Для оптимизации своего производства следует начать с ответа на три вопроса:
- Какая у вас задача?
- Какие требования предъявляются при решении задачи: качество реза, производительность, качество отверстий, тип подготовки перед сваркой, вид разрезаемого материала, его толщина и т.д.?
- Какие существуют ограничения, например, бюджет и свободное место?
Оба рассматриваемых вида резки в последнее время стали намного проще в использовании и требуют меньше вмешательства оператора. Простота достигается совершенствованием систем ЧПУ, конструкторского ПО и программ раскроя. Всё это помогает осуществлять операции, ранее требующие поиска высококвалифицированного оператора. Но даже если компания не испытывает трудностей с нехваткой опытных специалистов, происходящие улучшения – это просто естественная эволюция продуктивности. Часть этой эволюции заключается в использовании лучших качеств каждого процесса, и их анализ показывает, что они действительно очень хорошо дополняют друг друга.
Основные аспекты процесса
Кислородная резка проста и относительно недорога: минимальные инвестиции в оборудование, стандартные расходные части, дешёвые газы, такие как ацетилен, пропан и природный газ. В основном кислородная резка используется для резки малоуглеродистой стали толщиной 50 миллиметров и больше.
Повышенное содержание углерода в стали приводит к повышению температуры воспламенения в кислороде с понижением температуры плавления, поэтому при повышении содержания углерода кислородная резка сталей теряет актуальность.
С помощью кислородной резки при правильной настройке можно получить гладкие прямолинейные поверхности реза. На нижней кромке образуется немного грата, а верхняя кромка получается немного закруглённой из-за подогревающего пламени. Состояние поверхности кромок после выполнения кислородной резки подходит для дальнейшего использования без дополнительной обработки в рамках многих задач.
В принципе, кислородная резка – медленный процесс, но при резке низкоуглеродистой стали больших толщин с одновременном использованием нескольких резаков кислородная резка имеет преимущество перед плазменной. Параллельная работа резаков значительно выгодней, потому что все они подключены к одной газовой станции. Тем не менее, такие конфигурации используются только для раскроя идентичных деталей.
Конфигурация обычно включает от четырёх до шести резаков, но для достижения ещё большей производительности могут использоваться восемь. С использованием кислородных резаков можно выполнять подготовку фасок с к-образными кромками в один проход, используя одновременно три резака, направленные под разными углами.
Плазмой можно разрезать все токопроводящие материалы, включая углеродистую, низкоуглеродистую, нержавеющую сталь, алюминий, медь и латунь. Также доступно кернение и маркировка, что невозможно выполнить кислородом. Плазменная резка также позволяет резать металл с окалиной, ржавчиной, краской и грунтовкой.
Если у вас нет необходимости в высокоточной резке уровня гидроабразива или лазера, то плазма предлагает очень хорошее качество в сочетании с большим диапазоном доступных материалов. Диапазон используемых значений силы тока лежит между 30 и 450 амперами.
При плазменной резке тоже возможно использование нескольких резаков одновременно, но необходимость больших дополнительных финансовых вложений обычно ограничивает максимальное количество резаков до двух. Всё из-за того, что каждый резак требует отдельного источника питания и системы распределения газа.
Шлак и окалина, чистота поверхности, угол резки, закругление верхнего края и зона термического влияния являются основными критериями оценки качества резки. Плазменная резка достигла такого уровня, при котором верхняя кромка почти не оплавляется. В сравнении с кислородной резкой, плазменный процесс образует меньшую зону термического влияния, что уменьшает деформацию изделия.
Хотя использование многорезаковой конфигурации кислородной установки и обеспечивает большую производительность, но качество, которое получается при плазменной резке, вполне позволяет отказаться от дополнительных операций по дальнейшей подготовке поверхностей. Исключив из техпроцесса, например, подготовку под сварку, производитель сокращает общее время производства, что оправдывает меньшую скорость плазменной резки.
За последние 10 лет произошло развитие обоих процессов, но совершенствование плазменных технологий идёт более быстрым темпом. Традиционно резка деталей толщиной более 25 мм производилась при помощи газокислородного процесса. Сейчас, однако, плазменная дуга может разрезать низкоуглеродистую сталь толщиной до 75 мм, толщина пробивки достигает 50 мм с возможностью резки более толстых пластин из нержавеющей стали и алюминия.
