Placa d'acer inoxidable de tall per plasma: optimització de paràmetres per a vores netes

El tall de plasma segueix sent la forma més ràpida de separar-seplaca d'acer inoxidable, però "ràpid" i "net" només coexisteixen quan el conjunt de paràmetres és correcte per al gruix i l'aliatge específics. L'escòria, l'arrodoniment de la vora superior-, el bisell excessiu i el tint de calor-blau a la cara tallada no són defectes aleatoris - cadascun es remunta a un paràmetre específic i identificable que està fora de l'abast.

Aquesta guia explica els cinc paràmetres que regeixen la qualitat de les vores, proporciona valors inicials basats en el gruix-i explica com diagnosticar i corregir els defectes de tall més habituals. Les recomanacions següents reflecteixen la pràctica estàndard de tall de plasma mecanitzat (CNC)-per acer inoxidable austenític (sèrie 300) i són un punt de partida pràctic per als aliatges de níquel, que tallen de manera similar però funcionen entre un 10 i un 15% més lentament a causa de la major resistència a la conductivitat tèrmica.

Quins paràmetres de tall de plasma són més importants per a les vores netes d'acer inoxidable?

Cinc variables controlen la qualitat de les vores en acer inoxidable: selecció de gas de protecció/plasma, amperatge, velocitat de tall, alçada de la torxa (tall) i alçada de perforació. Aconseguir aquests cinc dins dels intervals correctes per al gruix de la placa elimina aproximadament el 90% dels problemes d'escòria, bisell i -zona afectada-de calor (HAZ) observats a la botiga.

Cada paràmetre afecta una etapa física diferent del tall:

La selecció de gas determina com es protegeix o s'oxida l'acer inoxidable fos a mesura que es bufa fora del tall i estableix directament el color i la neteja de la cara tallada.

L'amperatge estableix la densitat d'energia de l'arc; ha de coincidir amb el gruix de la placa perquè l'arc penetri completament sense fondre-les parets del tall.

La velocitat de tall determina quant de temps el material es manté fos en un punt determinat - massa lent torna a dipositar el metall com a escoria, massa ràpid deixa una vora irregular i tallada incompletament.

L'alçada de tall (separador) controla la força amb què s'enfoca el raig de plasma quan arriba a la placa, que regula l'amplada i l'esquadra del tall.

L'alçada de perforació i el retard de perforació protegeixen la punta de la torxa i eviten el doble-arc durant la perforació-inicial, que afecta tant la vida útil dels consumibles com la qualitat-de la vora superior.

Aquests cinc paràmetres no són independents. Un canvi d'amperatge requereix un canvi corresponent en la velocitat i el flux de gas; les taules de les seccions següents estan calibrades juntes i no com a paràmetres aïllats.

Quin gas de plasma produeix el tall més net en acer inoxidable?

El nitrogen (N2) és l'opció estàndard per a acer inoxidable de fins a uns 25 mm i produeix una vora brillant i baixa -escòria; per a plaques de més de 25 mm, una barreja d'hidrogen 35% / 65% d'argó (comunament anomenada H35) talla més neta perquè la seva tensió d'arc més alta i la seva velocitat de raig travessen seccions més gruixudes sense aturar-se.

El plasma d'oxigen, en canvi, es reserva per a l'acer al carboni i l'acer de baix-aliatge - a l'acer inoxidable, oxida la cara tallada i produeix una vora apagada i descolorida que sovint requereix un decapat o mòlta secundari. L'aire comprimit es pot utilitzar per a talls de baix-cost i no-crítics, però deixa més enduriment de nitrur i oxidació superficial que N2 o H35 dedicat.

Com afecta l'amperatge a la qualitat de les vores i a l'amplada del cordó?

L'amperatge s'ha d'ajustar al gruix de la placa, no maximitzar. Si s'executa l'amperatge més alt disponible, s'amplia el tall, augmenta la zona afectada per la calor-i accelera el desgast dels consumibles; L'execució de parades massa baixes penetra l'arc i produeix escoria pesada a la vora inferior.

Com a regla general de funcionament, els sistemes de plasma mecanitzat tallen l'acer inoxidable de manera eficient a aproximadament 1,0-1,5 amperes per mil·límetre de gruix, amb l'extrem inferior d'aquest rang utilitzat per als talls més nets i lents i l'extrem superior per al tall de velocitat de producció-quan una mica de trituració posterior és acceptable.

Quina és la velocitat de tall òptima per a la placa d'acer inoxidable?

La velocitat òptima és la velocitat més ràpida a la qual les línies d'arrossegament de la cara de tall es mantenen gairebé verticals i la penetració total es manté a través de la part inferior de la placa - a la pràctica es troba començant a prop de la velocitat de referència del fabricant de la màquina o consumible i ajustant-se en petits increments mentre inspeccioneu el tall.

La velocitat té una finestra acceptable més estreta que l'amperatge. Com que interactua directament amb l'entrada de calor, les petites desviacions produeixen vores visiblement diferents:

Com afecten l'alçada de perforació, l'alçada de tall i l'angle de la torxa la quadratura i les escories?

