Warum das Niederdruckdosiergerät mit integrierter Entgasungsfunktion die Vorteile von PU-Elastomeren niedriger Dichte erweitert
Das Werkstück aus leitfähigem Material wird mit einem beschleunigten thermischen Plasmastrahl geschnitten. Dies ist eine effektive Methode zum Schneiden dicker Metallplatten.
Egal, ob Sie Kunstwerke erstellen oder fertige Produkte herstellen, das Plasmaschneiden bietet unbegrenzte Möglichkeiten zum Schneiden von Aluminium und Edelstahl. Doch was steckt hinter dieser relativ neuen Technologie? Die wichtigsten Punkte haben wir in einem kurzen Überblick geklärt, der die wichtigsten Fakten zum Thema Plasma enthält Schneidmaschinen und Plasmaschneiden.
Beim Plasmaschneiden handelt es sich um einen Prozess zum Schneiden leitfähiger Materialien mit beschleunigten thermischen Plasmastrahlen. Typische Materialien, die mit einem Plasmabrenner geschnitten werden können, sind Stahl, Edelstahl, Aluminium, Messing, Kupfer und andere leitfähige Metalle. Plasmaschneiden wird häufig in der Fertigung eingesetzt , Wartung und Reparatur von Kraftfahrzeugen, Industriebau, Bergung und Verschrottung. Aufgrund der hohen Schnittgeschwindigkeit, der hohen Präzision und der niedrigen Kosten wird das Plasmaschneiden häufig eingesetzt, von großen industriellen CNC-Anwendungen bis hin zu kleinen Amateurunternehmen, und die Materialien werden anschließend zum Schweißen verwendet .Plasmaschneiden – Leitfähiges Gas mit einer Temperatur von bis zu 30.000°C macht das Plasmaschneiden so besonders.
Der grundlegende Prozess des Plasmaschneidens und -schweißens besteht darin, einen elektrischen Kanal für überhitztes ionisiertes Gas (d. h. Plasma) von der Plasmaschneidmaschine selbst durch das zu schneidende Werkstück zu schaffen und so einen vollständigen Stromkreis zu bilden, der über das Plasma zur Plasmaschneidmaschine zurückfließt Erdungsklemme.Dies wird erreicht, indem komprimiertes Gas (Sauerstoff, Luft, Inertgas und andere Gase, abhängig vom zu schneidenden Material) durch eine fokussierte Düse mit hoher Geschwindigkeit auf das Werkstück geblasen wird. In dem Gas entsteht zwischen der Elektrode in der Nähe des Werkstücks ein Lichtbogen Gasdüse und das Werkstück selbst. Dieser Lichtbogen ionisiert einen Teil des Gases und erzeugt einen leitenden Plasmakanal. Wenn der Strom des Plasmaschneidbrenners durch das Plasma fließt, wird genügend Wärme freigesetzt, um das Werkstück zu schmelzen. Gleichzeitig die meisten Das Hochgeschwindigkeitsplasma und das komprimierte Gas blasen das heiße geschmolzene Metall weg und trennen das Werkstück.
Plasmaschneiden ist eine effektive Methode zum Schneiden dünner und dicker Materialien. Handbrenner können in der Regel 38 mm dicke Stahlplatten schneiden, leistungsstärkere computergesteuerte Brenner können 150 mm dicke Stahlplatten schneiden. Da Plasmaschneidmaschinen sehr heiße und sehr heiße Materialien schneiden Lokalisierte „Kegel“ zum Schneiden, sie sind sehr nützlich zum Schneiden und Schweißen von gebogenen oder abgewinkelten Blechen.
Manuelle Plasmaschneidemaschinen werden im Allgemeinen für die Bearbeitung dünner Metalle, Fabrikwartung, landwirtschaftliche Wartung, Schweißreparaturzentren, Metallservicezentren (Schrott, Schweißen und Demontage), Bauprojekte (wie Gebäude und Brücken), kommerziellen Schiffbau, Anhängerproduktion, Auto verwendet Reparaturen und Kunstwerke (Herstellung und Schweißen).
Mechanisierte Plasmaschneidemaschinen sind in der Regel viel größer als manuelle Plasmaschneidemaschinen und werden in Verbindung mit Schneidtischen verwendet. Die mechanisierte Plasmaschneidemaschine kann in Stanz-, Laser- oder Roboterschneidsysteme integriert werden. Die Größe der mechanisierten Plasmaschneidemaschine hängt von der Maschine ab Tisch und Portal verwendet. Diese Systeme sind nicht einfach zu bedienen, daher sollten vor der Installation alle Komponenten und das Systemlayout berücksichtigt werden.
