Что такое плазма известно еще со школьной скамьи, то есть - это четвертое агрегатное состояние окружающей среды. С того момента, как она была открыта, ее стали активно использовать и в производстве, и в промышленности.
В частности, здесь приводится пример плазменной резки металла — это технология появившаяся из плазменной сварки еще в 60-х годах прошлого столетия. Это очень производительный способ резки листовой стали, металлических пластин и не только. Плазменная резка основана на использовании возможностей воздушно-плазменной дуги. При такой обработке материалов плазменная струя является режущим инструментом. Когда режется металл, между ним и электродом зажигается электрическая дуга.
В сопло аппарата, с помощью которого производится резка, подается под давлением в несколько атмосфер газ. Электрической дугой газ превращается в плазму, которая может разогреваться от 5000 до 30000 градусов и достигать скорости от 500 до 1500 м/с. Зажигание дуги может осуществляться импульсом высокого напряжения или коротким замыкание между разрезаемым металлом и форсункой. Форсунки охлаждаются: или потоком газа — это воздушное охлаждение, или жидкостным охлаждением. Хотя воздушные форсунки надежнее, но в установках большой мощности используется, как правило, жидкостное охлаждение, которое способствует лучшему качеству обработки.
Толщина разрезаемого металла при плазменной резке может доходить до 200 мм.
Газы, используемые для получения плазменной струи, подразделяются на активные, такие как воздух и кислород, и неактивные — это водород, азот, водяной пар, аргон.
Активные газы используют, как правило, для резки черных металлов. Неактивные, в основном, для цветных металлов и сплавов.
По сути, плазменная резка, также как лазерная и газовая, относится к термической резке металлов. Принцип один у всех методов резки: идет локальное расплавление металла под действием высоких температур, сжигание и выдувание частиц разрезаемого металла и продуктов его горения потоком газа.
Достоинства плазменной резки:
высокие скорости резки металла;
высокая чистота и качество поверхности разреза;
возможность обработки любых металлов, то есть черных, цветных, тугоплавких сплавов;
небольшой и локальный нагрев разрезаемой заготовки, который исключает ее тепловую деформацию;
возможность резки любых токопроводящих материалов;
безопасность процесса (исключается необходимость в баллонах с сжатым кислородом или горючим газом;
возможность резки сложных геометрических форм.
Недостаток плазменной резки:
высокая стоимость оборудования и расходных материалов.
Но этот недостаток компенсируется высокой эффективностью плазменной резки металлов по сравнению с другими известными методами.
Поэтому, плазменная резка нашла широкое применение в металлообрабатывающей промышленности, строительстве, автосервисе, на металлобазах, и даже в художественном творчестве.
Джерело: Любомир Ободовский 5 октября 2013