление на основе персонального компьютера с операционной системой MS Windows основывается на столетнем опыте термической резки. Интегрированы все необходимые технологические функции. Панель управления удобна в эксплуатации. Меню удобно и практично. Ошибки в обслуживании сведены к минимуму. Высока надежность работы cистемы. Все существенные параметры вызываются нажатием кнопки. Оптимальная производительность агрегата — это также и простота конфигурирования и перемещения деталей. Редактирование ESSI- и EIA-файлов осуществляется в online-режиме. Возможны интеграция в сеть и включение в групповое ЧПУ, а также передача данных с хост-компьютера.
Компьютер с цветным монитором оснащен мастером создания формы. Графический редактор конструктивных элементов создает графический отчет о программировании деталей.
32-битная версия корпоративного программного обеспечения OmniWin оснащена многочисленными макросами, стандартными и специфическими командами, а также программами управления деталями, клиентами, заданиями и программой автоматического распределения объектов.

Cortina, или как сделать газовую резку экономичной и продуктивной
Cortina — это новая серия оборудования производства компании Messer Griesheim Schweisstechnik для газовой и плазменной резки с числовым программным управлением. В данном случае реализована практичная и удобная в использовании концепция, в которой производительность и экономичность стоят на первом месте.
Особенностями решения Cortina являются стабильная и отработанная ферменная конструкция, гарантирующая отсутствие деформации и вибрации, горелка с внутренним воспламенением MS 3452, горелочные подвески HV 125 и HV 200, сенсор расстояния PAN и поворотный сенсор.
Малые движущиеся массы, мощные беззазорные зубчато-реечные приводы с серводвигателями обеспечивают хорошие динамические качества. Высокие скорости позиционирования и ускорения (15 м/мин) снижают непроизводительное время. Координатное позиционирование машины экономит время на наладку. Дополнительно программируемые и выбираемые точки начала работы машины делают излишним ручное позиционирование машины.
Предпосылками высокой точности резки являются зубчато-реечные приводы для продольного и поперечного движения, рельсовый путь машины, выполненный из точно обработанных профилей, закаленная система линейного перемещения каретки с горелками.
Технология, обеспечивающая безотказность и длительный срок службы горелки, рассчитана на длительный срок службы с минимальным износом горелок.

Горелка с внутренним воспламенением не имеет внешних навесных деталей. Воспламеняющий электрод находится в защищенной камере воспламенения, воспламеняющий кабель и шланг — в корпусе горелки. Благодаря байпасному экономичному пламени уровень шума минимален.
Емкостный сенсор определения расстояния (PAN) обеспечивает точное и постоянное расстояние от горелки до заготовки и имеет систему измерения температуры (электроника находится вне зоны пламени), невосприимчив к установочным допускам сканирующего датчика. Использование небольших колец сенсора обеспечивает хорошую видимость процесса резки. Быстрая смена сопел осуществима благодаря возможности сдвигания сканирующего датчика.
Горелочные подвески HV 125 и HV 200 не требуют техобслуживания, защищены от пыли кожухом и оборудованы 8-точечной опорой для защиты от опрокидывания.

Двусторонний рельсовый путь, расположенный ниже раскроечного стола, обеспечивает простую загрузку и разгрузку раскроечного стола.
Жесткая конструкция машины в виде портальной конструкции гарантирует высокую прочность, а то, что она ферменная, является залогом простоты отвода тепла во время процесса резки. Колесные ниши и портал соединены между собой.
Жесткая и легкая конструкция направляющей каретки обеспечивает безвибрационный ход даже при малых радиусах.
Cortina М — это машина для осуществления простой и экономичной газовой резки. Предназначена для обработки листов шириной до 3200 мм. Особенности — газоснабжение с автоматикой пробивки отверстий в листах толщиной до 130 мм, подача энергии с помощью тракового энергоподвода, равномерная подача газа на все резаки (обеспечивается системой газоснабжения с электромагнитным управлением).
Cortina DS — это высокодинамичная машина для плазменной резки тонких листов с высокой точностью.
Cortina S — машина, непревзойденная с точки зрения соотношения цены и производительности. Предназначена для обработки листов шириной до 2500 мм.

Машины Cortina DS и DM с двусторонним приводом предлагают наивысшую точность и динамику. Поэтому они являются идеальной основой для осуществления процесса точной плазменной резки и резки тонких листов.
Cortina может быть оснащена устройствами управления МG 12 SE30AF или OmnicomR.
Управление МG 12 SE30AF создано на основе серии МG 12. Это идеальная система числового программного управления, если есть желание создать управляющие программы преимущественно на месте программирования, иметь простое управление, а также систему управления с малыми затратами, но без снижения качества и функциональных возможностей.
К стандартному управлению относятся система отсчета от начальной точки, присоединение ПЦУ, макросы и меню на 15 языках.
Устройство управления предоставляет графическую информацию для оператора: на экране отображается расположение резака, программы раскроя деталей и этапы программирования вручную.
OmnicomR — это устройство ЧПУ, основанное на использовании ПК с операционной системой MS WindowsR. Расширение спектра возможностей и повышение уровня автоматизации серии возможно, например, с помощью системы автоматизированного проектирования CAD и программного обеспечения Schachtel.
Система OmnicomТ полезна тому, кто хочет иметь наибольшее удобство в управлении, должен часто осуществлять программирование в системе ЧПУ, и, кроме того, хочет быстро и удобно составлять программы резки непосредственно на машине.
Для программирования машины имеются отдельные функции: программирование элементов в системе CAD и полностью автоматизированный модуль Schachtel.

Вот преимущества управления MG12 и OmnicomТ: оно разработано специально для систем резки, имеет технологические функции (резка в системе координат, обратный ход после прерывания резки, масштабирование), графическую функцию, ПЦУ-интерфейс, большой объем памяти для программ изготовления деталей и оптимальную поддержку системой Omnidata.
Резаковые подвески серии Cortina не требуют техобслуживания и защищены от опрокидывания. Могут быть оснащены различными агрегатами. Стандартом является резак с внутренним воспламенением MS 3452.
Для осуществления плазменной резки имеется широкий выбор резаков для различного применения.
Резаковые подвески HV 125 и HV 200 не требуют техобслуживания, оснащены пылезащитным кожухом и полностью защищены от опрокидывания благодаря 8-точечной опоре.

Подробности — в Messer Griesheim.
Тел. : (0 21 51) 379-9434.
Факс: (0 21 51) 379-9116.

Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ




Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 23 за 2003 год в рубрике оборудование

©1995-2022 Строительство и недвижимость