Кирилл Сысоев

Мозолистые руки не знают скуки!

Содержание

Очень часто для работы с металлическими листами применяют специализированные станки, с помощью которых осуществляется процесс деления. Одним из популярных устройств считается портальная установка плазменной резки, у нее есть свои положительные стороны, которые позволяют выполнять работы быстро, качественно и при минимальных затратах. В статье рассмотрим все нюансы по этому механизму, правила его работы и приведем советы по покупке.

Характеристики установок плазменной резки портального типа

Плазменная резка металла выполняется как ручным, так и механизированным способом. В общий комплект оборудования для деления металла таким способом, когда используется плазма, входят: плазменная горелка, источник энергии, система управления хода резки и механизм, который двигает установку. При этом последний может быть как передвижной, так и недвижимый, шарнирный, портально-консольный или портальный. Управление для таких установок допускается фотоэлектронного типа, магнитного и числового.

Какое бы устройство ни было, задача у него одна – ровно отрезать металл из листа по указанной схеме. Основная положительная характеристика при использовании плазменной резки – это отсутствие необходимости в последующей обработке краев полученного изделия. К примеру, если используется режущий станок с металлическими резаками, то край детали необходимо будет сгладить, а при использовании плазмы этой работы выполнять не следует. Вторая положительная характеристика плазменной резки – возможность работать с разной толщиной материала и вырезать самые трудные детали.

Предназначение

Стоит понимать, что рез листа металла с использованием плазмы начинается с разогрева первой точки электрической дугой, которая создается разницей потенциалов между электродом и заготовкой (при прохождении тока через сопло). Когда место уже разогрелось, струя кислорода или другого газа под сильным давлением вытесняет его и получается ровный и гладкий край детали. При этом процессе поддерживается термическое окисление металла, которое происходит вдоль линии реза. Основные задачи плазмореза портального типа можно занести в такой список:

• резка любого типа металла разной толщины с точностью до 0,1 мм;
• производство деталей любой сложности из листового алюминия, железа, стали и др.;
• резка труб разного диаметра, толщины и длины;
• высокоточный результат без возможности перекаливания профиля.

Особенности и принцип работы

Аппарат плазменной резки портального типа характеризуется тем, что лист металла размещается под порталом. Это основное отличие, поскольку в консольном устройстве эта деталь укладывается под консолью, а в шарнирных механизмах – под рамой шарниров. Кроме портала в рассматриваемом устройстве обязательно будет находиться суппорт, копирующий механизм и плазматрон. Возможно и фотоэлектронное управление, которое выполняет задачу отслеживания правильности контура чертежа, который был направлен устройству (здесь используется специальный фотоэлемент).

Если плазморез дополнен программным управлением, то это позволит изготовить множество одинаковых деталей без малейшего отличия. Такое устройство очень часто используется на массовых производствах. В нынешних условиях аппараты плазменной резки портального типа постоянно усовершенствуются и увеличивают скорость своей работы, качество получаемых деталей при параллельном снижении эксплуатационных расходов. Стоит посмотреть видео, которое наглядно продемонстрирует работу такого механизма:

Конструкция

Стандартная установка плазменной резки должна включать ряд составных частей, которые в комплексе выполняют качественную работу. Каждая из таких деталей может быть заменена в процессе эксплуатации устройств на смежный или такой же механизм (только рабочий). Рассмотрим каждую часть:

