Témata
Reklama

Zdokonalené řezání drobných tvarů plazmatem

Řezání drobných tvarů nebo děr o malém průměru vyžaduje vysoce přesný postup. Dosud se většinou používá technologie vrtání nebo lisování. Nyní je k dispozici tech-nologie, která splňuje vysoké nároky kladené na řezání drobných tvarů do součástí z konstrukční ocele.

Pro zákazníky firmy Waffenschmid Metallbau, výrobce tlakových nádob, potrubí a svařovaných konstrukcí, jsou velmi důležité přesnost dosahovaná při nízkých ná-kladech, flexibilita a krátké dodací termíny. Zřetelný je zejména požadavek na přes-nost u děr pro šrouby u přírub, neboť díry musejí na sebe přesně navazovat, aby se odstranilo nákladné dodatečné obrábění. Dále musejí spoje potrubí přesně zapadat do vyřezaných tvarů, aby byly mezery mezi jednotlivými díly malé a bylo tak možné provést dokonalé svaření obou součástí.

Reklama
Reklama
Obr. 1. Technologie Contour Cut skýtá možnost řezat v konstrukční oceli malé tvary s vysokou kvalitou.Pomocí technologie Contour Cut od firmy Kjellberg je možné operace řezání provést nejen přesně, ale i produktivně. Jak říká Bernard Waffenschmid, vedoucí ob-chodní divize firmy: „Pomocí této technologie lze zvýšit produktivitu výroby o 15 %, což je dosaženo především odstraněním dodatečného obrábění. Kromě toho je možné vyrobit součást kompletně. Dosud jsme nabízeli pouze příruby bez děr pro šrouby, zatímco nyní při využití technologie Contour Cut můžeme vyrobit příruby kompletně.“

Nová technologie zlepšuje kvalitu řezání

Technologie Contour Cut je založena na technologii řezání plazmatem Hifocus, u kterého rotuje pracovní plyn vysokou rychlostí kolem paprsku plazmatu. Tím je pa-prsek plazmy přesně usměrněn, stabilizován a chráněn. Větší zúžení paprsku vede ke zvýšení hustoty energie paprsku plazmy a tím i k přívodu většího množství tepla do místa řezání na součásti. Proto je nutné efektivní chlazení čela pracovní trysky. Tyto i další novinky uplatnila firma Kjellberg Finsterwalde u nového plazmového ře-zacího stroje série Percut. Speciální seřízení plazmového plynu s optimální kombina-cí opotřebovávajících se součástí umožňuje extrémně přesné řezání tvarů a děr no-vou technologií Contour Cut.

Obr. 2 Firma Waffenschmid Metallbau přešla na technologii Contour Cut.Až dodneška platilo přibližné pravidlo, které říká, že: Nejmenší průměr díry ře-zané plazmou je jedenapůlnásobek tloušťky řezaného plechu. U plechů tlustých do 10 mm je možné řezat nejmenší díry o průměru 15 mm. Technologií Contour Cut se dosáhne lepší kvalita řezu z hlediska přesnosti řezaného tvaru a jakosti povrchu stěn řezu. Poměr mezi nejmenším průměrem řezané díry a tloušťkou řezaného materiálu je 1:1.
Obr. 3 Měření kalibrem potvrdilo, že průměry všech vyřezaných děr jsou v požado-vané toleranci. Do desky z konstrukční oceli tlusté 10 mm bylo ve vysoké kva-litě vyřezáno za 30 minut 264 děr.Novou technologií se oproti konvenčnímu způsobu řezání plazmatem dosáhne u vnějších i vnitřních tvarů také lepší kolmosti řezaných ploch. Dále jsou odstraněny problémy vznikající při vřezávání a vyjíždění paprsku plazmatu do a z materiálu. Hrany řezaných ploch zůstanou na obou stranách řezu ostré, což je dáno malou te-pelně ovlivněnou oblastí. Povrch řezaných ploch je hladký. Případné otřepy lze snadno odstranit. Opakovatelná přesnost řezaných ploch je velká. Do desky z konstrukční oceli tlusté 10 mm (obr. 3.) bylo za 30 minut vyřezáno 264 děr. Přes-nost děr byla měřena kalibrem, všechny díry byly vyřezány v požadované přesnosti.

Kvalita vyřezaných tvarů je závislá na souhře faktorů

Základním faktorem je volba správných pracovních podmínek. Ty ovlivňují jak kvalitu řezu (rozměry a jakost povrchu řezaných ploch), tak také malé opotřebení součástí pracovní hlavy.

