Boks Kracht Berekenaar & Formule (Online & Gratis)
Heb je je ooit afgevraagd hoe je kunt zorgen voor een succesvol metaalstempelproject? In deze blogpost duiken we in de kritieke factoren die uw stempelproces kunnen maken of breken....
Plasmasnijden is een bewerkingsmethode waarbij de hitte van een plasmaboog met hoge temperatuur wordt gebruikt om het metaal bij de snede van het werkstuk gedeeltelijk te laten smelten en verdampen, en met de snelheid van het hogesnelheidsplasma wordt het gesmolten metaal uitgestoten om een snede te vormen. Omdat het eerder op smelt- dan op oxidatiereacties vertrouwt om [...]
Plasmasnijden is een bewerkingsmethode waarbij de hitte van een plasmaboog met hoge temperatuur wordt gebruikt om het metaal bij de snede van het werkstuk gedeeltelijk te laten smelten en verdampen, en met de snelheid van het hogesnelheidsplasma wordt het gesmolten metaal uitgestoten om een snede te vormen.
Omdat het veeleer gebaseerd is op smelt- dan op oxidatiereacties om materialen te snijden, is het toepassingsgebied veel breder dan autogeensnijden. Het kan vrijwel alle metalen, niet-metalen, meerlagige en composietmaterialen snijden.
De sneden zijn smal met een goede oppervlaktekwaliteit, hoge snijsnelheid en kunnen een dikte van 160 mm bereiken.
Door de hoge temperatuur en hoge snelheid van de plasmaboogEr is geen vervorming bij het snijden van dunne platen.
Vooral bij het snijden van roestvrij staal, titaniumlegeringen en non-ferrometalen kan een uitstekende snijkwaliteit worden bereikt.
Daarom, plasmasnijden wordt veel gebruikt in industrieën zoals auto's, drukvaten, chemische machines, nucleaire industrie, algemene machines, bouwmachines en staalconstructies.
A plasmasnijder ioniseert gemengde gassen door middel van een hoogfrequente vlamboog, waardoor sommige gassen "ontleden" of ioniseren tot atomaire basisdeeltjes en zo "plasma" genereren.
Wanneer de boog op het werkstuk springt, blaast hogedrukgas het plasma uit het toortsmondstuk met een uitstroomsnelheid van 800-1000 m/s (ongeveer 3 Mach).
De temperatuur van de plasmaboogkolom is extreem hoog en bereikt 10.000°C tot 30.000°C, veel hoger dan de smeltpunt van alle metalen en niet-metalen materialen.
Hierdoor smelt het te snijden werkstuk snel en wordt het gesmolten metaal weggeblazen door de luchtstroom onder hoge druk.
Daarom zijn apparatuur voor rookafzuiging en slakverwijdering nodig. Plasmasnijden in combinatie met verschillende werkgassen kan verschillende metalen snijden die moeilijk te snijden zijn met autogeen snijdenvooral non-ferrometalen (roestvrij staal, aluminium, koper, titanium, nikkel) met betere snijeffecten.
De belangrijkste voordelen zijn dat wanneer metaal snijden Vooral bij het snijden van dunne platen van gewoon koolstofstaal kan de snelheid 5-6 keer die van autogeen snijden bereiken met een glad snijoppervlak, minimale thermische vervorming en vrijwel geen warmte-beïnvloede zone.
Met de ontwikkeling van plasmasnijden heeft het gebruikte werkgas (het werkgas is het geleidende medium van de plasmaboog, het is de warmtedrager en het voert ook het gesmolten metaal uit de snede) een aanzienlijk effect op de snijeigenschappen van de plasmaboog en op de snijkwaliteit en -snelheid.
Veel gebruikte plasmabooggassen zijn argon, waterstof, stikstof, zuurstof, lucht, stoom en bepaalde gemengde gassen.
Het is een van de belangrijkste kenmerken om de kwaliteit van de werking van een snijplotter te beoordelen en geeft de minimale radius weer die de snijplotter aankan. De radius wordt gemeten op het breedste punt en de meeste plasmasnijders produceren een kerfbreedte tussen 0,15 en 6,0 mm.
Beïnvloedende factoren zijn onder andere: a. Te brede kerven verspillen niet alleen materiaal, maar verlagen ook de snijsnelheid en verhogen het energieverbruik. b. De kerfbreedte is voornamelijk gerelateerd aan de opening van het mondstuk en is meestal 10% tot 40% groter dan de opening. c. De kerfbreedte is afhankelijk van de diameter van het mondstuk.
