Plasma lõikamine roostevabast terasest plaat: parameetrite optimeerimine puhaste servade jaoks

Plasma lõikamine on endiselt kiireim viis eraldamiseksroostevabast terasest plaat, kuid "kiire" ja "puhas" eksisteerivad koos ainult siis, kui parameetrite komplekt on konkreetse paksuse ja sulami jaoks õige. Dross, ülemise-serva ümardus, liigne kaldpind ja sinine kuumus-toon lõikepinnal ei ole juhuslikud vead, - igaüks neist lähtub konkreetsest tuvastatavast parameetrist, mis jääb vahemikust välja.

Selles juhendis kirjeldatakse viit serva kvaliteeti reguleerivat parameetrit, antakse paksuse{0}}põhised algväärtused ning selgitatakse, kuidas diagnoosida ja parandada kõige levinumaid lõikedefekte. Allolevad soovitused kajastavad austeniitse roostevaba terase (300-seeria) standardset mehhaniseeritud (CNC) plasma{2}lõikamispraktikat ja on praktiline lähtepunkt niklisulamitele, mis lõikavad sarnaselt, kuid töötavad 10–15% aeglasemalt tänu suuremale soojusjuhtivuse takistusele.

Millised plasma lõikamise parameetrid on roostevabast terasest puhaste servade jaoks kõige olulisemad?

Roostevaba terase servade kvaliteeti reguleerivad viis muutujat: kaitse-/plasmagaasi valik, voolutugevus, lõikekiirus, põleti (lõikekõrgus) ja augustamiskõrgus. Nende viie plaadi paksuse õigesse vahemikku jäämine kõrvaldab ligikaudu 90% räbu, kaldpinna ja kuumuse{2}}mõjutatud-tsooni (HAZ) probleemidest, mida kaupluse põrandal täheldatakse.

Iga parameeter mõjutab lõike erinevat füüsilist etappi:

Gaasi valik määrab, kuidas sula roostevaba teras on kaitstud või oksüdeeritud, kui see lõhest välja puhutakse, ning määrab otseselt lõikepinna värvi ja puhtuse.

Amperage määrab kaare energiatiheduse; see peab ühtima plaadi paksusega, et kaar tungiks täielikult läbi, ilma et see-lõhe seinu üle sulaks.

Lõikekiirus määrab, kui kaua materjal mis tahes punktis sulab - liiga aeglane-sadestub metalli räbuna, liiga kiiresti jätab räbaldunud, mittetäielikult lõigatud serva.

Lõikekõrgus (standoff) määrab, kui tihedalt plasmajoa fokusseeritakse, kui see jõuab plaadini, mis reguleerib lõikelaiust ja ruudukujulisust.

Torke kõrgus ja augustamise viivitus kaitsevad põleti otsa ja väldivad topelt-kaarde tekkimist esialgsel läbilöömisel-, mis mõjutab nii kulumaterjali eluiga kui ka tipp{2}}serva kvaliteeti.

Need viis parameetrit ei ole sõltumatud. Voolutugevuse muutus eeldab vastavat kiiruse ja gaasivoolu muutust; allolevates jaotistes olevad tabelid on kalibreeritud koos, mitte eraldiseisvate sätetena.

Milline plasmagaas annab roostevabast terasest kõige puhtama lõike?

Lämmastik (N2) on standardvalik roostevaba terase jaoks, mille paksus on kuni umbes 25 mm. üle 25 mm paksuste plaatide puhul lõikab 35% vesiniku / 65% argooni segu (tavaliselt H35) puhtamaks, kuna selle kõrgem kaarepinge ja joa kiirus tungib läbi paksemate osade ilma seiskumiseta.

