Metalo lanko pjovimo procesai: 6 procesai

Šiame straipsnyje apžvelgiami šeši metalų lanko pjovimo procesai. Procesai yra šie: 1. Anglies lanko pjovimas 2. Oro anglies lanko pjovimas 3. Metalo lanko pjovimas 4. Dujų metalo lankas (GMA) Pjovimas 5. Dujų volframo lankas (GTA) Pjovimas 6. Plazminio lanko pjovimas.

Lankinio pjovimo procesas # 1. Anglies lanko pjovimas:

Anglies lanko pjovimo metu anglies arba grafito elektrodas naudojamas metalui lydyti, kad būtų pasiektas pjūvis, kaip parodyta 19.11 pav. Grafito elektrodai leidžia didesnį srovės tankį, išlieka aštrūs ilgiau ir sukuria trumpesnį nei anglies elektrodų pjūvį. Tiesioginio srovės maitinimo šaltinis naudojamas su elektrodu, prijungtu prie neigiamos grandinės pusės. 19.3 lentelėje pateikiamas apytikslis plieno plokščių su grafito elektrodų pjovimo greičio įvertinimas.

Pozicija, geriausiai tinkanti lanko pjovimui, yra žemyn arba vertikaliai, kad išlydytas metalas galėtų lengvai išeiti iš pjovimo. Gautas kerfas dažniausiai yra grubus su lydytomis briaunomis. Plyšio šiurkštumas priskiriamas lanko šuoliui iš vienos pusės į kitą. Kiti anglies lanko pjovimo trūkumai yra platus pjovimas iki 25 mm pločio, mažas pjovimo greitis sunkiomis sekcijomis, pastebimas anglies ištraukimas, sukeldamas didėjantį kietumą ir todėl vėlesnį apdirbimo sunkumą bei didelį srovės poreikį.

Anglies lanko pjovimas gali būti naudojamas ketaus, legiruotojo plieno ir spalvotųjų metalų pjaustymui; tačiau šis procesas neturi daug pramoninės reikšmės.

Lankinio pjovimo procesas # 2. Oro anglies lanko pjovimas:

Metalų pjovimo ore anglies lanko metodas susideda iš metalo lydymo elektros lanku ir pašalinimo iš oro. Didelio greičio purkštuvas, einantis lygiagrečiai anglies elektrodui, užsikrečia išlydyto metalo baseinu tik už lanko ir išpūsta išlydyto metalo. 19.12 pav. Parodyti pagrindiniai proceso bruožai. Anglies elektrodas yra laikomas specialiai suprojektuotame laikiklyje, kuriame yra skylių, per kuriuos suspausto oro srautai pūstų po ir po elektrodu.

Lankinio pjovimo procesas # 3. Metalo lanko pjovimas:

Metalo lanko pjovimo procese pjovimas pasiekiamas lydant lydymą tarp elektrodo ir ruošinio; išlydyta medžiaga pašalinama gravitacijos jėga. Kai pjovimui naudojami padengti elektrodai, procesas vadinamas apsaugotu metalo lanku (SMA).

Reikalinga įranga yra standartinė apsaugota metalo lanko suvirinimo įranga. SMA pjovimo metu pagrindinė medžiaga gali būti bet koks mažai anglies plienas, net ir netinkamas suvirinimui, nes šerdies metalų priemaišos yra mažos. Pirmenybė turėtų būti teikiama giliai įsiskverbiančioms dangoms, tokioms kaip celiuliozinė danga. Santykinai nedidelio skersmens elektrodas turėtų būti naudojamas su neigiamu dc elektrodu.

Danga lėtina elektrodo lydymą, stabilizuoja lanką ir veikia kaip izoliatorius, neleidžiantis lankui sutrūkti su šonine sienele, kai elektrodas įdedamas į pjūvį. Jei elektrodų danga yra šlapi, panardinus į vandenį, elektrodo suvartojimo greitis sumažės, kad būtų galima sumažinti elektrodo ilgį.

SMA skerdimo metu srovė yra nustatoma daug didesnė nei paprastai naudojama suvirinimui. Tai sukelia didelį išlydytą baseiną, kuris nukrenta, kad būtų sumažintas. Dėl storos medžiagos pjovimui reikalingas pjovimas ir išlydyto metalo nuleidimas, kaip parodyta 19.14 pav.

SMA pjovimas yra grubus, bet pranašesnis už anglies lanką; pjovimas yra siauras, plotis maždaug lygus elektrodo skersmeniui. Jis dažniausiai naudojamas neapdorotam darbui, pvz., Laužo pjaustymui, kniedės pjaustymui ir skylės pjaustymui.

Lankinio pjovimo procesas # 4. Dujų metalo lankas (GMA):

Šiame procese naudojama įprastinė dujinio metalo lankinio suvirinimo įranga, o pjovimui naudojama šiluma gaunama iš elektros lanko, sudaromo tarp nuolat maitinamo elektrodo laido ir ruošinio, paprastai su inertinių dujų ekranu. Tarp vielos priekinės pusės ir priekinio krašto atsiranda lankas. Jėga, atsirandanti dėl apsauginių dujų srauto ir elektrodų magnetinių efektų, pašalina išlydytą metalą iš kerfos. Šis procesas gali būti naudojamas visose pozicijų pjovimo operacijose, tačiau jis neturi jokios pramoninės reikšmės.

