Машина термической резки

Форма заявки

Поля помеченные * обязательны для заполнения.

Версия для печати

Назначение и область применения

Оборудование предназначено для термического раскроя листового проката из черных и цветных металлов и сплавов. В зависимости от требований технологического процесса и условий производства может использоваться два метода резки – газопламенный и/или плазменный. Машины термической резки широко применяются в самых различных отраслях промышленности, в том числе при производстве строительных конструкций, в машиностроении,  судостроении, химической промышленности.

 

Технические характеристики \ Подбираются индивидуально под ТЗ 

Ширина рабочей зоны, мм

от 2200 до 4200

(по выбору заказчика)

Длина рабочей зоны, мм

от 4000 до 28000

(по выбору заказчика)

Количество плазменных резаков фигурного раскроя, шт.

1-2

Количество газопламенных резаков фигурного раскроя, шт.

1-2

Количество газопламенных резаков прямолинейного раскроя, шт.

от 2 до 16

Точность позиционирования, мм/м

± 0,5/10

Точность повторного позиционирования, мм/м

± 0,3/10

Принцип работы

Плазменная резка является высокопроизводительным и эффективным процессом раскроя листового металлопроката черных и цветных металлов, и их сплавов в промышленности. Данный вид резки обладает высокой точностью, а так же хорошим качеством поверхности получаемого реза. Процесс плазменной резки представляет собой использование газо-плазменной дуги постоянного тока прямого действия (электрод-катод, разрезаемый металл - анод). Происходит он следующим образом: плазменный резак подходит к металлу, зажигается газо-плазменная дуга, далее одновременно протекают два процесса: местное расплавление металла и выдувание расплавленного металла. В процессе резки движение плазменного резака по заданной управляющей программой траектории образует полость реза. 

Данный метод резки листового металлопроката успешно применяется в серийном производстве, поскольку при рассмотрении соотношения цена/качество, а так же производительности плазменной резки, данный способ резки наиболее эффективен при толщине обрабатываемого материала до 50,0 мм (углеродистые и легированные стали). Также нужно отметить универсальность данного метода, плазменная резка позволяет обрабатывать различные металлы на одном оборудовании: углеродистые и легированные стали, нержавеющие стали, цветные металлы и их сплавы. 

Современное оборудование и программное обеспечение для плазменной резки в совокупности позволяют вырезать из листового материала изделия сложной формы, в том числе со скошенными кромками. При всех существующих преимуществах плазменной резки листового металла существуют ограничения применения данного способа обработки, связанные с экономической целесообразностью. Так, принято считать, экономически выгодно использовать метод плазменной резки в следующих диапазонах толщин:

  • алюминий и его сплавы – до 120,0 мм; 
  • медь – до 80,0 мм; 
  • легированные и углеродистые стали – до 50,0 мм; 
  • чугуна – до 90,0 мм. 

Газопламенная резка – традиционная технология резки металлов, успешно давно зарекомендовавшая себя в промышленности. При данном виде резки металлы обрабатываются смесью кислорода и горючих газов. Данный способ резки основан на способности горения металлов в струе кислорода. При этом до начала непосредственно процесса резки в начальной точке траектории резки происходит нагрев металла до температуры плавления, которая зависит от марки стали. После расплавления металла струя кислорода разрезает металл, а все окислы удаляются из зоны резки вместе с расплавленным металлом.

Газопламенная резка применяется для углеродистых и низко- и среднелегированных сталей толщиной от нескольких миллиметров до 200-300 мм. Оборудование для газопламенной резки имеет невысокую стоимость и эксплуатационные затраты. Главным недостаткам газопламенного способа резки являются:

  • данный способ резки подходит для обработки только углеродистых марок стали;
  • кромка изделия зачастую требует дополнительной механической обработки;
  • часто наблюдается термическая деформация получаемых изделий из-за перегрева металла вследствие относительно невысоких скоростей резки.

Если сравнивать между собой эти два способа резки листового металла, то необходимо выделить критерии, которые напрямую влияют на экономические показатели процессов термической резки листового металла:

  • скорость резки;
  • скорость прожига;
  • качество реза;
  • универсальность технологии резки.

