1. Darbinės dujos
Darbinės dujos ir srautas yra pagrindiniai parametrai, turintys įtakos pjovimo kokybei. Šiuo metu oro plazminis pjovimas yra tik viena iš daugelio darbinių dujų. Jis plačiai naudojamas dėl santykinai mažų naudojimo sąnaudų. Efektas iš tiesų trūksta. Darbinės dujos apima dujas ir pagalbines dujas. Kai kuriai įrangai taip pat reikalingos lanko uždegimo dujos. Paprastai tinkamas darbas parenkamas pagal pjovimo medžiagos tipą, storį ir pjovimo būdą. Dujos turi ne tik užtikrinti plazmos srovės susidarymą, bet ir užtikrinti, kad būtų pašalintas išlydytas metalas ir oksidas pjūvyje. Per didelis dujų srautas atims daugiau lanko šilumos, todėl srovės ilgis sutrumpės, todėl sumažės pjovimo pajėgumas ir lankas taps nestabilus; per mažas dujų srautas sukels plazmos lanko tiesumo praradimą ir pjovimą. Gylis tampa mažesnis, taip pat lengva susidaryti šlakui; todėl dujų srautas turi būti gerai suderintas su pjovimo srove ir greičiu. Srovė plazminio pjovimo staklės Dažniausiai srauto greičiui valdyti naudojamas dujų slėgis, nes, kai degiklio anga yra fiksuota, dujų slėgis taip pat kontroliuoja srauto greitį. Dujų slėgis, naudojamas tam tikro storio medžiagai pjauti, paprastai parenkamas pagal kliento pateiktus duomenis. Jei yra kitų specialių pritaikymų, dujų slėgis turi būti nustatytas atliekant faktinį pjovimo bandymą.
Dažniausiai naudojamos darbinės dujos yra: argonas, azotas, deguonis, oras, H35, argono ir azoto mišrios dujos ir kt.
A. Ore yra apie 78 % azoto (pagal tūrį), todėl susidarantis šlakas pjaunant oru yra labai panašus į susidarantį pjaunant azotu; ore taip pat yra apie 21 % deguonies (pagal tūrį). Dėl deguonies buvimo oras naudojamas pjovimui. Mažai anglies turinčio plieno medžiagų pjovimo greitis taip pat yra labai didelis; CNC plazminio pjovimo staklėje oras taip pat yra ekonomiškiausios darbinės dujos. Tačiau pjaustant vien tik oru, kyla problemų, tokių kaip šlako kaupimasis, pjovimo oksidacija, azoto kiekio padidėjimas ir kt., o trumpesnis elektrodo ir antgalio tarnavimo laikas taip pat turės įtakos darbo efektyvumui ir pjovimo sąnaudoms.
B. Deguonis gali padidinti mažaanglio plieno pjovimo greitį. Pjovimui naudojant deguonį, pjovimo režimas yra labai panašus į pjovimas liepsnaAukštos temperatūros ir didelės energijos plazmos lankas padidina pjovimo greitį, tačiau jis turi būti naudojamas su elektrodu, kuris yra atsparus oksidacijai aukštoje temperatūroje, ir tuo pačiu metu elektrodas yra apsaugotas nuo smūgių lanko metu, kad pailgėtų elektrodo tarnavimo laikas.
C. Vandenilis paprastai naudojamas kaip pagalbinės dujos maišant su kitomis dujomis. Pavyzdžiui, gerai žinomos dujos H35 (vandenilio tūrio dalis sudaro 35 %, likusi dalis – argonas) yra viena iš dujų, pasižyminčių stipriausiu plazminio lanko pjovimo gebėjimu, daugiausia naudos gavėjų iš vandenilio. Kadangi vandenilis gali žymiai padidinti lanko įtampą, vandenilio plazmos srovė turi didelę entalpiją. Sumaišius su argonu, jos plazminio srovės pjovimo gebėjimas labai pagerėja. Paprastai metalinėms medžiagoms, kurių storis didesnis nei 70mmPjovimo dujoms dažniausiai naudojamas argonas ir vandenilis. Jei argono ir vandenilio plazmos lankui dar labiau suspausti naudojama vandens srovė, galima pasiekti ir didesnį pjovimo efektyvumą.
D. Azotas yra dažniausiai naudojamos darbinės dujos. Esant aukštesnei maitinimo įtampai, azoto plazmos lankas pasižymi geresniu stabilumu ir didesne srovės energija nei argonas, net pjaunant skystą metalą su didelio klampumo medžiagomis, tokiomis kaip nerūdijantis plienas. Nikelio pagrindo lydinių atveju šlako kiekis apatiniame pjovimo krašte taip pat yra mažas. Azotas gali būti naudojamas vienas arba sumaišytas su kitomis dujomis. Pavyzdžiui, azotas arba oras dažnai naudojami kaip darbinės dujos automatinio pjovimo metu. Šios dvi dujos tapo standartinėmis dujomis greitam anglinio plieno pjovimui. Kartais azotas taip pat naudojamas kaip pradinės dujos deguonies plazmos lankiniam pjovimui.
E. Argono dujos aukštoje temperatūroje beveik nereaguoja su jokiu metalu, todėl argono plazmos lankas yra labai stabilus. Be to, naudojami purkštukai ir elektrodai tarnauja ilgai. Tačiau argono plazmos lanko įtampa yra maža, entalpijos vertė nėra didelė, o pjovimo galimybės yra ribotos. Palyginti su oro pjovimu, pjovimo storis sumažėja apie 25 %. Be to, argono dujų apsaugos aplinkoje išlydyto metalo paviršiaus įtempimas yra gana didelis, maždaug... 30% didesnis nei azoto aplinkoje, todėl bus daugiau šlako kabėjimo problemų. Net pjaustant argono ir kitų dujų mišiniu, šlakas linkęs prilipti. Todėl dabar plazminiam pjovimui retai naudojamas vien tik grynas argonas.
2. Plazminio pjovimo greitis
Be darbinių dujų įtakos pjovimo kokybei, CNC plazminio pjovimo staklių apdorojimo kokybei labai svarbus ir pjovimo greičio poveikis. Pjovimo greitis: optimalų pjovimo greičio diapazoną galima pasirinkti pagal įrangos aprašymą arba nustatyti eksperimentiškai. Dėl medžiagos storio, skirtingų medžiagų, lydymosi temperatūros, šilumos laidumo ir paviršiaus įtempimo po lydymosi, pjovimo greitis taip pat atitinka. Įvairovė. Pagrindinės charakteristikos:
A. Vidutinis pjovimo greičio padidinimas gali pagerinti pjovimo kokybę, t. y. pjūvis tampa šiek tiek siauresnis, pjovimo paviršius lygesnis ir sumažėja deformacija.
B. Pjovimo greitis per didelis, todėl pjovimo linijinė energija yra mažesnė už reikiamą vertę. Plyšyje esanti srovė negali greitai ir nedidele dalimi nupūsti išsilydžiusios pjovimo lydalo, todėl susidaro didelis pasipriešinimo sluoksnis.
C. Kai pjovimo greitis yra per mažas, nes pjovimo vieta yra plazmos lanko anodas, siekiant išlaikyti paties lanko stabilumą, CNC taškas neišvengiamai turi rasti laidumo srovę šalia arčiausiai lanko esančio plyšio ir perduoti daugiau šilumos radialine kryptimi, todėl pjūvis išsiplečia. Išlydyta medžiaga abiejose pjūvio pusėse kaupiasi ir sukietėja apatiniame krašte, sudarydama sunkiai valomą šlaką, o viršutinis pjūvio kraštas kaitinamas ir išlydomas, suformuojant užapvalintą kampą.
D. Kai greitis itin mažas, lankas netgi užgęsta dėl per plataus pjūvio. Tai rodo, kad gera pjovimo kokybė ir pjovimo greitis yra neatsiejami.
3. Plazminio pjovimo srovė
Pjovimo srovė yra svarbus pjovimo proceso parametras, tiesiogiai lemiantis pjovimo storį ir greitį, t. y. pjovimo gebėjimą, kuris turi įtakos teisingam plazminio pjovimo staklių naudojimui, siekiant aukštos kokybės greito pjovimo, todėl pjovimo proceso parametrus reikia giliai suprasti ir įvaldyti.
A. Didėjant pjovimo srovei, didėja lanko energija, didėja pjovimo pajėgumas ir atitinkamai didėja pjovimo greitis.
B. Didėjant pjovimo srovei, didėja lanko skersmuo, o lankas tampa storesnis, todėl pjūvis tampa platesnis.
C. Per didelė pjovimo srovė padidina antgalio šiluminę apkrovą, antgalis per anksti pažeidžiamas, o pjovimo kokybė natūraliai suprastėja ir net įprastas pjovimas nebeįmanomas.
Renkantis maitinimo šaltinį prieš plazminį pjovimą, negalima rinktis per didelio ar per mažo maitinimo šaltinio. Pasirinkus per didelį maitinimo šaltinį, neverta galvoti apie pjovimo kainą, nes tokios didelės srovės visiškai neįmanoma panaudoti. Be to, dėl pjovimo išlaidų taupymo renkantis plazminį maitinimo šaltinį, srovės pasirinkimas yra per mažas, todėl jis negali patenkinti savo pjovimo reikalavimų faktinio pjovimo metu, o tai labai kenkia pačiai CNC pjovimo mašinai. „Gabortech“ primena, kad pjovimo srovę ir atitinkamą antgalį reikia pasirinkti pagal medžiagos storį.