Gleichzeitig bietet der Hersteller auch ein kombiniertes Gerät an, das zum Plasmaschneiden und -schweißen geeignet ist. Im industriellen Bereich gilt: Je komplexer die Anforderungen beim Plasmaschneiden, desto höher die Kosten.
Das Plasmaschneiden entstand in den 1960er Jahren aus dem Plasmaschweißen und entwickelte sich in den 1980er Jahren zu einem sehr effizienten Verfahren zum Schneiden von Blechen und Platten. Im Vergleich zum herkömmlichen „Metall-auf-Metall“-Schneiden fallen beim Plasmaschneiden keine Metallspäne an und es ermöglicht ein präzises Schneiden. Frühe Plasmaschneidmaschinen waren groß, langsam und teuer. Daher werden sie hauptsächlich für die Wiederholung von Schnittmustern in der Massenproduktion eingesetzt. Wie bei anderen Werkzeugmaschinen wurde in Plasmaschneidmaschinen ab Ende der 1980er Jahre die CNC-Technologie (Computer Numerical Control) eingesetzt bis in die 1990er Jahre.Dank der CNC-Technologie hat die Plasmaschneidemaschine eine größere Flexibilität beim Schneiden verschiedener Formen gemäß einer Reihe verschiedener Anweisungen gewonnen, die im CNC-System der Maschine programmiert sind. Allerdings sind CNC-Plasmaschneidemaschinen normalerweise auf das Schneiden von Mustern und Teilen beschränkt flache Stahlplatten mit nur zwei Bewegungsachsen.
In den letzten zehn Jahren haben Hersteller verschiedener Plasmaschneidmaschinen neue Modelle mit kleineren Düsen und dünneren Plasmalichtbögen entwickelt. Dies ermöglicht eine laserähnliche Präzision der Plasmaschneidkante. Mehrere Hersteller haben zur Herstellung dieser Schweißpistolen eine CNC-Präzisionssteuerung kombiniert Teile, die nur wenig oder gar keine Nacharbeit erfordern, was andere Prozesse wie das Schweißen vereinfacht.
Der Begriff „thermische Trennung“ wird allgemein für den Prozess des Schneidens oder Umformens von Materialien durch Wärmeeinwirkung verwendet.Unabhängig davon, ob der Sauerstoffstrom geschnitten wird oder nicht, ist keine weitere Bearbeitung in der Weiterverarbeitung erforderlich. Die drei Hauptprozesse sind Autogen-, Plasma- und Laserschneiden.
Bei der Oxidation von Kohlenwasserstoffen entsteht Wärme. Wie andere Verbrennungsprozesse erfordert das Autogenschneiden keine teure Ausrüstung, die Energie ist leicht zu transportieren und die meisten Prozesse erfordern weder Strom noch Kühlwasser. Ein Brenner und eine Gasflasche reichen in der Regel aus. Das Brennschneiden mit Sauerstoff ist das Hauptverfahren zum Schneiden von schwerem Stahl, unlegiertem Stahl und niedriglegiertem Stahl und wird auch zur Vorbereitung von Materialien für das anschließende Schweißen verwendet. Nachdem die autogene Flamme das Material auf die Zündtemperatur gebracht hat, wird der Sauerstoffstrahl gedreht an und das Material brennt. Die Geschwindigkeit, mit der die Zündtemperatur erreicht wird, hängt vom Gas ab. Die Geschwindigkeit des korrekten Schneidens hängt von der Reinheit des Sauerstoffs und der Geschwindigkeit der Sauerstoffeinspritzung ab. Hochreiner Sauerstoff, optimiertes Düsendesign und korrektes Brenngas gewährleisten hohe Produktivität und minimieren die Gesamtprozesskosten.
Das Plasmaschneiden wurde in den 1950er Jahren zum Schneiden von nicht brennbaren Metallen (wie Edelstahl, Aluminium und Kupfer) entwickelt. Beim Plasmaschneiden wird das Gas in der Düse durch das spezielle Design der Düse ionisiert und fokussiert. Nur hiermit Mit einem heißen Plasmastrom können Materialien wie Kunststoffe geschnitten werden (kein Transferlichtbogen). Bei Metallmaterialien wird beim Plasmaschneiden außerdem ein Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Werkstück gezündet, um die Energieübertragung zu erhöhen. Eine sehr schmale Düsenöffnung bündelt den Lichtbogen und den Plasmastrom.An Eine zusätzliche Anbindung der Entladungsstrecke kann durch Hilfsgas (Schutzgas) erreicht werden. Durch die Wahl der richtigen Plasma-/Schutzgaskombination können die Gesamtprozesskosten deutlich gesenkt werden.
