Как налягането на въздуха влияе на режещата секция

Въздушното налягане е един от ключовите параметри, които влияят върху качеството на рязане (особено качеството на режещите секции). Неговото въздействие не е единично „високо добро“ или „ниско добро“, а „оптимален диапазон“, който трябва да бъде прецизно съчетан с параметри като скорост на рязане, мощност/ток и др. Като цяло,Влиянието на въздушното налягане върху режещото сечение се отразява главно в състоянието на висящата шлака, грапавостта на сечението, ширината на прореза и долния ръб.Следните два случая ще бъдат обяснени подробно:

1. Лазерно рязане (например рязане на метал с помощта на кислород)

При лазерното рязане основната роля на газовете (като кислород, азот) е:

• Спомагателно горене (кислород):Екзотермична реакция с метал, увеличаваща енергията.
• Издухване на шлаката:Издухване на разтопения материал в процепа, за да се образува чист разрез.
• Защитете обектива и тялото на пистолета:предотвратяване на пръски, които да повредят оптичните компоненти.

Последици от ниското атмосферно налягане:

• Груб участък, висяща шлака - сериозно: това е най-директното представяне. Недостатъчното въздушно налягане не може ефективно и своевременно да издуха разтопения метал от дъното на прореза. Тези разтопени метали ще се залепят за дъното на плочата, образувайки шлака (грапавица), която е трудна за отстраняване. В същото време разтопеният метал, който не може да бъде издухан, ще се втвърди отново, което ще направи режещия участък груб, не гладък и ще образува ивици.
• Спад на скоростта на рязане: За да се отстрани шлаката, може да се наложи да се намали скоростта на рязане, в противен случай тя няма да може да реже и ще повлияе на ефективността на производството.
• Възможно е да не прореже: в екстремни случаи налягането на въздуха е твърде ниско, за да премине през разтопения слой, което води до прекъсване на рязането.

Последици от високото атмосферно налягане:

• Напречното сечение създава вихрушка и грапавостта се увеличава: твърде високото налягане на газа ще образува турбулентен поток в процепа вместо стабилен ламинарен поток. Тази турбуленция ще попречи на нормалния поток на разтопен метал и ще образува правилен страничен вихър отстрани на реза, така че сечението да изглежда „много цвете“, но намалява гладкостта.
• Прорезът се разширява: Газът под високо налягане е еквивалентен на „раздуване“ на лазерния фокус, което води до това горната и долната част на прореза да са по-широки от нормалното и точността да се намали.
• Долната част на разреза е прегорела или клиновидна: газът под високо налягане ще донесе твърде много топлина до долната част на плочата, което ще доведе до прекомерно изгаряне на долния материал, образувайки по-голям долен ръб (дори заоблени ъгли), а разрезът има клиновидна форма с широк връх и тясно дъно, вместо вертикално сечение.
• Отпадъчният газ увеличава разходите: ненужното високо налягане директно ще увеличи разходите за потребление на газ.

Най-добро въздушно налягане:

• Необходимо е да се настрои цялостно според материала, дебелината, скоростта на рязане и лазерната ефективност на плочата.
• За дебели плочи обикновено е необходимо по-високо въздушно налягане, за да се осигури достатъчно енергия за издухване на шлаката отдолу.
• Когато се прилага кислород, настройката на въздушното налягане също трябва да отчита съвпадението на реакцията на горене.

2. Плазмено рязане

• При плазменото рязане газът (и водата) е средата, която генерира плазмената дъга, а също така е и енергията, която издухва разтопения материал и ограничава дъгата.

Последици от ниското атмосферно налягане:

• Дъгата е нестабилна и лесно се прекъсва: налягането е недостатъчно, за да образува стабилна и концентрирана плазмена дъга.
• Енергията на рязане е намалена и рязането не може да бъде прокарано: енергията и скоростта на плазмената дъга са недостатъчни, за да разтопят и отведат ефективно материала, особено при рязане на по-дебели плочи.
• Сериозно натрупване на шлака: подобно на лазерното рязане, шлаката не може да бъде ефективно отстранена, което води до увеличаване на количеството натрупване на шлака на дъното.
• Разрезът е „дъгообразен“: разрезът ще придобие V-образна форма с широк връх и тясно дъно, защото дъгата няма достатъчно енергия в долната част, за да реже вертикално.

Последици от високото атмосферно налягане:

• Дъгата е „раздухана“ и енергията не е концентрирана: твърде високото налягане на газа ще раздуе плазмената дъга твърде много, което ще доведе до намаляване на енергийната плътност. Въпреки че скоростта на въздушния поток е много висока, енергията на рязане може да намалее, особено при дебели плочи.
• Повишено износване на електродите и дюзите: Високото налягане означава по-висока интензивност на работа, което значително съкращава експлоатационния живот на износващите се части (електроди, дюзи).
• Горната част на разреза се топи, образувайки „камбана“: разклоняващата се дъга ще разтопи прекомерно горната част на разреза, образувайки обърнат V-образен разрез с широк връх и тясно дъно, което е типична характеристика на плазменото рязане с прекомерно въздушно налягане.
• Груб участък: нестабилната дъга ще доведе до по-дълбоки канали и гофрирания в режещия участък.

Най-добро въздушно налягане:

• Параметрите, препоръчани от производителя на плазменото захранване за конкретното захранване, отвора на дюзата и вида/дебелината на листа, трябва стриктно да се спазват. Изискванията за плазмено рязане при съпоставяне на налягането са по-строги.

Обобщена сравнителна таблица

Заключения и препоръки

1. Няма универсална ценност:Оптималната стойност на налягането зависи от специфичния процес на рязане (лазер/плазма), вида на материала, дебелината, скоростта на рязане и други параметри на процеса.

2. Определете чрез пробно рязане:Най-надеждният метод е да се опитате да режете. При фиксирана мощност и скорост, настройте фино налягането на въздуха, наблюдавайте промяната в сечението на рязане и намерете стойността на налягането на въздуха с най-малко висяща шлака, най-гладко сечение и най-добра вертикалност на режещия шев.

3. Обърнете внимание на цялостното съвпадение:Въздушното налягане трябва да е тясно съобразено със скоростта на рязане. Увеличаването на скоростта обикновено изисква съответно увеличение на въздушното налягане, за да се гарантира, че шлаката ще бъде отстранена навреме.

4. Осигурете качеството на източника на газ:В допълнение към налягането, чистотата и сухотата на газа също са много важни, особено за лазерно рязане и плазмено рязане на силно отразяващи материали.

Следователно, когато качеството на отрязаната част е лошо, налягането на въздуха е един от ключовите параметри, които трябва да бъдат проверени и регулирани първо.