4. Purkštuko aukštis
Antgalis h8 reiškia atstumą tarp antgalio galo ir pjovimo paviršiaus, kuris sudaro dalį viso lanko ilgio. Plazminio lanko pjovimui paprastai naudojama pastovi srovė arba staigus išorinio maitinimo šaltinis. Padidinus antgalio h8 įtampą, srovė mažai keičiasi, tačiau padidėja lanko ilgis ir lanko įtampa, todėl padidėja lanko galia; tačiau tuo pačiu metu, didėjant aplinkai veikiamo lanko ilgiui, didėja lanko stulpelio prarandama energija.
Esant abiejų veiksnių bendram poveikiui, pirmojo vaidmuo dažnai visiškai panaikinamas antrojo, tačiau efektyvi pjovimo energija sumažėja, todėl sumažėja pjovimo pajėgumas. Paprastai tai rodo, kad susilpnėja pjovimo srovės pūtimo jėga, padidėja likęs šlakas apatinėje pjūvio dalyje, o viršutinis kraštas perlydomas, susidaro suapvalinti kampai. Be to, atsižvelgiant į plazmos srovės formą, srovės skersmuo, išėjęs iš degiklio angos, plečiasi į išorę, o padidėjęs antgalio h2 ilgis neišvengiamai padidina pjovimo plotį. Todėl norint pagerinti pjovimo greitį ir kokybę, naudinga pasirinkti kuo mažesnį antgalį h8. Tačiau kai antgalis h8 yra per mažas, gali atsirasti dvigubo lanko reiškinys. Naudojant keraminį išorinį antgalį, antgalį h8 galima nustatyti į nulį, t. y. antgalio galinis paviršius tiesiogiai liečiasi su pjaunamu paviršiumi, ir galima gauti gerą efektą.
5. Lanko galia
Norint gauti labai suspaudžiamą plazminio lanko pjovimo lanką, pjovimo antgalis naudoja mažesnę antgalio angą, ilgesnę skylę ir sustiprina aušinimo efektą, o tai gali padidinti srovės, praeinančios per antgalį, efektyvų skerspjūvį, t. y. padidinti lanko galios tankį. Tačiau tuo pačiu metu suspaudimas taip pat padidina lanko galios nuostolius. Todėl faktinė pjovimui sunaudojama efektyvi energija yra mažesnė nei maitinimo šaltinio išeiga. Nuostolių lygis paprastai yra nuo 25 % iki 50%Kai kurie metodai, tokie kaip vandens suspaudimas ir plazminis lankinis pjovimas, lemia didesnį energijos nuostolį, todėl šį klausimą reikėtų atsižvelgti atliekant pjovimo proceso parametrų projektavimą arba atliekant ekonominius pjovimo sąnaudų skaičiavimus.
Pramonėje naudojamų metalinių plokščių storis dažniausiai yra mažesnis 50mmPjaunant įprastais plazminiais lankais šiame storio diapazone, dažnai gaunami dideli ir maži pjūviai, o viršutinis pjūvio kraštas taip pat sumažina pjūvio dydžio tikslumą ir padidina vėlesnio apdorojimo kiekį. Naudojant deguonies ir azoto plazminį lanką pjaustant anglinį plieną, aliuminį ir nerūdijantį plieną, kai plokštės storis yra 10 ~ 25mm, paprastai kuo storesnė medžiaga, tuo geresnis galinio krašto statmenumas, o pjovimo briaunos kampo paklaida yra 1 laipsnis ~ 4 laipsniai. Kai plokštės storis yra mažesnis nei 1mm, mažėjant plokštės storiui, pjūvio kampo paklaida padidėja nuo 3° ~ 4° iki 15° ~ 25°.
Paprastai manoma, kad šio reiškinio priežastis yra plazmos srovės šilumos tiekimo į pjovimo paviršių disbalansas, t. y. plazmos lanko energija daugiau išsiskiria viršutinėje pjūvio dalyje nei apatinėje. Šis energijos išsiskyrimo disbalansas yra glaudžiai susijęs su daugeliu proceso parametrų, tokių kaip plazmos lanko suspaudimo laipsnis, pjovimo greitis ir atstumas tarp antgalio ir ruošinio. Padidinus lanko suspaudimą, galima pailginti aukštos temperatūros plazmos srovę, kad susidarytų tolygesnė aukštos temperatūros sritis, ir tuo pačiu padidinti srovės greitį, o tai gali sumažinti viršutinio ir apatinio pjūvių pločio skirtumą. Tačiau per didelis įprastų antgalių suspaudimas dažnai sukelia dvigubą lanką, kuris ne tik eikvoja elektrodus ir antgalius, todėl procesas tampa neįmanomas, bet ir sumažina pjovimo kokybę. Be to, per didelis greitis ir per didelis antgalio h8 padidins skirtumą tarp viršutinio ir apatinio pjūvio pločio.
