金属のプラズマ切断は、多くの仕事に必要な技術です。 金属のプラズマ切断: 技術と作業のニュアンス

プラズマ切断金属を切断できますが、カッターでは切断できません - このユニットにはプラズマジェットがあります。

プラズマ カッターの本質は次のとおりです。電気アークは、ノズル、電極、または切断される材料の間で形成されます。

ガスはノズルから出て、電気を加えてプラズマ化します。

金属はプラズマで切断され、その温度は3万度に達することがあります。

この記事では、金属のプラズマ切断の技術、その動作原理、およびいくつかのニュアンスについて詳しく説明しています。

プラズマによる金属切断にはいくつかの種類があります。

プロセスが行われる環境によって異なります。

• シンプル - カット時に使用 電気、空気、時には空気の代わりに窒素が使用されます。 この方法では、長さ 電気アーク限定。 シートの厚さが数ミリの場合、表面の平行度はレーザー切断と比較できます。 このパラメータは、厚さ10 mmの金属を切断することで観察できます。 この方法は、低合金鋼または軟鋼を切断するときに使用されます。 酸素は切断要素として使用されます。 切断後のエッジは滑らかなままで、バリが発生しません。 さらに、処理された金属エッジは窒素含有量が減少しています。
• 保護ガスを使用すると、そのようなガスとして、保護プラズマ形成が使用されます。 このような切断を使用すると、切断が衝撃から保護されるため、金属切断の品質が向上します 環境;
• 水を使用 - 金属切断中、水は切断を環境の影響から保護し、プラズマトーチを冷却し、すべての有害なガスが水に吸収されます。

プラズマ切断は、分離、表面にすることができます。 最も一般的に使用されるのは分割カットです。

切断は、次の方法に従っても分割されます。アーク - 金属を切断する場合、材料は電気回路の一部であり、ジェット - 切断する場合、金属は電気回路の一部ではなく、電極間にアークが形成されます。

プラズマ切断の利点

プラズマ切断には、レーザー切断よりも優れた利点があります。

• 非鉄、黒色、耐火物など、あらゆる金属をプラズマカッターで処理できます。
• 切断速度はガス切断作業よりも高速です。
• プラズマ切断は芸術的な作品に利用できます - ブランクは任意の幾何学的形状で作ることができ、より複雑な形状の切断、プラズマによる金属の芸術的な切断が可能です。
• 切断された金属の厚さに関係なく、ワークピースをすばやく正確に切断できます。
• プラズマカッターは、金属だけでなく、組成に鉄を含まない材料も切断できます。
• プラズマを使用した材料の切断は、従来の機械的切断よりもはるかに効率的で高速です。
• レーザー切断と比較して、プラズマ切断機は材料のシートを処理できます 広い幅、斜めに。 欠陥、汚染の少ない製品が得られます。
• 動作中、最小限の量の汚染物質が空気中に放出されます。
• 金属を切断する前に加熱する必要がないため、燃焼時間が短縮されます。
• 使用する必要がないため、プラズマ切断時の安全性が高いレベルにある ガスボンベ爆発性の高いもの。

プラズマ カッターの利点に加えて、いくつかの欠点があります。

• プラズマトーチの高コスト;
• プラズマ トーチで切断できる金属の厚さは 10 cm を超えてはなりません。
• 動作中、ガスが音速に近い高速で供給されるため、ユニットは多くの騒音を出します。
• プラズマトーチは適切に維持する必要があります。
• 金属を手動で処理できるように、カッターをプラズマトーチに取り付けることはできません。

プラズマトーチの動作原理

金属のプラズマ切断は、この問題についてあまり経験のない自分の手で行われます。 このセクションでは、プラズマ切断装置の動作原理について説明します。

特別な装置があれば、金属、セラミックタイル、木材、プラスチックを自分の手で簡単に切ることができます。カーリーカットも可能です。

さらに、このデバイスは、非鉄金属および鉄金属の溶接、要素の硬化、表面のファイヤークリーニングまたはアニーリングの実行、および芸術的な切断の実行に使用できます。

プラズマカッターの動作例を動画でご覧いただけます。

プラズマ切断は、レーザー切断とは異なり、加熱する箇所をプラズマで高温に加熱するのが原理です。 それは蒸気からノズルで形成されます。 ノズルは狭いチャネルを持っています。

