服务咨询热线15851030435
网站首页
产品展示
成功案例
新闻动态
资料下载
联系我们
关于我们
咨询热线
15851030435
地址:南通市崇川区虹桥街道光明新村
传真:0515-85653550

新闻动态

当前位置:主页 > 新闻动态 >

在数控等离子切割中耗材寿命的优化

发布时间:2019/11/15 12:16

在数控等离子切割中耗材寿命的优化

识别和纠正典型问题

发布于:2019年11月15日

发表人:江苏科茂自动化有限公司

关于:数控切割机,等离子切割机

等离子割炬

数控等离子切割系统的制造商致力于开发新技术,以满足三个关键的市场需求:

  1. 改善切割质量和一致性
  2. 更高的切割速度和材料厚度能力
  3. 延长了使用寿命

这三个重点领域加之切割机的改进以及将CNC和等离子系统连接在一起的自动化技术的改进,已帮助降低了现代切割装置的运营成本。

当然,技术只是到目前为止。数控等离子切割系统的用户可以通过密切接触消耗品来帮助提高自己设备的效率。

影响消费寿命的因素

在功能正常的系统中,三个关键因素会影响耗材寿命:

  1. 穿孔次数-在电弧起弧和终止过程中,电极上的应力导致铪腐蚀。
  2. 割期-长割期间产生的热应力腐蚀了铪。
  3. 材料厚度-厚材料需要更高的输出电流,这会导致铪腐蚀更快。此外,较厚的材料需要更长的时间才能穿孔,从而导致喷嘴和电极磨损增加。

多年来,等离子切割技术已经引入了许多先进技术来减轻这些磨损因素。一些电源在初始切割气体中产生受控的氧气和氮气混合物,并在切割开始和终止时精确地增加功率和气体流量。
等离子割炬
技术的改进有助于延长机械化等离子切割系统的耗材寿命。这样的进步之一就是改进了的前端炬管屏蔽技术的发展。


这些机器帮助延长了氧气切割应用中的耗材寿命。
此外,诸如前端屏蔽之类的易用设计开发有助于提高刺穿能力,而具有银/ 铪界面以改善冷却效果的电极则有助于延长电极寿命并降低切割成本。

但是,这些技术本身并不能保证最佳的使用寿命。其他系统问题仍然可能导致不必要的耗材磨损。在大多数情况下,这些操作问题非常容易识别和纠正。

过早或不合适的耗材更换

过早地更换消耗品是过度使用消耗品的常见原因。

有时,用户会在经过一定次数的穿孔后或在更改操作后自动拉动消耗品。其他时候,它们会在需要使用之前很长一段时间就移除某些消耗品,主要是涡流环和新一代的银/ 铪界面电极。

易损件的磨损是特定于应用程序的,并且更换设置协议通常会导致易损件在降低切割质量之前就被丢弃。

 

根据经验,当铪坑深度达到0.01到0.2毫米时,请更换标准的全铜电极(见图3)。在银/ ha界面电极上,该凹坑深度可以加倍至0.2至0.4毫米,然后才需要更换。
等离子电极

通常,标准全铜电极的喷嘴/电极更换比率为1比1;对于银/ 铪界面电极,该比率可以为2比1。(如果应用程序要求进行氮气切割,则这也是喷嘴与电极的更换比率。)

如果维护得当,旋流环可轻松持续10至15个喷嘴/电极更换。旋流环在电极拔出过程中通常会损坏,但稍加注意,即可卸下旋流环而不会碎裂。

获得适当的涡流环寿命的一个关键技巧是适当的O形圈润滑。润滑不足会导致插入或拔出过程中的损坏。过多的润滑会导致旋流通道堵塞,从而降低质量问题或电极冷却不当。

 

正确的技术包括在手指上涂抹少量润滑脂,然后将手指摩擦在一起,然后在O形圈的表面上摩擦手指。
等离子o形圈

如果要延长O形圈的使用寿命,则需要进行适当的润滑。手指上的一个小轻按,然后在O形圈的表面轻轻摩擦即可解决问题

 

>如果护罩明显磨损或切割质量下降,则应将其更换。固定盖实际上不是消耗品,可以轻松地更换50个或更多喷嘴/电极。

割炬高度控制

适当的穿孔高度是消耗品寿命的重要组成部分。如果穿刺高度过低,则在穿刺过程中被吹回的飞溅物可能会渗透到喷嘴的屏蔽孔并造成双电弧,仅在几次启动后就会损坏喷嘴。从板上刺穿得太高可能会导致在高电弧电压下产生过多的引弧,这也会导致喷嘴过早损坏。

正确的穿孔高度是切割过程中正确的割炬到工作距离的1.5到2倍。这允许大部分熔融飞溅物从屏蔽孔转移开,而不会引起过多的引弧。

 

氧气等离子切割系统的斜坡下降误差

氧气切割系统的斜坡下降误差

为了延长配备有氧气切割功能的等离子系统的消耗寿命,需要在切割结束时适当降低气压和功率水平。如右图所示,只有当切口在印版上结束时,才可能发生这种情况。

一些具有氧气切割功能的等离子系统通过在切割开始和结束时精确地升高气压和电流水平来延长易损件寿命,其中电弧终止是最关键的阶段。

为了在切割结束时适当降低斜度,切割必须在板上结束。如果电弧由于从板上流出而突然终止,则可能会喷出过量的铪。这种类型的下降误差通常会导致10至15个电弧启动之间的损失。

如果应用程序要求在板上切割孔,则可以通过对CNC进行编程以消除切割结束时的引出线来减少倾斜误差。

供气

等离子喷嘴
切割作业开始时的等离子气体流量低会导致喷嘴口出现缺口。这种情况会导致喷嘴过早更换

供气问题可能是易损件过度磨损的最常见原因。服务工程师响应耗材寿命短的电话时要做的第一件事之一就是进行系统气体泄漏测试。经常发现泄漏或其他气体供应问题,它们通常涉及以下一个或多个问题:引线限制,引线或连接中的泄漏以及由泄漏或气体供应系统本身引起的气体杂质。

限制流量的气体限制会导致灾难性的喷嘴几乎立即损坏。由于初始等离子气体流量较低,因此先导电弧会附着在喷嘴孔的内部,并停留足够长的时间,以便在被迫离开喷嘴并转移到工件之前切断喷嘴。这种情况会在喷嘴孔上刻痕,实际上仅在几个刺孔内就将其破坏,切割质量立即下降。

引线或连接泄漏会导致问题,原因有两个。首先,泄漏会造成流量低的情况。其次,泄漏会通过吸入外部空气使杂质进入等离子气体供应。这污染了等离子气体的氧气环境,带来了氮气和其他气体以及车间环境中可能存在的水分和油。

电极末端和喷嘴内孔上的黑色表面指示气体污染。
等离子电极

在等离子切割的电极末端和喷嘴内部的发黑表面是气体污染的迹象。

有时候由于供应系统的问题,等离子气体会被污染。例如,如果通过黑铁管供应氧气,氧气将被氧化铁污染,这会降低喷嘴和电极的寿命。铜制管道可以防止此问题。另外,低温输送系统可以帮助减少污染物。

冷却液流量

高端机械等离子切割系统通常包括液冷割炬和易损件。液体冷却的主要重点是电极,尽管某些系统(精细等离子)也采用了喷嘴的液体冷却。

正确的冷却液流量对于适当的耗材磨损至关重要。流量限制会减少易损件的冷却,这会导致易损件中积聚过多的热量并加速腐蚀。

冷却液流动不当或冷却液温度高的最常见症状是电极快速磨损。在更严重的情况下,电极可能会完全意外损坏。

要纠正不正确的冷却液流量或温度,请检查冷却液系统过滤器以确保其未被颗粒堵塞,进行冷却液流量测试以确保流量符合OEM规格,并检查冷却液是否泄漏。

 

工作电缆连接

等离子
工件与等离子电源之间的不良电连接会导致引燃过度,并增加喷嘴的磨损。

从工件到工作电缆的等离子电源之间的良好电连接对于正确的系统操作和使用寿命至关重要。如果连接不良,则会阻止电弧传递,并导致过多的引弧。

在引弧的引弧阶段,电弧在电极和喷嘴之间建立。除非电弧迅速转移到工件上,否则这将给喷嘴带来巨大的热负荷,并导致快速磨损。

在功能正常的机械系统中,电弧传输发生在100毫秒内。从工件到电源的不良电连接会延迟12秒或更长的时间,不仅有增加易损件磨损的风险,而且还会失火。

在大多数机械化等离子系统中,工件和等离子系统之间的连接是通过板条到工作台地面的,通常是等离子电源的工作电缆在此连接。不幸的是,在许多应用中,切割过程中产生的炉渣被允许堆积在板条上。过多的炉渣会阻碍适当的电流流动,从而导致连接不良和其他问题。

防止与过量炉渣相关的问题的最佳选择是将工作电缆从电源连接到工作台接地,然后从工作台接地连接跳线,以将其夹在工件上。如果这种安排是不可能的,并且唯一的连接是通过工作台地面到板条,那么您需要建立一个频繁排渣和更换板条的程序。

淘汰成本

在许多制造过程中,等离子切割是必不可少的第一步操作,但是只有在正确操作和维护系统的情况下,等离子切割所能提供的成本节约才能完全实现。通过采取必要的措施来优化耗材寿命,操作员可以实现这些潜在的节省。

江苏科茂自动化有限公司 www.jskemao.cn

数控切割机制造商