統合された脱気機能を備えた低圧計量装置が低密度 PU エラストマーの利点を拡張する理由
加速された熱プラズマジェットを利用して導電性材料のワークを切断するため、厚い金属板の切断に有効な方法です。
アートワークの作成でも完成品の製造でも、プラズマ切断はアルミニウムやステンレス鋼の切断に無限の可能性をもたらします。しかし、この比較的新しい技術の背後にあるものは何でしょうか?プラズマに関する最も重要な事実を含む簡単な概要で最も重要な問題を明確にしました。切断機とプラズマ切断。
プラズマ切断は、熱プラズマの加速ジェットで導電性材料を切断するプロセスです。プラズマ トーチで切断できる代表的な材料は、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、真鍮、銅、その他の導電性金属です。プラズマ切断は製造業で広く使用されています。プラズマ切断は、自動車のメンテナンスと修理、産業建設、サルベージとスクラップの分野で使用されます。高い切断速度、高精度、低コストのため、プラズマ切断は大規模な工業用 CNC アプリケーションから小規模なアマチュア企業まで広く使用されており、その材料はその後溶接に使用されます。 .プラズマ切断 - 最高 30,000°C の温度の導電性ガスにより、プラズマ切断は非常に特殊になります。
プラズマ切断と溶接の基本プロセスは、プラズマ切断機自体から切断対象のワークピースを通る、過熱したイオン化ガス (つまりプラズマ) の電気チャネルを作成し、それによってプラズマ切断機に戻る完全な回路を形成することです。アース端子。これは、圧縮ガス (酸素、空気、不活性ガス、その他のガス、切断する材料に応じて異なります) を焦点を絞ったノズルからワークピースに高速で吹き付けることによって実現されます。ガス中では、近傍の電極間にアークが形成されます。ガスノズルとワークピース自体。このアークはガスの一部をイオン化し、導電性プラズマチャネルを作成します。プラズマ切断トーチからの電流がプラズマを流れると、ワークピースを溶かすのに十分な熱が放出されます。同時に、ほとんどの高速プラズマと圧縮ガスが高温の溶融金属を吹き飛ばし、ワークを分離します。
プラズマ切断は、薄い材料と厚い材料を切断するのに効果的な方法です。手持ち式トーチは通常、厚さ 38 mm の鋼板を切断でき、より強力なコンピュータ制御トーチは厚さ 150 mm の鋼板を切断できます。プラズマ切断機は非常に高温で非常に高温になるため、切断用の局所的な「円錐」は、湾曲したシートや角度のあるシートの切断と溶接に非常に役立ちます。
手動プラズマ切断機は一般に、薄金属加工、工場メンテナンス、農業メンテナンス、溶接修理センター、金属サービスセンター (スクラップ、溶接、解体)、建設プロジェクト (建物や橋梁など)、商用造船、トレーラー生産、自動車に使用されます。修理とアートワーク（製造と溶接）。
機械化プラズマ切断機は通常、手動プラズマ切断機よりもはるかに大きく、切断テーブルと組み合わせて使用されます。機械化プラズマ切断機は、スタンピング、レーザー、またはロボット切断システムに統合できます。機械化プラズマ切断機のサイズは、これらのシステムは操作が簡単ではないため、インストール前にすべてのコンポーネントとシステム レイアウトを検討する必要があります。
同時に、メーカーはプラズマ切断と溶接に適した複合ユニットも提供しています。産業分野では、経験則として、プラズマ切断の要件が複雑になればなるほど、コストが高くなります。
プラズマ切断は、1960 年代のプラズマ溶接から生まれ、1980 年代に板金やプレートを切断するための非常に効率的なプロセスに発展しました。従来の「金属対金属」切断と比較して、プラズマ切断は金属の削りくずが発生せず、正確な切断を実現します。初期のプラズマ切断機は大きく、速度が遅く、高価でした。そのため、主に量産モードでの切断パターンの繰り返しに使用されます。他の工作機械と同様に、1980 年代後半からプラズマ切断機にも CNC (コンピュータ数値制御) 技術が使用されました。 CNC テクノロジーのおかげで、プラズマ切断機は、機械の CNC システムにプログラムされた一連のさまざまな命令に従って、さまざまな形状を切断する柔軟性が高まりました。ただし、CNC プラズマ切断機は通常、パターンと部品の切断に限定されています。 2 つの動作軸のみを備えた平らな鋼板。
過去 10 年間、さまざまなプラズマ切断機のメーカーが、より小さなノズルとより薄いプラズマ アークを備えた新しいモデルを開発してきました。これにより、プラズマ切断刃はレーザーのような精度を持つことができます。いくつかのメーカーは、CNC 精密制御とこれらの溶接ガンを組み合わせて、部品の再加工がほとんどまたはまったく必要ないため、溶接などの他のプロセスが簡素化されます。