Naarmate de snijdikte toeneemt, is vaak een grotere sproeieropening nodig, waardoor de kerf breder wordt. d. Een grotere kerfbreedte kan leiden tot grotere vervorming van het te snijden onderdeel.
Dit beschrijft het uiterlijk van het snijvlak en bepaalt of verdere bewerking nodig is na het snijden. Het is ook een maat voor de Ra-waarde op tweederde van de snijdiepte.
De ruwheid is voornamelijk te wijten aan longitudinale trillingen veroorzaakt door de snijluchtstroom in de snijrichting, die resulteren in snijribbels.
De algemene eis voor de oppervlakteruwheid na het autogeen snijden is: Klasse 1 Ra≤30μm, Klasse 2 Ra≤50μm, Klasse 3 Ra≤100μm.
Plasmaboogsnijden produceert meestal een grotere Ra-waarde dan vlamsnijden, maar minder dan lasersnijden (minder dan 50 µm).
Dit is een andere belangrijke parameter voor de snijkwaliteit en heeft te maken met de mate van verdere bewerking die nodig is na het snijden. Deze index wordt vaak weergegeven door verticaliteit U of hoektolerantie.
Voor plasmaboogsnijden is de U-waarde nauw verbonden met de plaatdikte en de procesparameters, meestal U≤(1%~4%)δ (δ is de plaatdikte).
Deze metriek is cruciaal voor hardbare of warmtebehandelbare laaggelegeerde staalsoorten of gelegeerd staal, omdat een brede warmte-beïnvloede zone de eigenschappen in de buurt van de snede aanzienlijk kan veranderen.
Luchtplasma snijden heeft een warmte-beïnvloede zone van ongeveer 0,3 mm breed, die smaller kan zijn bij onderwaterplasma snijden.
Dit beschrijft de hoeveelheid geoxideerde slak of geherkristalliseerd materiaal dat zich na het thermisch snijden aan de onderrand van de snede hecht. De mate van dross wordt meestal bepaald door visuele inspectie en wordt vaak beschreven als geen, licht, matig of ernstig.
Daarnaast moeten er specifieke vereisten zijn voor snijlineariteit, smelten van de bovenrand en inkepingen.
De oppervlaktekwaliteit van een plasmaboogsnede ligt over het algemeen tussen die van autogeensnijden en bandzagen in.
Vergeleken met mechanisch snijden heeft plasmasnijden een grotere tolerantie. Als de plaatdikte groter is dan 100 mm, zorgen lagere snijsnelheden ervoor dat er meer metaal smelt, wat vaak resulteert in een ruwe snede.
De norm voor een goede snede is: smalle breedte, rechthoekige doorsnede, glad oppervlak, geen slak of spanen en de hardheid van het snijvlak mag latere bewerkingen niet hinderen.
Kerfbreedte verwijst naar de afstand aan de bovenrand van de snede tussen de twee oppervlakken veroorzaakt door de snijbalk. In het geval van smelten aan de bovenrand van de snede is dit de afstand tussen de twee snijvlakken net onder de smeltlaag.
De plasmaboog verwijdert vaak meer metaal van de bovenkant dan van de onderkant van de snede, waardoor het snijvlak een lichte kanteling vertoont. rond.
De kerfbreedte van plasmaboogsnijden is 1,5 tot 2,0 keer breder dan zuurstofacetyleensnijden en als de plaatdikte toeneemt, neemt de kerfbreedte ook toe.
Voor roestvrij staal of aluminium met een dikte van minder dan 25 mm kan plasmaboogsnijden met lage stroom worden gebruikt, wat resulteert in een hogere stroomsterkte. rechtheid van de snede.
Vooral met een snijdikte van minder dan 8 mm kunnen kleine randen worden gesneden en soms kan het direct worden gelast zonder verdere bewerking, wat moeilijk te bereiken is met plasmaboogsnijden met hoge stroom.
Dit is handig voor het snijden van onregelmatige bochten en niet-standaard gaten in dunne platen. De vlakheid van het snijvlak verwijst naar de afstand tussen twee parallelle lijnen in de richting van de snijvlakhoek, vanaf het hoogste en laagste punt op het snijvlak.
Het oppervlak van de plasmaboogsnede heeft een gesmolten laag van ongeveer 0,25 tot 3,80 mm dik, maar de chemische samenstelling blijft ongewijzigd.
