При CNC плазмената машина три параметъра не могат да се разглеждат поотделно: токът (ампераж), скоростта на рязане и дебелината на материала. Когато балансът между тях се наруши, качеството на ръба се влошава, шлаката се увеличава, животът на консумативите намалява и цената на детайла расте. В тази статия обясняваме как се подбира ток при плазмено рязане спрямо скоростта и дебелината, кои са честите грешки в производствената практика и как се намира правилната настройка.

Основната Логика на Трите Величини

Енергията, която разтопява и прерязва материала при плазменото рязане, се определя до голяма степен от тока. С увеличаване на тока нарастват енергийната плътност на плазмената струя и максималната дебелина, която може да се среже. Скоростта на рязане определя колко дълго тази енергия въздейства върху всеки участък от линията на среза. С нарастването на дебелината расте и обемът метал, който трябва да се разтопи и издуха, затова при един и същ ток дебелият лист се реже по-бавно, а тънкият – по-бързо.

Връзката не е линейна. Повишаването на тока не винаги увеличава скоростта в същата пропорция, защото влияние оказват и границата на тока за консумативите, дебитът на газа и динамиката на машината. Затова ток при плазмено рязане трябва да се разглежда не като отделно число, а като част от режим на рязане, който включва скорост и дебелина.

Ролята на Дебелината при Избора на Ток

Използването на висок ток върху тънка ламарина води до широк рез (kerf), закръглени ръбове и топлинна деформация на листа. По-нисък ток при тънък материал дава по-тясна струя, а ръбът остава по-прав и чист. Обратно, при средни и дебели листове ниският ток не позволява на струята да пробие напълно, което води до недостатъчно топене в долната част на среза и обилна шлака.

На практика всяко ниво на тока има работен диапазон на дебелината. В долния край на диапазона рязането е бързо и качеството на ръба е високо; в горния край скоростта осезаемо спада и наклонът на ръба (bevel) може да нарасне. Когато дебелината наближи границата на избрания ток, преминаването към следващия токов клас често е по-доброто решение. За точните стойности на тока и скоростта трябва да се използват таблиците на производителя на машината и консумативите, тъй като те зависят от машината, газа и типа дюза.

Влиянието на Скоростта върху Качеството на Ръба

След като е избран правилният ток, скоростта е най-чувствителната настройка за качеството на ръба. При твърде ниска скорост топлината се натрупва в зоната на рязане, резът се разширява и под среза се образуват заоблени капки шлака. При твърде висока скорост струята изостава, срезът се наклонява и по горния ръб се появява тънък, твърд слой шлака. За подробен поглед върху тези два случая вижте статията ни за причините и предотвратяването на шлаката при CNC плазмено рязане.

В ъгли, малки отвори и тесни криви машината забавя, затова енергията на струята остава по-дълго на същото място. Поради това при отвори с малък диаметър и остри ъгли може да се наложи адаптиране на скоростта или тока, за да се компенсира забавянето. В противен случай се появяват конусност на отвора и прекомерно топене в ъглите.

Влиянието на Standoff, Газа и Консумативите

Триото ток, скорост и дебелина работи заедно с височината на дюзата (standoff), типа плазмен газ и състоянието на консумативите. Когато standoff е твърде голям, струята се разпръсква и енергията на избрания ток не достига изцяло до линията на среза. Видът на газа също е решаващ: за въглеродна стомана обикновено се използват кислород или въздух, а за неръждаема стомана и алуминий се предпочитат газове на азотна основа или смеси. Износеният електрод и дюза нарушават фокуса на струята дори при същия ток, затова при влошаване на качеството първо трябва да се провери състоянието на консумативите.

Метод за Определяне на Параметрите

Начало от Таблицата на Производителя

Правилният подход е стойностите за ток, скорост, налягане на газа и standoff от таблицата на производителя за съответния материал и дебелина да се приемат за изходна точка. Това са проверени референтни стойности, но цехови условия, състояние на повърхността на листа и качество на захранването изискват фина настройка на място.

Тестов Срез и Проверка

Преди преминаване към серийно производство трябва да се проверят праволинейността на ръба, наличието на шлака, широчината на реза и геометрията на отворите върху мострен детайл от същия лист. По време на тестовия срез скоростта се регулира стъпка по стъпка и се записва диапазонът, при който ръбът е най-чист. Този запис спестява време при следващи поръчки със същата дебелина и материал.

Състояние на Повърхността и Равнинност на Листа

При ръждиви, мазни или боядисани повърхности стабилността на дъгата се нарушава и едни и същи стойности на тока и скоростта дават различен резултат. При изкривен или вълнообразен лист standoff не може да се поддържа постоянен, което води до разлики в качеството дори в рамките на един детайл. Затова почистването на повърхността и проверката на равнинността преди рязане са толкова важни, колкото и самите параметри.

Цената на Грешния Избор на Ток

Ток, по-висок от необходимия, ускорява износването на консумативите и повишава риска от деформация при тънки детайли. Ток, който е твърде нисък, принуждава до прекомерно намаляване на скоростта при дебел лист, добавя време за шлайфане при отстраняване на шлаката и може дори да доведе до непълен срез. И в двата случая общата цена на детайла, срокът за доставка и постоянството на качеството страдат. Ръб, който не изисква шлайфане или доработка, спестява време и при следващите процеси, като заварената изработка.

Как се Позиционира Плазменото Рязане спрямо Алтернативите

Плазменото рязане предлага предимство в скоростта при средни и дебели листове, но ефекти като термично засегнатата зона и закаляването на ръба трябва да се вземат предвид при избора на метод. Влиянието на топлинния внос върху свойствата на ръба при дебела въглеродна стомана е разгледано в статията CNC кислородно рязане: термично засегната зона (HAZ) и контрол на закаляването на ръба. Дебелината, допускът и последващите стъпки на проекта определят избора между плазмено, кислородно и фибро лазерно рязане.

Подходът на DMK Makina към Плазменото Рязане

Базирана в Люлебургаз, DMK Makina обслужва клиенти в Тракия и Мармара, както и индустриални проекти в Турция и Европа. При CNC плазменото рязане настройките на тока, скоростта и газа се потвърждават чрез тестови срезове според вида и дебелината на материала. Консумативите се проверяват редовно, качеството на ръба се контролира извадково за всяка партида, а допуските от техническия чертеж се използват като основа при избора на параметри. DMK Makina не е продавач на машини, а производител, предоставящ услуги; режимите на рязане се определят в цеха според нуждите на всяка поръчка.

Заключение

Връзката между тока, скоростта и дебелината при плазменото рязане е задача за баланс, която започва от стойностите в таблицата, потвърждава се с тестови срезове и се подкрепя от настройките на консумативите, standoff и газа. Изборът на токов клас, подходящ за дебелината, фината настройка на скоростта според качеството на ръба и редовният контрол на качеството подобряват пряко както качеството на среза, така и производствените разходи. За съдействие при избора на подходящ метод на рязане и параметри за вашия проект можете да се свържете с DMK Makina.