Резка труб способы резки оборудование для плазменной резки труб

Плазменная резка металла: оборудование

Плазменная резка металла – процесс, в ходе которого оборудование генерирует сжатую плазменную дугу, проплавляющую материал и удаляющую расплав из зоны реза. Эта технология считается наиболее универсальной в плане разрезаемых металлов, диапазона толщин и скоростей реза. Но все эти возможности обеспечиваются при условии выбора качественного и производительного аппарата.

Принцип действия установки

Конструктивно оборудование для плазменной разделительной резки металлов включает следующие компоненты:

• Источник питания – служит для подачи тока и напряжения для возбуждения дежурной и режущей дуги. Он может иметь крутопадающую вольтамперную или постоянную токовую характеристику.
• Плазмотрон – устройство для образования и стабилизации плазменной струи. Имеет сложную конструкцию, основными элементами которой являются сопло, катод, завихритель.
• Система охлаждения – предназначена для охлаждения кабелей и плазмотрона, которые подвержены чрезмерному нагреву. Установки мощностью от 100 А оборудуются водяным охлаждением, менее мощные аппараты – воздушным.
• Система воспроизведения или ЧПУ (числовое программное управление) – комплекс, обеспечивающий автоматическое движение суппорта с плазмотроном по заданному специальной программой контуру.
• Стол для резки (актуально для автоматических машин с ЧПУ) – представляет собой стальной настил для размещения металлопроката, который будет резаться.

Рисунок 1. Примерная схема оснащения участка по автоматической плазменной резке

Принцип работы заключается в образовании плазмы, которую плазмотрон формирует в струю направленного действия. Плазменная дуга прямого действия возникает при протекании тока от катода (неплавящийся электрод) на анод (стальную заготовку). За счет высокой плотности энергии и большой температуры (до 5000-30000 °C) плазма расширяется, что приводит к ее высокоскоростному (до 3 км/сек.) истеканию по направлению к металлопрокату.

Струя плазмы формируется небольшим отверстием в сопле и, благодаря направленному воздействию, мгновенно нагревает металл до температуры плавления, выдувая его из зоны реза.

Рисунок 2. Принцип работы устройств

Последовательность работы с установками следующая:

1. Подготовка – укладка металлического листа на рабочий стол, к которому подведен «плюсовой» провод, подключенный к источнику питания. «Минусовой» провод подключен к электроду в плазмотроне. Проверка работоспособности оборудования, целостности шлангпакетов и т.д.
2. Поджиг дежурной дуги за счет подачи высокого напряжения и возбуждение режущей дуги при касании пилотной к разрезаемому материалу.
3. Прожиг металла и движение плазмотрона по заданному контуру с постоянной скоростью и расстоянием между заготовкой и соплом.

Фото 3. Процесс разделительного резания струей плазмы

Применение установок

Плазменное оборудование для резки металла направленной струей плазмы широко применяется в разных отраслях промышленности:

• автомобиле-, судо-, авиастроение;
• строительная промышленность;
• металлообработка и изготовление металлоконструкций;
• металлургия;
• тяжелое машиностроение и т.д.

Фото 4. Плазменная резка в цеховых условиях

Также аппараты часто используют в небольших автомастерских, кузницах. Инверторы нередко применяют даже в быту, поскольку это эффективные устройства для разделительного резания конструкционных сталей и цветных металлов.

Виды станков

Станки для плазменной резки металла можно условно разделить на несколько категорий:

• Ручные аппараты – для раскроя металлопроката вручную, где весь рабочий процесс (скорость перемещения плазмотрона, зазор между соплом и заготовкой) контролируется человеком.

Фото 6. Инверторный аппарат для ручного плазменного резания

• Портативные устройства для продольного резания листов – для прямолинейного раскроя только в одном направлении. Обычно комплектуются направляющей, вдоль которой перемещается каретка с резаком.

Фото 7. Установка для прямолинейного раскроя листов «Грань»

• Устройства для резки труб – специальные машины для кольцевого резания и снятия фасок при монтаже магистральных трубопроводов. Представляют собой самоходные тележки, передвигающиеся по окружности с помощью приводной цепи.

Фото 8. Машина для резания труб «Орбита-М»

• Автоматические машины с ЧПУ – полностью автоматизированные установки для прямолинейного и фигурного раскроя. Рабочие параметры и контур перемещения суппорта с резаком задаются автоматически программой в зависимости от толщины и марки металла. Выпускаются в виде портальных, портально-шарнирных, шарнирных и портативных станков.