Bij het snijden van een aluminiumlegering met 5% w(Mg) bijvoorbeeld, is er weliswaar een 0,25 mm dikke gesmolten laag, maar blijft de samenstelling onveranderd en verschijnt er geen oxide.
Als het snijvlak direct wordt gelast, kan nog steeds een dichte las worden verkregen. Bij het snijden van roestvast staal, als de warmte-beïnvloede zone snel door de kritische temperatuur van 649 ℃ gaat, zal chroomcarbide niet neerslaan langs de korrelgrens. Het plasmaboog snijden van roestvast staal heeft dus geen invloed op de corrosiebestendigheid.
Onregelmatige inkepingen van verschillende breedte, diepte en vorm op het snijvlak onderbreken de uniformiteit van de snede. De ijzeroxidedroes die zich na het snijden aan de onderkant van het snijvlak vasthecht, staat bekend als hangende slak.
Als we roestvrij staal als voorbeeld nemen, is het door de slechte vloeibaarheid van het gesmolten roestvrij staal moeilijk om al het gesmolten metaal uit de snede te blazen tijdens het snijproces.
Roestvrij staal heeft een slechte thermische geleiding en de bodem van de snede kan gemakkelijk oververhit raken, waardoor gesmolten metaal achterblijft dat niet is weggeblazen.
Dit versmelt met de bodem van de snede en stolt na afkoeling tot wat dross of hangende slak wordt genoemd. Roestvast staal is taai en deze slak is zeer robuust, waardoor hij moeilijk te verwijderen is en een grote uitdaging vormt bij de machinale bewerking.
Daarom is het verwijderen van dross bij het plasmaboogsnijden van roestvast staal een kritieke kwestie.
Bij het snijden van koper, aluminium en hun legeringen is het door hun goede thermische geleidbaarheid minder waarschijnlijk dat de bodem van de snede opnieuw smelt met het gesmolten metaal.
Hoewel deze dross onder de snede "hangt", is hij gemakkelijk te verwijderen. Bij gebruik van plasmaboogsnijden zijn de specifieke maatregelen om dross te verwijderen als volgt:
(1) Zorg voor concentriciteit tussen de wolfraam elektrode en het mondstuk
Een slechte uitlijning van de wolfraamelektrode en het mondstuk kan de symmetrie van het gas en de boog verstoren, waardoor de plasmaboog niet goed wordt samengedrukt of waardoor de boog afbuigt.
Dit vermindert de snijcapaciteit, resulteert in asymmetrische sneden, verhoogt de kans op smeltklonten en veroorzaakt in ernstige gevallen dubbele bogen die het snijproces verstoren.
(2) Zorg ervoor dat de plasmaboog voldoende vermogen heeft.
Met een groter vermogen van de plasmaboog neemt de energie van de plasmaboog toe en wordt de boogkolom langer, waardoor de temperatuur en vloeibaarheid van het smeltmetaal tijdens het snijproces toenemen.
Onder invloed van de luchtstroom met hoge snelheid kan het gesmolten metaal gemakkelijk worden weggeblazen.
Het verhogen van het vermogen van de boogkolom kan de snijsnelheid en de stabiliteit van het snijproces verbeteren, waardoor een grotere luchtstroom kan worden gebruikt om de blaaskracht te verhogen, wat zeer gunstig is voor het elimineren van smeltklonten in de snede.
(3) Kies de juiste gasstroom en snijsnelheid
Een onvoldoende gasstroom kan gemakkelijk leiden tot de vorming van smeltklonten. Als alle andere omstandigheden ongewijzigd blijven, verbetert de snijkwaliteit naarmate de gasstroom toeneemt en kan een snede zonder smeltklonten worden gemaakt.
Een te hoge gasstroom zal de plasmaboog echter verkorten, waardoor de smeltcapaciteit op het onderste deel van het werkstuk afneemt, de vertraging achter de snede toeneemt, de snede een V-vorm aanneemt en de vorming van smeltklonten wordt vergemakkelijkt.
Het ontstaan van dubbele bogen in overgedragen plasmabogen is gerelateerd aan specifieke procesomstandigheden. Bij plasmaboogsnijden leidt de aanwezigheid van dubbele bogen onvermijdelijk tot snelle slijtage van het mondstuk.