• Портальная система с направляющими рельсового типа и передачей от зубчатой рейки к шаговому двигателю. Здесь же должна присутствовать система динамической защиты от возможных вибраций, она увеличивает срок качественной бесперебойной службы всего аппарата. Портальная система является основной частью всей установки, в ней дополнительно допускается задействование компрессора.
• Источник плазмы. Его разрешено подобрать любой, в зависимости от предпочтений и необходимого результата.
• Автоматизированный суппорт, который осуществляет перемещение самого плазмотрона вертикально. Если будет использована автоматическая контролирующая система, то дополнительно может присутствовать механизм касания, который определяет высоту будущей заготовки.
• Стол для раскроя должен быть совмещен вместе с порталом. Выбор такой детали должен зависеть от максимальных размеров листов для резки, а также от габаритов основной детали плазмореза. Он будет стационарный или переносной, это по требованию заказчика.
• Стойка ЧПУ или другое обеспечение, которое будет подавать задачи основному устройству.
• Пульт или плата управления. Существует не во всех аппаратах, но при наличии этих деталей в комплекте, гораздо проще регулировать процесс резки металла, остановку и запуск устройства (для этого потребуется одна кнопка).
• Программное обеспечение. Присутствует в усовершенствованных механизмах и разрешает оператору создавать макеты и переносить их на установку.

Система управления ЧПУ в машинах для резки металла

Если в устройстве присутствует числовое программное управление, то качество получаемого реза заметно повышается и при этом возрастает производительность. Любая конфигурация или схема может легко быть реализована с помощью ЧПУ, которое не так сложно подключить к любому станку (как плазменному, так и лазерному). К преимуществам такого управления на портальных установках для плазменной резки металла относят:

• возможность повторения любых контуров на разных деталях;
• создание одинаковых металлических частей по самым сложным рисункам;
• возможность реза любого контура;
• увеличенная производительность установки;
• возможность регулирования времени запуска, длительности работ.

Цены на портальные установки воздушно-плазменной резки

Стоимость таких механизмов варьируется в больших рамках, в зависимости от того, каковы параметры будут у плазмореза и какая его мощность. Самая популярная модель MAX 200 фирмы Hypertherm может стоить до 500000 руб. Существуют маленькие столы с портальными системами, которые могут применяться на малых производствах, тогда их цена будет ниже. Если же речь идет о крупных предприятиях по производству, то стоимость станков может достигать нескольких десятков тысяч долларов, здесь очень важно получение паспорта на товар. Средний разброс цен заключен в рамки:

• компактные портальные плазморезы (от 40000 руб);
• станки с ЧПУ (от 150000 руб);
• плазмотроны (от 37000 руб);
• крупные установки плазменной резки (от 400000 руб).

Где купить станок для резки труб и других работ?

Купить портальную установку плазменной резки легко как у крупных производителей, так и у дилеров. В первом случае покупатель будет выбирать устройство по невысоким ценам, но условиями покупки может быть заказ нескольких устройств. Во втором случае стоимость может быть гораздо выше, но параметры приобретения будут более приемлемы (быстрая и бесплатная доставка, возможность получения одного станка, сопровождение мастера, настройка механизмов, дополнительные комплектующие, техобслуживание). Список крупных производителей портальных установок России:

• Астеркат (Санкт-Петербург, ул. Курчатова, д. 9).
• Мультиплаз (Москва, Ленинградское шоссе, д. 34, корп. 1).
• Сибирь-Технология-Сервис (Алтайский край, г. Барнаул, проспект Калинина 24-В).
• Челябинский производитель станков (Челябинск, Комсомольский пр., 14).
• Котодама (Республика Татарстан, Казань, ул.Кутуя, 159).

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!

В стандартной комплектации столами для укладки листов не комплектуются. Столы могут быть изготовлены по желанию заказчика.

Мобильные, сборно/разборные варианты установок. Предназначены для персонального использования в гаражах, сервисах, частных домах, частных мастерских. Превосходно подходят для выездных мобильных ремонтных бригад. Могут комплектоваться источником воздушно-плазменной резки Helvi Combi PC 502К со встроенным двух поршневым компрессором, который питается от стационарной сети или генератора напряжением в 220В.

Стационарные варианты установок. Предназначены для персонального использования в гаражах, сервисах, частных домах, на частных микропроизводствах. Великолепно подходят для частных мастерских.

Конструкции цельносварные. Столы водоналивные.

