5 Faktor Yang Mempengaruhi Ketepatan Pemotongan Plasma

1. Gas Bekerja

Gas kerja dan laju aliran adalah parameter utama yang mempengaruhi kualitas pemotongan. Saat ini, penggunaan umum pemotongan plasma udara hanyalah salah satu dari banyak gas yang bekerja. Ini banyak digunakan karena biaya penggunaan yang relatif rendah. Efeknya memang kurang. Gas yang bekerja meliputi gas dan gas bantu. Beberapa peralatan juga membutuhkan gas awal busur. Biasanya, pekerjaan yang sesuai dipilih sesuai dengan jenis bahan pemotongan, ketebalan dan metode pemotongan. gas. Gas tidak hanya harus memastikan pembentukan jet plasma, tetapi juga memastikan bahwa logam cair dan oksida dalam potongan dihilangkan. Aliran gas yang berlebihan akan menghilangkan lebih banyak panas busur, membuat panjang pancaran lebih pendek, sehingga mengurangi kapasitas pemotongan dan ketidakstabilan busur; aliran gas yang terlalu kecil akan menyebabkan busur plasma kehilangan kelurusannya dan terputus. Kedalamannya menjadi lebih dangkal, dan juga mudah untuk menghasilkan terak; oleh karena itu, aliran gas harus disesuaikan dengan arus dan kecepatan pemotongan. Mesin pemotong busur plasma saat ini sebagian besar mengandalkan tekanan gas untuk mengontrol laju aliran, karena ketika lubang obor diperbaiki, tekanan gas juga mengontrol laju aliran. Tekanan gas yang digunakan untuk memotong bahan dengan ketebalan tertentu biasanya dipilih sesuai dengan data yang diberikan oleh pelanggan. Jika ada aplikasi khusus lainnya, tekanan gas perlu ditentukan oleh uji pemotongan yang sebenarnya.

Gas kerja yang paling umum digunakan adalah:argon, nitrogen, oksigen, udara, H35, gas campuran argon-nitrogen, dll.

A. Udara mengandung sekitar 78% volume nitrogen, sehingga terak yang terbentuk oleh pemotongan udara sangat mirip dengan ketika pemotongan dengan nitrogen; udara juga mengandung sekitar 21% oksigen berdasarkan volume. Karena adanya oksigen, udara digunakan untuk memotong. Kecepatan bahan baja karbon rendah juga sangat tinggi; Mesin pemotong plasma CNC pada saat yang sama udara juga merupakan gas kerja yang paling ekonomis. Namun, jika menggunakan pemotongan udara saja, akan ada masalah seperti slag hang, oksidasi potong, peningkatan nitrogen, dll., dan umur elektroda dan nozzle yang lebih rendah juga akan mempengaruhi efisiensi kerja dan biaya pemotongan.

B. Oksigen dapat meningkatkan kecepatan pemotongan bahan baja ringan. Saat menggunakan oksigen untuk memotong, mode pemotongan sangat mirip dengan pemotongan api. Busur plasma bersuhu tinggi dan berenergi tinggi membuat kecepatan potong lebih cepat, tetapi harus digunakan dengan elektroda yang tahan terhadap oksidasi suhu tinggi, dan pada saat yang sama, elektroda dilindungi dari benturan selama busur untuk memperpanjang umur elektroda .

C. Hidrogen biasanya digunakan sebagai gas bantu untuk bercampur dengan gas lain. Misalnya, gas terkenal H35 (fraksi volume hidrogen adalah 35%, sisanya adalah argon) adalah salah satu gas dengan kemampuan pemotongan busur plasma terkuat, yang terutama diuntungkan oleh hidrogen. Karena hidrogen dapat secara signifikan meningkatkan tegangan busur, jet plasma hidrogen memiliki nilai entalpi yang tinggi. Ketika dicampur dengan argon, kemampuan pemotongan plasma jetnya sangat meningkat. Umumnya, untuk bahan logam dengan ketebalan lebih dari 70mm, argon + hidrogen biasa digunakan sebagai gas pemotongan. Jika pancaran air digunakan untuk lebih menekan busur plasma argon + hidrogen, efisiensi pemotongan yang lebih tinggi juga dapat diperoleh.

D. Nitrogen adalah gas kerja yang umum digunakan. Di bawah kondisi tegangan catu daya yang lebih tinggi, busur plasma nitrogen memiliki stabilitas yang lebih baik dan energi jet yang lebih tinggi daripada argon, bahkan ketika memotong logam cair dengan bahan viskositas tinggi seperti baja tahan karat dan Dalam kasus paduan berbasis nikel, jumlah sampah di tepi bawah potongan juga kecil. Nitrogen dapat digunakan sendiri atau dicampur dengan gas lain. Misalnya, nitrogen atau udara sering digunakan sebagai gas kerja selama pemotongan otomatis. Kedua gas ini telah menjadi gas standar untuk pemotongan baja karbon berkecepatan tinggi. Terkadang nitrogen juga digunakan sebagai gas awal untuk pemotongan busur plasma oksigen.

