Ploča od nehrđajućeg čelika za rezanje plazmom: Optimizacija parametara za čiste rubove

Rezanje plazmom ostaje najbrži način odvajanjaploča od nehrđajućeg čelika, ali "brzo" i "čisto" postoje samo kada je skup parametara točan za određenu debljinu i leguru. Šljaka, zaobljenost gornjeg{1}}ruba, prekomjerna kosina i plava vrućina-nijanse na površini reza nisu nasumični nedostaci - svaki od njih vodi do specifičnog, prepoznatljivog parametra koji je izvan raspona.

Plasma Cutting Stainless Steel Plate

Ovaj vodič prolazi kroz pet parametara koji upravljaju kvalitetom rubova, daje početne vrijednosti-na temelju debljine i objašnjava kako dijagnosticirati i ispraviti najčešće greške pri rezu. Preporuke u nastavku odražavaju standardnu mehaniziranu (CNC) plazma-praksu rezanja za austenitni nehrđajući čelik (serija 300) i praktična su polazna točka za legure nikla, koje režu na sličan način, ali rade 10–15% sporije zbog većeg otpora toplinske vodljivosti.

Pet varijabli kontroliraju kvalitetu rubova na nehrđajućem čeliku: odabir zaštitnog/plazma plina, jakost struje, brzina rezanja, visina plamenika (reza) i visina probijanja. Dovođenje ovih pet unutar njihovih ispravnih raspona za debljinu ploče eliminira približno 90% problema sa troskom, kosom i toplinskom-pogođenom-zonom (HAZ) koji se mogu vidjeti na podu radionice.

Svaki parametar utječe na različitu fizičku fazu reza:

Odabir plina određuje kako će rastaljeni nehrđajući čelik biti zaštićen ili oksidiran dok se ispuhuje iz zareza, i izravno postavlja boju i čistoću reza.

Amperaža postavlja gustoću energije luka; mora odgovarati debljini ploče tako da luk u potpunosti prodre bez prekomjernog{0}}topljenja stijenki zareza.

Brzina rezanja određuje koliko dugo materijal ostaje rastaljen u bilo kojoj točki - presporo re-taloži metal kao trošak, prebrzo ostavlja neravan, nepotpuno odrezan rub.

Visina reza (odstojnost) kontrolira koliko je mlaz plazme fokusiran kada dosegne ploču, što upravlja širinom i pravokutnošću zareza.

Visina probijanja i odgoda probijanja štite vrh gorionika i sprječavaju dvostruki{0}}luk tijekom početnog probijanja-, što utječe i na vijek trajanja potrošnog materijala i na kvalitetu gornjeg-ruba.

Ovih pet parametara nisu neovisni. Promjena amperaže zahtijeva odgovarajuću promjenu brzine i protoka plina; tablice u odjeljcima u nastavku kalibrirane su zajedno, a ne kao izolirane postavke.

Dušik (N2) je standardni izbor za nehrđajući čelik do oko 25 mm i proizvodi svijetlu, nisku-šljaku; za ploče veće od 25 mm, mješavina 35% vodika / 65% argona (obično nazvana H35) reže čišće jer njen viši napon luka i brzina mlaza probijaju deblje dijelove bez zastoja.

Which Plasma Gas Produces the Cleanest Cut on Stainless Steel

Nasuprot tome, kisikova plazma rezervirana je za ugljični i nisko{0}}legirani čelik - na nehrđajućem čeliku, ona oksidira reznu površinu i proizvodi dosadan rub bez boje koji često zahtijeva sekundarno dekapiranje ili brušenje. Komprimirani zrak može se koristiti za-cijenovne, ne-kritične rezove, ali ostavlja više otvrdnjavanja nitrida i površinske oksidacije od namjenskog N2 ili H35.

plazma plin	Najbolja upotreba na nehrđajućem metalu	Rubni izgled	Relativni trošak
Dušik (N2)	Do ~25 mm (1 in)	Svijetlo, minimalna oksidacija, niska šljaka	Umjereno
H35 (35% H2 / 65% Ar)	25–50 mm (1–2 in) i više	Svijetle, četvrtaste, vrlo niske troske	viši
Komprimirani zrak	Tanak, ne-kritični / ljepljivi rezovi	Lagana oksidacija, više šljake	Najniža
kisik (O2)	Ne preporučuje se za nehrđajući	Mutan, oksidiran, bez boje	Niska

Jakost struje treba uskladiti s debljinom ploče, a ne maksimizirati. Pokretanje najveće dostupne amperaže proširuje rez, proširuje zonu-zahvaćene toplinom i ubrzava trošenje potrošnog materijala; rad prenisko sprječava prodiranje luka i stvara tešku talog na donjem rubu.

