等离子切割原理【应用材料】.ppt

等离子切割机等离子切割机船海1302班第二组（组员）1沐风书苑目录 / contents01 等离子切割的原理等离子切割的原理02等离子切割关键机构等离子切割关键机构03等离子切割机运行条件参数等离子切割机运行条件参数04等离子切割总结等离子切割总结2沐风书苑Part 01等离子切割的原理等离子切割的原理3沐风书苑等离子切割原理等离子切割原理 等离子切割是是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化（和蒸发）金属局部熔化（和蒸发），借高速等离子的动量排除熔融金属，并随，借高速等离子的动量排除熔融金属，并随着割嘴的移动以形成切口割缝的一种加工方法着割嘴的移动以形成切口割缝的一种加工方法 等离子电弧的高温高速焰流使工件割缝处金属局部融化或蒸发，等离子电弧的高温高速焰流使工件割缝处金属局部融化或蒸发，是属于物理切割过程，是属于物理切割过程，与气割的化学反应（燃烧）有本质区别等离与气割的化学反应（燃烧）有本质区别等离子弧作为等离子切割其核心，因此有必要进行说明子弧作为等离子切割其核心，因此有必要进行说明定义4沐风书苑等离子切割原理等离子弧u等离子弧又称压缩电弧 它是对自由电弧的弧柱进行强迫“压缩”，从而使能量更加集中，弧柱中工作气体充分电离产生的电弧u完全电离状态的气体即“等离子体”，完全由带电的粒子组成，具有很强的导电能力，呈现出明显的电磁性能，但其整体却保持着电中性u等离子态是物质的第四态5沐风书苑等离子切割原理等离子切割原理 等离子弧发生原理1.热热热热收收收收缩缩缩缩效效效效应应应应 电弧通过喷嘴孔道在钨极和被切割金属间燃烧，在电弧外围通入经循环水冷却的“冷却气体”，使电弧外围强烈的冷却，促使弧柱导电截面积大大减小，电流密度大大增加，整个电弧柱的能量都被集中在中心区域2.2.磁收磁收磁收磁收缩缩缩缩效效效效应应应应 等离子体中心部分的电流达到相当的数值时，弧柱电流的固有磁场起显著作用，使弧柱导电截面进一步缩小，又提高了等离子体的温度3.机械收机械收缩缩效效应应 水冷喷嘴孔道限制强烈压缩弧柱直径，提高弧柱的能量密度和温度6沐风书苑等离子切割原理等离子切割原理等离子切割工作原理等离子切割实现等离子切割实现： 在上述三种收缩效应的压力与等离子弧内部的热扩散作用压力达到平衡时，形成高温（15000~33000℃）高速（300~1500m/s）的等离子流从喷嘴中喷出到被切的构件上后，遇到冷却物质便立即复合成原子或者分子并释放出能量，使割缝处的金属温度迅速升高而熔化。

同时高速飞出的粒子流具有相当大的动能，产生较强的机械冲击力，将被熔化的金属冲走实现切割7沐风书苑Part 02等离子切割关键机构等离子切割关键机构8沐风书苑等离子切割关键机构等离子切割机构造示意图等离子切割机关键机构：主要由电源、等离子切割机关键机构：主要由电源、等离子切割机关键机构：主要由电源、等离子切割机关键机构：主要由电源、割炬、控制箱、水路系统及气路系统等割炬、控制箱、水路系统及气路系统等割炬、控制箱、水路系统及气路系统等割炬、控制箱、水路系统及气路系统等组成组成组成组成u电源电源 等离子切割采用具有陡降或恒流外特性的直流电源 为获得满意的引弧及稳弧效果，电源空载电压一般为电弧电压的两倍常用切割电源空载电压为350—400Vu控制箱控制箱 主要包括程序控制接触器、高频振荡器、电磁气阀、水压开关等，对切割过程进行调控9沐风书苑等离子切割关键机构等离子切割关键机构等离子切割机构造示意图u 气路系统气路系统 空气等离子弧切割的供气装置的主要设备是一台大于l.5kw的空气压缩机，切割时所需气体压力为0.3—0.6MPa如选用其他气体，可采用瓶装气体经减压后供切割时使用。

u 水路系统水路系统 等离子弧切割的割炬在10000℃以上高温工作，为保证正常切割必须使用水强制冷却，防止喷嘴被烧坏一般使用水冷循坏系统10沐风书苑等离子切割关键机构等离子切割关键机构等离子切割机构造示意图u割炬割炬 产生离子弧的装置也是直接进行切割的工具，由喷嘴、下枪体、上枪体等三部分组成其中喷嘴是割炬的核心部分，其结构形状和几何尺寸对等离子弧的压缩和稳定起重要作用 割炬的具体形式取决于割炬的电流等级，一般60A以下割炬多采用风冷结构；而60A以上割炬多采用水冷结构割炬中的电极可采用纯钨、钍钨、钟钨棒，也可采用镶嵌式电极电极材料优先选用铸钨11沐风书苑等离子切割关键机构等离子切割关键机构等离子切割机工作流程预通气主电路供电高频引弧切割过程息弧停机12沐风书苑Part 03等离子切割机运行条件参数等离子切割机运行条件参数13沐风书苑Ø    等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳Ø等离子切割机广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构、船舶等各行各业。

