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等离子切割机的工作原理是什么?

2019-03-26 11:16   森昂机电

    等离子是加热到极高温度并被高度电离的气体,它将电弧功率将转移到工件上,高热量使工件熔化并被吹掉,形成等离子弧切割的工作状态,借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。下面高创焊割给大家普及一下等离子切割机的基本原理。
    简介
    等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属,尤其是对于有色金属(不锈钢、铝、铜、钛、镍)切割效果更佳;其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候,等离子切割速度快,尤其在切割普通碳素钢薄板时,速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区!等离子切割机广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构等各行各业。

    工作原理流程
    一、
    压缩空气进入割炬后由气室分配两路,即形成等离子气体及辅助气体。等离子气体弧起熔化金属作用,而辅助气体则冷却割炬的各个部件并吹掉已熔化的金属。
    二、
    切割电源包括主电路及控制电路两部分,电气原理:主电路包括接触器,高漏抗的三相电源变压器,三相桥式整流器,数控切割机高频引弧线圈及保护元件等组成。由高漏抗引成陡将的电源外特性。控制电路通过割炬上的按钮开关来完成整个切割工艺过程:预通气-主电路供电-高频引弧-切割过程-息弧-停止。
    三、
    主电路的供电由接触器控制;气体的通短由电磁阀控制;由控制电路控制高频振荡器引燃电弧,并在电弧建立后使高频停止工作。
    等离子弧切割工艺参数
    各种等离子弧切割工艺参数,直接影响切割过程的稳定性、切割质量和效果。主要切割规范简述如下:
    1.空载电压和弧柱电压
    等离子切割电源,必须具有足够高的空载电压,才能容易引弧和使等离子弧稳定燃烧。空载电压一般为120-600V,而弧柱电压一般为空载电压的一半。提高弧柱电压,能明显地增加等离子弧的功率,因而能提高切割速度和切割更大厚度的金属板材。弧柱电压往往通过调节气体流量和加大电极内缩量未达到,但弧柱电压不能超过空载电压的65%,否则会使等离子弧不稳定。
    2.切割电流
    增加切割电流同样能提高等离子弧的功率,但它受到最大允许电流的限制,否则会使等离子弧柱变粗、割缝宽度增加、电极寿命下降。
    3.气体流量
    增加气本流量既能提高弧柱电压,又能增强对弧柱的压缩作用而使等离子弧能量更加集中、喷射力更强,数控火焰切割机因而可提高切割速度和质量。但气体流量过大,反而会使弧柱变短,损失热量增加,使切割能力减弱,直至使切割过程不能正常进行。
    4.电极内缩量
    所谓内缩量是指电极到割嘴端面的距离,合适的距离可以使电弧在割嘴内得到良好的压缩,数控切割机获得能量集中、温度高的等离子弧而进行有效的切割。距离过大或过小,会使电极严重烧损、割嘴烧坏和切割能力下降。内缩量一般取8-11mm。
    5.割嘴高度
    割嘴高度是指割嘴端面至被割工件表面的距离。该距离一般为4~10mm。它与电极内缩量一样,距离要合适才能充分发挥等离子弧的切割效率,否则会使切割效率和切割质量下降或使割嘴烧坏。
    6.切割速度
    以上各种因素直接影响等离子弧的压缩效应,也就是影响等离子弧的温度和能量密度,而等离子弧的高温、高能量决定着切割速度,所以以上的各种因素均与切割速度有关。在保证切割质量的前提下,应尽可能的提高切割速度。这不仅提高生产率,而且能减少被割零件的变形量和割缝区的热影响区域。若切割速度不合适,其效果相反,而且会使粘渣增加,切割质量下降。

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