Obr. 4 Pro vyřezání přesných tvarů je důležité správné naprogramování začátku a konce řezání.Výsledek řezání plazmatem je závislý také na konstrukci a provedení plazmo-vého hořáku, na vzájemné vazbě mezi pohybovými systémy stoje, přesnosti nasta-vení výšky hořáku vzhledem k řezanému materiálu a kvalitě použitého softwaru. Při vývoji nové technologie byla důležitá spolupráce mezi firmou Kjellberg Finsterwalde a výrobcem plazmových strojů. Cílem spolupráce bylo vyvinout zařízení pro řezání drobných tvarů plazmatem pracující bez kmitání plazmového hořáku, při volbě opti-mální pracovní rychlosti. Velká nebo malá pracovní rychlost má za následek zhoršení kolmosti řezaných ploch. Při vysoké pracovní rychlosti se řezná spára směrem ke spodní ploše obrobku zužuje, při malé pracovní rychlosti je tomu naopak, řezná spá-ra je na spodní ploše obrobku širší. Vedle pracovní rychlosti hraje důležitou roli dy-namické chování mechanismů stroje, které ovlivňuje velikost pracovní rychlosti v da-ném okamžiku v daném bodě.

Dalším důležitým faktorem je naprogramování startu řezání (obr. 4). Délka vře-závání na začátku řezu a vyjíždění z řezu na konci řezání musí být taková, že vlastní řezaná plocha je co možná nejméně ovlivněna. Aby se dosáhlo kolmých stěn na vý-sledném řezaném výrobku, musí se u vnějších ploch výrobku řezat ve směru hodino-vých ručiček, zatímco při řezání vnitřních ploch proti chodu hodinových ručiček.

Obr. 5 Vzorový kus ukazuje možnost nové technologie Contour Cut.

Dalším důležitým faktorem je vzdálenost hořáku od obrobku, která je rovněž rozhodující pro kolmost řezaných ploch. Pokud je vzdálenost mezi hořákem a obrob-kem malá nebo velká, zhorší se kolmost řezaných ploch. Během celého procesu ře-zání musí být vzdálenost mezi hořákem a plochou obrobku automaticky sledována a udržována na nastavené optimální velikosti.
Konečně má na kvalitu řezu velký vliv také obsluha stroje. Proces řezání musí být pečlivě naprogramován. Obsluha musí rovněž dbát na to, aby plazmový hořák i další části systémů byly čisté a neopotřebované.

Použití nových plazmových hořáků otevírá další možnosti

Použití nových plazmových hořáků typ Percut 450 u již v praxi instalovaných plazmových strojů Hifocus dává uživateli možnost využít výhod technologie Contour Cut. Další výhody spočívají v možnosti řezat proudem 440 A materiály o tloušťce až 120 mm, použít vyšší řezné rychlosti a dosáhnout lepší kvalitu řezu.

Z vysoké řezné rychlosti nemá užitek pouze výrobce, ale také zákazníci, kteří dostanou své výrobky v kratším termínu. Ve srovnání se zařízeními dostupnými do-sud na trhu je u nových plazmových strojů nižší spotřeba plynu a vyšší životnost čas-to se opotřebovávající součástí. Další výhodou nových strojů je nižší spotřeba elek-trické energie. Vzhledem k přesnosti řezání a ke kvalitě řezané plochy odpadá v řadě případů nákladné dodatečné obrábění. Technologie Contour Cut je zajímavá pro každého, kdo chce používat plazmový řezací systém efektivně a hospodárně.

Volker Krink, Manfred Radigk a Nicole Dönicke

Zdroj: MM Das Industriemagazin č. 20, 2012

Zpracoval – VŘ –

Reklama
Vydání #10
Kód článku: 121008
Datum: 17. 10. 2012
Rubrika: Trendy / Tváření
Autor:
Firmy
Související články
Vláknový laserový řezací systém

LVD rozšiřuje svou řadu laserových řezacích systémů zavedením vysoce rychlostního vláknového laserového řezacího systému Electra FL.

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Současný vývoj v oblasti svařování

Svařování, resp. spojování materiálů je v podstatě průřezová skupina technologií, která ovlivňuje prakticky všechny průmyslové obory. Některé obory by bez svařování a dalších způsobů spojování materiálů dnes již nemohly vůbec existovat, např. výroba automobilů, výroba konstrukcí ve stavebnictví a řady strojírenských složitých výrobků, včetně energetických zařízení.