Ø最常用的方法是一般等离子切割和空气等离子切割等离子切割机应用14沐风书苑PC250─D等离子切割机等离子切割机运行条件参数15沐风书苑主要参数Ø输入 :  电流 125A                                                               Ø型式 : 二档电流调节 Ø割枪冷却方式 : 空气，内循环水冷 Ø工作方式 : 接触和非接触式引弧Ø切割厚度:    铝铝 60mm60mm 不锈钢不锈钢 1-80mm1-80mm 铜铜 35mm35mmØ耗气量 :  200L/Min                                                               Ø空气压力 : 0.3-0.6Mpa Ø重量 : 360Kg Ø电流档级 : 120、250A/DCØ切割演示 ：等离子切割机运行条件参数16沐风书苑17沐风书苑龙门式等离子切割机特点：采用双边驱动，运行稳定，配置好，工作效率高，可用于各种碳钢、锰钢、不锈钢等金属材料的大、中、小型钢板下料。

还可根据用户要求配置多把割炬，或配置成异型切割和直条切割两用切割方式，另可选配电容或等离子自动调高系统性能1、系统正常工作的温度环境为：-20℃至+70℃2、系统能够承受电网电压的波动范围为：AC 220V3、控制精度：±0.001mm等离子切割机运行条件参数18沐风书苑型号规格型号规格轨距（米）3.5455.56810轨长（米）12121414141616每根轨道长度为2米，机床轨长可根据用户要求加长或缩短火焰割炬标准配置为2割炬，可根据用户要求增减割炬数驱动方式单边驱动双边驱动调速范围0~6000mm/min0~12000mm/min可选功能干式/水下等离子切割  喷粉划线  背附直条等等离子切割机运行条件参数19沐风书苑打印式等离子切割机特点：1.像使用打印机一样，摆脱数控技术束缚，切割各种复杂零件，使用更方便，维修更简单2. 可通过电脑绘图、编程、切割控制，一机多用3.可配置无线遥控器控制，方便操作4.  可以进行大批量生产，成本低，一致性好，可靠性更高等离子切割机运行条件参数20沐风书苑            型号技术型号技术指标指标HBBⅠⅠHBBⅡⅡHBBIII切割方式火焰等离子火焰/等离子轨道中心距3m轨道长度标准配置6m，可按3m倍数加长有效切割范围横向2.5m，纵向标准配置5.0m割炬数量标准配置1组，可增加配置2\3\4组驱动方式400W×3，松下交流伺服系统、双边驱动割炬升降标配电动升降，等离子标配弧压调高及防碰撞切割气体火焰：乙炔、丙烷、液化气+氧气；      等离子：空气、氧气等切割厚度火 焰：6~200mm；等离子：标准配置美国飞马特CutMasterA120质量切割15mm，穿孔20mm，切断40mm。

调速范围0~21米/分钟，无级调速数控系统功能具有标准龙门式数控切割机全系列数控系统同等功能文件传输方式有线、无线网络，USB运行控制方式一体机电脑控制、手持无线遥控器输入电源220V/380V，110V/460V等全球可选选配火焰可选配自动点火与电容调高装置21沐风书苑数控相贯线切割机数控相贯线切割机特点：         1.切割领域宽，可切割所有金属管材，切割速度快，效率高，切割速度可达10m/min以上         2.采用精细等离子切割已使切割质量接近激光切割水平，随着大功率等离子切割技术的成熟，切割厚度已超过100mm，拓宽了数控等离子相贯线切割机切割范围，适用于大批量专业相贯线切割         3.生产效率高，切割稳定，精度好等离子切割机运行条件参数22沐风书苑参数参数主机本体尺寸 508*344*305（长宽高）输入220V，50HzX向有效切割长度（横梁）1200mmY向有效切割长度（轨道）2000/3500/5500mm切割速度 0-2500mm/min切割厚度（火焰） 6-150mm  切割厚度（离子） 2-20mm  燃气气源压力Max  0.1  Mpa 氧气气源压力 Max  1.0Mpa  适用燃气种类 乙炔、丙烷、甲烷等离子气体    压缩空气等离子起源压力Max  0.8Mpa  等离子切割机运行条件参数23沐风书苑Part 04等离子切割总结等离子切割总结24沐风书苑等离子切割优势Ø切割领域宽，可切割所有金属板材，配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳；Ø切割速度快，效率高，切割速度可达10m/min以上。

切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区；Ø切割精度比火焰切割高，水下切割无变形，精细等离子切割则精度更高且切割成本低；等离子切割总结25沐风书苑等离子切割劣势Ø等离子的切割精度可以达到1mm以内，不及激光切割，但在成本上等离子切割机比激光切割机便宜些，用作粗加工是有利的（目前已生产出高精度的切割机）Ø空气中切割弧光强、噪音大、灰尘多，对环境有一定的污染，可使用数控技术并且发展了水下等离子切割技术，减少对工人的伤害Ø切割4—30毫米钢板比较理想，可避免氧乙缺切割速度慢、变形大、切口镕化严重、挂渣严重等缺点但切割厚板时，割口易成V型并且需要大功率电源，能耗成本高等离子切割总结26沐风书苑谢谢27沐风书苑。