E. Gas argon hampir tidak bereaksi dengan logam apa pun pada suhu tinggi, dan busur plasma argon sangat stabil. Selain itu, nozel dan elektroda yang digunakan memiliki masa pakai yang lama. Namun, tegangan busur plasma argon rendah, nilai entalpi tidak tinggi, dan kemampuan pemotongan terbatas. Dibandingkan dengan pemotongan udara, ketebalan pemotongan akan berkurang sekitar 25%. Selain itu, di lingkungan perlindungan gas argon, tegangan permukaan logam cair relatif besar, yaitu sekitar 30% lebih tinggi daripada di lingkungan nitrogen, sehingga akan ada lebih banyak masalah slag hang. Bahkan pemotongan dengan campuran argon dan gas lainnya akan cenderung menempel pada terak. Oleh karena itu, sekarang jarang menggunakan argon murni saja untuk pemotongan plasma.

2. Kecepatan Pemotongan Plasma

Selain pengaruh gas kerja pada kualitas pemotongan, pengaruh kecepatan potong pada kualitas pemrosesan mesin pemotong plasma CNC juga sangat penting. Kecepatan potong:Kisaran kecepatan potong yang optimal dapat dipilih sesuai dengan deskripsi peralatan atau ditentukan oleh eksperimen. Karena ketebalan bahan, bahan yang berbeda, titik leleh, konduktivitas termal dan tegangan permukaan setelah meleleh, kecepatan potong juga sesuai. Variasi. pertunjukan utama:

A. Peningkatan kecepatan potong yang moderat dapat meningkatkan kualitas potongan, yaitu potongan sedikit lebih sempit, permukaan potongan lebih halus, dan deformasi dapat dikurangi.

B. Kecepatan potong terlalu cepat sehingga energi linier pemotongan lebih rendah dari nilai yang dibutuhkan. Pancaran di celah tidak dapat dengan cepat menerbangkan lelehan pemotongan yang meleleh segera untuk membentuk sejumlah besar gaya hambat. tolak.

C. Ketika kecepatan potong terlalu rendah, karena tempat pemotongan adalah anoda busur plasma, untuk menjaga stabilitas busur itu sendiri, titik CNC pasti harus menemukan arus konduksi di dekat celah terdekat busur, dan akan Arah radial jet mentransfer lebih banyak panas, sehingga sayatan melebar. Bahan cair di kedua sisi sayatan berkumpul dan mengeras di tepi bawah, membentuk terak yang tidak mudah dibersihkan, dan tepi atas sayatan dipanaskan dan dilebur untuk membentuk sudut membulat.

D. Ketika kecepatan sangat rendah, busur bahkan akan padam karena sayatan terlalu lebar. Hal ini menunjukkan bahwa kualitas pemotongan yang baik dan kecepatan potong tidak dapat dipisahkan.

3. Arus Pemotongan Plasma

Arus pemotongan adalah parameter proses pemotongan yang penting, yang secara langsung menentukan ketebalan dan kecepatan pemotongan, yaitu kemampuan pemotongan, yang mempengaruhi penggunaan yang benar dari mesin pemotong plasma untuk pemotongan cepat berkualitas tinggi, parameter proses pemotongan harus sangat dipahami dan dikuasai.

A. Saat arus pemotongan meningkat, energi busur meningkat, kapasitas pemotongan meningkat, dan kecepatan pemotongan meningkat.

B. Saat arus pemotongan meningkat, diameter busur meningkat, dan busur menjadi lebih tebal, membuat potongan lebih lebar.

C. Arus pemotongan yang berlebihan meningkatkan beban termal nozzle, nozzle rusak sebelum waktunya, dan kualitas pemotongan secara alami menurun, dan bahkan pemotongan normal tidak dapat dilakukan.

Saat memilih catu daya sebelum pemotongan plasma, Anda tidak dapat memilih catu daya yang terlalu besar atau terlalu kecil. Untuk catu daya yang terlalu besar, merupakan pemborosan untuk mempertimbangkan biaya pemotongan, karena arus sebesar itu tidak dapat digunakan sama sekali. Juga, karena penghematan anggaran biaya pemotongan, ketika memilih catu daya plasma, pilihan saat ini terlalu kecil, sehingga tidak dapat memenuhi persyaratan pemotongannya sendiri selama pemotongan aktual, yang merupakan bahaya besar bagi mesin pemotong CNC itu sendiri. . Gabortech mengingatkan Anda untuk memilih arus pemotongan dan nozel yang sesuai sesuai dengan ketebalan bahan.