Související články
Aktuální možnosti v laserovém svařování

Laserové svařování lze v dnešní době považovat za velice moderní technologii. Vysoké svařovací rychlosti, štíhlý svar a z toho plynoucí výhody jsou pozitiva, která umožnila začlenění této metody do progresivních výrobních technologií. Tento článek si klade za cíl představit aktuální možnosti laserových svařovacích technologií.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Vliv složek ochranných atmosfér na WAAM

Svařování v současné době není už pouze technologií ke spojování materiálů. S rozvojem aditivní výroby strojních součástí lze tento proces využít také pro výrobu komplexních a geometricky složitých součástí. Technologie WAAM využívá svařování pro vrstvení jednotlivých svarových housenek do tvaru vyráběné strojní součásti a je charakterizována mnoha proměnnými – mimo jiné i účinky ochranné atmosféry. Cílem příspěvku je zhodnotit vliv jednotlivých složek ochranných atmosfér používaných pro MAG svařování.

HiLASE - superlasery pro skutečný svět

Lasery nové generace, jež doposud nemají ve světě obdoby, se vyvíjejí a testují v nově postaveném centru HiLASE v Dolních Břežanech u Prahy. Využití najdou v průmyslu i ve výzkumu. V nové budově působí téměř 60 laserových specialistů a techniků, z nichž přibližně polovina je ze zahraničních, často i velmi renomovaných pracovišť.

Soustružení abrazivním kapalinovým paprskem zvyšuje trvanlivost

Soustružení abrazivním vodním paprskem je technologie, která spojuje kinematiku konvenčního soustružení s abrazivním vodním paprskem jako nástrojem. Toto spojení je výhodné zejména při obrábění těžkoobrobitelných materiálů, např. titanových slitin, kde nahrazuje hrubování konvenčním soustružením řezným nástrojem.

Plazmatron a jeho využití ve strojírenském průmyslu

Běžně se setkáváme se třemi skupenstvími hmoty - jsou to pevné látky, kapaliny a plyny. Existuje však ještě čtvrté skupenství - plazma - ionizovaný plyn obsahující ionty, elektrony a případně neutrální atomy a molekuly.

Ultrakrátké pulzy na Laser - World of Photonics

Květen letošního roku byl po dvou letech opět dějištěm tradičního mnichovského veletrhu Laser - World of Photonics a ukázkou toho, kam vývoj v této oblasti pokročil. Podle statistik švýcarské Optech Consulting dosáhl obrat na trhu průmyslových laserů v roce 2012 sice objemu 7,9 miliard euro, tedy o 9 % více než v předchozím roce, ale tento ukazatel je třeba do jisté míry korigovat kurzovními změnami, ke kterým došlo v tomto roce při poklesu hodnoty eura jak vůči US dolaru, tak i hlavním asijským měnám. Co je ale podstatné pro uživatele laserových technologií, je další vývoj těchto technologií ve smyslu zdokonalování technických parametrů a efektivnosti systémů.

Zpracování materiálů studeným laserem

Lasery s ultrakrátkým pulsem mohou být využívány pro řezání, vrtání, značení nebo úpravu povrchů. Protože ultrakrátké pulsy jsou kratší než čas potřebný pro většinu energeticky difuzních procesů uvnitř atomové mřížky, nepřenese se žádné teplo do okolního materiálu, což eliminuje nechtěné změny materiálu. To je důvodem, proč se této metodě zpracování materiálů také říká "studená".

Lasery v prvním pololetí 2013

O tom, že laserová technika ani po více než půl století od svého objevu neřekla ještě zdaleka své poslední slovo, ale právě naopak, nikdo nepochybuje. Prakticky není dnes oboru, kde by se nemohla uplatnit, přičemž právě díky laserům se v těchto oborech stav vývoje dostává na kvalitativně vyšší úroveň.

Diodový laser a navařování pro opravu povrchů

Pro použití diodového laseru při nanášení povlaků drátem hovoří vysoká kvalita pro-vedení návaru. Cílem je nahradit poškozené keramické povrchy vrstvou z ušlechtilé oceli, kterou je možné vždy po porušení opravit. Jako technologie se pro opravy hna-cích hřídelí používá navařování.

Komodita Machine Tool je japonskou jistotou. Jak dlouho?

Japonsko. U Evropana tato destinace stále vyvolává pocit neznáma a určitého tajemna. Je to země kruté historie ovlivněné přímo i nepřímo lidskými rozhodnutími, jenž zanechaly v celé řadě generací znatelný šrám projevující se uzavřeností a prvotní osobní nedůvěřivostí a i určité váhavosti projevující se například z obavy ze sdělení negativního názoru spoluřečníkovi, aby se případně necítil uražen. V komunitě Japonců jste pokaždé udivováni obrovskou vzájemnou úctou a respektem. Budiž jejich chování vzorem pro ostatní národy.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit