Як тиск повітря впливає на ріжучу секцію

Тиск повітря є одним з ключових параметрів, що впливають на якість різання (особливо на якість різання зрізів). Його вплив не є одним «високим/добрим» чи «низьким/добрим», а «оптимальним діапазоном», який потрібно точно узгодити з такими параметрами, як швидкість різання, потужність/струм тощо. Загалом,Вплив тиску повітря на переріз різання головним чином відображається в стані висячого шлаку, шорсткості перерізу, ширині щілини та нижньому краю.Наступні два випадки для детального пояснення:

1. Лазерне різання (наприклад, різання металу за допомогою кисню)

У лазерному різанні основна роль газу (такого як кисень, азот) полягає в:

• Допоміжне горіння (кисень):Екзотермічна реакція з металом, що збільшує енергію.
• Здування шлаку:Здування розплавленого матеріалу в щілині для формування чистого розрізу.
• Захистіть об'єктив та корпус пістолета:запобігти пошкодженню оптичних компонентів бризками.

Вплив низького атмосферного тиску:

• Шорсткий переріз, висить шлак серйозно: це найбезпосередніша дія. Недостатній тиск повітря не може ефективно та своєчасно здути розплавлений метал з дна щілини. Ці розплавлені метали прилипають до дна пластини, утворюючи шлак (задирки), який важко видалити. Водночас розплавлений метал, який не можна здути, знову затвердіє, роблячи різану ділянку шорсткою, негладкою та утворюючи смуги.
• Падіння швидкості різання: Щоб здути шлак, може знадобитися зменшити швидкість різання, інакше він не зможе прорізати, що вплине на ефективність виробництва.
• Воно може не прорізати: у крайніх випадках тиск повітря занадто низький, щоб продути розплавлений шар, що призводить до переривання різання.

Вплив високого атмосферного тиску:

• У поперечному перерізі виникає завихрення, а шорсткість збільшується: занадто високий тиск газу створюватиме турбулентний потік у щілині замість стабільного ламінарного потоку. Ця турбулентність перешкоджатиме нормальному потоку розплавленого металу та утворенню регулярного бічного завихрення збоку різу, так що переріз виглядає «дуже квітчасто», але зменшує гладкість.
• Розширення пропилу: Газ під високим тиском еквівалентний «роздування» лазерного фокуса, в результаті чого верхня та нижня частини пропилу стають ширшими за норму, а точність знижується.
• Низ розрізу перегорів або має клиноподібну форму: газ високого тиску піддасть занадто багато тепла нижній частині пластини, що призведе до надмірного вигорання нижнього матеріалу, утворюючи більший нижній край (навіть із закругленими кутами), і розріз має клиноподібну форму з широким верхом і вузьким низом, замість вертикальної ділянки.
• Відпрацьований газ збільшує вартість: непотрібний високий тиск безпосередньо збільшить вартість споживання газу.

Найкращий тиск повітря:

• Його потрібно комплексно налаштувати відповідно до матеріалу, товщини, швидкості різання та ефективності лазера пластини.
• Для товстих пластин зазвичай потрібен вищий тиск повітря, щоб забезпечити достатню енергію для видування шлаку знизу.
• При застосуванні кисню, встановлення тиску повітря також повинно враховувати відповідність реакції горіння.

2. Плазмове різання

• У плазмовому різанні газ (і вода) є середовищем, яке генерує плазмову дугу, а також енергією, яка видуває розплавлений матеріал та обмежує дугу.

Вплив низького атмосферного тиску:

• Дуга нестабільна та легко обривається: тиску недостатньо для формування стабільної та концентрованої плазмової дуги.
• Енергія різання знижується, і різання не може бути прорізане наскрізь: енергії та швидкості плазмової дуги недостатньо для ефективного розплавлення та видування матеріалу, особливо під час різання товстіших пластин.
• Значне зависання шлаку: подібно до лазерного різання, шлак неможливо ефективно видалити, що призводить до збільшення кількості шлаку, що зависає на дні.
• Розріз «арочний»: розріз набуде V-подібної форми з широким верхом і вузьким низом, оскільки дуга має недостатньо енергії внизу для вертикального різання.

Вплив високого атмосферного тиску:

• Дуга «роздувається», і енергія не концентрується: занадто високий тиск газу призведе до надмірної розбіжності плазмової дуги, що призведе до зниження щільності енергії. Хоча швидкість потоку повітря дуже висока, енергія різання може зменшитися, особливо для товстих пластин.
• Підвищений знос електродів та сопел: високий тиск означає вищу інтенсивність роботи, що значно скорочує термін служби зношуваних деталей (електродів, сопел).
• Верхня частина розрізу плавиться, утворюючи «роздвійний отвір»: розбіжна дуга надмірно розплавить верхню частину розрізу, утворюючи перевернутий V-подібний розріз з широким верхом і вузьким низом, що є типовою особливістю плазмового різання з надмірним тиском повітря.
• Шорсткий переріз: нестабільна дуга призведе до глибших канавок та гофрів у розрізаній ділянці.

Найкращий тиск повітря:

• Необхідно суворо дотримуватися параметрів, рекомендованих виробником плазмового джерела живлення для конкретного джерела живлення, отвору сопла та типу/товщини листа. Вимоги до плазмового різання за тиском є ​​більш суворими.

Зведена порівняльна таблиця

Висновки та рекомендації

1. Не існує універсальної цінності:Оптимальне значення тиску залежить від конкретного процесу різання (лазер/плазма), типу матеріалу, товщини, швидкості різання та інших параметрів процесу.

2. Визначте шляхом пробного різання:Найнадійніший метод – спробувати різання. За фіксованої потужності та швидкості точно налаштуйте тиск повітря, спостерігайте за зміною перерізу різання та знайдіть значення тиску повітря з найменшим зависанням шлаку, найгладкішою перерізом та найкращою вертикальністю шва різання.

3. Зверніть увагу на загальну відповідність:Тиск повітря має бути тісно пов'язаний зі швидкістю різання. Збільшення швидкості зазвичай вимагає відповідного збільшення тиску повітря, щоб забезпечити своєчасне здування шлаку.

4. Забезпечте якість джерела газу:Окрім тиску, дуже важливі також чистота та сухість газу, особливо для лазерного та плазмового різання матеріалів з високою відбивною здатністю.

Тому, коли якість зрізу виявляється низькою, тиск повітря є одним з ключових параметрів, які необхідно перевірити та відрегулювати в першу чергу.