Фото 9. Портальная установка плазменной резки с ЧПУ

Стоимость станков для резки металла

Цена оборудования для разделительной плазменной резки металла зависит от рабочих параметров и функциональных возможностей:

• типа – ручной или автоматический с ЧПУ;
• максимального рабочего тока;
• ПВ (продолжительности включения) – бытовые (до 60 %), полупрофессиональные (от 60 до 80 %), профессиональные (80-100 %).

К категории бюджетных устройств относятся инверторные аппараты для ручного резания с максимальным ПВ 60 %. Рассчитанные на более интенсивную эксплуатацию модели относятся к средней ценовой категории. Машины с ЧПУ – самые дорогие, ими обычно оснащают крупные промышленные предприятия, где налажен массовый выпуск продукции. Поэтому важно изначально определить принципы выбора и предстоящей эксплуатации станков.

Лучшие производители плазменного оборудования

Плазменная резка считается одной из самых высокотехнологичных технологий раскроя, поэтому оборудование пользуется большим спросом. Оно производится как зарубежными, так и отечественными производителями. Стоимость импортных станков очень высока, поэтому большинство фирм и крупных предприятий отдают предпочтение российским маркам.

Одной из лидирующих отечественных компаний по разработке и производству установок плазменной резки считается ООО «ПУРМ». Она выпускает все виды оборудования – от ручных инверторных и трансформаторных аппаратов до труборезов и полностью автоматизированных машин с числовым программным управлением.

Видео о применении установок:

Преимущества станков марки ПУРМ:

• ориентированность на суровые условия эксплуатации;
• высокая точность и чистота реза;
• минимальное энергопотребление;
• простое обслуживание и эксплуатация.

Как выбрать установку для резки металла?

При выборе аппарата для плазменной резки изначально нужно определиться в следующем:

• Предполагаемые работы – только прямолинейный рез или с возможностью фигурного раскроя.
• Производительность – ручная или автоматическая резка, наличие ЧПУ, фотокопирования.
• Марки и максимальная толщина обрабатываемого материала – от этого зависит мощность и то, какой газ будет использоваться (сжатый воздух, азот, смеси на основе аргона и водорода или других газообразных веществ).

Также надо определиться с рабочими характеристиками устройства. К основным из них относится сила тока, поскольку она определяет диапазон разрезаемых толщин – чем этот показатель выше, тем толще металл можно будет резать.

ПВ (продолжительность включения) характеризует максимальные нагрузки, которые сможет выдержать оборудование – т.е. время его работы без перерывов на охлаждение. Обозначается в процентах – ПВ 80 % означает, что из 10-минутного рабочего цикла устройство может непрерывно работать на максимальных нагрузках на протяжении 8 минут. При превышении этого показателя возможен перегрев и выход из строя.

Наиболее частые поломки машин

На практике при эксплуатации плазменного оборудования чаще сталкиваются с такими проблемами:

• Перепады напряжения, превышающие установленный производителем диапазон.
• Физический износ узлов и механизмов, большое превышение установленного ресурса деталей.
• Короткие замыкания в электросети, что ведет к выходу из строя основных управляющих плат.

Однако все эти поломки устраняются, после чего станки могут работать дальше в стандартном режиме. Единственное – нужно своевременно менять расходные материалы (катод, сопло), что обеспечит стабильную работу оборудования и высокое качество плазменной резки.

Источник

Резка труб плазмой. Технология и примеры оборудования

Резка труб плазменными труборезами с использованием специальных центраторов распространена сегодня практически повсеместно. Современный ассортимент станков для резки труб охватывает все необходимые для качественного раскроя трубного материала технологии.

Машины для резки труб могут быть мобильными, роботизированными, а также включающими в себя какие-либо этапы по постобработке.

С точки зрения качественного результата, основное отличие плазменных установок резки труб от классических труборезных машин на основе автогена и тому подобных технологий заключается в абсолютно чёткой обработке поверхности металла.

С точки зрения функциональности оборудования, плазменная резка труб также имеет свои отличия, заключающиеся в возможности осуществления вспомогательных операций – подготовке поверхности, зачистке шва, снятии фаски и разделывании кромки. Ещё одна отличительная особенность плазменного оборудования резки стальных труб – использование точных приводов, позволяющих ему перемещаться по трубе.

