Выбор между плазменной и газовой резкой - преимущества и недостатки

Системы резки металла

Резка металла является обычным этапом выполнения многих сварочных работ, независимо от того, идет ли речь о производственном цехе или о рабочем гараже. Два популярных процесса резки металла - это плазменная резка и газокислородная резка. Обе системы имеют преимущества и недостатки, поэтому выбор наилучшего варианта зависит от множества факторов, в том числе от типа и толщины разрезаемого металла, местоположения работы, доступных источников энергии, а также стоимости.

Газокислородные горелки уже давно стали популярным выбором для резки металла в полевых условиях из-за преимуществ портативности. Однако последние технологические достижения делают плазму также более компактной. Дальше вы узнаете больше об основах каждого процесса и факторах, которые следует учитывать при выборе подходящего вам варианта.

Основы плазменной резки

Плазма - это ионизированный газ, который проводит электричество. Плазма возникает за счет добавления энергии к электрически нейтральному газу. Энергия - это электричество, а газ - это обычно сжатый воздух. Оба элемента объединены в камере между электродом и соплом (основными расходниками для плазменной резки), в результате чего газ становится неуравновешенным, создавая плазму. Давление воздуха проталкивает плазменный газ через сопло, создавая сжатый поток, который является электропроводным. Чем больше энергии проходит через плазменный резак, тем горячее становится плазменная дуга, что обеспечивает большую производительность и эффективность резки.

Плазменные резаки используются для выполнения операций резки и строжки, при этом средняя ручная система способна резать металл максимальной толщиной около 3-х сантиметров. Плазма обычно требует источника сжатого воздуха и электроэнергии. Это проблемы, которые следует учитывать, когда работа требует мобильности, хотя уменьшенный размер и вес плазменных аппаратов - от 9 кг - делают их более портативным вариантом. Кроме того, потребность в электроэнергии не является проблемой на многих строительных площадках, где обычно доступны сварочные аппараты и генераторы с приводом от двигателя.

К преимуществам плазменных резаков можно отнести:

• Возможность резки многих типов металлов: плазменные резаки могут резать цветные металлы, такие как алюминий, нержавеющая сталь и чугун - материалы, которые становятся все более распространенными во многих областях.
• Точность резания: плазма обычно обеспечивает быструю резку с минимальным образованием шлака, обеспечивая гладкую резку с более узким резом, чем у газокислородных горелок.
• Предварительный нагрев не нужен: для плазменной резки не требуется предварительно нагревать металл перед резкой, это экономит время и деньги.
• Более высокая скорость на более тонких заготовках: плазма может резать более тонкие заготовки быстрее, чем газокислородная резка, и с минимальной деформацией металла или вообще без нее. Плазма также обеспечивает лучшую производительность при резке штабелированного материала.
• Лучшая резка фасонных металлов: когда заготовка имеет углы, каналы или трубы, плазменная резка может обеспечить более быструю и точную резку.
• Простота использования: плазменные системы относительно просты в использовании по сравнению с газокислородными системами и требуют минимальной чистки.
• Преимущества безопасности: плазменные системы не требуют хранения или обращения с взрывоопасными газами или работы с открытым пламенем.

Основы газокислородной резки

При газокислородной резке горящий газ предварительно нагревает сталь до температуры воспламенения. Затем на металл направляется мощная струя горящего кислорода, которая вызывает химическую реакцию между кислородом и металлом с образованием оксида железа, также известного как шлак. Мощная струя удаляет шлак из пропила.

При использовании кислородно-топливных горелок качество резки, время предварительного нагрева и толщина металла могут зависеть от типа используемого топливного газа. В сочетании с кислородом для этого процесса наиболее часто используются четыре основных топливных газа: ацетилен, пропан, пропилен и природный газ. Топливные газы обычно выбираются в зависимости от вида резки, стоимости, тепловой мощности и потребления кислорода.

К преимуществам газокислородной резки можно отнести следующее:

• Подходит для более толстых листов металла: средняя ручная кислородно-топливная система может резать сталь толщиной от 15 до 30 см, а некоторые системы способны резать сталь толщиной более 30 см (в зависимости от используемого мундштука-сопла для резака). Для более толстых сталей (более 3 см) кислородно-топливные горелки могут работать с большей скоростью по сравнению с типичными ручными системами плазменной резки на 100 ампер.
• Отличная портативность: для резки в полевых условиях кислородно-топливные системы резки обеспечивают высокую степень мобильности, поскольку не требуют электроэнергии. Некоторые небольшие кислородно-топливные системы весят около 15кг, поэтому с кислородно-топливными баками и горелкой можно резать сталь практически где угодно.
• Увеличенная длина: кислородные горелки могут быть увеличенной длины, чтобы держать оператора на расстоянии от тепла, пламени и шлака, образующихся во время резания. Большинство шлангов горелки подсоединяются к набору цилиндров на переносной тележке или к стационарной системе коллектора. Использование длинных шлангов обеспечивает большую мобильность.
• Универсальность процесса: кислородные горелки могут выполнять резку, сварку, пайку, нагревание и строжку.

Тем не менее, при использовании систем газокислородной резки следует учитывать несколько факторов: газокислородные горелки обычно используются для резки только черных металлов или металлов, содержащих железо, например углеродистой стали. По большей части они не используются для резки чугуна, алюминия или нержавеющей стали.

И хотя кислородно-топливные горелки не зависят от первичной энергии или сжатого воздуха, они требуют покупки газа.

Варианты использования

При выборе между системами плазменной и газокислородной резки, вероятно, также будут учитываться соображения стоимости. Первоначальные вложения в установку плазменной резки обычно дороже, чем в кислородно-топливную систему. Однако кислородно-топливные горелки связаны с постоянными расходами на необходимые газы, в которых плазменные резаки не нуждаются.

Выбирая между инструментами плазменной и газокислородной резки, задайтесь вопросом: какой металл я режу чаще всего и какие наиболее толстые листы нужно резать? Если работа постоянно требует резки более толстого металла, время и деньги, сэкономленные за счет быстрой резки толстого металла с помощью кислородно-топливной системы, имеют значение. С другой стороны, если важна точность резки нержавеющей стали и алюминия, лучше всего подойдет плазменная система.

Итог: плазма и кислородное топливо используются в большинстве решений обработки металлов, и многие предприятия выиграют от наличия обеих систем в своем арсенале.