Резка металла – важный процесс в металлургии, который можно выполнить двумя способами: плазмой и лазером. Каждый из этих способов хорош по-своему и уместен в разных ситуациях, поэтому важно отличать их для получения максимальной пользы от использования.
Описание видов резки металлов
Перед сравнением 2 видов резки металлов необходимо понять, что они из себя представляют. Это нужно для простоты усвоения информации в дальнейшем.
Лазерная резка металлов
Лазерная резка металлов – это резка с использованием очень мощного лазера. Принцип работы такой резки довольно прост.
Лучи лазера представляют из себя потоки света, которые имеют высокое значение внутренней энергии, так как фотоны в этом лазере обладают высокими значениями потенциальной энергии, а также имеют большую скорость и, следовательно, очень высокую энергию взаимодействия частиц.
Лазерные лучи имеют много энергии и, значит, высокую температуру. За счёт неё металлы нагреваются. За счёт этого множество металлических связей в молекулах металла рвётся.
Металлическая связь – связь между молекулами металлов. В ней друг с другом соединены положительные ионы металлов, а в пустотах между образуемыми ими кристаллическими решётками находятся электроны, которые в совокупность представляют из себя электронный газ.
Фотоны имеют свойство уносить за собой электроны. При их отсутствии металлическая связь рвётся. Это связано со взаимным отталкиванием положительно заряженных частиц.
Температура лазерного излучения настолько высокая, что молекулы металла в месте резки не только плавятся, но и испаряются, образуя газы, либо уносятся струей газа вниз.
Да, металлы существуют в газообразном состоянии. В этом можно убедиться, взглянув на их фазовые диаграммы. Температура резки металлов – 900°C. Примерно при такой температуре металлы, которые режутся таким методом, переходят в газообразное состояние, либо близки к нему.
Плазменная резка металлов
Плазменная резка металлов – резка с использованием плазмы. Её механизм действия чем-то напоминает лазерную резку, однако надо и его рассмотреть подробнее.
Сначала в электрод попадает воздух. За счёт наличия в электроде заряда воздух превращается в плазму.
Плазма – газ, содержащий в себе ионы. При нагревании эти ионы притягивают к себе ионы металлов с противоположным зарядом в месте резки, поэтому плазме проще разорвать металлические связи в молекулах металлах.
Сначала в месте резки металлы нагреваются за счёт действия на них горячей плазмы. Затем они плавятся, происходит разрыв химических связей, и ионы металлов улетают вместе с плазмой вниз.
Сходства и различия
После ознакомления с описанием видов резки металлов можно перейти к их сходствам и различиям.
Сходства лазерной и плазменной резки металлов
- Основа
За основу резки взят процесс разрыва металлических связей между атомами
- Похожий принцип действия
В месте резки металлы нагреваются, плавятся и улетают.
- Некоторые похожие детали в строении оборудования
Лазерные и плазменные станки включают в себя стол и крепление, проходящее на расстоянии от стола.
Различия лазерной и плазменной резки металлов
- Сырьё
В лазерной резке в качестве сырья используются лазерные лучи, а в плазменной – плазма.
- Разница в строении оборудования
Это различие будет подробнее рассмотрено в следующем разделе.
- Угол резки
Лазерный станок режет под прямым углом, а плазменный режет наискосок. Этот фактор влияет на величину реза.
- Толщина листов металлов
Лазерная резка подходит для тонких листов, а плазменная – для толстых.
- Воздействие на металлы
Лазерная резка выполняется бесконтактно, а плазменная контактирует с металлом напрямую.
- Размеры резов
За счёт того, что луч свет имеет меньше площадь, чем воздух, а также из-за разных углов резки металлов резы при лазерной резке получаются тоньше, чем при плазменной.
- Скорость резки
При лазерной резке листы металлов режутся быстрее, чем при плазменной.
- Дальнейшая обработка.
В качестве сырья для плазменной резки используется воздух, в состав которого входит кислород. Он активно реагирует с металлами при нагревании, даже в ионизированном виде, поэтому на листе металла образуются его оксиды, которые необходимо убрать путём дополнительной обработки. При лазерной резке такого не наблюдается.
- Стоимость сырья
Сырьё для лазерного оборудования стоит дешевле, чем для плазменного, поскольку для последнего надо покупать не только лазер, но и брать воздух, а также покупать электрод.
- Стоимость оборудования
Оборудование для плазменной резки металлов дешевле, чем для лазерной.
Изучение электрооборудования лазерной и плазменной резки металлов
Электрооборудование для лазерной и плазменной резки сильно различается, поэтому необходимо изучить его подробнее.
Электрооборудование является ключевым элементом систем лазерной и плазменной резки металлов. Оно обеспечивает преобразование электрической энергии в другие виды энергии, необходимые для работы режущих устройств. В данной статье мы подробно рассмотрим работу электрооборудования, используемого в системах лазерной и плазменной резки.
Электрооборудование является ключевым элементом систем лазерной и плазменной резки металлов. Оно обеспечивает преобразование электрической энергии в другие виды энергии, необходимые для работы режущих устройств. В данной статье мы подробно рассмотрим работу электрооборудования, используемого в системах лазерной и плазменной резки.
Основы работы электрооборудования
Электрооборудование в системах лазерной резки работает по принципу преобразования электрической энергии в лазерное излучение, которое затем используется для нагрева и плавления металла. Плазменная резка, в свою очередь, основана на использовании ионизированного газа (плазмы), который генерируется с помощью электрооборудования и обеспечивает более эффективное разрезание металла.
Основными элементами электрооборудования являются источники питания, инверторы, системы управления и защитные устройства. Источники питания отвечают за преобразование сетевого напряжения в необходимое для работы лазерного излучателя или плазмотрона. Инверторы преобразуют постоянное напряжение в переменное, обеспечивая высокую частоту и стабильность выходного сигнала.