Благодаря своим широким возможностям, а также доступной стоимости, резка труб плазмой является одной из самых популярных технологий точной резки труб большого диапазона диаметров и практически любых сплавов.

Предлагаем посмотреть, как работает автоматическая линия плазменной резки труб с ЧПУ:

Как происходит резка металлических труб плазмой?

Оборудование для резки профильной трубы можно надевать на неё в любом месте, что, безусловно, расширяет возможности его применения. Инструмент для резки труб крепится к обрабатываемой поверхности при помощи специальных зажимов.

Для передвижения по трубе в конструкции оборудования для резки труб предусмотрены особые ролики, в то время как обжатие трубы обеспечивается металлической лентой центратора. Передвигать приспособление для резки труб плазмой можно как с помощью механического сдвига ручным способом, так и с помощью привода.

Кроме поступательного движения по трубе, труборез может и вращаться: такое движение управляется дистанционно при помощи простого пульта.

Знаете ли вы? География использования плазменных труборезов для труб весьма широка: правильное определение параметров их работы даёт возможность применять данное оборудование не только в европейской части России, но также на Крайнем Севере и Дальнем Востоке.

На практике, технология плазменной резки труб успешно реализуется в самом разном оборудовании. Для подтверждения этого факта в данной статье мы приведём несколько примеров плазменной резки от производителя Eckert.

Пример 1. Робот

Этот шести осевой робот позволяет перемещать горелку на расстояние до 2 м , что даёт возможность резки труб большого диаметра или продолжительной длины. Более того, инженерам фирмы Eckert удалось разработать сложную инновационную систему, которая позволяет выполнять на поверхности труб даже рез сложной формы, с одновременным выполнением фаски под сварку.

Совмещение устройств резки металлических труб 3D, современного программного обеспечения и технологического опыта позволило компании создать очень гибкую систему раскроя, используемую для подготовки сложных конструкций труб.

Пример 2. Универсальная система резки труб ESR

Системы ESR-300 представляют собой недорогое унифицированное решение по термической обработке труб и профилей резанием. В качестве дополнительной опции, систему Eckert можно использовать в комплекте с портальными системами ЧПУ. В отличие от обычных разрезных машин плазменной резки, система ESR даёт возможность производить фигурную резку труб, что способствует снижению инвестиционных расходов и расходов на обслуживание, а также оптимизации использования производственных площадей.

Знаете ли вы? Специальная машина, позволяющая вращать трубу в процессе резки, как и в процессе сварки, называется «сварочный вращатель».

Перемещение суппортов для удерживания трубы в горизонтальном положении и сварочного вращателя в универсальной системе резки труб от Eckert синхронизировано и управляется ЧПУ. С помощью оборудования ESR-300 можно обрабатывать трубы диаметром 50- 300 мм и толщиной до 10 мм . Другие модификации системы – ESR-600 и ESR-900 – применяются для труб диаметром 150-600 и 300- 900 мм соответственно.

Пример 3. Установка плазменной резки труб Koral

Эта современная установка плазменной резки труб специально предназначена для предприятий, работающих в сфере изготовления конструкций для строительства и трубопроводов. Независимая система Koral от Eckert предназначена для тех случаев, когда необходимо сосредоточиться на предельно точной резке труб. В зависимости от модификации, Koral может обрабатывать трубы диаметром 50-300, 150-600 и 300- 900 мм соответственно.

Основная задача, с которой успешно справляется установка плазменной резки Koral, — это изготовление трубных элементов, участвующих в создании сложных конструкций (например, если необходимо соединить несколько труб в один узел). Благодаря ЧПУ, установка Koral автоматически поворачивает обрабатываемую трубу и обеспечивает точное позиционирование горелки по месту плазменной резки.

В качестве опции установку можно дополнить 3D головой, позволяющей за один проход осуществить рез любой сложности и выполнить снятие фаски. 3D голова плавно меняет угол наклона и автоматически выполняет повороты горелки в процессе резки.

Кроме продукции компании Eckert, популярным оборудованием для плазменной резки труб являются станки под маркой TubeTailor (линия специально для труб компании SteelTailor). Посмотреть, как работает такая машина, можно в следующем видео:

Источник