Hapnikuplasma on seevastu reserveeritud süsiniku ja roostevaba terase madala -legeeritud terase - jaoks, see oksüdeerib lõikepinna ja tekitab tuhmi, värvi muutnud serva, mis nõuab sageli teisest peitsimist või lihvimist. Suruõhku saab kasutada madalate-kulutuste, mitte-kriitiliste lõigete tegemiseks, kuid see jätab rohkem nitriidkõvastust ja pinna oksüdeerumist kui spetsiaalne N2 või H35.

Kuidas mõjutab voolutugevus servade kvaliteeti ja kerfi laiust?

Voolutugevus tuleks sobitada plaadi paksusega, mitte maksimeerida. Suurima saadaoleva voolutugevuse kasutamine laiendab lõhet, suurendab soojustsooni{1}}ja kiirendab kulumismaterjali kulumist; Liiga madalal jooksmine takistab kaare läbitungimist ja tekitab alumises servas tugevat räbu.

Tööreeglina lõikavad mehhaniseeritud plasmasüsteemid roostevaba terast tõhusalt ligikaudu 1,0–1,5 amprit paksuse millimeetri kohta, kusjuures selle vahemiku alumist otsa kasutatakse kõige puhtamate ja aeglasemate lõigete jaoks ning ülemist otsa tootmis-kiirlõikamiseks, kus on vastuvõetav mõningane lõikejärgne{3}}lihvimine.

Milline on roostevabast terasest plaadi optimaalne lõikekiirus?

Optimaalne kiirus on suurim kiirus, mille juures lõikepinna tõmbejooned jäävad peaaegu vertikaalseks ja täielik läbitungimine läbi plaadi põhja -, praktikas leitakse see, alustades masina või kulumaterjali tootja võrdluskiiruse lähedalt ja reguleerides lõikekoha kontrollimise ajal väikeste sammudega.

Kiiruse vastuvõetav aken on kitsam kui voolutugevus. Kuna see interakteerub otseselt soojussisendiga, tekitavad väikesed kõrvalekalded nähtavalt erinevad servad:

Kuidas augu kõrgus, lõikekõrgus ja põleti nurk mõjutavad ruudukujulisust ja räbu?

Enamiku CNC-põletite - puhul, mille torkekõrgus on seatud umbes 1,5-kordsele lõikekõrgusele, tuleks lõikekõrgust hoida umbes 3–6% plaadi paksusest -, tavaliselt 1,5–3,8 mm (0,06–0,15 tolli); Põleti hoidmine plaadiga risti 1–2 kraadi piires annab lõpuks ruudukujulise korratava lõhe.

Lõikekõrgus määrab, kui tihedalt plasmajoa fokusseeritakse plaadi pinnale. Põleti liiga kõrgel töötamine laiendab lõhet, suurendab kaldenurka ja tekitab ümara ülemise serva, kuna kaar on enne metallini jõudmist lahknenud. Liiga madalal töötamine suurendab kahekordse-kaare tekkimise ohtu, lühendab kulumaterjali eluiga ja võib põhjustada otsa kokkupõrke-kogunemisega. Torkekõrgus on sihilikult seatud lõikekõrgusest kõrgemale, nii et esmase stantsimise ajal paiskuv sulaprits{5}}ei kahjustaks düüsi enne, kui põleti langeb lõikekõrgusele.

Kuidas peaksid parameetrid plaadi paksuse lõikes muutuma?

Õhuke plaat (alla 6 mm) soosib lämmastikku, madalat voolutugevust ja suurt kiirust, et tagada ereda peen{1}}serva; raske plaat (üle 25 mm) eelistab H35 gaasi, suuremat voolutugevust ja aeglasemat kiirust ning seda tuleks hinnata detailiprogrammi sisseehitatud väikese kaldevaruga.

Mis põhjustab räbu, kaldeid ja kuumuse värvimuutusi - ja kuidas neid kõrvaldada?