Стационарные варианты установок. Предназначены для использования в сервисах, частных минипроизводствах. Идеально подходят для частных мастерских.

Стационарные варианты установок. Предназначены для использования в сервисах и частных производствах.

Конструкции (стол и портал) - раздельные. Столы вентилируемые, с лабиринтной системой откачки дыма. Выполнены по модульному принципу: в зависимости от габаритов рабочей зоны состоят из 2, 4, 6 или 12-и модулей. Каждый модуль разделен на секции с клапанами для снижения мощности фильтро-вентиляционной системы и увеличения эффективности движения газовых потоков. Секции оборудованы: съемными ваннами, что упрощает процесс чистки; съемными сетками - для улавливания мелких деталей; съемными ножами - для укладки листов.

Стационарные варианты установок. Оснащены одним суппортом для установки плазменного или газового резака. Специально разработаны для машиностроительных предприятий.

Стационарные варианты установок. Оснащены двумя независимыми суппортами для установки плазменного и газового резаков. Сконструированы для работы в условиях повышенной нагрузки машиностроительных предприятий.

Первый плазмотрон – устройство для плазменной резки, был изобретен еще более 100 лет назад. Это устройство было громоздким и неудобным в эксплуатации.

Современные установки раскроя металла плазмой мало похожи на своего предшественника. Станки плазменной резки с ЧПУ способны полностью автоматизировать процессы обработки металла.

• Какое устройство имеет оборудование?
• Какие варианты станков с плазменной резкой существуют?

Что такое плазменный станок с ЧПУ и его устройство

Плазменный станок представляет собой устройство для обрабатывания поверхности металла разными способами. Станки отличаются друг от друга своим внутренним устройством, способом размещения обрабатываемого листа, основным предназначением, а также способом управления.

Оборудование для плазменной резки металла с ЧПУ управляется с помощью компьютерной программы, автоматически контролирующей все необходимые параметры: угол наклона резака, мощность напряжения на выходе и т. д. В устройство таких станков входит:

• Плазменный резак.
• Аппарат для подачи напряжения и сжатого воздуха.
• Система резки.
• Устройство для перемещения резака по поверхности металла.
• Система управления процессом резки.

При выборе подходящего станка необходимо учитывать габариты и параметры, связанные с производительностью, и ограничения, которые имеет оборудование.

Какие бывают станки для раскроя металла плазмой

Станки для плазменной резки отличаются между собой техническими характеристиками, производительностью и особенностью конструкции. Главным различием является следующее:

В целом станки с программным управлением имеют простое устройство и принцип работы. Единственным обязательным условием для эксплуатации является то, чтобы оператор станка с ЧПУ для раскроя металла плазмой имел специальное профильное образование.

Принцип работы станков с ЧПУ для резки металла плазмой

Станки для плазменной резки металла с ЧПУ отличаются от ручных станций тем, что все рабочие процессы в устройствах полностью автоматизированы программным управлением. Наличие ЧПУ позволило сократить влияние человеческого фактора и достичь нового качества реза.

Благодаря использованию компьютера, следящего за выполнением операций, была увеличена функциональность оборудования и расширились сферы применения. Принцип работы за исключением автоматизации процессов остался неизменным:

• На резак подается воздух под давлением и соответствующим завихрением.
• С помощью электрода воздух раскаляется до температуры около 20000-30000°C.
• В момент разогрева воздушные массы проходят процесс ионизации и в результате становятся хорошим электропроводником.
• Разогретый воздух - плазма расплавляет поверхность металла и выдувает его под давлением.

Особенностью промышленного оборудования является то, что всеми процессами руководит программа для станка плазменной резки металла. Программное обеспечение позволяет учесть многие факторы, обеспечивающие качество реза. А именно:

Дополнительное удобство во время работы обеспечивает координатный стол ЧПУ для плазменной резки. Координатный стол помогает выполнять наиболее точные и высокотехнологические виды обработки материала, к которым предъявляются повышенные требования.

