數控切割機的開發及應用是為了更快的提高機械加工企業的生產效率,而傳統的火焰切割方式由于存在切割材料單一,在日常的使用上存在很大的不便,隨著不銹鋼、鋁材等多種材料廣泛應用,發展海寶等離子切割技術顯得十分必要。
數控等離子切割機從發展至今,從開始的為了切割不銹鋼、鋁等材料。到現在的比肩傳統火焰切割方式,等離子切割技術已用于切割碳鋼,其主要原因是等離子切割速度快,容易設定切割條件,更適合自動化、無人化作業。而氣割的切割過程需經常調節火焰,切割速度慢,預熱時間限制了切割生產率,相比之下不適合自動化、無人化作業。
空氣或氧氣等離子切割的技術關鍵是切割炬中的消耗品壽命問題。由于空氣或氧氣的氧化性,等離子切割炬中的電極、噴嘴必須耐氧化氣氛中的電弧高溫。所以,現在的電極采用高熔點的鉿材料,并以特別的加工方法鑲嵌于銅中。噴嘴采用雙層氣流結構,其優點是提高了氣流方向性、速度以及離子氣純度、冷卻等,保護了噴嘴,進一步壓縮了電弧。另外為了減小電極消耗,起弧時切割氣不用純氧氣而用氮氣、氧氣的混合氣,并且采用較小氣流速度,待起弧后切換為氧氣。此外切割過程中噴嘴與切割材料接觸也將損壞噴嘴,這要在切割炬高度控制上下功夫??傊F在電極和噴嘴的壽命比過去有很大提高,相應地氧氣等離子切割電流大已達到500A.據文獻介紹,400A氧氣等離子切割,每個電極可工作3.5h,每個噴嘴可工作4.8h。
切割質量的好壞離不開等離子切割機電弧的穩定性,換句話說等離子切割機電弧的穩定性直接影響著切割質量,等離子電弧不穩定現象,會導致切口參差不齊、積瘤等缺陷,也會導致控制系統的相關元件壽命降低,噴嘴、電極頻繁更換。針對此現象,進行分析并提出解決辦法。
1.火花發生器不能自動斷弧
等離子切割機工作時,首先要引燃等離子弧,由高頻振蕩器激發電極與噴嘴內壁之間的氣體,產生高頻放電,使氣體局部電離而形成小弧,這一小弧受壓縮空氣的作用,從噴嘴噴出以引燃等離于弧,這是火花發生器主要的任務。正常情況下,火花發生器的工作時間只有0.5~1s,不能自動斷弧的原因一般是控制線路板元件失調,火花發生器的放電電極間隙不合適。
2.地線與工件接觸不良
接地是切割前一項必不可少的準備工作。未使用專用的接地工具,工件表面有絕緣物及長期使用老化嚴重的地線等,都會使地線與工件接觸不良。
應使用專門的接地工具,并檢查是否有絕緣物影響地線與工件表面接觸,避免使用老化的接地線。
3.火花發生器不能自動斷弧
等離子切割機工作時,首先要引燃等離子弧,由高頻振蕩器激發電極與噴嘴內壁之間的氣體,產生高頻放電,使氣體局部電離而形成小弧,這一小弧受壓縮空氣的作用,從噴嘴噴出以引燃等離于弧,這是火花發生器主要的任務。正常情況下,火花發生器的工作時間只有0.5~1s,不能自動斷弧的原因一般是控制線路板元件失調,火花發生器的放電電極間隙不合適。
應經常檢查火花發生器放電極,使其表面保持平整,適時調整火花發生器的放電電極間隙(0.8~1.2mm),必要時更換控制板。
4.其他
除以上原因外,切割速度過慢,切割時割炬與工件的垂直度,以及操作者對等離子切割機的熟悉程度,操作水平等,都影響等離子弧的穩定性,使用者應在這些方面注意。