Co je obloukové plazmové řezání?

Úvod do řezání plazmovým obloukem

Máme pevné látky, kapaliny a plyny a čtvrté skupenství hmoty je plazma. Plazma je jednoduše přehřátý sloupec plynu, který lze použít k řezání kovů.

Plazmové hořáky pracují s použitím stlačeného vzduchu nebo stlačených plynů, jako je dusík, k ionizaci a vytvoření plazmy. Obvykle jsou plyny přiváděny do řezacího stroje a po kontaktu s elektrodou se ionizují a vytvoří větší tlak. Plyny pak vytlačují proud nebo sloupec čisté plazmy, která je dostatečně horká na to, aby prořezala materiál.

Na řezání plazmovým obloukem se obvykle používá měděná tryska na zúžení proudu plynu pomocným obloukem, který jím prochází. Pomocný oblouk přeskočí z elektrody v hořáku na řezaný materiál. Tomu se říká „přenesený oblouk“. I když existují i „nepřenesené“ oblouky, ty se však obvykle k řezání nepoužívají.

Kromě trysky je i samotná elektroda obvykle vyrobena z mědi, ale v místě připojení oblouku má kovovou vložku. Bez ní by se měď roztavila příliš rychle.

V mnoha případech se u plazmové řezačky používá elektroda s wolframovou vložkou. Ty vydrží velmi vysoké teploty s minimálním tavením nebo erozí. Některé menší hořáky používají „tužkovou” elektrodu vyrobenou celou z wolframu s naostřeným koncem.

V přítomnosti kyslíku však wolfram rychle hoří. Pokud se používá kyslík nebo stlačený vzduch, pak je vložka vyrobena z hafnia. Hafnium vydrží v přítomnosti kyslíku mnohem déle a má velmi vysoký bod tání. Přesto se však s každým zapálením oblouku trochu opotřebovává.

Výhody řezání plazmovým obloukem

Plazmové řezání má řadu výhod, které je třeba brát v úvahu. Může řezat všechny vodivé materiály, včetně plechů a neželezných kovů, a u tloušťky až 50 mm dosáhnout vynikající kvality řezu. Maximální tloušťka řezu je 150 mm.

Řezání plazmovým obloukem kromě toho nabízí nejlepší a nejhospodárnější přístup k řezání středně silné nerezové oceli a hliníku, ať už se používá ruční systém nebo systém namontovaný na CNC stroji. Obvykle řeže rychle a s minimálními ustřiženými částmi a poskytuje hladký řez a užší spáru.

Vzhledem k tomu, že není vyžadován předehřev, můžete ušetřit čas i peníze a také dosáhnout vysokých rychlostí, zejména u tenčích kovů. Plazmové řezání také nabízí lepší výkon, pokud jde o řezání naskládaných kovů.

Při práci s různými tvary, úhly, trubkami nebo kanály poskytuje plazmové řezání přesnější a rychlejší způsob řezání. Má také snadnější použití než mnoho jiných typů řezacích systémů, což vyžaduje minimální úklid po svařování. Při skladování nepředstavuje nebezpečí výbuchu při použití otevřeného plamene, takže je i bezpečnější.

Plyny používané při řezání plazmovým obloukem

V plazmovém hořáku se používá kyslík, ze stejného důvodu jako v acetylénovém hořáku. Kyslík v proudu plazmy reaguje s měkkou ocelí. Chemická reakce mezi kyslíkem v plazmovém plynu a podkladovým kovem pomáhá zvýšit rychlost řezání a zlepšit kvalitu hrany.

Vzhledem k tomu, že kyslík nemá stejnou reakci jako nerezová ocel nebo hliník, lze pro tyto kovy použít levnější plyny. Mezi ty patří dusík nebo stlačený vzduch, jenž je často z větší části také dusík.

Pro jiné účely se někdy používají i jiné speciální plyny. Například pro plazmové značkování, kde pomocí plazmového oblouku dochází k povrchové změně barvy, se používá argonový plyn. Při řezání silnějších materiálů, nerezové oceli nebo hliníku lze použít směs argonu a vodíku. Další alternativou při řezání tenčí nerezové oceli je směs vodíku a dusíku nebo metanu a dusíku.

Výběr směsi závisí na vašich potřebách. Každá směs má odlišnou úroveň kvality řezu, stejně jako odlišnou cenu a požadavky na manipulaci.

Materiály, které lze řezat obloukovým plazmovým řezáním

Při procesech plazmového řezání lze používat pouze elektricky vodivé kovové materiály. K těm patří měkká ocel, nerezová ocel a hliník. Vodivých je také mnoho dalších kovů a slitin, jako je měď, mosaz, titan, monel, inconel, litina a další. Teploty tavení některých z těchto kovů však znesnadňují jejich řezání za dosažení dobré kvality hrany.

Obloukové plazmové řezání vs. řezání plamenem

Proces řezání plazmovým obloukem je obvykle považován za alternativu k řezání plamenem. Proces s plazmovým řezáním se liší v tom, že k roztavení kovu využívá oblouk. Proces řezání plamenem, na proti tomu, využívá k oxidaci kovu kyslík a k roztavení kovu teplo uvolňované z exotermické reakce.

Obecně řečeno, řezání plamenem je dobré pro silnější kovy a může řezat ocel od 15 do 30 cm. Některé systémy umí dokonce řezat i ocel o tloušťce až 50 cm. Také nevyžadují elektřinu, to znamená, že jsou dobrou volbou pro řezání v terénu. Hořáky na řezání plamenem navíc dokážou více než jen řezat, ale i svařovat, tvrdě pájet, měkce pájet, zahřívat nebo drážkovat.

Obloukové plazmové řezání vs. Laserové řezání

Laserové řezání nabízí nejnovější pokrok v technologii tepelného řezání. Při tomto procesu je laserový paprsek generován v dutině rezonátoru laserového řezacího systému. Při řezání a svařování je laserový paprsek veden systémem dráhy paprsku do řezací hlavy.

Při řezání plazmovým obloukem lze řezat pouze kov. Laserové řezání vám však nabízí možnost řezat jakýkoli druh materiálu. Je také mimořádně přesné, protože využívá sílu optického světla. Přestože jsou lasery schopny vyřezávat větší detaily, jsou také mnohem dražší než jiné průmyslové řezačky, např. plazmové řezačky.

Měli byste si vybrat obloukové plazmové řezání?

Pokud jde o řezání kovu, má každý systém, včetně řezání plazmovým obloukem, své výhody a nevýhody. Určení systému, který se nejlépe hodí pro vaše podmínky, bude záviset na řadě faktorů, včetně typu a tloušťky řezaného kovu, umístění zakázky, rozpočtu nebo dostupných napájecích zdrojů.