Скорость резки: в диапазонах толщин металла от 8,0 до 25,0 мм скорость плазменной резки выше скорости газопламенной резки минимум в 2 раза, а в случае резки тонких листов толщиной до 8,0 мм – в 3-4 раза.

Скорость прожига: при плазменной резке прожиг металла происходит за считанные секунды, а при газопламенной резке в зависимости от толщины обрабатываемого материала время прожига может достигать минуты.

Качество реза: как уже было сказано выше, после газопламенной резки кромка получаемого изделия зачастую требует дополнительной механической обработки, плазменный способ резки позволяет получить хорошее качество кромки изделия без дополнительных затрат. Кроме того, благодаря высокой скорости реза при использовании плазменной технологии резки в готовом изделии наблюдается меньше термических деформаций, чем при использовании газопламенного способа резки.

Универсальность технологии: как было отмечено выше, газопламенный способ резки позволяет производить резку исключительно углеродистых марок стали. В свою очередь, плазменный метод резки позволяет обрабатывать практически все электропроводящие материалы.

Оценивая экономическую эффективность способов резки по рассматриваемым критериям, очевидно, что неоспоримыми преимуществами обладает плазменная технология резки, но только при резке металла толщиной до 50,0 мм. Кроме того, в силу невысоких эксплуатационных расходов и простоты процесса и оборудования расходов газопламенную резку эффективно применяют для роспуска листового проката нескольким газопламенными резаками прямолинейного раскроя. Ярким примером этому служит процесс производства заготовок для изготовления сварной двутавровой балки.

Описание конструкции 

Поперечная балка.

Поперечная балка это конструкция из балки коробчатого сечения, сваренная из тонкостенных стальных пластин. Направляющие установлены сверху и снизу на задней поверхности балки. Конструкция оснащена зубчатым механизмом, соединенной с выходной шестерней коробки передач поперечного движения. Весь механизм обеспечивает поперечное перемещение режущей горелки. 

Основная рама.

Рама – конструкция из балки коробчатого сечения, сваренной из тонкого стального листа, с двумя роликами для поддержки всего станка и двумя комплектами боковых направляющих роликов, расположенных по обоим концам, которые отвечают за регулировку бокового пространства станка и основных продольных рельсовых направляющих. Таким образом, осуществляется функция ориентирования при движении всего станка. Пылесборник, установленный на двух вершинах, удаляет пыль с поверхности направляющих. Механизм работает надежно и имеет компактную конструкцию. 

Привод продольного перемещения.

Это устройство использует зубчатый редуктор производства компании NEUGART Company (Германия), оснащенный точным механизмом ориентирования и механизмом поджатия зубчатого колеса.  Зубчатое колесо выходной оси соединено с зубчатой рейкой на продольной направляющей, что обеспечивает продольное перемещение всего станка.  

Привод поперечного перемещения.

Устройство поперечного перемещения так же использует зубчатый редуктор производства компании NEUGART Company (Германия), оснащенный механизмом точного ориентирования, который обеспечивает поперечное движение посредством выходной шестерни, соединяемой с рейкой. 

Система подъема и опускания резаков.

Служит для подъема и опускания резака посредством винтовой пары. Высота подъема резака должна устанавливаться в зависимости от толщины обрабатываемого листа. Система подъема/опускания резаков может быть выполнена в ручном или механизированном варианте. 

Газовая система.

Система состоит из газовой аппаратуры, газовых клапанов, рукавов высокого давления, измерительных приборов и пр. Все элементы системы выполнены с соблюдением норм промышленной безопасности и хорошо зарекомендовали себя в различных условиях эксплуатации. 

Электрическая система.

Система состоит из электрошкафа, пульта управления и пр. 

Системы ЧПУ

Для раскроя заготовок по сложному контуру, требуется комплектовать оборудование системой ЧПУ, которая автоматизирует процесс резки и упрощает решения поставленной задачи.

Мы рекомендуем нашим заказчикам следующие системы ЧПУ:

 EDGE PRO, производства известной американской фирмы Hypertherm. В отличие от более дешевых моделей ЧПУ, данная модификация создана специально для работы непосредственно в цехе, компьютер и органы управления интегрированы в единый корпус, который защищает их от вредных воздействий окружающей среды, что способствует  повышению надежности системы и продлевает срок ее службы.