電気アークを発生させます。 蒸気は加圧下でチャネルを通過し、これに伴いアークが冷却されます。

蒸気は出るときにイオン化され、最大6000度の高温のプラズマジェットが現れます。

スキームと図面は、プラズマ カッターの設計と切断ジェットの形成原理を理解するのに役立ちます。

作業中、プラズマは材料の大部分を加熱しません。 プラズマ カッターで切断した場所は、レーザーや機械装置で切断するよりもはるかに速く冷却されます。

プラズマ カッター内の作動流体は、ノズルとカソードを冷却するように設計されています。これは、これらが装置の最も負荷の高い部分であるためです。

アークは、カソード、ノズル、および蒸気の特定の比率の結果として安定します。 プラズマトーチタンクには、水分を吸収する特殊な素材が含まれています。

作動流体がヒーターに移動するのに役立ちます。 負の電荷がカソードに形成され、反対の電荷がノズルに形成され、アークが発生します。

レーザーや機械切断のように、自分の手でプラズマ カッターにさらされる場合は、注意して安全規則に従う必要があります。

この装置は、高電圧、加熱、溶融物質など、人にとって非常に外傷的です。

作業を開始する前に、装置の図を注意深く調べ、ノズル、電極、固定用シールドを検査することが重要です。

しっかりと固定されていないと、プラズマカッターで作業できません。 また、水しぶきを取り除くためにデバイスを金属にぶつけないでください。デバイスが損傷する可能性があります。

プラズマによる日曜大工の切断は高品質で行われ、切断にスケールやバリがなく、操作中に電流が正しく計算されていれば材料が変形しません。

これを行うには、スキームに従ってアクションを適用する必要があります。高電流を適用し、いくつかのカットを行います。 電流を減らす必要があるか、高くしておく必要があるかは、資料からわかります。

材料の電流が大きい場合、過熱の結果としてスケールが形成されます。

プラズマ切断技術

プラズマで切断を開始する前に、プロセス全体がどのように進行するかを知っておく価値があります。 レーザー切断とは異なり、プラズマ トーチは材料のエッジ近くに配置する必要があります。

「開始」ボタンをオンにすると、最初にデューティ アークが点火され、次にカット アークが点火されます。 切断アークトーチは、材料上でゆっくりと駆動する必要があります。

いくつかの理由に注意することができます：装置の高速、低電流、バーナーは90度の角度ではありませんでした。 切断中の金属に。 カット角度の正しい設定方法を動画で紹介しています。

プロセスが完了したら、図に示すようにバーナーを傾ける必要があります。 スタートを切った後、もう少し空気が流れることを覚えておく価値があります。

プラズマ カッターは、傾斜が 90 度以上になった瞬間に金属を完全に溶かすことができます。

デバイスの電源を入れた後、切断アークが表示されるのを待ち、トーチと材料の間に直角を作ります。 したがって、どんな巻き毛のデザインでも穴が開く可能性があります。

プラズマカッターで作業するときは、装置の図を調べる価値があります。それらは、穴を開けることができる金属の最大の厚さを示しています。 プラズマ切断技術を動画で詳しく紹介しています。

プラズマトーチの選び方は？

自分の手でプラズマカッターで金属を切断するには、機器を購入することが重要です。

プラズマ切断は、2 種類のプラズマ カッターで行うことができます。

1. 在庫 - コンパクトなサイズで、操作に必要なエネルギーが少なく、デバイスは軽量で魅力的なデザインです。 同時に、短い包含があり、電圧降下がデバイスに悪影響を及ぼします。
2. 変圧器 - 電源を入れる時間が長いため、電圧が急上昇しても、プラズマ カッターは故障しません。 ユニットのサイズと重量はかなり大きく、そのようなプラズマカッターも多くのエネルギーを消費します。

自分の手で切断するためのプラズマトーチを選択するときは、パラメータに注意することをお勧めします。

このようなプラズマカッターは、マスターのニーズを可能な限り満たし、仕事を成し遂げることができます。

力

切断する製品の特性に応じて、パワーを選択します。 ノズルのサイズ、ガスの種類も異なります。

したがって、60〜90Aの電力で、プラズマカッターは厚さ30 mmの金属に対応できます。

大きな厚さを切断する必要がある場合は、90-170A の電力を持つプラズマ カッターを購入することをお勧めします。

ユニットを選択するときは、電流の強さ、それが耐えられる電圧を考慮してください。

時間、材料切断速度

このインジケータは、デバイスが 1 分間で切断できる cm 単位で測定されます。 プラズマ カッターの中には、金属を 1 分で切断できるものもあれば、5 分で切断できるものもあります。