Kao radno pravilo, mehanizirani plazma sustavi učinkovito režu nehrđajući čelik pri otprilike 1,0–1,5 ampera po milimetru debljine, s donjom granicom tog raspona koja se koristi za najčišće, najsporije rezove, a gornjom granicom za proizvodno-brzo rezanje gdje je prihvatljivo nešto naknadnog{3}}brusenja.

Debljina ploče	Tipični raspon jakosti struje	Bilješke
3 mm (1/8 in)	40–60 A	Preporučuje se fino{0}}potrošni materijal
6 mm (1/4 in)	60–100 A	Standardni N2 rez
12 mm (1/2 in)	100–150 A	N2 ili H35 ovisno o sustavu
20 mm (3/4 in)	150–200 A	H35 poboljšava pravokutnost
25–38 mm (1–1,5 in)	200–300 A	H35 toplo se preporučuje
50 mm (2 in)+	300–400 A+	potreban H35; očekujte vidljivu kosinu

Optimalna brzina je najveća brzina pri kojoj linije povlačenja na površini reza ostaju gotovo okomite, a puna penetracija se održava kroz dno ploče - u praksi se to utvrđuje pokretanjem blizu referentne brzine proizvođača stroja ili potrošnog materijala i podešavanjem u malim koracima dok se pregledava rez.

What Is the Optimal Cutting Speed for Stainless Steel Plate

Brzina ima uži prihvatljivi prozor od struje. Budući da je u izravnoj interakciji s unosom topline, mala odstupanja proizvode vidljivo različite rubove:

Simptom	Vjerojatna pogreška brzine	Ispravak
Teška,-teško-ukloniti talog na donjem rubu	Presporo	Povećajte brzinu 5–10% odjednom
Široke, zakrivljene vučne linije; pretjerano zaobljenje-gornjeg ruba	Presporo	Povećajte brzinu ili smanjite amperažu
Iskre koje se vuku iza baklje pod strmim kutom; nepotpun rez	Prebrzo	Smanjite brzinu 5–10% odjednom
Negativna kosina (vrh zareza uži od dna)	Prebrzo ili zastoj prenizak	Smanjite brzinu; provjeriti visinu rezanja

Visina rezanja (odstojnost) trebala bi biti otprilike 3–6% debljine ploče - obično 1,5–3,8 mm (0,06–0,15 in) za većinu CNC plamenika - s visinom probijanja postavljenom na oko 1,5 puta veću od visine rezanja; držanje baklje okomito na ploču unutar 1-2 stupnja je ono što u konačnici proizvodi četvrtasti, ponovljivi rez.

Visina rezanja određuje koliko je čvrsto mlaz plazme fokusiran na površinu ploče. Postavljanje gorionika previsoko proširuje zarez, povećava kut skošenja i proizvodi zaobljeni gornji rub jer se luk odvojio prije nego što je došao do metala. Ako ga postavite prenisko, povećava se dvostruki-rizik od električnog luka, skraćuje vijek trajanja potrošnog materijala i može uzrokovati sudaranje vrha s nakupljanjem-talja. Visina probijanja namjerno je postavljena na veću visinu od visine rezanja tako da izbačeno rastopljeno prskanje tijekom početnog probijanja-ne ošteti mlaznicu prije nego što se plamenik spusti na visinu rezanja.

Tanka ploča (ispod 6 mm) daje prednost dušiku, niskoj amperaži i velikoj brzini za svijetle fine-osobne rubove; teška ploča (preko 25 mm) daje prednost plinu H35, višoj amperaži i manjoj brzini, i treba je ocijeniti s malim dopuštenjem zakošenja ugrađenim u program dijelova.

Traka debljine	Preporučeni plin	Amperaža	Visina rezanja	Tipičan rezultat
Manje od ili jednako 6 mm (tanak promjer)	N2	40–100 A	1,0–1,5 mm	Fini detalji, minimalna prljavština, skoro-četvrtasti rub
6–20 mm (srednje)	N2 ili H35	100–200 A	1,5–2,5 mm	Dobar pravougaonik, lagana-otpad se lako uklanja
20–38 mm (teška)	H35	200–300 A	2,5–3,5 mm	Očekivani blagi zakošenosti; preporuča se dodatak za brušenje
>38 mm (ekstra težak)	H35	300–400 A+	3,0–4,0 mm	Vidljivi skos i trošak normalni; sekundarna završna obrada tipična

Gotovo svaki-defekt plazma{0}}rezanja na nehrđajućem čeliku povezuje se s jednim od tri temeljna uzroka: netočnim unosom topline (neusklađenost amperaže/brzine), netočnom geometrijom plamenika (visina reza/visina probijanja/kvadratnost) ili krivim plinom za debljinu - utvrđivanje koji je od ta tri kvara brže je i pouzdanije od podešavanja parametara pokušajem i pogreškom.