Требования безопасности и эксплуатации плазменных станков с ЧПУ

Плазменные металлорежущие станки являются относительно безопасным оборудованием, к которому, тем не менее, предъявляются определенные требования, регламентированные в ГОСТ 12.3.039-85 и других нормативных документах. В ГОСТах и документации оговариваются определенные условия, связанные как с обслуживающим персоналом, так и с установкой. Среди основных положений можно выделить следующее:

• Обязательным является использование средств индивидуальной защиты для оператора. Портальные установки плазменной резки металла с ЧПУ в процессе работы производят низкочастотный шум на уровне ультразвука, определенное инфракрасное и электромагнитное излучение, а также продукты окиси азота и другие вредные испарения. При работе требуется использование защитных очков, наушников или берушей, и т. д. Для оператора должно быть установлено специальное эргономичное кресло.
• Особенности, связанные с процессом работы оборудования предъявляют особые требования к обеспечению безопасности на рабочем месте. Помещение, используемое под установку станка должно хорошо проветриваться и иметь достаточное естественное освещение. Обязательным является использование принудительных систем вентиляции.
• Качество расходных материалов – портальные и портативные передвижные станки с ЧПУ плазменного раскроя металла должны иметь узел предварительной подготовки используемых материалов. При использовании компрессорной установки дополнительно устанавливается осушитель воздуха, если он не встроен в конструкцию.
• Системы автоматического прекращения работы - работа на плазменном станке с ЧПУ может быть связана с определенными аварийными ситуациями. Системы контроля обеспечивают автоматическое отключение станка при условии нарушения норм эксплуатации.
• В помещении должны находиться средства пожаротушения, и установлена пожарная сигнализация. Оператор инструктируется о необходимых действиях в случае возгорания.

Оператор станка с ЧПУ для выполнения плазменной резки металлов обязан проходить обязательный инструктаж по безопасной эксплуатации устройства, иметь допуски к работе с оборудованием этого типа.

Помещение, используемое для проведения работ, должно быть проверено пожарным инспектором. Время от времени будет проходить повторная аттестация относительно соответствия требованиям безопасной эксплуатации устройства.

Портальная машина плазменной резки является лучшим из образцов компоновок устройств. Такая конструкция позволяет исключить все слабые стороны ручного и консольного оборудования, такие как низкая точность резки или вибрации, которые неравномерно возникают при работе (для консолей). Однако системы рассматриваются как высокопроизводительные агрегаты для оснащения производственных мощностей

Портальная установка плазменной резки с чпу является удобным оборудованием в том отношении, что основная часть рабочих процессов автоматизирована. Оператору необходимо только загрузить данные в систему компьютера, и раскрой листового материала происходит автоматически.

Термическая резка, в которой задействована портальная установка, отличается минимальными вибрациями. Жесткий каркас исключает их, стабилизируя подвижные компоненты за счет направляющих. В таком случае минимизируется риск ошибок и отклонений размеров деталей, а также нет необходимости в последующей механической обработке.

Эксперты отмечают, что максимальная чистота среза получается, если в процессе настройки параметров оптимальным образом подбирается скорость движения сопла и показатели тока. Подбирают ее пробными резами на металле, убавляя или поднимая значение до необходимого уровня. Если скорость или ток слишком высокие, то на поверхности будет образовываться окалина.

Плазменная резка, для которой использован портальный станок, осуществляется с применением газа, причем для каждого типа металла подбирается свой состав. Например, при обработке алюминия и его производных толщиной до 20 мм применяют азот, для 20–100 мм уже потребуется смесь азота с водородом, а для больших размерностей – аргона и водорода. В таких условиях начинать регулировку необходимо с 200 А.

Медь режут по росту толщин:

• до 15 мм азотом;
• до 100 – сжатым воздухом;
• более – агроно-водородными составами.

Аналогичным образом производится роспуск латуни, но в этом случае можно увеличить скорость. В среднем, показатель поднимают на четверть.

В зависимости от класса стального листа прокат обрабатывается различными методами. Высоколегированные марки в целом прожигают только до 100 мм толщины. Нержавейка обрабатывается азотом до толщины листа в 20 мм и воздухом или азотно-кислородным составом для листов до 50 мм. Купить установку актуально и для углеродистых сплавов, с которыми допускается работать воздушной, кислородной или азотно-кислородной смесью.

Важно учесть, что опорный стол и координатная машина, которыми оснащается оборудование, являются независимыми элементами. Если заготовку уронить, то не будет повреждена компьютеризованная система. В противном случае цена ремонта будет значительной. Таким образом, установки нашего производства выгодны по многим параметрам.

Существуют специально предназначенные для этого портальные станки плазменной резки с чпу, значительно ускоряющие время работы с металлом.

При этом качество резки будет на высоком уровне, а затраты – минимальные.

Портальные установки подразделяются на виды по некоторым критериям:

• способ перестановки портала;
• характер управления;
• величина стола под машину;
• число и вид плазморезов.

Еще манипуляторы, режущие металл, могут быть оборудованы приводом только на одной стороне или на двух.

В качества газа, образующего плазму, выбирают:

1. чистый кислород;
2. кислород, смешанный с азотом;
3. только азот.

Газ выбирают, исходя из цели производства, материала заготовки, условий относительно качества нарезания и ценника на газ.

Важная составляющая такого оборудования – числовое программное управление или ЧПУ.

Машина, оснащенная ЧПУ, спокойно работает на контроле одного работника предприятия, а не целой группы рабочего персонала.

Станки, дополненные ЧПУ, хорошо производят строительный продукт в плане скорости и качества.

Описание портальных плазменных установок, режущих металл

В набор установки для резки металлических конструкций включаются горелка, источник, направляющий поток энергии, пульт управления и двигательный механизм.

Элемент, приводящий установку в движение, сам может быть передвижным или недвижимым.

Режущая машина действует при помощи шарниров, консоли или портала. Какой бы ни была установка, она выполняет одну задачу – ровно нарезает на куски лист металла.

После плазменной резки нет надобности обрабатывать кромки изделия, и это несомненный плюс такого способа нарезания металлических плит.

А вот если металлический предмет режет обычный станок с резаками, то его заостренные края придется разглаживать. Также плазменная машина может резать материал любой толщины и сложности.

Установка, работающая на плазме, сначала разогревает точку, откуда будет производиться рез. Это происходит с помощью электрической дуги.

Как только участок нагреется, на него под большим давлением оказывает воздействие газ.

В результате кромки разрезанной детали становятся гладкие.

Возможности портальной плазменной машины:

• качественное разрезание всех металлов с любой толщиной с точностью до 0, 1 мм;
• изготовление сложных стальных, алюминиевых, железных элементов;
• нарезка труб разнообразной окружности, длины и толщины;
• гарантированный результат, не требующий дополнительного перекаливания материала.

Отличительные моменты работы и конструкция плазмореза портального вида

Портальный аппарат для плазменной резки с ЧПУ устроен так, что пласт металла кладут под портал. Именно это и отличает агрегат портального типа от других установок.

Также данная режущая машина имеет суппорт и фотоэлектронное управление, чтобы следить за ровностью линий заданного устройству чертежа.

Такое приспособление помогает изготовить точь-в-точь одинаковые детали.

Манипуляторы плазменной резки с ЧПУ портального вида продолжают модернизировать, в них увеличивается скорость выполнения работы.

При этом производители повышают и качество резки. Как действует механизм данного аппарата, показывает видео.

Пульт управления (портальная система) имеют направляющие в виде рельсов и передачу от рейки к двигателю.

Конструкция аппарата может подвергаться вибрации, поэтому она должна быть защищена особой системой, которая бережет механизм и увеличивает срок его работы.