この場合、材料の厚さは同じになります。

切断時間を短縮することが重要な場合は、切断の速度を考慮する価値があります。
デバイスは動作時間、つまり過熱することなく金属を切断する時間に違いがあります。

継続時間が 70% であることが示されている場合、これはプラズマ カッターが 7 分間動作し、その後 3 分間冷却する必要があることを意味します。

長いカットを行う必要がある場合は、稼働時間の長いユニットを選択することをお勧めします。

プラズマカッタートーチ

カットする必要がある素材を評価する価値があります。 プラズマ カッター トーチには、定性的に切断できるパワーが必要です。

同時に、作業条件が困難になる可能性があり、切断が激しくなる可能性があることを考慮する価値があります。

銅製ノズルを備えたユニットは非常に耐久性があり、ほとんど壊れず、空気によって非常に急速に冷却されると考えられています。

このようなプラズマカッターのハンドルには、ノズルの先端を一定の距離で支える追加の要素を取り付けることができます。 これにより、作業がはるかに簡単になります。

プラズマカッターが薄い金属を切断する場合は、バーナーが空気を受け取るユニットを選択できます。

厚い金属のプラズマ切断が計画されている場合は、トーチに窒素が供給されるプラズマトーチを優先する必要があります。

外部特性

自分の手でプラズマカッターを使用する場合、コンパクトなサイズのポータブルプラズマカッターが最もよく選択されます。

十分な経験がなくても管理するのは難しくありません。カーリーカットが利用できます。

定置型ユニットは重く、より厚い材料を切断するように設計されているため、それに応じて価格が高くなります。

金属のプラズマ切断は、高合金鋼の解体に適しています。 この方法は、加熱ゾーンが最小限のガスカッターよりも優れているため、すばやく切断できますが、過熱による表面の変形を回避できます。 ようではない 機械的方法カット (「グラインダー」または機械) は、任意のパターンに従って表面をカットすることができ、材料の無駄を最小限に抑えて独自の立体形状を得ることができます。 ? 切削加工技術とは？

金属のプラズマ切断とその動作原理は、圧力下でガスを加速することによる電気アークの増幅に基づいています。 これにより、切断要素の温度が数倍上昇しますが、プロパン酸素炎とは対照的に、迅速に切断でき、材料の高い熱伝導率が製品の残りの部分に温度を伝達して構造を変形させるのを防ぎます。 .

ビデオ上の金属のプラズマ切断は、 一般的なアイデア進行中のプロセスについて。 メソッドの本質は次のとおりです。

1. 電流源 (220 V で駆動) 小型モデルの場合、および 380Ⅴ 厚い金属用に設計された工業用設備の場合) 必要な電圧を提供します。
2. ケーブルを介して、電流はプラズマトーチ（溶接機カッターの手の中のトーチ）に送信されます。 このデバイスには、カソードとアノードが含まれています - その間で電気アークが発火する電極です。
3. コンプレッサーは、ホースを通ってマシンに空気の流れを強制します。 プラズマトーチには、空気を方向付けて渦を巻くのに役立つ特別なスワーラーがあります。 流れは電気アークに浸透し、それをイオン化し、温度を何倍にも加速させます。 それはプラズマであることがわかります。 このアークは、作業を維持するために燃焼するため、スタンバイ アークと呼ばれます。
4. 多くの場合、切断される材料に接続されたアース ケーブルが使用されます。 プラズマトーチを製品に近づけると、電極と表面の間でアークが閉じます。 このようなアークは作業アークと呼ばれます。 高温と空気圧が製品の必要な場所に浸透し、薄いカットと小さなたるみが残り、軽くたたくだけで簡単に除去できます。 表面との接触が失われると、アークは自動的に待機モードで燃焼し続けます。 ワークに再塗布することで、すぐに切削を継続できます。
5. 作業終了後、プラズマトーチのボタンを離すと、すべてのタイプの電気アークがオフになります。 システムは、破片を除去し、電極を冷却するために、しばらくの間空気でパージされます。

切断要素 - プラズマ トーチのイオン化アークにより、材料を切断するだけでなく、溶接することもできます。 これを行うには、特定の種類の金属に適した組成のフィラー ワイヤを使用し、通常の空気の代わりに不活性ガスを供給します。

さまざまなプラズマ切断と動作原理

イオン化された高温アークによる金属の切断には、使用するアプローチと目的に応じていくつかの変更があります。 場合によっては、切断を実行するために、プラズマ トーチと製品の間の電気回路を閉じる必要があります。 あらゆる種類の導電性金属に適しています。 装置から 2 本のワイヤーが出ており、そのうちの 1 本はバーナーに入り、もう 1 本は処理対象の表面に取り付けられます。

2番目の方法は、プラズマトーチのノズルに囲まれたカソードとアノードの間でアークを燃焼させ、同じアークで切断する機能です。 この方法は、電流を伝導できない材料に適しています。 この場合、1 本のケーブルが装置からバーナーにつながっています。 アークは正常に作動し続けます。 これはすべて、金属のエアプラズマ切断に当てはまります。