ЧПУ EDGE PRO  имеет панель оператора с двумя основаниями, сенсорный экран с диагональю 15 дюймов и прикладное ПО Phoenix. Сенсорный экран представляет собой ЖК-монитор с диагональю 15 Дюймов в сочетании с программным обеспечением, позволяющим прямой пользовательский ввод с экрана. Пользователь делает выбор на экране с помощью флажков, переключателей, раскрывающихся меню и ввода данных. Поля ввода данных автоматически отображают цифровую или буквенно-цифровую клавиатуру для выполнения ввода в этих полях. Операторский пульт обеспечивает физические элементы управления, которые позволяют пользователю регулировать выполнение программы обработки детали, а также движение основы и ручное движение.

 MicroEDGEPro - новейшее оборудование Hypertherm, система ЧПУ вместе с ПО Phoenix позволяет выполнить настройку для широкого диапазона использования машины термической резки. MicroEDGEPro разработана таким образом, чтобы обеспечить надежность и простоту использования, повысить качество резки, производительность и рентабельность за счет внедрения опыта компании Hypertherm в области процессов резки на Вашем производственном участке.

Интегрированные средства связи с плазменными системами и системами регулировки высоты резака обеспечивают автоматизированное и экспертное управление за счет использования заводских или пользовательских технологических карт резки.

Системы ЧПУ очень удобны в обслуживании и позволяют:

- выполнять диагностику различных плазменных систем не отходя от ЧПУ;

 - позволяет производить проверку системы встроенным осциллографом;

- быстро устранить ошибки системы благодаря интуитивно понятным комплектам обслуживания оборудования. 

Основные функции системы ЧПУ и программного обеспечения:

  •  редактирования графических исходных файлов, используется принятый международным стандартом язык программирования станочной системы ЧПУ;
  •  вращение, зеркальное отображение заготовки;
  •  работа, остановка и возобновление работы файла G Code;
  •  возврат исходным курсом;
  •  защита от отключения питания в процессе резки;
  •  возможность мгновенной регулировки и отображения скорости резки;
  •  копирование пути резки;
  •  коррекция на ширину прорези;
  •  автоматический подъем режущей горелки и регулировка ее высоты;
  •  автоматический контроль клапана газовой системы;
  •  мгновенное отображение состояния системы;
  •  самодиагностика и устранение неполадок в программном обеспечении; 
  •  автоматическое программирование и раскрой. 

Для более удобной работы и реализации всех возможностей системы ЧПУ, машина термической резки может дополнительно комплектоваться программным обеспечением для автоматизированного проектирования управляющих программ, таким как ТЕХТРАН или FastCAM.

Системы плазменной резки

В зависимости от технологических задач применяют воздушно-плазменные и кислородно-плазменные системы резки.

Воздушно-плазменная резка – используется для резки проката небольшой толщины или когда не требуется высокая скорость резки, в качестве плазмообразующего и защитного газа используется воздух, который может быть подведен к системе по цеховой магистрали или от компрессора. Такие системы дешевы, не требуют дополнительных дорогостоящих расходных материалов и просты в обслуживании.

В качестве примера систем воздушно-плазменной резки можно привести известную линейку продуктов компании Hypertherm – Powermax45, Powermax65, Powermax85, Powermax105, Powermax125. 

Кислородно-плазменная резка – используется для резки заготовок значительных толщин – до 80 мм, в качестве плазмообразующего газа обычно используется кислород, в качестве защитного – кислород, азот, аргон или их смеси. Несмотря на большую стоимость таких систем резки, они получили очень широкое распространение из-за обеспечения высокого качества реза, большей производительности и широкого диапазона допустимых толщин заготовки. Одной из наиболее распространенных систем кислородно-плазменной резки являются системы серии HyPerformance Plasma (HPR130XD, HPR260XD и пр.). Система HyPerformance Plasma обеспечивает резку мелких деталей с более высоким качеством и однородностью, что позволяет практически полностью отказаться от затрат на вторичную обработку. HyPerformance Plasma режет низкоуглеродистую и нержавеющую сталь, причем как толстую, так и тонкую, в результате чего формируется зеркально-гладкая поверхность.

Ротационная головка

Ротационная головка - это специализированное приспособление, которое позволяет направлять закрепленный в нем плазменный резак под различными от нормали углами к поверхности заготовки.

Управление движением и поворотом головки производится системой ЧПУ.

