Existuje mnoho spôsobov, ako rezať plech z mäkkej ocele, niektoré z nich sú vhodné na automatizáciu, iné nie. Niektoré sú vhodné pre tenší plech, iné pre hrubší plech. Niektoré sú rýchle, iné pomalé. Niektoré sú lacné, iné drahé. A niektoré sú presné, iné nie. Tento článok sa zameriava na štyri základné metódy používané na strojoch na tvarové rezanie CNC a to Autogénne rezanie , Plazmové rezanie, Laserové rezanie, Rezanie vodným lúčom. Porovnáva silné a slabé stránky každého procesu a potom uvádza niekoľko kritérií, pomocou ktorých sa dá rozhodnúť, ktorý proces je pre vašu aplikáciu najlepší.
Rezanie kyslíkovým palivom je proces tepelného rezania, pri ktorom sa na rezanie materiálov používa kyslík a palivový plyn (ako je acetylén, propán, MAPP, propylén a zemný plyn).
Proces kyslíkového paliva je najrozšírenejším priemyselným procesom tepelného rezania, pretože dokáže rezať hrúbky od 0,5 mm do 250 mm. Nie je nič nezvyčajné rezať aj väčšie hrúbky ako 500mm. Zariadenie je lacné a dá sa použiť ručne alebo mechanicky. Existuje niekoľko možností návrhu palivového plynu a dýzy, ktoré môžu výrazne zvýšiť výkon, pokiaľ ide o kvalitu rezu a rýchlosť rezania.
V zásade sa zmes kyslíka a palivového plynu používa na predhrievanie kovu na jeho „zápalnú“ teplotu, ktorá je pre oceľ 700 ° C - 900 ° C (jasne červené teplo). Potom je do predhriatej oblasti nasmerovaný prúd čistého kyslíka, ktorý vedie k intenzívnej exotermickej chemickej reakcii medzi kyslíkom a kovom za vzniku oxidu železa alebo trosky. Tryska kyslíka odfukuje trosku a umožňuje tryske preraziť materiál a pokračovať v prerezávaní materiálu.
Existujú štyri základné požiadavky na rezanie kyslíkovým palivom:
teplota vznietenia materiálu musí byť nižšia ako jeho teplota topenia, inak by sa materiál roztavil a odtekal skôr, ako by mohlo dôjsť k rezaniu
bod topenia oxidu musí byť nižší ako bod topenia okolitého materiálu, aby mohol byť mechanicky odfúknutý prúdom kyslíka
oxidačná reakcia medzi prúdom kyslíka a kovom musí byť dostatočná na udržanie teploty vznietenia
malo by sa produkovať minimum plynných reakčných produktov, aby sa neriedil rezací kyslík
Plazmové rezanie (rezanie plazmovým oblúkom) je proces tavenia, pri ktorom sa na tavenie a vytláčanie materiálu z rezu používa prúd ionizovaného plynu pri teplotách nad 20 000 ° C. Počas procesu je medzi elektródou (katódou) a obrobkom (anódou) zasiahnutý elektrický oblúk. Elektróda je zahĺbená vo vodnej alebo vzduchom chladenej plynovej dýze, ktorá zužuje oblúk a spôsobuje vznik úzkeho vysokoteplotného plazmového lúča s vysokou rýchlosťou.
Keď plazmový lúč dopadne na obrobok, dôjde k rekombinácii a plyn sa vráti do normálneho stavu, pričom pri tom emituje intenzívne teplo. Toto teplo roztaví kov a prúd plynu ho vyhodí z rezu. Plazmové plyny sú zvyčajne kyslík alebo dusík. Tieto inertné plyny je možné nahradiť vzduchom, vyžaduje to však špeciálnu elektródu z hafnia alebo zirkónu. Vďaka použitiu stlačeného vzduchu je tento variant plazmového procesu vysoko konkurenčný s kyslíko-palivovým procesom na rezanie uhlík-mangánu a nehrdzavejúcich ocelí do hrúbky 20 mm. Pre vysoko kvalitné rezanie reaktívnych zliatin sú preferované inertné plyny.
Plazmový oblúk dokáže rezať veľmi širokú škálu elektricky vodivých zliatin vrátane obyčajného uhlíka a nehrdzavejúcich ocelí, hliníka a jeho zliatin, zliatin niklu a titánu. Metóda bola pôvodne vyvinutá na rezanie materiálov, ktoré nebolo možné uspokojivo rezať kyslíkovým palivovým procesom. Za normálnych okolností zostávajú diely alebo plechy, ktoré sa majú rezať, nehybné a plazmový horák sa pohybuje. Pretože sú náklady na plazmový horák nízke v porovnaní s cenou manipulačného zariadenia, je bežné namontovať niekoľko horákov na rezací stôl.
Rezanie plazmovým oblúkom sa môže tiež vykonávať pod vodou pomocou špeciálneho zariadenia.
Rezanie plazmou s vysokou toleranciou je dôležitým vývojom technológie plazmového oblúka. Tento proces poskytuje lepšiu presnosť materiálu s hrúbkou do 12 mm a môže predstavovať nízkonákladovú alternatívu k rezaniu laserom.