しかし、注入された液体からの蒸気がイオン化物質として使用されるプラズマカッターのモデルがあります。 このようなモデルはコンプレッサーなしで動作します。 それらには、電極に供給される蒸留水を注ぐための小さなリザーバーがあります。 蒸発すると、圧力が発生し、電気アークが強化されます。

プラズマカッターの利点

高温アークを使用したプラズマ切断の動作原理により、他のタイプの金属切断よりも多くの利点を得ることができます。

• 熱膨張係数の高い金属を含む、あらゆる種類の鋼を処理する能力。
• 非導電性材料の切断。
• 仕事の高速。
• 簡単な学習ワークフロー。
• カーリー形状など、多彩なカッティングライン。
• 切削精度が高い。
• 表面の小さな後処理。
• 環境汚染が少ない。
• ガスシリンダーがないため、溶接機の安全性が向上します。
• 寸法と重量が小さい機器を輸送する際の機動性。

プラズマ金属切断技術

プラズマ切断がどのように機能するかをビデオで示します。 これらのレッスンをいくつか見た後、独立したテストを開始できます。 このプロセスは、次の順序で実行されます。

1. カットする製品は、その下に数センチの隙間ができるようにセットされています。 このために、ライニングをエッジの下に使用するか、テーブルのエッジに構造を取り付けて、処理する部分が床の上にくるようにします。
2. ステンレス鋼またはアルミニウムで作業している場合、切断線のマーキングは黒のマーカーで行うのが最適です. 「黒い」金属をカットする必要がある場合は、薄いクレヨンで線を引くと、暗い表面でよりはっきりと見えます.
3. トーチからのホースがカットの隣にないことを確認することが重要です。 極端な過熱はそれを台無しにする可能性があります。 初心者の溶接者は、興奮して機器を損傷するため、これに気付かない場合があります。
4. 保護メガネを装着しています。 長時間仕事をしなければならない場合は、目だけでなく顔全体を紫外線から覆うマスクを使用することをお勧めします。
5. 床に露出した素材で切断を行う場合は、飛沫が床の敷物を台無しにしないように、金属のシートを配置する必要があります。
6. 作業を開始する前に、コンプレッサーが十分な圧力を得ていること、および水モデルが液体を目的の温度に加熱していることを確認する必要があります。
7. ボタンを押すと、アークが点火されます。
8. プラズマトーチは、切断面に対して垂直に保持する必要があります。 この位置に対するわずかな角度のずれは許容されます。
9. 製品の端からカットを開始することをお勧めします。 真ん中から始める必要がある場合は、細い穴をあけることをお勧めします。 これは、この場所での過熱やうつ病を避けるのに役立ちます。
10. アークを行うときは、表面から 4 mm の距離を維持する必要があります。
11. このためには、腕の下を強調することが重要です。これは、肘をテーブルまたは膝の上に置いて実行されます。
12. カットを行うときは、カバーされた領域にギャップが見られることを視覚的に確認することが重要です。そうしないと、再度カットする必要があります。
13. カットラインが終わったら、パーツが足元に落ちないように注意が必要です。
14. ボタンを放すとアークが停止します。
15. カットの端に沿ってハンマーでスラグの薄い層を叩き落とします。 必要に応じて、エメリーホイール上の製品の追加のクリーニングが実行されます。

中古機器

プラズマ切断を行うには、さまざまな装置や装置が使用されます。 電流源は小さく、変圧器、複数のリレー、および発振器を含むことができます。 小型モデルは持ち運びや高所での作業に非常にコンパクトです。 厚さ 12 mm までの金属を切断できます。これは、職場や家庭でのほとんどの種類の作業に十分です。 大型デバイスは同様のデバイス レイアウトを持ちますが、より大きな断面を持つ材料を使用し、入力電圧値が増加するため、より強力なパラメーターを持ちます。 このようなモデルは台車で運ばれ、製品の作業はブラケットに取り付けられたプラズマトーチによって行われます。 厚さ100mmまでの材料を切断できます。

大小の装置のプラズマトロンは同じように配置されていますが、サイズが異なります。 すべてにハンドルとスタートボタンがあります。 それぞれにロッド電極 (カソード) と内部ノズル (アノード) があり、その間でアークが燃焼します。 フロースワーラーは空気を導き、温度を加速します。 絶縁体は、外部部品を過熱や電極の早期接触から保護します。 切断する厚みに合わせて外部ノズルを設定。 ヒントは、溶融金属の飛散からノズルを閉じます。 プラズマトーチの端にさまざまなノズルを取り付けることができ、操作中に距離を保ち、面取りから炭素堆積物を除去するのに役立ちます。 コンプレッサーはホースを介して空気を供給し、その出力はバルブによって調整されます。

