Часто с момента изобретения новых технологий до начала их широкого применения в народном хозяйстве проходит достаточно много времени. Технология воздушно-плазменной резки металлов не стала исключением из этого правила.
Более 100 лет прошло с того времени, когда был изобретен первый #плазмотрон. Одно из самых распространенных применений этого изобретения - разработанные в 60-ые годы прошлого века аппараты воздушно-плазменной резки металлов.
Для многих сочетание слов #плазменная резка до сих пор ассоциируется с научной фантастикой. Но ведь и электродуговая сварка в свое время тоже была в новинку, однако она давно уже прочно вошла в производственные циклы предприятий. Важно отметить, что сразу после появления оборудования для воздушно-плазменной резки металлов, оно получило широкое распространение на предприятиях ВПК, авиапрома, атомной энергетики и в других высокотехнологичных областях народного хозяйства.
Физической основой воздушно-плазменной резки является выдувание электрической дуги сжатым воздухом, с последующим местным плавлением металла и удалением его из зоны резки разогретым газовым потоком.
Дуга, свободно горящая в воздухе, имеет температуру 6000 - 8000 К. Если увеличить внешнее охлаждение дуги, сжав ее потоком газа, то ее температура возрастет до 20000 К и вокруг дуги формируется газовый поток. Такое состояние вещества называют низкотемпературной плазмой.
Устройства, в которых электрическая энергия превращается в тепловую энергию потока низкотемпературной плазмы, носят название плазмотроны.
С момента появления первых образцов оборудования источники образования плазмы стали меньше, легче, надежнее; плазмотроны тоже уменьшились в размерах, стали намного проще и совершеннее. Так почему же до сих пор технология воздушно-плазменной резки для многих ассоциируется с применением очень сложного, громоздкого и дорогого оборудования? Может быть просто потому, что было очень мало публикаций, в доступной форме рассказывающих об этом методе. А ведь производства, сменившие устаревшую технологию газокислородной резки на воздушно-плазменную, теперь уже не могут представить, как раньше без нее обходились.
Воздушно-плазменная резка, как и газокислородная, относятся к одной группе термической резки металлов. Это обуславливается одним и тем же принципом действия: местный нагрев с последующим выдуванием расплавленного металла из зоны резки. Отличие их в том, что при газокислородной резке источниками энергии являются горючее и окислитель, а при использовании воздушно-плазменной резки - энергия электрической дуги. Но по сравнению с газокислородной, воздушно-плазменная резка имеет ряд существенных преимуществ.
Так как температура плазмы достигает десятков тысяч градусов, это позволяет резать любые металлы и их сплавы, в том числе углеродистую, нержавеющую и высоколегированную стали, чугун, медь, латунь, бронзу, алюминий, титан, а также биметаллы. Вследствие такой высокой температуры скорость резки в несколько раз выше, чем при газокислородной резке, а сам процесс начинается без предварительного разогрева металла. При этом металл не коробится и не деформируется, а грат, образующийся на краях реза, легко удаляется, после чего остается ровная кромка. Кроме этого, потери металла минимальны из-за малой ширины реза.
Для работы аппаратов воздушно-плазменной резки требуются только электроэнергия и сжатый воздух, а при наличии компрессора только электроэнергия. По сравнению со сложностями, возникающими при использовании оборудования для газокислородной резки, такими как: заправка, переаттестация и доставка громоздких баллонов, взрыво- и пожароопасность, использование присадок при необходимости работать с цветными металлами и сплавами, #аппараты воздушно-плазменной резки требуют только замены расходных материалов (электродов и сопел), месячный запас которых легко умещается в дамской сумочке.
Лучшие отечественные образцы оборудования для воздушно-плазменной резки металлов, такие как аппараты марки #ПУРМ, мобильны, надежны и просты в эксплуатации.