Laserové rezanie je najväčšou priemyselnou aplikáciou vysokovýkonných laserov; od profilového rezania hrubých profilových materiálov pre veľké priemyselné aplikácie. V priemysle rezania laserom tradične dominujú zdroje CO2 lasera. Nedávny pokrok v oblasti laserových technológií dodávaných vláknami v pevnej fáze však zvýšil výhody laserového rezania tým, že poskytuje koncovému používateľovi vyššie rýchlosti rezania a nižšie prevádzkové náklady.
Nedávne vylepšenia laserových technológií s dodávkou fiber laserov stimulovali konkurenciu s dobre zavedeným procesom rezania laserom CO2. Kvalita reznej hrany, pokiaľ ide o nominálnu drsnosť povrchu, možná u polovodičových laserov v tenkých materiáloch zodpovedá výkonu laseru CO2. Kvalita reznej hrany sa však zreteľne zhoršuje s hrúbkou plechu. Kvalitu reznej hrany je možné zlepšiť správnym optickým usporiadaním a efektívnym dodávaním prúdu asistujúceho plynu.
Špecifické výhody rezania laserom sú:
Vysoko kvalitný rez - nie je potrebné žiadne dodatočné rezanie.
Flexibilita - jednoduché alebo zložité diely je možné ľahko spracovať.
Vysoká presnosť - sú možné úzke rezy.
Vysoká rýchlosť rezania - čo má za následok nízke prevádzkové náklady.
Rýchle nastavenie - malé dávky a rýchle otočenie.
Nízky tepelný príkon - malé skreslenie.
Materiály - väčšinu materiálov je možné rezať
Vodný lúč
Pretože tento proces možno použiť na rezanie komponentov alebo štruktúr obsahujúcich výbušný materiál vrátane plynov, je vhodný na rezanie vo vysoko rizikových oblastiach, ako sú plynovom alebo petrochemickom priemysle.
Rezanie vodným lúčom je proces rezania za studena používa na rezanie vysokorýchlostný prúd vody s vysokým tlakom, ktorý je často kombinovaný s abrazívnou minerálnou látkou v závislosti od materiálov, s ktorými pracujete. Pokiaľ ide o to, aké materiály je možné rezať vodnými tryskami, všeobecne je možné rezať metódou vodného lúča; kovy, kameň, plasty, kompozity a drevo. Len málo materiálov je v skutočnosti nevhodných. Vďaka tomu je rezanie vodným lúčom vysoko adaptabilné, ale je proces presný?
Jedným slovom; áno, v skutočnosti pôsobivo presný. Rezanie vodným lúčom je práca s vysokou presnosťou a veľmi malými toleranciami, s ktorými by sa iné formy rezania mohli ťažko vyrovnať. Metóda vodného lúča dokáže rezať materiály s hrúbkou až 250mm a vzhľadom na povahu rezania vodou za studena; ak pracujete s materiálmi citlivými na teplo, je to ideálna voľba.
Hladina hluku z procesu však môže byť vysoká, čo znamená, že chrániče sluchu a OOP vo všeobecnosti sú veľkým problémom. Tento systém tiež produkuje pomerne vysoké úrovne odpadu z rezania v porovnaní s rezaním laserom a plazmou.
Za nevýhodu môžeme považovať náklady na jeho prevádzku. Počiatočné náklady bývajú vyššie ako pri plazmovom rezaní a o niečo nižšie ako pri laserovom rezaní. Náklady na hodinu prevádzky sú však vyššie ako pri laserovom alebo plazmovom rezaní z dôvodu ceny brúsneho materiálu, ktorý sa používa na rezanie.
Ako zvoliť správnu technológiu rezania oceľových plechov?
1, SPRÁVNA HRÚBKA MATERIÁLU
0,2mm - 1mm použite LASER
1mm - 5mm použite PLAZMU -LASER
5 mm- 20mm použite PLAZMU - LASER - VODNÝ LÚČ
20mm - 40mm použite PLAZMU - LASER - KYSLÍKOVÉ REZANIE
40 mm - a viac použite KYSLÍKOVE REZANIE (Autogénne rezanie)
2, KVALITA REZU
Vodný lúč ( bez tepelného ovplyvnenia ,pomalé rezanie )
Laserové rezanie ( vysoká rýchlosť rezania , vynikajúca kvalita rezu )
Plazmové rezanie (rýchlosť rezania, postačuje pre väčšinu výrobkov )
Autogénne rezanie ( veľké hrúbky materiálu, ovplyvnená oblasť teplom
3, Dokonalé otvory
Vodný lúč
Laserové rezanie
4, Používanie viacerých procesov
Plazmové rezanie ( kombinácia plazma +plameň, rezanie rúr )
Laserové rezanie ( rezanie plechov ,rúr a profilov )
KOMPROMIS
Väčšina zákazníkov volí technológiu rezania plechov vyčísľovaním nákladov a možnosť použitia viacerých procesov . Výsledkom bude potrebná požadovaná presnosť pri oveľa nižších nákladoch ako keby použili iba jeden proces s vysokou presnosťou. Najčastejšia kombinácia pre laserové rezanie je rezanie plechov ,rúr a profilov a kombinácia plazmového rezania s autogénnym rezaním.
コメント