プラズマ切断の発明により、多くの合金鋼での作業の高速化が可能になり、切断線の精度と曲線形状を生成する能力により、さまざまな製造プロセスの製品を得ることができました。 装置の機能とそれによって実行される作業の本質を理解することは、この有用な発明をすばやく習得するのに役立ちます。

多くの金属を効果的に処理するために、プラズマ切断がよく使用されます。その原理は、プラズマアークの使用です。

1 プラズマ金属切断技術

世界の実践で私たちが興味を持っているプラ​​ズマアーク切断のプロセスは、頭字語PACの下に「隠されています」。 プラズマは、電気を通すことができる高温の電離ガスです。 そして、プラズマアークは、従来の電気的なものからプラズマトーチと呼ばれる単位で形成されます。

後者は圧縮され、次にプラズマを形成する能力を持つガスがそれに導入されます。 少し後で、これらのプラズマガスがプラズマ切断プロセスにとってどれほど重要であるかについてお話します。

技術的には、2 つの切断方法があります。

2 プラズマ切断 - プラズマトーチの動作原理

プラズマトーチは、本体の中に小さな円筒形のアークチャンバーが配置されたプラズマ切断装置です。 その出口には、圧縮されたアークを作成するチャネルがあります。 このようなチャンバーの裏側には溶接棒があります。

デバイスの先端と電極の間で予備アークが点火されます。 この段階は必要です, 切断される材料と電極の間でアーク励起を達成することはほとんど不可能であるため. 指定された予備アークがプラズマトーチノズルを出てトーチと接触し、この瞬間に作業フローが作成されます直接。

その後、フォーミングチャネルはプラズマアークカラムで完全に満たされ、プラズマを形成するガスはプラズマトーチチャンバーに入り、そこで加熱され、イオン化されて体積が増加します。 説明されているスキームは、アークの高温（摂氏3万度まで）とノズルからの同じ強力なガス流出速度（毎秒3キロメートルまで）を引き起こします。

3 プラズマガスと切断性能への影響

プラズマ形成媒体は、おそらく、その技術的可能性を決定するプロセスの重要なパラメーターです。 この可能性は、この環境の構成によって異なります。

• 金属加工ゾーンの熱流束とその中の電流密度の設定（ノズル断面と電流の比率を変更することによる）;
• 広い範囲で熱エネルギーの量を変化させます。
• 切断される材料の表面応力指数、化学組成、および粘度の調整。
• ガスで飽和した層の深さの制御、および処理ゾーンでの化学的および物理的プロセスの性質。
• 金属上および（下端で）水泳の外観に対する保護。
• 形成 最適条件カットキャビティから溶融金属を除去するため。

さらに、多くの 技術仕様プラズマ切断に使用される機器は、ここで説明する環境の構成、特に以下の構成によっても異なります。

• デバイスのノズルの冷却機構の設計;
• カソードのプラズマトーチへの取り付けオプション、その材料、およびカソードへの冷却剤の供給強度のレベル。
• ユニット制御スキーム（そのサイクログラムは、プラズマを形成するために使用されるガスの流量と組成によって正確に決定されます）;
• 電源の動的および静的（外部）特性、およびその電源インジケータ。

プラズマ切断がどのように機能するかを知るだけでは十分ではありません。さらに、使用する材料の価格と切断操作の直接コストを考慮して、プラズマ形成環境を作成するために適切なガスの組み合わせを選択する必要があります。

原則として、耐腐食性合金の半自動および手動処理、ならびに銅およびアルミニウムの機械的および経済的な手動処理には、窒素雰囲気が使用されます。 しかし、すでに低合金炭素鋼は酸素混合物でよりよく切断されており、アルミニウム製品、耐食鋼、銅の加工には絶対に使用できません.

4 プラズマ切断のメリットとデメリット

プラズマ切断の動作原理そのものが、非金属および金属製品を処理するガス法に対するこの技術の利点を決定します。 プラズマ装置を使用する主な利点には、次の事実が含まれます。

• 技術の多様性：鋳鉄や銅からアルミニウムや鋼に至るまで、ほとんどすべての既知の材料をプラズマアークで切断できます。
• 中厚および小厚の金属の高速操作。
• カットは非常に高品質で高精度であるため、多くの場合、製品の追加の機械加工を実行する必要はありません。
• 最小限の大気汚染;
• 金属を切断するために金属を予熱する必要がないため、材料が燃える時間を大幅に短縮できます。
• 爆発の可能性があるガスシリンダーを切断する必要がないため、作業の安全性が高くなります。

