В производственном процессе предприятий, особенно при изготовлении конструкционных элементов, первым шагом является резка сырья, также известная как заготовка. Существуют различные методы заготовки, включая резку ленточной пилой, резку гильотиной, электроэрозионную обработку проволокой, штамповку и резку на пробивном прессе, кислородно-ацетиленовую пламенную резку, плазменную резку на плазменном станке, лазерную резку на лазерном оборудовании и гидроабразивную резку на высокоскоростных гидроабразивных станках.
Теперь давайте вкратце обсудим область применения и сферы использования различного оборудования для резки. Сегодня мы расскажем о станках пламенной и плазменной резки с ЧПУ, которые являются наиболее широко используемым оборудованием в сфере производства конструкционных деталей.
В прошлом заготовка в основном основывалась на ручной резке с помощью кислородно-ацетиленовых горелок. Этот метод отличался низкой эффективностью, низкой точностью резки и большим количеством отходов материала. По мере совершенствования методов производства появились профилирующие резальные машины, повысившие точность и эффективность резки. Однако для каждой вырезаемой детали требовался шаблон, что увеличивало время и стоимость. С появлением оборудования с ЧПУ эти громоздкие и расточительные процессы были устранены.
Раскройные станки с ЧПУ используют автоматизированное проектирование (CAD) для создания автоматических программ раскроя. Эти программы управляют траекторией резки, повышая точность, эффективность и использование материала благодаря автоматическому раскрою и оптимизации раскладки, что значительно сокращает отходы сырья.
Раскройные станки с ЧПУ обычно делятся на портативные, консольные, настольные и портальные. Выбор станка зависит от таких факторов, как размер материала, его состав, производственная среда и заводские условия. Стандартные станки для резки с ЧПУ оснащены пламенными или плазменными резаками, или и тем, и другим, а некоторые также оснащены лазерными резаками. Сегодня мы сосредоточимся на первых двух, оставив лазерную резку для другого обсуждения.
Различия между газовой и плазменной резкой
Пламенная резка Пламенная резка в основном используется для резки листов углеродистой стали, которые являются наиболее часто обрабатываемыми материалами. Толщину резки можно регулировать, регулируя поток кислородно-ацетиленового газа, что позволяет резать листы углеродистой стали толщиной до 200 мм. В этом процессе материал нагревается до температуры плавления, а затем с помощью газа под давлением расплавленный металл выдувается, обеспечивая резку. Однако этот метод создает большую зону термического воздействия вокруг разреза, что приводит к изменению свойств материала (например, к закалке вблизи поверхности разреза). Он также может вызвать тепловую деформацию в тонких материалах, что затрудняет вторичную обработку. Поэтому газовая резка, как правило, не используется для материалов толщиной менее 6 мм или для деталей, требующих дальнейшей механической обработки. В этих случаях предпочтительнее использовать альтернативные методы, такие как стрижка, резка ленточной пилой или электроэрозионная резка проволокой. Если материал тоньше 6 мм, рекомендуется плазменная резка или другие методы холодной резки.
Плазменная резка Плазменная резка имеет более широкий спектр применения, чем пламенная, поскольку может резать практически все металлические материалы. В аппаратах воздушно-плазменной резки в качестве рабочего газа используется сжатый воздух, а в качестве источника тепла — высокотемпературная, высокоскоростная плазменная дуга, которая локально расплавляет металл, а высокоскоростной поток воздуха удаляет расплавленный материал, образуя узкий разрез. При плазменной резке получаются более гладкие и чистые поверхности среза, чем при газовой резке. Благодаря меньшей зоне термического воздействия, она оказывает минимальное влияние на свойства материала.
Учитывая эти преимущества, почему плазменная резка не получила всеобщего распространения? Основная причина — высокая стоимость источников питания и расходных материалов для плазменной резки по сравнению с газовой резкой. Для общих производственных нужд плазменная резка остается предпочтительным выбором. При изготовлении большинства конструкционных деталей требуется сварка после резки, поэтому качество поверхности резки не является критическим фактором. Однако при обработке материалов из неуглеродистой стали, требующих высококачественного реза, или при резке углеродистой стали толщиной менее 6 мм плазменная резка становится необходимой.
Основные соображения при плазменной резке
Наиболее важным аспектом плазменной резки является выбор подходящего источника питания для плазменной резки. Обычно для станков плазменной резки с ЧПУ выбирают импортные бренды, такие как Hypertherm (США) и Kjellberg (Германия), а также некоторые тайваньские бренды, например, Everlast. Отечественные источники питания обычно не рекомендуются из-за проблем со стабильностью, что может повлиять на автоматизацию станка с ЧПУ и эффективность производства.
Выбор станка пламенной и плазменной резки с ЧПУ
При выборе станка для резки с ЧПУ необходимо определить следующие параметры:
- Тип материала, толщина и размер листа.
- Требуемая точность резки и качество поверхности.
Основываясь на этой информации:
- Выбирайте портативные, консольные, настольные или портальные машины в зависимости от размера материала.
- Выберите пламенную или плазменную резку в зависимости от типа и толщины материала.
- Выберите подходящий источник питания для плазменной резки, исходя из требований к резке и стандартов качества обработки поверхности.
Выбор мощности плазмы обычно определяется толщиной материала, что обеспечивает оптимальную производительность резки для конкретных задач.
