等離子弧切割機
等離子弧切割機
等離子弧切割機是一種新型的材料切割工藝方法,它以高溫高速的等離子弧為熱源來加熱和熔化被切割材料,當電弧的弧柱和高速氣流通過割炬噴咀小孔時,使電弧受到壓縮,熱能集中程度提高,將被切割材料局部熔化,並同時用高速氣流將熔化的材料吹走,而形成狹窄切口。
造船、機動車輛、汽車製造、鍋爐、化工機械、壓力容器、環保、凈化
廚具等設備生產的板材下料和裝配加工。
三相電源通過交流接觸器給三相變壓器供電,變壓器的次級整流后,得到適合於等離子弧切割的直流電源,交流接觸器由程序控制電路控制。開通前面板上控制電源開關后,按動割炬開關,氣閥首先導通,壓縮空氣過濾減壓閥和氣閥后,從割炬的噴咀流出,約0.5s后,交流接觸器吸合,割炬的電極(負極)和工件(正極)之間就建立了適合於等離子弧切割的直流電源。同時高頻引弧器開始工作,產生引弧所需的高頻高壓,引弧時間約0.5-1s左右,當等離子弧引弧成功,割炬噴咀中噴出的高溫高速的等離子弧束,將工件局部迅速熔化,並同時用高速氣流將熔化的金屬吹走,而形成狹窄切口,完成切割過程。
切割完畢,釋放割炬開關,等離子弧熄滅,壓縮空氣延時一段時間后自動停止。
等離子弧切割是用非常熱的高速射流來進行的,電弧和惰性氣體強行穿過小孔產生這種高速射流。電弧能量集中在很小區域使板材熔化,高速射流將熔融金屬吹出切口。等離子弧切割方法具有切割厚度大、裝夾工件簡單、可切割曲線等優點。與氧一乙炔火焰切割相比,等離子弧能量集中、切割變形小、能切割幾乎所有的金屬,但由於割口較寬,被熔化的金屬較多,板材較厚時切口不如氧一乙炔切割的那樣光滑平整。為了保證切口平行,需要用專門的割嘴。
等離子弧切割機的特點主要有以下方面。
①能切割氧氣難以切割的各種金屬材料,還能切割某些非金屬材料。
③切割面光潔,熱變形小,適合加工各種成形零件。
④切口寬度和切割面斜角較大,切割薄板時採用特種割炬可獲得接近垂直的切割面。
等離子弧切割機的缺點:切割公差大,切割中有弧光輻射、煙塵及雜訊等。等離子弧切割設備貴,切割用電源空載電壓高,不僅耗電量大,而且在割槍絕緣不好的情況下易對操作人員造成電擊。切割用等離子弧是利用特種割炬對電弧進行壓縮形成的,需要有高空載電壓的專用電源。
等離子切割機工作時,如工作氣壓遠遠低於說明書所要求的氣壓,這意味著等離子弧的噴出速度減弱,輸入空氣流量小於規定值,此時不能形成高能量、高速度的等離子弧,從而造成切口質量差、切不透、切口積瘤的現象。氣壓不足的原因有:空壓機輸入空氣不足,切割機空氣調節閥調壓過低,電磁閥內有油污,氣路不通暢等。解決方法是,使用前注意觀察空壓機輸出壓力顯示,如不符合要求,可調整壓力或檢修空壓機。如輸入氣壓已達要求,應檢查空氣過濾減壓閥的調節是否正確,表壓顯示能否滿足切割要求。否則應對空氣過濾減壓閥進行日常維護保養,確保輸入空氣乾燥、無油污。如果輸入空氣質量差,會造成電磁閥內產生油污,閥芯開啟困難,閥口不能完全打開。另外,割炬噴嘴氣壓過低,還需更換電磁閥;氣路截面變小也會造成氣壓過低,可按說明書要求更換氣管。
若輸入空氣壓力遠遠超過0.45MPa,則在形成等離子弧后,過大的氣流會吹散集中的弧柱,使弧柱能量分散,減弱了等離子弧的切割強度。造成氣壓過高的原因有:輸入空氣調節不當、空氣過濾減壓閥調節過高或者是空氣過濾減壓閥失效。解決方法是,檢查空壓機壓力是否調整合適,空壓機和空氣過濾減壓閥的壓力是否失調。開機后,如旋轉空氣過濾減壓閥調節開關,表壓無變化,說明空氣過濾減壓閥失靈,需更換。 3.輸入交流電壓過低
等離子切割機的使用現場有大型用電設施,切割機內部主迴路元件故障等,會使輸入交流電壓過低。解決方法是,檢查等離子切割機所接入電網是否有足夠的承載能力,電源線規格是否符合要求。等離子切割機安裝地點,應遠離大型用電設備和經常有電氣干擾的地方。使用過程中,要定期清理切割機內灰塵和元件上的污垢,檢查電線是否有老化現象等。
因噴嘴安裝不當,如絲扣未上緊,設備各擋位調整不當,需用水冷卻的割炬在工作時,未按要求通入流動的冷卻水以及頻繁起弧,都會造成噴嘴過早損壞。解決方法是,按照切割工件的技術要求,正確調整設備各擋位,檢查割炬噴嘴是否安裝牢圄,需通冷卻水的噴嘴應提前使冷卻水循環起來。切割時,根據工件的厚度調整割炬與工件之間的距離。
接地是切割前一項必不可少的準備工作。未使用專用的接地工具,工件表面有絕緣物及長期使用老化嚴重的地線等,都會使地線與工件接觸不良。應使用專門的接地工具,並檢查是否有絕緣物影響地線與工件表面接觸,避免使用老化的接地線。
等離子切割機工作時,首先要引燃等離子弧,由高頻振蕩器激發電極與噴嘴內壁之間的氣體,產生高頻放電,使氣體局部電離而形成小弧,這一小弧受壓縮空氣的作用,從噴嘴噴出以引燃等離於弧,這是火花發生器主要的任務。正常情況下,火花發生器的工作時間只有0.5~1s,不能自動斷弧的原因一般是控制線路板元件失調,火花發生器的放電電極間隙不合適。