いくつかの指標によると、ガス技術はプラズマ切断よりも適切であると認識されていることに注意してください。後者の欠点は通常次のとおりです。

• プラズマトーチの設計の複雑さとその高コスト：当然、これにより各操作のコストが増加します。
• カットの厚さが比較的小さい（最大10センチメートル）;
• ガスが遷音速でプラズマトーチから飛び出すために発生する、処理中の高い騒音レベル。
• ユニットの高品質で最も有能なメンテナンスの必要性;
• 窒素のプラズマ形成組成物として使用すると、有害物質の放出レベルが増加します。
• 手動金属加工用の 2 つのカッターを 1 つのプラズマ トーチに接続することは不可能です。

この記事に記載されているタイプの加工のもう 1 つの欠点は、カットの垂直性からのずれが 10 ～ 50 度の角度を超えて許容されないことです (特定の角度は製品の厚さによって異なります)。 推奨値を大きくすると、切削面積が大幅に拡大し、使用材料の頻繁な交換が必要になる原因となります。

これで、プラズマ切断とは何かがわかり、そのすべての機能に精通しています。

今日では、溶接や金属切断の使用なしに重工業を想像することは困難です。 金属製品の加工に携わるほとんどの産業企業は、特殊な切断方法であるプラズマを使用しています。

プラズマ切断は、切断要素がプラズマ ジェットである材料加工プロセスです。

自分の手で金属をプラズマ切断する方法と、このプロセスの主な段階を知っている人はほとんどいません。 ほとんどの場合、加工製品の厚さは20cm未満であり、プラズマ装置が使用されるような厚さの金属を切断するためのものです。

プラズマ切断製品の特徴

酸素燃焼切断トーチを使用して金属を切断する人は、プラズマ切断がこの方法とは多くの点で異なることを知っています。 ここでは、切断ガスの代わりに、プラズマ ジェットが使用されます。 従来の溶接と同様に、プラズマ切断は電気アークを使用します。 物体の表面と電極の間で直接着火します。 供給されたガスはプラズマとなる。 興味深い事実は、後者の温度が数万度（5〜3万度）に達する可能性があることです。 この場合、噴流速度はしばしば 1500 m/s に達します。 金属のプラズマ切断は、厚さ 20 cm までの製品に適しています.ノズルに供給されるガスに関しては、アクティブと非アクティブのいくつかのタイプがあります。

最初のカテゴリには酸素と空気の混合物が含まれ、2 番目のカテゴリには窒素、水素、およびアルゴンなどの不活性ガスが含まれます。 いずれかのガスの選択は、金属によって異なります。 鉄金属の場合は、活性ガスを使用することをお勧めします。 不活性なものは、非鉄金属 (アルミニウム、銅) およびそれらの合金により適しています。 手動プラズマ切断は、表面と分離を行うことができます。 後者ははるかに頻繁に使用されます。 金属を切断するこの方法が最も自動化されていることを知っておく必要があります。 プラズマ切断には、特別な自動 (プログラム可能) マシンの使用が含まれます。

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プラス面とマイナス面

プラズマ切断には長所と短所があります。 利点には、まず、あらゆる金属を切断するための機器を使用できる可能性が含まれます。 これは、温度が上昇したために達成されます。 作業領域. 第二に、重要な側面は仕事の速さです。 これにより、最高のパフォーマンスが保証されます。 第三に、プラズマ切断は、さまざまな幾何学的形状の製品を切断するのに最適です。これは単純なガス法では達成できません。 第4、 非常に重要そのような金属切断が正確で速いという事実を持っています。 ここでは、作業が自動化されているため、低品質の製品を入手する可能性が大幅に減少します。

第5に、単純な酸素切断が人間や他の人にとって危険である可能性があることは誰もが知っています. プラズマ切断は最も危険性が低いです。 第六に、そのような作業は両方で実行できます 屋外、水中だけでなく。 また、材料 1 m あたりのコストがはるかに低いことも重要です。このため、プラズマ切断は大規模な産業施設でますます使用されています。 はどうかと言うと 負の側面このプロセスは、機器が非常に高価であるため、この手法が家庭で使用されることはめったにありません。

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どのデバイスを選択するか

金属のプラズマ切断は、装置の準備から始まります。 これを行うには、高品質のデバイスを選択する必要があります。 インバーターと変圧器の2種類の機器があります。 インバーターは溶接に使用されるため、多くの人になじみがあります。 彼らは変圧器を交換しました。 インバーターユニットはサイズが小さく、コンパクトで美しく、エネルギー消費が少ないです。 機器を購入するときは、アクティブモードでの作業時間や電力などの特性に注意する必要があります。 このようなユニットの欠点は、ネットワーク内の電力サージに非常に敏感であることです。