Системы управления электрооборудованием обеспечивают контроль и регулировку параметров работы, таких как мощность, частота, напряжение и ток. Защитные устройства, в свою очередь, предотвращают перегрев и короткое замыкание, а также обеспечивают безопасную эксплуатацию оборудования.
Основными элементами электрооборудования являются источники питания, инверторы, системы управления и защитные устройства. Источники питания отвечают за преобразование сетевого напряжения в необходимое для работы лазерного излучателя или плазмотрона. Инверторы преобразуют постоянное напряжение в переменное, обеспечивая высокую частоту и стабильность выходного сигнала.
Системы управления электрооборудованием обеспечивают контроль и регулировку параметров работы, таких как мощность, частота, напряжение и ток. Защитные устройства, в свою очередь, предотвращают перегрев и короткое замыкание, а также обеспечивают безопасную эксплуатацию оборудования.
Оборудование для лазерной резки металлов
Для начала необходимо разобраться со классификацией лазерных станков.
Они классифицируются по размерам, мощности, управлению и другим параметрам.
Конечно, в зависимости от классификации станка его строение может немного отличаться от других, поэтому далее будет приведено общее строение лазерных станков.
Станок состоит из стола для удобства резки металлов, на расстоянии над которым находится крепление с передвигающимся на нём лазером.
Лазер состоит из оптического модуля, который преобразовывает свет в лазерное излучение. Этот модуль состоит из рабочего тела, включающего в себя трубочки, вбирающие в себя свет, который нагревается и преобразуется в лазерный луч. Далее он проходит через выпуклую книзу оптическую линзу, которая сужает потоки излучения и делает их достаточно узкими. После этого свет идёт по трубке и через отверстие в лазере выходит наружу и выполняет свою функцию.
Электрооборудование для лазерной резки имеет ряд особенностей, связанных с принципом работы лазерного излучения. Во-первых, для обеспечения высокой мощности и стабильности лазерного луча необходимо использовать источники питания с высоким КПД. Во-вторых, инверторы должны обеспечивать высокую частоту и точность регулировки параметров лазерного излучения. В-третьих, системы управления должны обеспечивать быструю и точную настройку параметров резки в зависимости от типа и толщины материала.
Преимущества и недостатки электрооборудования плазменной резки
Плазменные станки намного отличаются от лазерных, поэтому строение таких станков рассматривается отдельно.
Сначала рассмотрим классификацию плазменных станков. Они классифицируются по габаритам, мощи, виду управления и так далее.
Естественно, они могут немного отличаться по строению. Далее будет приведено общее устройство плазменных станков.
Плазменные станки состоят из стола, на который складываются металлические листы для резки.
Для плазменных станков необходимо наличие источника питания, обеспечивающее оборудование током. Также нужны баллоны с газами (воздух, водород, кислород, азот, аргон), которые проводятся по специальным каналам в распределитель плазмы, из которого также выходит движущая дуга, благодаря которой плазменный резак движется. Ещё нужны система охлаждения, не допускающая перегрева станка, и система воспроизведения, обеспечивающая движение плазменного резака по заданным параметрам (в частности, эта система контролирует угол наклона плазменного резака).
Теперь необходимо рассмотреть строение самого резака. Он состоит из электрода и сопла, между которым находится пространство для плазмы. За соплом следует система охлаждения плазменного резака. Всё это закрыто покрытием резака.
Плазменная резка имеет ряд преимуществ перед лазерной резкой, таких как более низкая стоимость оборудования, возможность резки более толстых материалов и более высокая скорость резки. Однако электрооборудование плазменной резки имеет свои особенности и недостатки.
Во-первых, плазменная резка требует более высокого рабочего напряжения, что может привести к увеличению потерь электроэнергии и снижению общей эффективности системы. Во-вторых, плазменные технологии требуют более высоких затрат на обслуживание и замену расходных материалов, таких как электроды и сопла. В-третьих, плазменная резка может вызывать более сильное загрязнение окружающей среды по сравнению с лазерной резкой.
Во-первых, плазменная резка требует более высокого рабочего напряжения, что может привести к увеличению потерь электроэнергии и снижению общей эффективности системы. Во-вторых, плазменные технологии требуют более высоких затрат на обслуживание и замену расходных материалов, таких как электроды и сопла. В-третьих, плазменная резка может вызывать более сильное загрязнение окружающей среды по сравнению с лазерной резкой.
Разные типы резки металлов применяются для различных целей. Для того, чтобы разобраться в применении видов резки металлов, необходимо понять их особенности и научиться отличать эти разновидности резки друг от друга.
Электрооборудование лазерной и плазменной резки металлов играет ключевую роль в обеспечении эффективной и безопасной работы оборудования.
Выбор правильного электрооборудования зависит от многих факторов, таких как тип и толщина разрезаемого материала, требуемая скорость и качество резки, а также условия эксплуатации. Понимание принципов работы электрооборудования и его особенностей позволяет выбрать наиболее подходящее оборудование для конкретных задач и обеспечить успешную работу систем лазерной и плазменной резки металла.
Выбор правильного электрооборудования зависит от многих факторов, таких как тип и толщина разрезаемого материала, требуемая скорость и качество резки, а также условия эксплуатации. Понимание принципов работы электрооборудования и его особенностей позволяет выбрать наиболее подходящее оборудование для конкретных задач и обеспечить успешную работу систем лазерной и плазменной резки металла.
Узнать стоимость и заказать услуги плазменной резки металла можно написав нам на электронную почту zakaz@krasmet24.ru или позвонить по номеру +7 (391) 216-87-62.