Портальную систему можно назвать центром всего аппарата, иногда она дополняется компрессором.

Источник плазмы подходит любой, но его выбор зависит от того, какого результата нужно добиться и какие предпочтения у покупателя.

Автоматизированный суппорт, перемещающий плазматрон, можно укомплектовать механизмом касания. Он измеряет, какой будет высота изготавливаемой детали.

Стол, на котором раскраивают металлические листы, совмещается с порталом. В выборе размера стола надо отталкиваться от того, насколько большими будут листы.

Стоит обратить внимание и на габариты основного механизма аппарата. Стол может быть переносным и стационарным.

Числовое программное управление плазмореза

Портальная плазменная установка приводится в действие и осуществляет разрезание металла благодаря стойке ЧПУ. Управлять аппаратом можно через пульт или плату управления.

Но кнопка, которая запускает и останавливает работу плазмореза, имеется не на всех устройствах. Естественно, при наличии пульта намного проще контролировать ход резки.

Усовершенствованные аппараты резки работают на программном обеспечении. Посредством программы механизму можно задавать задачу создать определенный макет и по нему нарезать заготовку.

Система управления ЧПУ улучшает качество реза и увеличивает показатели производительности. Машина с ЧПУ реализует любые конфигурации и схемы.

Данную программу не сложно запустить на плазменной аппаратуре.

Преимущества машины с ЧПУ можно вынести в целый список:

• на разных деталях можно повторить один и тот же, даже сложный контур;
• изготовление равных по размеру кусков металла по непростому чертежу;
• можно выполнить рез какого угодно контура;
• высокая производительность аппарата;
• регулировка времени начала работы и ее общей длительности.

Характеристики плазмореза «ПРМ-1»

Эта машина базируется на мощной сварной станине. Благодаря этому установка обрабатывает материалы, которые весят до 3 тонн.

Оснащение аппарата водяным столом и черновыми листами позволяет раскраивать материал без дополнительного проветривания. Жидкость стола ограждает обрабатываемый металл от деформации.

Плюс ко всему, рабочая поверхность без труда чистится от отходов.

Машина имеет превосходную жесткость конструкции портала, благодаря линейным направляющим в 3 см.

Портал перемещается точно в результате:

• работы трех сильных двигателей вдоль осей x и y, которые имеют фланец ø110 мм, и наличия зубчато-ременного редуктора;
• работы шагового двигателя на оси z с фланцем ø86 мм.

Два двигателя, расположенные на оси икс, исключают возможность портала перекоситься на большой скорости и при ускорении.

Установка режет металл высококачественно, потому что дополнена автоматической системой ТНС, контролирующей уровень высоты резака над материалом.

Аппарат имеет фирменную скоростную систему поиска точки отсчета на оси зет. Еще данная конструкция оснащена специальными датчиками – концевыми, индуктивными.

В комплекте такого станка есть все нужное для нарезки металла, нарочно приобретать недостающие вещи не понадобится.

Но иногда приходится покупать лишь расходные элементы аппарата, вроде электрода и сопла.

Плазморез марки «ПРМ-1» характеризуется следующими размерами:

1. длина, ширина и высота станка – 400, 230 и 170 см соответственно;
2. длина и ширина хоны для работы- 373 и 168 см;
3. максимальная длина и ширина изготовленного материала – 300 на 150 см.

Вес данного аппарата равен 1300 кг. Ось «X» может перемещаться на 330 см, ось «Y» — на 154 см, а ось «Z» — на 20 см.

Скорости рабочих передвижений находятся в прямой зависимости от плотности заготовляемого материала и мощности электрического тока.

Тип передачи по оси икс и игрек – 6 зубьев и рейка, по оси зет – шары и винты.

Привод аппарата – это шаговый двигатель, имеющий ременной редуктор. Электропитание установки осуществляется под напряжением в 380В.

Данный агрегат потребляет 2 Квт мощности, не учитывая показатели силы источника плазмы и компрессора.