Трехрезаковая головка 

Трехрезаковая головка - это тип газопламенной горелки может работать со всеми видами конусообразных краев (X, Y, K, V). Состоит из суппорта, на котором одновременно могут быть установлены три газопламенных резака, угол и расстояние между которыми можно настраивать вручную. Направление резки нельзя изменить, т.е. маршрут резки всегда включает в себя прямое кратчайшее расстояние. Вручную тройную горелку можно настроить в диапазоне ± 75 °. 

Система автоматического контроля высоты резака

Поскольку обрабатываемый прокат не может быть абсолютно плоским, то для повышения качества резки необходимо установить систему автоматического контроля высоты. 

При газопламенной резке используют более простые системы контроля с емкостным датчиком. 

При плазменной резке применяют более сложные, но и более точные системы с датчиками дугового давления, например Sensor THC.

Sensor THC – продукт компании Hypertherm (США), воплощает в себе последние достижения в области интеграции на уровне систем и обеспечения надежности оборудования. Благодаря встроенной программе SoftMotion и функции управления от сервопривода с замкнутым контуром, Sensor THC занимает ведущие позиции в своем сегменте среди представленных на рынке устройств.

Простая в использовании функция регулировки высоты обеспечивает существенное повышение производительности и рентабельности операций фигурной резки.

Рабочий стол и система вентиляции 

Для создания комфортных условий для оператора машины, особенно при использовании плазменной резки, одним из непременных условий является вентиляция рабочей зоны.

Рабочий стол:

Пространство рабочего стола разделено на секции, на торцах которых расположены отверстия закрытые регулируемыми клапанами. Клапаны открываются и закрываются по сигналу датчика, расположенного на движущемся портале. Таким образом, в процессе работы, открывается клапан только той секции, над которой происходит резка, клапаны остальных секций в это время закрыты. Такая конструкция позволяет использовать вытяжную установку меньшей мощности и обеспечивает надежное удаление газообразных продуктов резки.

Фильтровентиляционная установка:

Фильтровентиляционная установка оснащена вентиляторами средней мощности с низким уровнем шума. Двигатель вентилятора также размещается внутри установки, что обеспечивает ее не большие габаритные размеры. 

Установка комплектуется экраном, защищающим ее от продуктов резки (искры, окалина).

Остаточный уровень загрязнений в воздухе после фильтрации, мг/м3

не более 5

Производительность вентилятора, м3/час

8000-9000

Количество фильтрующих картриджей, шт.

6

Общая площадь фильтрации, м2

90

Материал фильтрующей поверхности

PTFE

+ жаростойкий полиэстр

Метод очистки картриджей

импульсный

Давление сжатого воздуха, МПа

0,4-0,6

Давление разрежения, Па

3000

Сенсорный экран

Siemens

Уровень шума, дБ

не более 75

Потребляемая мощность, кВт

11

Габаритные размеры, м

1,7х1,6х2,1

Опции и варианты комплектации 

Для решения различных технологических задач, как было написано выше, машины могут иметь различные особенности конструкции, например:

  • без системы ЧПУ (для простого раскроя на полосы) или оснащенные ЧПУ (для вырезки деталей сложной формы);
    • машины плазменной или газопламенной резки (или машины с совмещенным типом резки). Система плазменной резки сама может быть дополнена различными опциями – это и различные по принципу действия системы контроля за высотой горелки, аппаратура True Hole позволяющая получать отверстия с низким отклонением от цилиндричности и др.;
    • машины, оснащенные специальными приспособлениями – ротационная головка (3-d), трехрезаковая головка – это оборудование позволяет производить раскрой заготовок с одновременным выполнением фасок на кромках резов. 

Также, по желанию заказчика, машины термической резки могут оснащаться системой вытяжной вентиляции. 

Особенности и преимущества

При правильной комплектации  машин как плазменной и газопламенной резки, так и с совмещенным способом резки, тем или иным оборудованием, описанным выше, системой ЧПУ позволяет выполнять практически любые производственные задачи, связанные с раскроем листового металлопроката. При этом очень важно подобрать оптимальную комплектацию оборудования для машины термической резки, это позволит выполнять раскрой листового металлопроката с высокой производительностью и достаточной точностью без чрезмерных финансовых затрат.