変圧器の種類によって切断するための機器は、最も信頼性が高く耐久性があります。 変圧器の特徴は、大電力で自動切断に使用できることです。 手動の方法も使用されます。 金属切断が個人のワークショップまたは産業施設で行われることになっている場合は、装置を購入する方が便利です 変圧器タイプ. 自動車の製造にも広く使用されています。 プラズマ切断は高価な喜びであることを覚えておく必要があります。

デバイスは高価になります。 機器を選択する際の重要な基準は、最大切断厚さです。 非鉄金属 (銅) の場合は常に少なくなります。 技術データシートが最大厚さ 10 mm を示している場合、この指標は非鉄金属を指します。

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手動アークプラズマ切断の特長

金属製品の切断には、多くの場合、手動の方法が使用されます。 その特徴は、製品をカットするのに高い資格を必要としないことです。 プロセスのすべての主要な段階を知っていれば、誰でも作業を実行できます。 プラズマカッターを購入すれば、金属だけでなく、タイルや木材なども切断できます。 手によるプラズマ切断は、装置、ノズル、電極の検査から始まります。 ノズルと電極はしっかりと固定する必要があります。 材料を節約するために、できるだけ頻繁にアークを打つことをお勧めします。 装置が動作を開始するには、圧縮空気を供給する必要があります。

この目的のために、空気で満たされたシリンダー、コンプレッサーを使用するか、機器を中央パイプラインに接続することができます（切断が産業環境で行われる場合）。 最も信頼性の高いデバイスには、特別な制御デバイスが装備されており、それを使用して、入ってくる空気がデバイスに分配されます。

次のステップは、ハードウェアのセットアップです。 これを行うには、適切な現在の強さを選択する必要があります。 高電流で切断を開始することが望ましいです。 この場合、テストカットを数回行います。 誤って選択されたモードは、金属の過熱と飛散につながる可能性があります。 で 最適モードアークが発生している場合、切断線は均一である必要があり、金属が変形してはなりません。

シート材料を切断する必要がある場合は、バーナー ノズルを金属表面の近くに配置します。 これを行うには、デバイスの電源ボタンをオンにします。 この直後に、デューティ アークが点灯し、その後、カット アークが点灯します。 アークは、金属に対して 90° の角度で向ける必要があります。 バーナーは上から下に移動します。 自動プラズマ切断の特徴が高速である場合、 手作業による方法バーナーはゆっくり動かす必要があります。 作業の最後に、切断を完了するためにトーチの前進を一時停止することをお勧めします。

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各種金属の切断

特定の金属を切断することには、独自の特性がある場合があります。 今日では、切断がより一般的に使用されています シート材. それは通常、鋼で表されます。 多くの場合、アルミニウムを切断する必要があります。 の形成によりこの金属の溶接が困難な場合 保護フィルム酸化アルミニウムの形で、アルミニウムの切断は非常に簡単です。 ここで、空気と活性ガスを使用する必要がないことを覚えておくことが重要です。

アルミニウムのプラズマ切断は、アルゴンまたは窒素を使用して行われます。

アルゴンと窒素は化学的に活性の低い元素であるため、金属を切断して加熱する過程で、金属に酸化膜が形成されません。 別の一般的な素材はスチールです。 この状況では、切断は保護ガスを使用せずに実行されます。 エアアークプラズマ切断は、ステンレス製品に優れています。 これが一番 手頃な方法切断。

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プラズマジェット切断

アーク方式とは異なり、プラズマジェットで切断する場合、金属は形成に関与しません 電子回路. 電気アーク自体は存在しますが、その間に直接形成されます 中身ノズルと電極。 このような電気アークは、プラズマが形成されるために必要です。 これにより、電気を通さない材料の切断が可能になります。 この状況でのプラズマは高速です。 ほとんどの場合、この方法はシート材料を分離するために使用されます。 電極の使用に関しては、さまざまなタングステン合金に基づく電極がプラズマ切断に適しています。

プラズマ フローを使用して材料を切断するには、 必要なツールそして材料。 それらには、切断機、電流源、オーバーオール、靴、マスク、手袋、ハンマー、ノミ、金属ブラシが含まれます。 多くの場合、このような作業を行うために、プラズマ切断機は手作業で作られています。 パワー的には純正と遜色ないかもしれません。

金属の切断には、いくつかの さまざまな方法コストと効率が互いに異なります。 産業目的にのみ使用される方法もあれば、日常生活でも使用できる方法もあります。

後者には、金属のプラズマ切断が含まれます。 プラズマ切断の効果は、職人の経験によって制限されます。 正しい選択インストール。

• プラズマ金属切断とは？
• 作品のベースは？
• この材料の切断方法の適用分野は何ですか?

