1. Darba gāze
Darba gāze un plūsmas ātrums ir galvenie parametri, kas ietekmē griešanas kvalitāti. Pašlaik gaisa plazmas griešanas vispārēja izmantošana ir tikai viena no daudzajām darba gāzēm. Tā tiek plaši izmantota relatīvi zemo lietošanas izmaksu dēļ. Efekts patiešām trūkst. Darba gāze ietver gāzi un palīggāzi. Dažām iekārtām ir nepieciešama arī loka iedarbināšanas gāze. Parasti atbilstošo darbu izvēlas atkarībā no griešanas materiāla veida, biezuma un griešanas metodes. Gāzei ir ne tikai jānodrošina plazmas strūklas veidošanās, bet arī jānodrošina, ka izkausētais metāls un oksīds griezumā tiek noņemti. Pārmērīga gāzes plūsma atņems vairāk loka siltuma, padarot strūklas garumu īsāku, kā rezultātā samazināsies griešanas jauda un loka nestabilitāte; pārāk maza gāzes plūsma liks plazmas lokam zaudēt taisnumu un griezumu. Dziļums kļūst seklāks, un ir arī viegli rasties izdedži; tāpēc gāzes plūsmai jābūt labi saskaņotai ar griešanas strāvu un ātrumu. Strāva plazmas griešanas mašīnas Plūsmas ātruma kontrolei galvenokārt tiek izmantots gāzes spiediens, jo, ja degļa atvere ir fiksēta, gāzes spiediens kontrolē arī plūsmas ātrumu. Gāzes spiedienu, ko izmanto noteikta materiāla biezuma griešanai, parasti izvēlas atbilstoši klienta sniegtajiem datiem. Ja ir citi īpaši pielietojumi, gāzes spiediens jānosaka, veicot faktisko griešanas testu.
Visbiežāk izmantotās darba gāzes ir: argons, slāpeklis, skābeklis, gaiss, H35, argona un slāpekļa maisījums utt.
A. Gaiss satur aptuveni 78 % slāpekļa pēc tilpuma, tāpēc gaisa griešanas laikā veidotie izdedži ir ļoti līdzīgi tiem, kas rodas, griežot ar slāpekli; gaiss satur arī aptuveni 21 % skābekļa pēc tilpuma. Skābekļa klātbūtnes dēļ griešanai tiek izmantots gaiss. Arī zema oglekļa satura tērauda materiālu griešanas ātrums ir ļoti liels; CNC plazmas griešanas iekārtās gaiss ir arī visekonomiskākā darba gāze. Tomēr, izmantojot tikai gaisa griešanu, radīsies tādas problēmas kā izdedžu uzkrāšanās, griešanas oksidēšanās, slāpekļa līmeņa paaugstināšanās utt., un elektroda un sprauslas īsāks kalpošanas laiks ietekmēs arī darba efektivitāti un griešanas izmaksas.
B. Skābeklis var palielināt mīkstā tērauda materiālu griešanas ātrumu. Izmantojot skābekli griešanai, griešanas režīms ir ļoti līdzīgs liesmas griešanaAugstas temperatūras un augstas enerģijas plazmas loks palielina griešanas ātrumu, taču tas jāizmanto ar elektrodu, kas ir izturīgs pret oksidēšanos augstā temperatūrā, un vienlaikus elektrods ir aizsargāts pret triecieniem loka laikā, lai pagarinātu elektroda kalpošanas laiku.
C. Ūdeņradi parasti izmanto kā palīggāzi sajaukšanai ar citām gāzēm. Piemēram, labi zināmā gāze H35 (ūdeņraža tilpuma daļa ir 35%, pārējais ir argons) ir viena no gāzēm ar spēcīgāko plazmas loka griešanas spēju, kas galvenokārt iegūst labumu no ūdeņraža. Tā kā ūdeņradis var ievērojami palielināt loka spriegumu, ūdeņraža plazmas strūklai ir augsta entalpijas vērtība. Sajaucot ar argonu, tās plazmas strūklas griešanas spēja ievērojami uzlabojas. Parasti metāla materiāliem, kuru biezums ir lielāks par 70mmKā griešanas gāzi parasti izmanto argonu + ūdeņradi. Ja argona + ūdeņraža plazmas loka papildu saspiešanai izmanto ūdens strūklu, var panākt arī augstāku griešanas efektivitāti.
D. Slāpeklis ir bieži izmantota darba gāze. Augstāka barošanas sprieguma apstākļos slāpekļa plazmas lokam ir labāka stabilitāte un lielāka strūklas enerģija nekā argonam, pat griežot šķidru metālu ar augstas viskozitātes materiāliem, piemēram, nerūsējošo tēraudu. Niķeļa sakausējumu gadījumā griezuma apakšējā malā arī ir mazs izdedžu daudzums. Slāpekli var izmantot atsevišķi vai sajauktu ar citām gāzēm. Piemēram, automātiskās griešanas laikā kā darba gāzes bieži izmanto slāpekli vai gaisu. Šīs divas gāzes ir kļuvušas par standarta gāzi oglekļa tērauda ātrgaitas griešanai. Dažreiz slāpekli izmanto arī kā sākuma gāzi skābekļa plazmas loka griešanai.