Geringe slijtage verandert de geometrische vorm van het spuitmondgat, destabiliseert de boog en beïnvloedt de snijkwaliteit; ernstige slijtage kan lekkage van het spuitmondstuk veroorzaken, waardoor het snijproces moet stoppen.
Daarom, net als bij plasmabooglassenHet is cruciaal om de factoren die de vorming van dubbele bogen beïnvloeden in overweging te nemen om te voorkomen dat ze zich voordoen.
In de productie kan plasmaboogsnijden nu worden gebruikt voor het snijden van roestvast staal met een dikte van 100 tot 200 mm. Om de kwaliteit van het snijden van dikke platen te garanderen, moet rekening worden gehouden met de volgende technische kenmerken:
(1) Naarmate de snijdikte toeneemt, neemt ook de hoeveelheid te smelten metaal toe, waardoor een groter plasmaboogvermogen nodig is. Bij het snijden van platen dikker dan 80 mm ligt het plasmaboogvermogen tussen 50 en 100 kW.
Om slijtage aan het mondstuk en de wolfraamelektrode te verminderen, is het raadzaam om de snijspanning van de plasmaboog bij hetzelfde vermogen te verhogen.
Daarom moet de nullastspanning van de snijvoeding hoger zijn dan 220 V.
(2) De plasmaboog moet slank en stijf zijn, waarbij de boogkolom over een lange afstand een hoge temperatuur handhaaft.
Dat wil zeggen dat de axiale temperatuurgradiënt klein moet zijn en dat de temperatuurverdeling op de boogkolom uniform moet zijn. Op deze manier kan de bodem van de snede genoeg warmte krijgen om penetratie te garanderen.
Het effect is nog beter als een mengsel van stikstof en waterstof met een grote warmte-inhalpie en een hoge thermische geleidbaarheid wordt gebruikt.
(3) Tijdens het overbrengen van de vlamboog komt het door grote stroomschommelingen vaak voor dat de vlamboog wordt onderbroken of dat het mondstuk doorbrandt, dus moet de apparatuur een methode gebruiken om de stroom geleidelijk te verhogen of de vlamboog in stappen over te brengen.
Over het algemeen kan een stroombegrenzende weerstand (ongeveer 0,4 Ω) in het snijcircuit worden opgenomen om de stroomwaarde tijdens de boogoverdracht te verminderen, waarna de weerstand wordt kortgesloten.
(4) Voorverwarmen is vereist wanneer het snijden begint en de voorverwarmingstijd wordt bepaald door de eigenschappen en dikte van het te snijden materiaal.
Voor roestvrij staal is bij een werkstukdikte van 200 mm een voorverwarming van 8 tot 20 seconden nodig; bij een werkstukdikte van 50 mm is een voorverwarming van 2,5 tot 3,5 seconden nodig.
Nadat het snijden van een dik werkstuk is begonnen, moet je wachten tot het langs de dikte is doorgesneden voordat je de snijbrander beweegt om continu snijden te bereiken, anders wordt het werkstuk niet volledig doorgesneden.
De boog mag pas worden afgesneden als het werk volledig gescheiden is.
Maatregelen voor kwaliteitscontrole:
Om te voorkomen dat lasdefectenVoor het lassen moet een strikte reinigingsprocedure worden gevolgd; om de foutieve uitlijning aan beide zijden van de las te controleren, zijn lasinrichtingen gebruikt en geplaatst; om oxidatie van de binnenwand van de gelaste mantel te voorkomen, is een interne argonvulbeveiliging gebruikt.
(1) Martensitisch precipitatiegehard roestvast staal vertoont een uitstekende lasbaarheid en kan in elke toestand worden gelast - voorbehandeld, verouderd of oververouderd - zonder dat voorverwarming of langzame afkoeling na het lassen nodig is.
Als echter een gelijkwaardige sterkte in de lasverbinding vereist is, moet dezelfde chemische samenstelling als het basismateriaal worden gebruikt voor het toevoegmateriaal en moeten een nabehandeling met een oplossing en een verouderingswarmtebehandeling worden uitgevoerd.
(2) Om verweking en segregatie in de lasnaad tegen te gaan, moet bij het lassen van martensitisch precipitatiegehard roestvast staal door middel van smeltlassen de toevoer van lichtenergie strikt beperkt worden.
Lassen met elektronenbundels, laserlassenen gepulseerd wolfraam inert gas lassen zijn de beste keuzes. Bij weerstandlassen moeten strikte specificaties in acht worden genomen.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
DE 
ES 
FR 
PT 
RU 