Das Autorex-System von ESAB ist der erste Schritt zur Automatisierung des Plasmaschneidens. Es kann problemlos in bestehende Produktionslinien integriert werden. (Quelle: ESAB Cutting System)
Laserschneiden ist die neueste thermische Schneidtechnologie, die nach dem Plasmaschneiden entwickelt wurde. Der Laserstrahl wird im Resonanzhohlraum der Laserschneidanlage erzeugt. Der Verbrauch an Resonatorgas ist zwar sehr gering, entscheidend sind jedoch dessen Reinheit und die richtige Zusammensetzung. Der spezielle Resonator Die Gasschutzvorrichtung gelangt vom Zylinder in den Resonanzhohlraum und optimiert die Schneidleistung. Zum Schneiden und Schweißen wird der Laserstrahl über ein Strahlengangsystem vom Resonator zum Schneidkopf geführt. Es ist darauf zu achten, dass das System frei von Lösungsmitteln ist , Partikel und Dämpfe. Insbesondere für Hochleistungsanlagen (> 4 kW) empfiehlt sich flüssiger Stickstoff. Beim Laserschneiden kann als Schneidgas Sauerstoff oder Stickstoff verwendet werden. Bei unlegiertem Stahl und niedrig legiertem Stahl wird Sauerstoff verwendet, bei diesem Verfahren jedoch Ähnlich wie beim Autogenschneiden. Auch hier spielt die Reinheit des Sauerstoffs eine wichtige Rolle. Stickstoff wird in Edelstahl-, Aluminium- und Nickellegierungen verwendet, um saubere Kanten zu erzielen und die wesentlichen Eigenschaften des Substrats zu erhalten.
Wasser wird in vielen industriellen Prozessen als Kühlmittel verwendet, das hohe Temperaturen in den Prozess bringt. Gleiches gilt für die Wasserinjektion beim Plasmaschneiden. Wasser wird durch einen Strahl in den Plasmalichtbogen der Plasmaschneidmaschine injiziert. Bei der Verwendung von Stickstoff als Plasma Bei der Herstellung von Gas wird in der Regel ein Plasmalichtbogen erzeugt, was bei den meisten Plasmaschneidmaschinen der Fall ist. Sobald Wasser in den Plasmalichtbogen injiziert wird, kommt es zu einer Höhenschrumpfung. Bei diesem speziellen Prozess stieg die Temperatur deutlich auf 30.000 °C und mehr an. Vergleicht man die Vorteile des oben genannten Verfahrens mit herkömmlichem Plasma, zeigt sich, dass die Schnittqualität und die Rechtwinkligkeit des Schnitts deutlich verbessert wurden und die Schweißmaterialien ideal vorbereitet werden. Zusätzlich zur Verbesserung der Schnittqualität beim Plasma Beim Schneiden kann außerdem eine Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit, eine Verringerung der Doppelkrümmung und eine Verringerung der Düsenerosion beobachtet werden.
Wirbelgas wird in der Plasmaschneidindustrie häufig verwendet, um eine bessere Eindämmung der Plasmasäule und einen stabileren Einschnürungsbogen zu erreichen. Mit zunehmender Anzahl der Einlassgaswirbel verschiebt die Zentrifugalkraft den maximalen Druckpunkt an den Rand der Druckkammer und verschiebt sich Der minimale Druckpunkt liegt näher an der Welle. Der Unterschied zwischen maximalem und minimalem Druck nimmt mit der Anzahl der Wirbel zu. Der große Druckunterschied in radialer Richtung verengt den Lichtbogen und verursacht eine hohe Stromdichte und ohmsche Erwärmung in der Nähe der Welle.
Dies führt zu einer viel höheren Temperatur in der Nähe der Kathode. Es ist zu beachten, dass es zwei Gründe gibt, warum das Drallgas die Korrosion der Kathode beschleunigt: Erhöhung des Drucks in der Druckkammer und Änderung des Strömungsmusters in der Nähe der Kathode. Dies sollte auch der Fall sein Bedenken Sie, dass gemäß der Drehimpulserhaltung ein Gas mit einer hohen Wirbelzahl die Wirbelgeschwindigkeitskomponente am Schnittpunkt erhöht. Es wird angenommen, dass dies dazu führt, dass der Winkel der linken und rechten Kante des Schnitts gleich ist anders.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 05.01.2022