E. Argona gāze augstā temperatūrā gandrīz nereaģē ar metālu, un argona plazmas loks ir ļoti stabils. Turklāt izmantotajām sprauslām un elektrodiem ir ilgs kalpošanas laiks. Tomēr argona plazmas loka spriegums ir zems, entalpijas vērtība nav augsta, un griešanas spēja ir ierobežota. Salīdzinot ar gaisa griešanu, griešanas biezums samazināsies par aptuveni 25%. Turklāt argona gāzes aizsardzības vidē izkausētā metāla virsmas spraigums ir relatīvi liels, kas ir aptuveni 30% augstāks nekā slāpekļa vidē, tāpēc radīsies vairāk izdedžu pielipšanas problēmu. Pat griešanai ar argona un citu gāzu maisījumu būs tendence pielipt pie izdedžiem. Tāpēc plazmas griešanai tīru argonu izmanto reti.
2. Plazmas griešanas ātrums
Papildus darba gāzes ietekmei uz griešanas kvalitāti, ļoti svarīga ir arī griešanas ātruma ietekme uz CNC plazmas griešanas iekārtas apstrādes kvalitāti. Griešanas ātrums: Optimālo griešanas ātruma diapazonu var izvēlēties atbilstoši iekārtas aprakstam vai noteikt eksperimentā. Materiāla biezuma, dažādu materiālu, kušanas temperatūras, siltumvadītspējas un virsmas spraiguma pēc kausēšanas dēļ atbilst arī griešanas ātrums. Dažādība. Galvenā veiktspēja:
A. Mērens griešanas ātruma pieaugums var uzlabot griezuma kvalitāti, tas ir, griezums ir nedaudz šaurāks, griezuma virsma ir gludāka un deformācija var tikt samazināta.
B. Griešanas ātrums ir pārāk liels, tāpēc griešanas lineārā enerģija ir zemāka par nepieciešamo vērtību. Spraugas strūkla nevar ātri un nekavējoties aizpūst izkusušo griešanas kausējumu, veidojot lielu pretestības spēku.
C. Ja griešanas ātrums ir pārāk mazs, jo griešanas vieta ir plazmas loka anods, lai saglabātu pašas loka stabilitāti, CNC punktam neizbēgami jāatrod vadītspējas strāva pie spraugas, kas atrodas vistuvāk lokam, un strūklas radiālais virziens pārnesīs vairāk siltuma, lai griezums paplašinātos. Izkausētais materiāls abās griezuma pusēs sakrājas un sacietē apakšējā malā, veidojot izdedžus, kurus nav viegli tīrīt, un griezuma augšējā mala tiek uzkarsēta un izkausēta, veidojot noapaļotu stūri.
D. Ja ātrums ir ārkārtīgi mazs, loks pat nodziest pārāk plata griezuma dēļ. Tas parāda, ka laba griešanas kvalitāte un griešanas ātrums ir nedalāmi.
3. Plazmas griešanas strāva
Griešanas strāva ir svarīgs griešanas procesa parametrs, kas tieši nosaka griešanas biezumu un ātrumu, tas ir, griešanas spēju, kas ietekmē plazmas griešanas iekārtas pareizu izmantošanu augstas kvalitātes ātrai griešanai, griešanas procesa parametri ir dziļi jāsaprot un jāapgūst.
A. Palielinoties griešanas strāvai, palielinās loka enerģija, palielinās griešanas jauda un attiecīgi palielinās griešanas ātrums.
B. Palielinoties griešanas strāvai, palielinās loka diametrs, un loks kļūst biezāks, padarot griezumu platāku.
C. Pārmērīga griešanas strāva palielina sprauslas termisko slodzi, sprausla priekšlaicīgi bojājas, un griešanas kvalitāte dabiski pasliktinās, un pat normālu griešanu nevar veikt.
Izvēloties barošanas bloku pirms plazmas griešanas, nedrīkst izvēlēties pārāk lielu vai pārāk mazu barošanas bloku. Pārāk liela barošanas bloka gadījumā ir nelietderīgi ņemt vērā griešanas izmaksas, jo tik lielu strāvu nevar izmantot vispār. Turklāt, griešanas izmaksu ietaupīšanas dēļ, izvēloties plazmas barošanas bloku, strāvas izvēle ir pārāk maza, tāpēc tas nevar apmierināt savas griešanas prasības faktiskās griešanas laikā, kas rada lielu kaitējumu pašai CNC griešanas iekārtai. Gabortech atgādina, ka griešanas strāva un atbilstošā sprausla jāizvēlas atbilstoši materiāla biezumam.