Lankinio pjovimo procesas # 5. Dujų volframo lankas (GTA):

Šiame procese pjovimas pasiekiamas lanku tarp volframo elektrodo ir darbo, naudojant tą pačią įrangą, kuri naudojama dujų volframo lankinio suvirinimui (GTAW). Pjovimas atliekamas padidinant srovės tankį, viršijantį reikalingą geroms suvirinimo sąlygoms ir padidėjusiam apsauginių dujų srautui.

Dujų srovės greitis išpurškia išlydytą metalą, kad susidarytų kerfas. Dažniausiai naudojamas 65% argono ir 35% vandenilio ekranavimo dujų mišinys. Galima naudoti azotą, jei imamasi atitinkamų atsargumo priemonių, kad būtų pašalintos toksiškos dūmų susidarymo operacijos metu.

Tipiniai GTA pjovimo greičiai yra nuo 1 iki 1, 5 m / min 3 mm storio aliuminio ir 0-5 iki 1 m / min 3 mm storio nerūdijančio plieno. Srovė naudojama 200 l 600 A nerūdijančio plieno ir aliuminio pjovimui iki 13 mm storio.

Pjūvio pjūvio kokybė yra gera ir dažnai nereikia vėlesnio apdailos. Šis procesas gali būti naudojamas nerūdijančio plieno pjovimui iki maždaug 50 mm storio. Kuo storesnis metalas, kurį reikia pjauti, yra leistinas nuokrypis, kurį reikia leisti ant pjovimo pločio.

Nors GTA pjovimo procesą galima panaudoti bet kokiam metalo pjaustymui plonose dalyse, tačiau jis buvo pakeistas plazminiu lankiniu pjovimu ir dabar yra mažai pramoninės reikšmės, išskyrus tuos atvejus, kai nėra kitų efektyvesnių procesų įrangos.

Lankinio pjovimo procesas # 6. Plazminio lanko pjovimas:

Plazminio lankinio pjovimo (PAC) procese metalas supjaustomas lydant lokalizuotą sritį su suspaustu lanku ir pašalinant išlydytą medžiagą dideliu greičiu karštu jonizuotu duju, vadinamu plazmos srove.

Plazminio srauto pjovimas yra panašus į plazminio suvirinimo raktų angos režimą, išskyrus tai, kad skirtingai nei suvirinimas, raktų anga neleidžiama uždaryti už plazmos lanko. Plazmos srauto greitis yra labai didelis, todėl išlydyto metalo išmetimas yra lengvas.

Plazminis lanko pjovimas yra naudojamas dažniausiai perkeliamo lanko režimu, naudojant plazmos lanko inicijavimą.

Yra trys pagrindiniai PAC proceso variantai: didelės srovės plazminio pjovimo, mažo srovės plazminio pjovimo ir plazminio pjovimo su vandens įpurškimu arba vandens ekranavimu. Plazminio degiklio konstrukcija priklauso nuo proceso kitimo.

Plazminio pjovimo kokybė:

Plazminio pjūvio kokybę lemia paviršiaus lygumas, kiaurymės plotis, pjaustytų paviršių lygiagretumas, supjaustymo plotis ir viršutinių kraštų ryškumas. Šiuos veiksnius lemia pjaustoma medžiaga, įrangos projektavimas ir nustatymas bei veikimo kintamieji.

Aukštos kokybės pjūviai paprastai gaunami su vidutine galia ir mažu pjovimo greičiu. Beveik visiškai trūksta paviršinio oksidacijos naudojant modemą automatizuotą PAC įrangą, kurioje naudojamas vandens įpurškimas arba vandens ekranavimas.

Dėl labai storo nerūdijančio plieno (> 180 mm) plazmos lanko procesas turi nedidelį pranašumą, palyginti su deguonies-degimo dujų pjovimu, atsižvelgiant į greitį ir pločio plotį, nors PAC yra žymiai švaresnis. Apskritai, pjaustymo plazmoje plotis yra 1, 5–2 kartus platesnis, nei pjūvio plotis.

Plazminio lankinio pjovimo rezultatas paprastai yra kūginis pjovimas, o kūgio kampas abiejose pjovimo pusėse linkęs padidinti pjovimo greitį. Krašto apvalinimo rezultatai, kai degiklio išjungimo atstumas yra per didelis arba kai naudojama plokštė nupjauta per didelė galia; taip pat gali atsirasti dėl greito pjovimo medžiagų, kurių storis mažesnis nei 6 mm.

19.6, 19.7 ir 19.8 lentelėse pateikiamos tipinės rekomendacijos, kaip pasiekti aukštos kokybės aliuminio, nerūdijančio plieno ir mažo anglies dioksido kiekio pjovimo plazmoje gabalus.