4. Tinggi Nosel

Tinggi nozzle mengacu pada jarak antara permukaan ujung nozzle dan permukaan pemotongan, yang merupakan bagian dari keseluruhan panjang busur. Pemotongan busur plasma umumnya menggunakan catu daya eksternal arus konstan atau penurunan tajam. Setelah ketinggian nosel meningkat, arus berubah sedikit, tetapi itu akan meningkatkan panjang busur dan menyebabkan tegangan busur meningkat, sehingga meningkatkan daya busur; tetapi pada saat yang sama Seiring bertambahnya panjang busur ke lingkungan, energi yang hilang oleh kolom busur meningkat.

Dalam kasus efek gabungan dari dua faktor, peran yang pertama sering kali benar-benar dibatalkan oleh yang terakhir, tetapi energi pemotongan yang efektif akan berkurang, menghasilkan pengurangan kapasitas pemotongan. Biasanya menunjukkan bahwa kekuatan tiupan jet pemotongan melemah, sisa terak di bagian bawah sayatan meningkat, dan tepi atas terlalu meleleh untuk menghasilkan sudut membulat. Selain itu, dengan mempertimbangkan bentuk pancaran plasma, diameter pancaran mengembang keluar setelah meninggalkan mulut obor, dan peningkatan ketinggian nosel pasti menyebabkan peningkatan lebar potongan. Oleh karena itu, akan bermanfaat untuk meningkatkan kecepatan potong dan kualitas pemotongan dengan memilih ketinggian nosel yang sekecil mungkin. Namun, ketika ketinggian nosel terlalu rendah, hal itu dapat menyebabkan fenomena busur ganda. Menggunakan nosel luar keramik dapat mengatur ketinggian nosel ke nol, yaitu, permukaan ujung nosel langsung menyentuh permukaan yang akan dipotong, dan efek yang baik dapat diperoleh.

5. Kekuatan Busur

Untuk mendapatkan busur pemotongan busur plasma yang sangat tekan, nosel pemotongan menggunakan lubang nosel yang lebih kecil, panjang lubang yang lebih panjang dan memperkuat efek pendinginan, yang dapat meningkatkan arus yang melewati penampang efektif nosel, yaitu, kerapatan daya dari peningkatan busur. Tetapi pada saat yang sama, kompresi juga meningkatkan kehilangan daya busur. Oleh karena itu, energi efektif aktual yang digunakan untuk memotong lebih kecil daripada daya yang dikeluarkan oleh catu daya. Tingkat kerugian umumnya antara 25% dan 50%. Beberapa metode seperti pemotongan busur plasma kompresi air Tingkat kehilangan energi akan lebih besar, masalah ini harus dipertimbangkan ketika melakukan desain parameter proses pemotongan atau perhitungan ekonomi biaya pemotongan.

Ketebalan pelat logam yang digunakan dalam industri sebagian besar di bawah 50mm. Pemotongan dengan busur plasma konvensional dalam kisaran ketebalan ini sering menghasilkan potongan besar dan kecil, dan tepi atas potongan juga akan menyebabkan penurunan akurasi ukuran potongan dan Meningkatkan jumlah pemrosesan selanjutnya. Saat menggunakan busur plasma oksigen dan nitrogen untuk memotong baja karbon, aluminium dan baja tahan karat, ketika ketebalan pelat berada di kisaran 10 ~ 25mm, biasanya semakin tebal bahannya, semakin baik tegak lurus ujung ujungnya, dan sudutnya kesalahan ujung tombak adalah 1 Derajat ~ 4 derajat. Ketika ketebalan pelat kurang dari 1mm, saat ketebalan pelat berkurang, kesalahan sudut sayatan meningkat dari 3 ° ~ 4 ° menjadi 15 ° ~ 25 °.

Secara umum diyakini bahwa penyebab fenomena ini adalah karena ketidakseimbangan masukan panas dari pancaran plasma pada permukaan yang dipotong, yaitu, energi busur plasma dilepaskan lebih banyak di bagian atas potongan daripada di bagian bagian bawah. Ketidakseimbangan pelepasan energi ini terkait erat dengan banyak parameter proses, seperti derajat kompresi busur plasma, kecepatan potong, dan jarak antara nosel dan benda kerja. Meningkatkan kompresi busur dapat memperpanjang jet plasma suhu tinggi untuk membentuk area suhu tinggi yang lebih seragam, dan pada saat yang sama meningkatkan kecepatan jet, yang dapat mengurangi perbedaan lebar antara potongan atas dan bawah. Namun, kompresi yang berlebihan dari nozel konvensional sering mengakibatkan lengkung ganda, yang tidak hanya menghabiskan elektroda dan nozel, membuat proses menjadi tidak mungkin, tetapi juga menyebabkan penurunan kualitas pemotongan. Selain itu, kecepatan yang terlalu tinggi dan tinggi nozzle yang terlalu tinggi akan meningkatkan perbedaan antara lebar potongan atas dan bawah.