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等離子弧切割規(guī)范
各種等離子弧切割工藝參數(shù),直接影響切割過程的穩(wěn)定性、切割質(zhì)量和效果。主要切割規(guī)范簡述如下:
1. 空載電壓和弧柱電壓
等離子切割電源,必須具有足夠高的空載電壓,才能容易引弧和使等離子弧穩(wěn)定燃燒。(3)水下切割可有效地減小鋼板熱變形,充分抑制塵粉、弧光、噪聲和飛濺??蛰d電壓一般為120-600V,而弧柱電壓一般為空載電壓的一半。提高弧柱電壓,能明顯地增加等離子弧的功率,因而能提高切割速度和切割更大厚度的金屬板材?;≈妷和ㄟ^調(diào)節(jié)氣體流量和加大電極內(nèi)縮量未達(dá)到,但弧柱電壓不能超過空載電壓的65%,否則會使等離子弧不穩(wěn)定。
2. 切割電流
增加切割電流同樣能提高等離子弧的功率,但它受到1大允許電流的限制,否則會使等離子弧柱變粗、割縫寬度增加、電極壽命下降。
3. 氣體流量
增加氣體流量既能提高弧柱電壓,又能增強(qiáng)對弧柱的壓縮作用而使等離子弧能量更加集中、噴射力更強(qiáng),因而可提高切割速度和質(zhì)量。但氣體流量過大,反而會使弧柱變短,損失熱量增加,使切割能力減弱,直至使切割過程不能正常進(jìn)行。
4. 電極內(nèi)縮量
所謂內(nèi)縮量是指電極到割嘴端面的距離,合適的距離可以使電弧在割嘴內(nèi)得到良好的壓縮,獲得能量集中、溫度高的等離子弧而進(jìn)行有效的切割。距離過大或過小,會使電極嚴(yán)重?zé)龘p、割嘴燒壞和切割能力下降。內(nèi)縮量一般取8-11mm。
5. 割嘴高度
割嘴高度是指割嘴端面至被割工件表面的距離。該距離一般為4~10mm。它與電極內(nèi)縮量一樣,距離要合適才能充分發(fā)揮等離子弧的切割效率,否則會使切割效率和切割質(zhì)量下降或使割嘴燒壞。
6. 切割速度
以上各種因素直接影響等離子弧的壓縮效應(yīng),也就是影響等離子弧的溫度和能量密度,而等離子弧的高溫、高能量決定著切割速度,所以以上的各種因素均與切割速度有關(guān)。在保證切割質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡可能的提高切割速度。這不僅提高生產(chǎn)率,而且能減少被割零件的變形量和割縫區(qū)的熱影響區(qū)域。由于等離子弧受到再次壓縮,其電流密度、切割弧的能量進(jìn)一步集中,從而提高了切割速度和加工質(zhì)量。若切割速度不合適,其效果相反,而且會使粘渣增加,切割質(zhì)量下降。
國外數(shù)控等離子切割技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
國外數(shù)控切割機(jī)的生產(chǎn)廠家主要集中在德國、美國和日本。其主要廠家有德國的伊薩(E SAB)、梅塞爾(MESSER),日本的田中(TANAKA)、小池(KOIKE),美國的L-TEC、林德(LINDA) 等。能夠代表數(shù)控等離子切割技術(shù)1高水平的廠家集中在德國,德國伊薩的數(shù)控切割機(jī)是當(dāng)今世界上品種全,功能1多,水平1高,幾乎包括了所有非接觸式切割手段的數(shù)控切割機(jī)。但同時壓縮也使得電弧的功率損失加大,因此,實際用于切割的有效能量要要比電源輸出的功率小,其損失率一般在25%~50%之間,有些方法如水壓縮等離子弧切割的能量損失率會更大,在進(jìn)行切割工藝參數(shù)設(shè)計或切割成本的經(jīng)濟(jì)核算時應(yīng)該考慮這個問題。 其中NEC520連續(xù)軌跡控制器與RPC600(單臺或雙臺并聯(lián))水射流式等離子系統(tǒng)配合可以切割130mm以下金屬板材;與HD3070精細(xì)等離子配合可對1~12mm金屬材料實施高速(7.6m/min)和(接近激光切割下限)切割。
等離子切割機(jī)的分類
等離子切割機(jī)按其控制方式來分的話可以分為:手工等離子切割機(jī)(手持式切割)、半自動等離子切割機(jī)(配半自動小車或仿形機(jī)切割)和數(shù)控等離子切割機(jī)(配數(shù)控切割機(jī))三類。根據(jù)用戶切割要求不同相應(yīng)選擇,其中數(shù)控等離子切割機(jī)還可分為:
1)普通等離子:割縫垂直度≥6°,且≤15°,割縫斷面表面粗糙度≤Ra25
2)精細(xì)等離子:割縫垂直度≤3°,割縫斷面表面粗糙度≤Ra12.5
20世紀(jì)70年代中期,我國造船行業(yè),針對船舶建造過程中的放樣工序,研究了船體線型的數(shù)學(xué)光順及曲面外板展開的計算機(jī)輔助設(shè)計程序,該程序系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出結(jié)果可用于數(shù)控加工,從而使船體鋼板下料切割不再需要經(jīng)過實尺放樣——制作樣板——在鋼板上畫線——用手工或半自動切割這么多道繁瑣的工序,由此而來,應(yīng)用數(shù)控切割船用鋼板的優(yōu)越性立刻展現(xiàn)出來,它既節(jié)省了工時、放樣臺場地和樣板材料,又能減輕工人勞動強(qiáng)度,極大地提高了工效。正是在此背景下數(shù)控火焰切割機(jī)開始進(jìn)入我國船廠,用于鋼板切割下料。還有數(shù)控等離子切割精度高、熱變形小、切口不掛渣,免去了人工打磨工時,綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著。