Šlakas arba dugnas - tai oksiduota arba išlydyta medžiaga, kuri susidaro terminio pjovimo metu ir prilimpa prie apatinio plokštės krašto. Šiandienos mechanizuota įranga gali būti pagaminta iš aliuminio ir nerūdijančio plieno, kurių storis iki 75 mm, o mažo anglies plieno - iki 40 mm; tačiau dėl mažo anglies dioksido plieno greičio ir srovės pasirinkimas yra kritiškesnis. Paprastai neišvengiama, kad gabalai būtų padengti storesnėmis medžiagomis.

Saugumas:

Kadangi plazminis purkštukas veikia normaliai esant greičiui, kuris yra arti viršgarsinio, tai lemia didelį triukšmo lygį plazmos lanko pjovimo metu. Todėl operatorius turi būti apsaugotas ne tik nuo lanko atspindžių, purslų ir dūmų, bet ir nuo didelio triukšmo lygio.

Be įprastų apsauginių drabužių, pirštinių ir šalmų, operatorius turi naudoti ausų apsaugą, pvz., Ausų kištukus. Siekiant užtikrinti tinkamą vėdinimą, turi būti įrengtas vietinis išmetimas. Išskyrus šiuos, yra du dažniausiai naudojami apsauginiai priedai, naudojami PAC; jie yra vandens stalas ir vandens duslintuvas.

Vandens stalas yra įprastas pjovimo stalas, pripildytas vandeniu iki nupjauto ruošinio apačios. Vandenyje susidaręs turbulencija dėl plazmos srovės padeda užfiksuoti dūmus ir medžiagą, pašalintą iš kerfos.

Vandens duslintuvas yra įtaisas, kuris sumažina triukšmą. Tai antgalis, pritvirtintas prie degiklio korpuso, kuris po degiklio antgaliu sukuria vandens užuolaidą. Jis visada naudojamas kartu su vandens stalu. Vandeninė užuolaida virš plokštės (ruošinio) ir vanduo, apsaugantis plokštę apačioje, sujungia plazmos lanko srautą į garsą slopinantį skydą.

Programos:

Plazminio lankinio pjovimo galima naudoti bet kuriai medžiagai, įskaitant dielektriką, pjaustyti. Vis dėlto dauguma programų yra skirtos tik paprasto anglies plieno, aliuminio ir nerūdijančio plieno pjovimui. Jis gali būti naudojamas kamino pjovimui, plokščių pjovimui, formos pjovimui ir pradurimui. Šis procesas gali sėkmingai išspręsti iki 40 mm storio anglies ir nerūdijančio plieno, turintis 90 mm storio liejinius, aliuminio ir jo lydinių iki 120 mm storio ir vario iki 80 mm storio.

Ekonominiai PAC pranašumai, palyginti su oksidacetiliniu pjovimu, yra aiškesni ilgais, nepertraukiamais gabalais, pagamintais iš didesnio skaičiaus gabalų. Tokie įrenginiai paprastai aptinkami laivų statybos, sandėliavimo cisternų gamybos, tiltų statybos ir plieno tiekimo centruose. PAC galima naudoti dideliais pjovimo greičiais, neprarandant pjūvio tikslumo ir tolerancijos.

Pavyzdžiui, metalai gali būti supjaustyti 2–5–3–8 m / min greičiu, kurį galima sumažinti esant maksimaliam 0–5 iki 0–63 m / min greičiui oksidacetileno pjovimo būdu. Kai kurių plonų medžiagų pjovimui galima naudoti iki 7 m / min. tokie greičiai akivaizdžiai galimi tik automatinėmis priemonėmis.

Paprasto anglies plieno plokštė gali būti greičiau nupjauta, kai oksidacetileno pjovimo procesas yra didesnis nei PAC, jei medžiagos storis yra apie 75 mm. Tačiau, pjovimo storiui iki 25 mm, PAC yra iki penkių kartų greitesnis nei oksido-acetileno procesas. Plazminiai krūvos darbai yra efektyvesni nei krūvos pjovimas naudojant oksi-acetileno procesą.

Plazminio lanko pjovimas taip pat gali būti modifikuotas, kad būtų pjauti metalai po vandeniu.

Maža dabartinė plazmos variacija tampa vis populiaresnė, nes ją galima naudoti rankiniu būdu, siekiant sumažinti medžiagas, įskaitant nerūdijančio plieno ir aliuminio gamybą ir priežiūrą. Mažos srovės plazminis griovimas taip pat gali būti naudojamas sugedusiems liejiniams išgelbėti.

Didelės srovės plazma gali būti naudojama bet kokiai medžiagai pjauti su automatine formavimo pjovimo įranga, tačiau reikia didelės spartos aparato, kad būtų pasiekti ekonominiai šio proceso privalumai.

Vandens įpurškimas plazminiu pjovimu ne tik sumažina didelio srovės plazmos proceso metu susidariusias dūmus ir dūmus, bet ir pagerina daugumos medžiagų pjovimo kokybę.