L'alçada de tall (separador) s'ha de mantenir aproximadament entre el 3 i el 6% del gruix de la placa - normalment d'1,5 a 3,8 mm (0,06 a 0,15 polzades) per a la majoria de torxes CNC - amb l'alçada de perforació ajustada a aproximadament 1,5 vegades l'alçada de tall; mantenir la torxa perpendicular a la placa entre 1 i 2 graus és el que finalment produeix un tall quadrat i repetible.

L'alçada de tall governa amb quina força s'enfoca el raig de plasma a la superfície de la placa. Si la torxa és massa alta, s'eixampla el tall, augmenta l'angle de bisell i produeix una vora superior arrodonida perquè l'arc ha divergit abans d'arribar al metall. Si l'executeu massa baix augmenta el risc de doble-arc, escurça la vida útil del consumible i pot fer que la punta xoqui amb l'acumulació d'escombra-. L'alçada de perforació s'estableix intencionadament més alta que l'alçada de tall, de manera que les esquitxades foses expulsades durant la perforació inicial-no danyin el broquet abans que la torxa baixi a l'alçada de tall.

Com haurien de canviar els paràmetres en el gruix de la placa?

La placa fina (menys de 6 mm) afavoreix el nitrogen, el baix amperatge i l'alta velocitat per obtenir una vora-fina brillant; La placa pesada (més de 25 mm) afavoreix el gas H35, un amperatge més alt i una velocitat més lenta, i s'ha d'avaluar amb un petit marge de bisell incorporat al programa de peces.

Què causa l'escombra, el bisell i la decoloració per calor - i com els elimineu?

Gairebé tots els defectes de tall de plasma-a l'acer inoxidable s'assignen a una de les tres causes fonamentals: entrada de calor incorrecta (amperatge/velocitat desajustada), geometria incorrecta de la torxa (alçada de tall/alçada de perforació/quadrat) o gas incorrecte per al gruix -, identificar quin dels tres té la culpa és més ràpid i més fiable que ajustant els paràmetres.

Plasma vs. làser vs. raig d'aigua per a acer inoxidable

El plasma és el procés-més rendible per a plaques d'acer inoxidable de més d'uns 10 mm i per a la fabricació pesada o el treball de camp; El làser de fibra és la millor opció per a peces de precisió de calibre prim-, i el raig d'aigua és l'opció correcta quan una zona afectada de calor zero-és un requisit dur, com per exemple per a determinats superaliatges de níquel o components amb certificació dual-.

Per a la majoria de botigues de fabricació d'acer inoxidable, el plasma i el làser són processos complementaris en lloc de competir: el làser maneja xapes de calibre prim-on la precisió del tall és més important, mentre que el plasma segueix sent l'opció pràctica quan el gruix s'endinsa en el rang on la velocitat de tall làser i els costos augmenten molt.

Preguntes freqüents

Quin és el millor gas per tallar acer inoxidable amb plasma?

Nitrogen per a plaques de fins a uns 25 mm, i una barreja d'hidrogen 35% / 65% d'argó (H35) per a plaques de més de 25 mm de gruix. L'oxigen no es recomana perquè oxida i decolora la cara tallada.

Per què la meva vora d'acer inoxidable-tallada amb plasma té escoria?

La escoria gairebé sempre és causada per una velocitat de tall massa lenta en relació amb l'amperatge, o per un amperatge massa baix per al gruix de la placa. L'augment de la velocitat o l'amperatge en petits increments normalment ho resol.

Quina alçada de tall (separador) he d'utilitzar per tallar acer inoxidable amb plasma?

Aproximadament el 3-6% del gruix de la placa, o aproximadament 1,5-3,8 mm (0,06-0,15 polzades) per a la majoria de les torxes CNC. L'alçada de perforació s'estableix generalment en 1,5 vegades l'alçada de tall.

És millor el tall per plasma o làser per a l'acer inoxidable?

El làser és millor per a peces de precisió de calibre prim-de menys de 25 mm; El plasma és més econòmic per a plaques més gruixudes i treballs de fabricació pesats.

L'acer inoxidable de tall per plasma deixa una zona-afectada per la calor?

Sí, una zona estreta-afectada per la calor és inherent al tall per plasma. Es pot minimitzar però no eliminar-lo mitjançant una selecció correcta de gas, amperatge i velocitat; El raig d'aigua és l'alternativa quan es requereix zero HAZ.

Conclusió

Els talls de plasma nets, quadrats i baixos-d'escòries a l'acer inoxidable són el resultat de cinc paràmetres coordinats - gas, amperatge, velocitat, alçada de tall i alçada de perforació - ajustats correctament per al gruix de la placa, no el resultat d'un sol "millor paràmetre". Les botigues que tracten la selecció de paràmetres com un sistema i diagnostiquen els defectes fins a la causa principal mitjançant les taules anteriors, tallen constantment més ràpidament amb menys acabat secundari. El nostre equip d'enginyeria aplicada manté conjunts de paràmetres validats per a plaques d'aliatge d'acer inoxidable i níquel en tota la nostra gamma de gruixos i està disponible per revisar mostres de tall o impressions de peces per a botigues que optimitzen el seu propi procés de tall-per plasma.