Come la pressione dell'aria influisce sulla sezione di taglio

La pressione dell'aria è uno dei parametri chiave che influenzano la qualità del taglio (in particolare la qualità delle sezioni di taglio). Il suo impatto non è un singolo “alto buono” o “basso buono”, ma un “intervallo ottimale” che deve essere abbinato con precisione a parametri quali velocità di taglio, potenza/corrente, ecc. In generale,L'influenza della pressione dell'aria sulla sezione di taglio si riflette principalmente sulla situazione delle scorie sospese, sulla rugosità della sezione, sulla larghezza della fessura e sul bordo inferiore.Di seguito, i due casi da spiegare nel dettaglio:

1. Taglio laser (ad esempio, taglio del metallo assistito da ossigeno)

Nel taglio laser, il ruolo principale del gas (come ossigeno, azoto) è:

• Combustione ausiliaria (ossigeno):Reazione esotermica con il metallo, con conseguente aumento di energia.
• Eliminare le scorie:Soffiare via il materiale fuso presente nella fessura per ottenere un taglio netto.
• Proteggere l'obiettivo e il corpo della fotocamera:Evitare che gli schizzi danneggino i componenti ottici.

Effetti della bassa pressione atmosferica:

• Sezione ruvida, scorie pendenti gravi: questa è la prestazione più diretta. Una pressione dell'aria insufficiente non riesce a soffiare via efficacemente e tempestivamente il metallo fuso sul fondo del taglio. Questo metallo fuso aderirà al fondo della lamiera, formando una scoria (bava) difficile da rimuovere. Allo stesso tempo, il metallo fuso che non può essere soffiato via si solidificherà nuovamente, rendendo la sezione di taglio ruvida, non liscia, e formando delle striature.
• Riduzione della velocità di taglio: per rimuovere le scorie, potrebbe essere necessario ridurre la velocità di taglio, altrimenti il ​​taglio risulterà inefficace e l'efficienza produttiva ne risentirà.
• Potrebbe non riuscire a tagliare completamente: in casi estremi, la pressione dell'aria è troppo bassa per soffiare attraverso lo strato fuso, interrompendo il taglio.

Effetti dell'alta pressione atmosferica:

• La sezione trasversale produce vortici e la rugosità aumenta: una pressione del gas troppo elevata formerà un flusso turbolento nella fessura invece di un flusso laminare stabile. Questa turbolenza interferirà con il normale flusso del metallo fuso e con la formazione di un vortice laterale regolare sul lato del taglio, cosicché la sezione appare "molto a fiore", ma ne riduce la levigatezza.
• Il solco di taglio si allarga: il gas ad alta pressione equivale a "esplodere" il fuoco del laser, con conseguente allargamento delle parti superiore e inferiore del solco di taglio rispetto al normale e riduzione della precisione.
• Il fondo del taglio risulta bruciato eccessivamente o a forma di cuneo: il gas ad alta pressione porta troppo calore alla parte inferiore della piastra, provocando una bruciatura eccessiva del materiale sottostante, la formazione di un bordo inferiore più ampio (anche con angoli arrotondati) e il taglio assume una forma a cuneo con una parte superiore larga e una base stretta, anziché una sezione verticale.
• Spreco di gas, aumento dei costi: un'eccessiva pressione non necessaria aumenterà direttamente il costo del consumo di gas.

Pressione ottimale dell'aria:

• Deve essere impostato in modo completo in base al materiale, allo spessore, alla velocità di taglio e all'efficienza del laser della piastra.
• Per le lamiere spesse, di solito è necessaria una pressione dell'aria più elevata per garantire che ci sia energia sufficiente a rimuovere le scorie sul fondo.
• Quando si utilizza l'ossigeno, la regolazione della pressione dell'aria deve tenere conto anche della compatibilità con la reazione di combustione.

2. Taglio al plasma

• Nel taglio al plasma, il gas (e l'acqua) è il mezzo che genera l'arco di plasma, ed è anche l'energia che spinge via il materiale fuso e confina l'arco.

Effetti della bassa pressione atmosferica:

• L'arco è instabile e si rompe facilmente: la pressione è insufficiente a formare un arco di plasma stabile e concentrato.
• L'energia di taglio si riduce e il taglio non riesce: l'energia e la velocità dell'arco di plasma sono insufficienti per fondere e rimuovere efficacemente il materiale, soprattutto quando si tagliano lamiere più spesse.
• Grave accumulo di scorie: analogamente al taglio laser, le scorie non possono essere rimosse efficacemente, con conseguente aumento dell'accumulo di scorie sul fondo.
• Il taglio è "arcuato": assumerà una forma a V con una parte superiore larga e una inferiore stretta, perché l'arco non ha energia sufficiente nella parte inferiore per tagliare verticalmente.

Effetti dell'alta pressione atmosferica:

• L'arco viene "soffiato" e l'energia non è concentrata: una pressione del gas troppo elevata farà divergere eccessivamente l'arco di plasma, con conseguente diminuzione della densità di energia. Sebbene la velocità del flusso d'aria sia molto elevata, l'energia di taglio può diminuire, soprattutto per le lamiere spesse.
• Aumento dell'usura di elettrodi e ugelli: l'alta pressione implica una maggiore intensità di lavoro, che riduce significativamente la durata utile delle parti soggette a usura (elettrodi, ugelli).
• La parte superiore del taglio si fonde, formando una "bocca di campana": l'arco divergente fonderà eccessivamente la parte superiore del taglio, formando un taglio a V rovesciata con una parte superiore larga e una inferiore stretta, caratteristica tipica del taglio al plasma con pressione dell'aria eccessiva.
• Sezione ruvida: un arco instabile porterà a solchi e ondulazioni più profondi nella sezione di taglio.

Pressione ottimale dell'aria:

• È fondamentale attenersi scrupolosamente ai parametri raccomandati dal produttore dell'alimentatore al plasma per lo specifico alimentatore, l'apertura dell'ugello e il tipo/spessore della lamiera. Il taglio al plasma presenta requisiti di corrispondenza della pressione ancora più stringenti.

Tabella riassuntiva comparativa

Conclusioni e raccomandazioni

1. Non esiste un valore universale:Il valore di pressione ottimale dipende dallo specifico processo di taglio (laser/plasma), dal tipo di materiale, dallo spessore, dalla velocità di taglio e da altri parametri di processo.

2. Determinare tramite taglio di prova:Il metodo più affidabile è quello di provare a tagliare. A parità di potenza e velocità, regolare con precisione la pressione dell'aria, osservare la variazione della sezione di taglio e trovare il valore di pressione dell'aria che produce la minore quantità di scorie residue, la sezione più liscia e la migliore verticalità del cordone di taglio.

3. Presta attenzione all'abbinamento complessivo:La pressione dell'aria deve essere strettamente correlata alla velocità di taglio. Un aumento della velocità richiede solitamente un corrispondente aumento della pressione dell'aria per garantire che le scorie vengano rimosse in tempo.

4. Garantire la qualità della fonte di gas:Oltre alla pressione, anche la purezza e la secchezza del gas sono molto importanti, soprattutto per il taglio laser e il taglio al plasma di materiali altamente riflettenti.

Pertanto, quando la qualità della sezione tagliata risulta scadente, la pressione dell'aria è uno dei parametri chiave da controllare e regolare per primi.