「熱剥離」という用語は、熱の作用によって材料を切断または成形するプロセスの総称として使用されます。酸素の流れを切断するか切断しない場合には、その後の加工でさらに加工する必要はありません。主な 3 つのプロセスは、酸素燃料切断、プラズマ切断、レーザー切断です。
炭化水素が酸化されると、熱が発生します。他の燃焼プロセスと同様、酸素燃料切断には高価な設備が必要なく、エネルギーの輸送が容易で、ほとんどのプロセスでは電気も冷却水も必要ありません。通常は、1 つのバーナーと 1 つのガスシリンダーで十分です。酸素燃料切断は、重鋼、非合金鋼、低合金鋼を切断するための主なプロセスであり、後続の溶接用の材料を準備するためにも使用されます。自生炎が材料を発火温度に達させた後、酸素ジェットが回転します。点火温度に達する速度はガスによって異なります。適切な切断速度は酸素の純度と酸素注入の速度によって異なります。高純度の酸素、最適化されたノズル設計、および適切な燃料ガスにより、確実に切断できます。高い生産性を実現し、全体のプロセスコストを最小限に抑えます。
プラズマ切断は、1950年代に焼成できない金属（ステンレス鋼、アルミニウム、銅など）を切断するために開発されました。プラズマ切断では、ノズルの特殊な設計により、ノズル内のガスがイオン化され、集束されます。これだけで切断できます。高温のプラズマ流により、プラスチックなどの材料を切断できます (転移アークはありません)。金属材料の場合、プラズマ切断では電極とワークピースの間にアークが点火され、エネルギー伝達が増加します。非常に狭いノズル開口部がアークとプラズマ電流を集中させます。放電経路の追加接続は、補助ガス (シールド ガス) によって実現できます。適切なプラズマとシールド ガスの組み合わせを選択すると、全体のプロセス コストを大幅に削減できます。
ESAB の Autorex システムは、プラズマ切断を自動化するための最初のステップです。既存の生産ラインに簡単に統合できます。(出典: ESAB Cutting System)
レーザー切断は、プラズマ切断の後に開発された最新の熱切断技術です。レーザービームは、レーザー切断システムの共振空洞内で生成されます。共振器ガスの消費量は非常に少ないですが、その純度と正確な組成が決定的です。特殊な共振器ガス保護装置がシリンダーから共振空洞に入り、切断性能を最適化します。切断および溶接の場合、レーザービームはビーム経路システムを介して共振器から切断ヘッドまで導かれます。システムに溶剤が含まれていないことを確認する必要があります。 、粒子、蒸気。特に高性能システム (> 4kW) の場合は、液体窒素をお勧めします。レーザー切断では、酸素または窒素を切断ガスとして使用できます。酸素は、非合金鋼と低合金鋼に使用されますが、プロセスは酸素燃料切断と同様です。ここでは、酸素の純度も重要な役割を果たします。ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル合金では、きれいなエッジを実現し、基板の重要な特性を維持するために窒素が使用されます。
水は、プロセスに高温をもたらす多くの工業プロセスで冷却剤として使用されます。同じことが、プラズマ切断における水の注入にも当てはまります。水は、ジェットを通じてプラズマ切断機のプラズマ アークに注入されます。プラズマとして窒素を使用する場合ガスが発生すると、通常、プラズマ アークが生成されます。これは、ほとんどのプラズマ切断機の場合と同じです。水をプラズマ アークに注入すると、高さが収縮します。この特定のプロセスでは、温度が 30,000°C 以上に大幅に上昇しました。上記のプロセスの利点を従来のプラズマと比較すると、切断品質と切断の直角性が大幅に向上し、溶接材料が理想的に準備されていることがわかります。プラズマ中の切断品質の向上に加えて、切断、切断速度の増加、二重曲率の減少、ノズル侵食の減少も観察できます。
渦ガスはプラズマ切断業界でプラズマ柱のより良い封じ込めとより安定したネッキングアークを実現するためによく使用されます。入口ガス渦の数が増加すると、遠心力により最大圧力点が加圧チャンバーの端に移動し、移動します。シャフトに近い最小圧力点。最大圧力と最小圧力の差は渦の数とともに増加します。半径方向の圧力差が大きいとアークが狭くなり、シャフト付近で高い電流密度とオーム加熱が発生します。
これにより、カソード付近の温度が大幅に上昇します。ガスのねじれがカソードの腐食を促進する 2 つの理由があることに注意してください。それは、加圧チャンバー内の圧力の増加と、カソード近くの流れパターンの変化です。角運動量保存則により、渦数の大きい気体は切断点での渦速度成分が増加すると考えられます。これにより、切断面の左右のエッジの角度が変化すると考えられます。違う。
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投稿時刻: 2022 年 1 月 5 日