Получение хорошего реза при газокислородной резке требует определённого навыка. Опытный оператор справится с этим, выполнив необходимые настройки газа, расстояния и скорости.
Между тем, плазма становится более автоматизированной, уходя всё дальше от творческого процесса к точным наукам, а также избавляется от требовательности к навыку оператора. Плазменные системы предлагают разные уровни процесса; программы обработки деталей предопределены; встроенные функции и параметры значительно упрощают обращение с машиной. Всё это, в комбинации с высокой скоростью циклов, измерением напряжения дуги для обеспечения постоянного качества резки и большим сроком службы расходных материалов, подпитывает популярность плазменной резки.
В то же время, современные газокислородные системы тоже имеют такие особенности, как внутренний поджиг с сенсором пламени, а также другие электронные системы, встроенные в резак. Электроникой контролируется встроенный датчик высоты резака, что устраняет необходимость в отдельном датчике для поддержания правильного расстояния между режущей насадкой и заготовкой; обеспечивается возможность быстрой замены сопел без использования инструментов.
С точки зрения внедрения на рынок, плазменная технология получила наибольшее распространение в мире, особенно на рынке Китая, Южной Америки, Юго-восточной Азии и Индии. В этих регионах кислородная резка исторически была видом термической резки для тех, кому нужно что-то простое, из-за своей низкой технологичности и дешевизны. Но даже многие из таких людей в последнее время тоже перешли на плазму.
Ценность обоих
В некоторых случаях наличие на заготовительном производстве плазменной и газокислородной системы позволяет использовать сильные стороны каждой из них. Вот почему производители, которым нужно обрабатывать разные материалы и толщины, приобретают обе машины. Если для покупки двух разных машин не хватает свободной площади, но без гибкости и технологичности не обойтись, спасает наличие комбинации двух процессов в одной установке.
Можно использовать более точную плазму для аккуратной резки, а более производительный кислород для разделительной, к тому же, кислородные системы ещё и дешевле в эксплуатации. В результате вы получаете требуемую точность с меньшими затратами, чем если бы использовали плазму для всех задач.
Преимущества и недостатки
Использование обоих процессов для решения одной производственной задачи даёт производителю свободу решать, какую технологию применить на отдельных этапах. Опираясь на требования к качеству, себестоимости или продуктивности, делается выбор в сторону плазменной или кислородной резки.
Несколько лет назад из-за экономических условий многим производителям пришлось уменьшить рабочие смены. Когда положение дел улучшилось, некоторые перешли на мультипроцессорные системы резки, которые увеличивали объём производства без увеличения трудозатрат. В итоге, один оператор мог управлять машиной с двумя процессами, а один стол не такой дорогой как два. Плюс ко всему, совмещение плазмы и кислорода позволяет рациональнее использовать производственные площади, что особенно важно для производителей на развивающихся рынках, где производственные площади имеют первостепенное значение.
Но у любой многопроцессорной системы есть свои недостатки. Например, нельзя одновременно запустить оба процесса. Более того, такие технологии привносят новые требования к размерам машины, точности передвижения и резки. Высокоточная плазменная установка, используемая для резки тонких листов, не требует большой и прочной конструкции стола для удержания изделия, но, с другой стороны, очень требовательна к точности механизмов передвижения (ускорение и торможение), так как отклонения недопустимы.
Для газокислородной резки, напротив, требуются тяжёлые и надёжные столы, так как обрабатываемые толщины здесь уже в разы больше. Из-за большей ширины реза и относительно малой скорости процесс менее чувствителен к несовершенствам приводной части, не требуются высокоточные двигатели. При объединении двух процессов в одной машине должны быть удовлетворены обязательные требования для каждого из них.
Индивидуальное решение
Рассмотрев преимущества каждой технологии в отдельности, вам предстоит сделать выбор в пользу одной из них или, может быть, вы придёте к выводу, что вам необходима комбинация их возможностей. Компания «ДельтаСвар» предлагает вам свою помощь в принятии этого важного решения. Используя многолетний опыт, наши специалисты готовы решить ваши производственные задачи и сделать ваше производство умнее, быстрее, качественнее, и всё это с меньшими затратами.