What Causes Dross Bevel and Heat Discoloration

kvar	Primarni uzrok	Popraviti
Šljaka s donjeg-ruba ("šljaka niske-brzine")	Brzina prespora ili amperi preniski	Postupno povećavajte brzinu ili amperažu
Gornji{0}}osip / zaobljenje	Prebrza brzina ili previsoka visina rezanja	Smanjite brzinu; niža visina reza
Pozitivni kos (gornji dio širi od dna)	Amperaža previsoka za debljinu	Smanjite amperažu; provjerite veličinu potrošnog materijala
Negativni kosi (gornji dio uži od donjeg)	Preniska visina rezanja ili prebrza brzina	Malo podignite visinu rezanja; smanjiti brzinu
Plava/slamnata toplinska promjena boje	Pogrešan plin (zrak/O2) ili prekomjerni unos topline	Prijeđi na N2/H35; smanjiti amperažu
Dvostruki-luk / kratak vijek trajanja mlaznice	Visina reza preniska ili visina bušenja preniska	Povećanje odstupanja do specifikacije; provjerite prikladnost potrošnog materijala

Plazma je najisplativiji-proces za ploče od nehrđajućeg čelika veće od otprilike 10 mm i za tešku proizvodnju ili rad na terenu; vlaknasti laser je bolji izbor za tanke-precizne dijelove, a vodeni mlaz je pravi izbor kada je nulta toplinska-pogođena zona težak zahtjev, kao što su određene superlegure nikla ili dvostruko-certificirane komponente.

Proces	Praktičan raspon debljine	Zona-zahvaćena toplinom	Relativna brzina rezanja	Relativna cijena po dijelu
Plazma	3–150 mm	Uzak ali prisutan	Brzo na deblju ploču	Niska
Vlaknasti laser	0,5–25 mm (deblji s-jedinicama velike snage)	Vrlo uzak	Vrlo brz na tankom kolosijeku	Umjereno
Vodeni mlaz	1–200 mm	Ništa (hladni postupak)	Sporije	viši

Za većinu tvornica za proizvodnju nehrđajućeg čelika plazma i laser su komplementarni, a ne konkurentski procesi: laser rukuje tankim-lihom gdje je preciznost zareza najvažnija, dok plazma ostaje praktičan izbor nakon što debljina pređe u raspon gdje brzina laserskog rezanja i cijena naglo rastu.

Koji je najbolji plin za plazma rezanje nehrđajućeg čelika?

Dušik za ploče do oko 25 mm i mješavina 35% vodika / 65% argona (H35) za ploče deblje od 25 mm. Kisik se ne preporučuje jer oksidira i obezbojuje posjekotinu.

Zašto moj rub od nehrđajućeg čelika-rezanog plazmom ima talog?

Trošak je gotovo uvijek uzrokovan brzinom rezanja koja je prespora u odnosu na jakost struje ili jakošću struje koja je premala za debljinu ploče. Povećanje brzine ili jakosti struje u malim koracima obično ga rješava.

Koju visinu reza (odstojnost) trebam koristiti za plazma rezanje nehrđajućeg čelika?

Otprilike 3–6% debljine ploče ili oko 1,5–3,8 mm (0,06–0,15 in) za većinu CNC plamenika. Visina probijanja općenito je postavljena na oko 1,5 puta veću od visine reza.

Je li rezanje plazmom ili laserom bolje za nehrđajući čelik?

Laser je bolji za tanke-precizne dijelove ispod oko 25 mm; plazma je ekonomičnija za deblje ploče i teške proizvodne radove.

Ostavlja li nehrđajući čelik za rezanje plazmom toplinski-zonu?

Da, uska zona utjecaja-topline svojstvena je rezanju plazmom. Može se minimizirati, ali ne i eliminirati pravilnim odabirom plina, amperaže i brzine; vodeni mlaz je alternativa kada je potrebna nula ZUT.

Čisti, pravokutni, plazma rezovi s malo{0}}talja na nehrđajućem čeliku rezultat su pet koordiniranih parametara - plin, amperaža, brzina, visina rezanja i visina probijanja - ispravno postavljenih za debljinu ploče, a ne rezultat jedne "najbolje postavke". Trgovine koje tretiraju odabir parametara kao sustav i dijagnosticiraju nedostatke natrag do temeljnog uzroka pomoću gornjih tablica, stalno režu brže s manje sekundarne završne obrade. Naš primijenjeni inženjerski tim održava validirane skupove parametara za ploče od nehrđajućeg čelika i legure nikla u cijelom našem rasponu debljina i dostupan je za pregled izrezanih uzoraka ili ispisa dijelova za trgovine koje optimiziraju vlastiti proces plazma-rezanja.