Jak tlak vzduchu ovlivňuje řeznou sekci

Tlak vzduchu je jedním z klíčových parametrů, které ovlivňují kvalitu řezu (zejména kvalitu řezaných sekcí). Jeho dopad není jeden „vysoce dobrý“ nebo „nízce dobrý“, ale „optimální rozsah“, který je třeba přesně sladit s parametry, jako je řezná rychlost, výkon/proud atd. Obecně platí, žeVliv tlaku vzduchu na řeznou část se projevuje především v situaci se zavěšenou struskou, drsnosti průřezu, šířce štěrbiny a spodní hraně.Následující dva případy k podrobnějšímu vysvětlení:

1. Řezání laserem (například řezání kovů s pomocí kyslíku)

Při řezání laserem je hlavní úlohou plynů (jako je kyslík, dusík):

• Pomocné spalování (kyslík):Exotermická reakce s kovem, zvyšující se energie.
• Odfouknutí strusky:Odfouknutí roztaveného materiálu ve štěrbině pro vytvoření čistého řezu.
• Chraňte objektiv a tělo zbraně:zabráňte postříkání a poškození optických součástí.

Účinky nízkého tlaku vzduchu:

• Drsný řez, visící struska vážně: toto je nejpřímější výkon. Nedostatečný tlak vzduchu nemůže efektivně a včas odfouknout roztavený kov ze dna štěrbiny. Tyto roztavené kovy ulpívají na spodní straně plechu a vytvářejí strusku (otřepy), kterou je obtížné odstranit. Zároveň roztavený kov, který nelze odfouknout, znovu ztuhne, čímž se řezná část stane drsnou, nikoli hladkou a vytvoří se pruhy.
• Pokles řezné rychlosti: Aby se struska odfoukla, může být nutné snížit řeznou rychlost, jinak nebude možné řezat a ovlivní se efektivita výroby.
• Nemusí proříznout: v extrémních případech je tlak vzduchu příliš nízký na to, aby profoukl roztavenou vrstvu, což způsobí přerušení řezání.

Účinky vysokého tlaku vzduchu:

• Průřez vytváří vír a zvyšuje se drsnost: příliš vysoký tlak plynu vytvoří v štěrbině turbulentní proudění namísto stabilního laminárního proudění. Tato turbulence naruší normální tok roztaveného kovu a vznik pravidelného bočního víru na straně řezu, takže průřez vypadá „velmi květinově“, ale snižuje hladkost.
• Rozšiřování řezné spáry: Vysokotlaký plyn má ekvivalent „nafouknutí“ laserového ohniska, což má za následek, že horní a dolní část řezné spáry je širší než obvykle a přesnost se snižuje.
• Spodní část řezu je přepálená nebo klínovitá: vysokotlaký plyn přivede na spodní část desky příliš mnoho tepla, což má za následek nadměrné spálení spodního materiálu, čímž se vytvoří větší spodní okraj (i zaoblené rohy) a řez má klínovitý tvar se širokým vrcholem a úzkým spodkem namísto svislé části.
• Odpadní plyn zvyšuje náklady: zbytečně vysoký tlak přímo zvýší náklady na spotřebu plynu.

Nejlepší tlak vzduchu:

• Je třeba jej komplexně nastavit podle materiálu, tloušťky, řezné rychlosti a laserové účinnosti plechu.
• U silných plechů je obvykle zapotřebí vyšší tlak vzduchu, aby se zajistilo dostatečné množství energie k odfouknutí strusky zespodu.
• Při použití kyslíku je nutné při nastavení tlaku vzduchu zohlednit také shodu spalovací reakce.

2. Plazmové řezání

• Při plazmovém řezání je plyn (a voda) médiem, které generuje plazmový oblouk, a je to také energie, která odfoukává roztavený materiál a omezuje oblouk.

Účinky nízkého tlaku vzduchu:

• Oblouk je nestabilní a snadno se přeruší: tlak je nedostatečný k vytvoření stabilního a koncentrovaného plazmového oblouku.
• Řezná energie je snížena a řez nelze proříznout: energie a rychlost plazmového oblouku nejsou dostatečné k efektivnímu roztavení a odfouknutí materiálu, zejména při řezání silnějších plechů.
• Silné usazeniny strusky: podobně jako u řezání laserem nelze strusku účinně odstranit, což má za následek její zvětšení na dně.
• Řez je „klenutý“: řez se změní na tvar písmene V se širokým vrcholem a úzkým dolním okrajem, protože oblouk nemá ve spodní části dostatek energie pro vertikální řezání.

Účinky vysokého tlaku vzduchu:

• Oblouk je „přefukován“ a energie není koncentrovaná: příliš vysoký tlak plynu rozfoukne plazmový oblouk příliš rozbíhavě, což má za následek snížení hustoty energie. Přestože je rychlost proudění vzduchu velmi vysoká, řezná energie se může snížit, zejména u silných plechů.
• Zvýšené opotřebení elektrod a trysek: Vysoký tlak znamená vyšší pracovní intenzitu, což výrazně zkracuje životnost opotřebitelných dílů (elektrod, trysek).
• Horní část řezu se nataví a vytvoří „zvonovitý tvar“: rozbíhavý oblouk nadměrně nataví horní část řezu a vytvoří řez ve tvaru obráceného V se širokým vrcholem a úzkým dolním okrajem, což je typický rys plazmového řezání s nadměrným tlakem vzduchu.
• Hrubý řez: nestabilní oblouk povede k hlubším drážkám a zvlnění v řezné části.

Nejlepší tlak vzduchu:

• Parametry doporučené výrobcem plazmového zdroje pro konkrétní zdroj napájení, otvor trysky a typ/tloušťku plechu musí být striktně dodrženy. Požadavky na sladění tlaku s plazmovým řezáním jsou přísnější.

Souhrnná srovnávací tabulka

Závěry a doporučení

1. Neexistuje žádná univerzální hodnota:Optimální hodnota tlaku závisí na konkrétním řezacím procesu (laser/plazma), typu materiálu, tloušťce, řezné rychlosti a dalších parametrech procesu.

2. Zkušebním řezáním určete:Nejspolehlivější metodou je vyzkoušet řezání. Při daném výkonu a rychlosti jemně dolaďte tlak vzduchu, sledujte změnu řezné sekce a najděte hodnotu tlaku vzduchu s nejmenším množstvím visící strusky, nejhladší sekcí a nejlepší svislostí řezného švu.

3. Věnujte pozornost celkové shodě:Tlak vzduchu musí být úzce sladěn s řeznou rychlostí. Zvýšení rychlosti obvykle vyžaduje odpovídající zvýšení tlaku vzduchu, aby se zajistilo včasné odfouknutí strusky.

4. Zajistěte kvalitu zdroje plynu:Kromě tlaku je velmi důležitá také čistota a suchost plynu, zejména pro laserové řezání a plazmové řezání vysoce reflexních materiálů.

Proto je-li zjištěna nízká kvalita řezaného řezu, tlak vzduchu jedním z klíčových parametrů, které je třeba nejprve zkontrolovat a upravit.