プラズマ切断の基礎

金属の熱プラズマ処理は、圧力下で処理された表面に向けられるガスまたは液体のワーキング ジェットのパラメータに依存します。 望ましい結果を得るために、ジェットは次の特性に調整されます。

• 速度 - ジェットは下に向けられます 高圧素材の表面に。 金属のプラズマ切断は、金属を溶融温度まで加熱し、素早く吹き飛ばすことが基本と言えます。 この場合のジェットの動作速度は、毎秒 1.5 ～ 4 km です。
• 温度 - プラズマを形成するには、空気をほぼ瞬時に5000〜30000°Cに加熱する必要があります。 高温は、電気アークを生成することによって達成されます。 必要な温度に達すると、気流がイオン化されてその特性が変化し、電気伝導性が得られます。 プラズマ金属切断技術には、空気注入システムと水分を除去する除湿器の使用が含まれます。
• 電気回路の存在。 プラズマによる金属の切断に関するすべては、実践でしか学べません。 ただし、インストールを購入する前に考慮しなければならない機能もあります。 したがって、間接的および直接的な影響のプラズマトーチがあります。 後者の場合、処理された材料が電気を通過し、合計に含まれる必要がある場合 電気ネットワーク（電極として機能する）場合、最初はそのような必要はありません。 この場合、金属を切断するためのプラズマは、ホルダー内に内蔵された電極を使用して得られます。 この方法は、電気を通さない金属やその他の材料に使用されます。

別 大事なポイント考慮すべきことは、厚い金属のプラズマ切断は、材料コストの増加につながり、非効率的であるため、実際には実行されないということです。

プラズマによる金属切断の特徴と原理

このプロセスは、切断される材料を液体状態に瞬間的に加熱することに関連しているため、切断中の金属の厚さは次のようになります。

• 120 mmまでのアルミニウム;
• 銅80mm;
• 最大 50 mm の炭素鋼および合金鋼。
• 90mmまでの鋳鉄。

プラズマ切断の性能に影響を与える主な材料処理方法は 2 つあります。 すなわち：

1. プラズマアーク - この方法は、電流を伝導できるすべての種類の金属に適しています。 プラズマアーク切断は、通常、 産業機器. この方法の本質は、処理中の材料の表面とプラズマトーチの間に直接現れるアークによってプラズマが形成されることです。
2. プラズマジェット - この場合、アークはプラズマトーチ自体で発生します。 プラズマジェット加工オプションはより用途が広く、非金属材料の切断が可能です。 唯一の欠点は、電極を定期的に交換する必要があることです。

金属のプラズマ切断は通常のアークのように機能しますが、従来の電極を使用しません。 しかし、加工方法の効率は、加工される材料の厚さに正比例します。

プラズマ切断の速度と精度

仕事のパフォーマンスの質は、マスターのプロ意識に大きく依存します。 からの偏差を最小限に抑えたクリーンで正確なカット 必要なサイズ専門教育を受けた従業員のみが実行できます。 適切な準備がなければ、カーリー カットは成功しません。

非鉄金属のプラズマ切断

プラズマ切断はどこで使用されますか?

金属のプラズマ切断の使用は、次の生産分野で広まっています。

プラズマ切断機の使用は、手動設定に取って代わるものではありません。 プラズマで金属を芸術的に切断することで、アーティストの意図に正確に一致する独自のディテールを作成できます。 装飾品フェンスや階段、手すり、バリアなどに。

プラズマ金属切断 - 長所と短所

• 高い生産性と処理速度。 従来の電極法に比べ、4～10倍の作業が可能です。
• 収益性 - プラズマ法はバックグラウンドに対して多くの勝利を収めています 標準的な方法材料加工。 唯一の制限は、金属の厚さに関連しています。 プラズマを使用して 5 cm を超える厚さの鋼を切断することは、現実的ではなく、経済的にも不利です。
• 精度 - 熱処理による変形はほとんど目立たず、その後の追加処理は必要ありません。
• 安全性。

金属のプラズマ切断のこれらすべての利点は、この方法が産業用だけでなく家庭用にも人気がある理由を説明しています。

しかし、長所について言えば、いくつかの否定的な側面に注意する必要があります。

• カットの厚さに関する制限。 強力な植物でも、処理された表面の最大密度は 80 ～ 100 mm を超えることはできません。
• 部品の加工に関する厳しい要件。 マスターは、カッターの傾斜角度を10度から50度まで厳守する必要があります。 この要件が守られないと、切断の品質が損なわれ、部品の摩耗も加速します。

プラズマとレーザー金属切断の比較

レーザー システムは、生産性と部品処理速度を向上させますが、操作後のリフロー率は低くなります。 レーザー機器の欠点は、コストが高いことと、切断する材料の厚さが 20 mm 未満でなければならないことです。

レーザーと比較して、プラズマトーチは低コストで、より広い範囲と機能を備えています。