4. Sprauslas augstums
Sprausla h8 attiecas uz attālumu starp sprauslas gala virsmu un griešanas virsmu, kas veido daļu no visa loka garuma. Plazmas loka griešanai parasti tiek izmantots nemainīgas strāvas vai strauja strāvas krituma ārējais barošanas avots. Pēc sprauslas h8 palielināšanas strāvas vērtība maz mainās, taču tas palielinās loka garumu un palielinās loka spriegumu, tādējādi palielinot loka jaudu; bet vienlaikus, palielinoties loka garumam, kas pakļauts apkārtējai videi, palielinās loka kolonnas enerģijas zudumi.
Abu faktoru kombinētās ietekmes gadījumā pirmā loma bieži vien pilnībā tiek atcelta ar otro, bet efektīvā griešanas enerģija samazinās, kā rezultātā samazinās griešanas jauda. Tas parasti liecina par griešanas strūklas pūšanas spēka samazināšanos, atlikušo izdedžu palielināšanos griezuma apakšējā daļā un augšējās malas pārkausēšanu, veidojot noapaļotus stūrus. Turklāt, ņemot vērā plazmas strūklas formu, strūklas diametrs pēc iziešanas no degļa atveres izplešas uz āru, un sprauslas h2 palielināšanās neizbēgami izraisa griezuma platuma palielināšanos. Tāpēc ir lietderīgi uzlabot griešanas ātrumu un griešanas kvalitāti, izvēloties pēc iespējas mazāku sprauslu h8. Tomēr, ja sprausla h8 ir pārāk zema, tas var izraisīt dubultloka fenomenu. Izmantojot keramikas ārējo sprauslu, sprauslu h8 var iestatīt uz nulli, tas ir, sprauslas gala virsma tieši saskaras ar griežamo virsmu, un var iegūt labu efektu.
5. Loka jauda
Lai iegūtu ļoti saspiešanas plazmas loka griešanas loku, griešanas sprausla izmanto mazāku sprauslas atveri, garāku cauruma garumu un pastiprina dzesēšanas efektu, kas var palielināt caur sprauslu plūstošo strāvu, t. i., loka jaudas blīvumu. Taču vienlaikus saspiešana palielina arī loka jaudas zudumus. Tāpēc faktiskā griešanai izmantotā efektīvā enerģija ir mazāka nekā barošanas avota izvades jauda. Zudumu līmenis parasti ir no 25 % līdz 50%Dažas metodes, piemēram, ūdens kompresijas plazmas loka griešana, rada lielākus enerģijas zudumus, un šis jautājums jāņem vērā, veicot griešanas procesa parametru projektēšanu vai griešanas izmaksu ekonomisko aprēķinu.
Rūpniecībā izmantoto metāla plākšņu biezums pārsvarā ir zemāks 50mmGriešana ar parastajām plazmas lokām šajā biezuma diapazonā bieži vien rada lielus un mazus griezumus, un griezuma augšējā mala arī samazinās griezuma izmēra precizitāti un palielinās turpmākās apstrādes apjomu. Izmantojot skābekļa un slāpekļa plazmas loku oglekļa tērauda, alumīnija un nerūsējošā tērauda griešanai, ja plāksnes biezums ir 10 ~ 25mm, parasti, jo biezāks ir materiāls, jo labāka ir gala malas perpendikulitāte, un griešanas malas leņķa kļūda ir 1 grāds ~ 4 grādi. Kad plāksnes biezums ir mazāks par 1mm, samazinoties plāksnes biezumam, griezuma leņķa kļūda palielinās no 3° ~ 4° līdz 15° ~ 25°.
Parasti tiek uzskatīts, ka šīs parādības cēlonis ir plazmas strūklas siltuma ievades nelīdzsvarotība griezuma virsmā, tas ir, plazmas loka enerģija tiek atbrīvota vairāk griezuma augšējā daļā nekā apakšējā daļā. Šī enerģijas atbrīvošanās nelīdzsvarotība ir cieši saistīta ar daudziem procesa parametriem, piemēram, plazmas loka saspiešanas pakāpi, griešanas ātrumu un attālumu starp sprauslu un sagatavi. Loka saspiešanas palielināšana var pagarināt augstas temperatūras plazmas strūklu, veidojot vienmērīgāku augstas temperatūras zonu, un vienlaikus palielināt strūklas ātrumu, kas var samazināt platuma atšķirību starp augšējo un apakšējo griezumu. Tomēr parasto sprauslu pārmērīga saspiešana bieži izraisa dubultu loku, kas ne tikai patērē elektrodus un sprauslas, padarot procesu neiespējamu, bet arī noved pie griezuma kvalitātes samazināšanās. Turklāt pārmērīgi liels ātrums un pārmērīgi augsts sprauslas h8 palielinās atšķirību starp griezuma augšējo un apakšējo platumu.
