等离子切割的多功能性
2025-04-02 canadianmetalworking等离子仍然是当今金属制造中一种相关的切割技术,部分原因在于它使用简单,产生高质量的结果,并且是一种成熟的技术。
三年前进行的一项研究发现,超过90%的金属制造商仍然将等离子视为其生态系统中的战略技术的一部分。
然而,并非所有等离子系统都是一样的。等离子可分为三类:传统单流等离子、传统双流重工业等离子和高清等离子。
传统单流等离子切割是一种低成本、便携的选择,使用单一气体(通常是空气或氮气)作为等离子和保护气体。它可用于手持或机械切割,适用于相对简单的应用,并为小批量生产提供良好的输出。
传统的双流等离子切割机在一般板材加工中可实现可接受的切割质量。该工艺使用两种气体:一种用于等离子,一种用作保护气体。在125安培以下的小型系统中,通常使用压缩空气作为等离子和保护气体。这些高价值系统特别适合低碳钢,因为氧气可用作等离子气体。
传统的双流式切割机以100%的占空比运行,适合大批量和重负荷环境。它使用水冷割炬,可延长耗材寿命。但需要注意的是,它不适用于需要高精度或切割质量的应用。
这正是高清(HD)等离子切割的用武之地,它适用于大批量切割精确的孔或斜面。高清等离子切割扩展了以最高生产率切割不锈钢和铝的能力。与其他类型的等离子切割相比,这可以降低零件成本或运营成本。
等离子的多功能性
并非所有制造商都需要高清等离子。但由于该技术的多功能性,总有一个系统最适合车间的各种应用需求。这完全取决于车间的期望结果、预算和生产力预期。
例如,使用机械化切割台的制造商通常会大批量生产零件。这表明它需要一个能够以100%占空比运行的系统,这有利于传统的双流系统或HD系统。要在两者之间做出选择,制造商必须决定是否需要高精度。
再比如,经常进行维护、残余物切割或现场工作的商店可能需要一些便携式的东西,这时传统的单流系统就是最佳选择。
许多商店发现,根据生产差异,混合使用多种系统可能会带来益处。
材料厚度范围也决定了所需系统的类型。传统的单流系统可以切割厚度为1.5英寸至1.75英寸的材料,这对于便携式系统来说已经很厚了。HD系统可以切割厚度最薄的材料,最高可达4英寸的低碳钢和5英寸的不锈钢。
燃气管理与维护
不同系统的电气和气体管理方法有所不同。
传统的单流系统面向业余爱好者、DIY和便携式工作,只需要电力和车间空气。但它们可以容纳其他气体,如氮气或F5(5%氢气和95%氮气的混合物),用于切割不锈钢。有些系统有内置压缩机,因此它们开始切割所需的唯一东西就是电力。
车间空气并不是切割所有材料的最佳选择。对于要焊接的低碳钢尤其如此。车间空气含有70%的氮气,可能会引入杂质、氧化物和亚硝酸盐,这意味着在焊接之前需要对材料表面进行准备。如果材料准备不当,可能会导致熔深不良和焊缝开裂。
对于此类应用,建议使用氧气而不是车间空气,因此传统的双流重型等离子或HD等离子是更好的选择,因为这些系统可以使用氧气。用氧气切割可以减少返工的可能性,因为没有杂质。在许多方面,使用氧气可以使切割变得易于焊接。
对于不锈钢和铝切割,车间空气和氧气并不是最佳的气体组合。更好的选择包括氮气、F5或氢气混合物。
有些系统采用一种称为氮/水的工艺,其中氮作为等离子体,自来水作为保护气。这是一种切割不锈钢和铝的非常经济的方法,但只有使用高清系统才可用。
增强功能
HD系统可以扩展到Hypertherm独有的X-Definition (XD)等离子切割。过去,HD主要针对低碳钢应用,但XD的扩展功能使其能够使用不同类型的气体组合切割不锈钢和铝。
电弧响应技术是影响消耗品使用和输出功率之间相互作用的另一项增强功能。借助这项技术,智能斩波器可以感知等离子弧的状况,并自动进行干预,以减少电极吹断和可能的割炬故障的影响。它还可以感知电弧何时会以不受控制的方式终止。电源可以感知何时会发生减速错误,并以受控方式快速终止电弧,从而使实际消耗品寿命增加三倍。
另一个增强的等离子切割功能是将氩气引入到工艺中。氩气将电弧传输到更高的距离,防止材料溅回消耗品,从而延长使用寿命。氩气可以显著改善标记,提供更大的穿孔能力,并在某些应用中延长切断切割。例如,使用氩气,等离子系统可以穿透2.5英寸,切割4英寸的低碳钢和5英寸的不锈钢。
对于使用低碳钢的人来说,当今的系统既成熟又高度优化,可满足这些应用需求。技术进步使不锈钢的切割效率更高,切割质量也更高。