Peaaegu iga roostevaba terase plasma-lõigete defekt on seotud ühega kolmest peamisest põhjusest: vale soojussisend (voolutugevuse/kiiruse mittevastavus), põleti vale geomeetria (lõikekõrgus/torke kõrgus/ruut) või vale gaas paksusele -, mis tuvastab, milline kolmest parameetrist on vigane ja kiirem ja usaldusväärsem on viga.

Plasma vs. laser vs. veejoa roostevaba terase jaoks

Plasma on kõige kuluefektiivsem protsess-roostevabast terasest plaatide puhul, mille paksus on üle 10 mm, ning raskete tootmis- või välitööde jaoks; kiudlaser on parem valik õhukeste-täppisdetailide jaoks ja veejuga on õige valik, kui kuumuse-tsoon on nullist mõjutatud, näiteks teatud nikli supersulamist või kahe{4}}sertifitseeritud komponentide puhul.

Enamiku roostevaba terase tootmistsehhide jaoks on plasma ja laser pigem üksteist täiendavad kui konkureerivad protsessid: laser käsitleb õhuke{0}}mõõtelehte, kus lõhede täpsus on kõige olulisem, samas kui plasma jääb praktiliseks valikuks, kui paksus jõuab vahemikku, kus laserlõikamise kiirus ja hind tõusevad järsult.

Korduma kippuvad küsimused

Mis on parim gaas roostevaba terase plasma lõikamiseks?

Lämmastik kuni umbes 25 mm paksuste plaatide jaoks ja 35% vesiniku / 65% argooni (H35) segu paksemate kui 25 mm plaatide jaoks. Hapnikku ei soovitata kasutada, kuna see oksüdeerib ja muudab lõigatud näo värvi.

Miks on minu plasma{0}}lõigatud roostevabast terasest serval räbu?

Dross on peaaegu alati põhjustatud voolutugevuse suhtes liiga aeglasest lõikekiirusest või plaadi paksuse jaoks liiga madalast voolutugevusest. Kiiruse või voolutugevuse suurendamine väikeste sammudega lahendab selle tavaliselt.

Millist lõikekõrgust (vaheseisu) peaksin kasutama roostevaba terase plasma lõikamiseks?

Umbes 3–6% plaadi paksusest või umbes 1,5–3,8 mm (0,06–0,15 tolli) enamiku CNC-põletite puhul. Torke kõrgus on üldiselt seatud umbes 1,5-kordsele lõikekõrgusele.

Kas roostevaba terase puhul on parem plasma- või laserlõikus?

Laser sobib paremini õhukeste{0}}täpsusdetailide jaoks, mille suurus on alla 25 mm; plasma on säästlikum paksemate plaatide ja raskete tootmistööde puhul.

Kas roostevaba terase plasmalõikamine jätab kuumuse{0}}mõjutatud ala?

Jah, kitsas kuumuse{0}}mõjuala on plasmalõikamisele omane. Seda saab minimeerida, kuid mitte kõrvaldada õige gaasi, voolutugevuse ja kiiruse valikuga; waterjet on alternatiiv, kui on vaja null-HAZ-i.

Järeldus

Roostevaba terase puhtad, ruudukujulised, madala-põrsasisaldusega plasmalõiked on viie kooskõlastatud parameetri - gaas, voolutugevus, kiirus, lõikekõrgus ja torkekõrgus -, mis on plaadi paksuse jaoks õigesti seadistatud, tulemus, mitte ühe "parima seadistuse" tulemus. Poed, mis käsitlevad parameetrite valikut süsteemina ja diagnoosivad ülaltoodud tabelite abil defekte algpõhjuseni, lõikavad pidevalt kiiremini ja vähem teisest viimistlust. Meie rakendatud insenerimeeskond haldab roostevabast terasest ja niklisulamist plaatide valideeritud parameetrite komplekte kogu meie paksuse vahemikus ning on saadaval lõikeproovide või osade väljatrükkide ülevaatamiseks kauplustes, kes optimeerivad oma plasma{5}}lõikamisprotsessi.