Strefa wpływu ciepła, powstająca podczas. Zużycie części eksploatacyjnych i zniszczenie palnika przy wypalaniu plazmowym. cz. 2

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Strefa wpływu ciepła, powstająca podczas. Zużycie części eksploatacyjnych i zniszczenie palnika przy wypalaniu plazmowym. cz. 2"

Krystyna Aneta Skowrońska
8 lat temu
Przeglądów:

1 Warsztat Zużycie części eksploatacyjnych i zniszczenie palnika przy wypalaniu plazmowym cz. 2 jest często operacją bardzo precyzyjną, zwłaszcza przy zastosowaniu najnowszych urządzeń. Osiągnięcie wymaganych prostopadłości powierzchni po cięciu, jest możliwe tylko dzięki pracy nie zużytymi elementami eksploatacyjnymi, stosując bezwzględnie odpowiednie parametry cięcia. Blachy cięte przy zastosowaniu odpowiednich parametrów cięcia pokazuje rysunek 23. Paweł Wilk Strefa wpływu ciepła, powstająca podczas cięcia plazmowego, jest bardzo mała wynosi maksymalnie do 1 mm głębokości, w zależności od grubości materiału i zastosowanych parametrów. W przypadku następującej po cięciu kolejnej operacji, jaką często jest spawanie, nie ma konieczności usuwania warstwy materiału o grubości kilku milimetrów za pomocą obróbki skrawaniem (tak jak czasem jest to konieczne przy cięciu acetylenowo-tlenowym). Należy jednak zaznaczyć, że przy stosowaniu urządzeń plazmowych, gdzie gazem plazmo twórczym jest sprężone powietrze, dochodzi do zjawiska utlenienia powierzchni czołowych blachy. Pozostawienie tej powierzchni nieoczyszczonej (z tzw. zendry) może być przyczyną powstawania niezgodności w złączu spawanym. Źle dobrane parametry cięcia, praca nadmiernie zużytymi elementami eksploatacyjnymi niejednokrotnie mija się z celem. Zdarzają się przypadki, gdzie celowo wypala się elementami nadającymi się do wymiany, w celu uzyskania pozornych oszczędności. Najczęściej owszem, na każdym komplecie Rys. 23 Prawidłowe powierzchnie po cięciu plazmowym. Widoczne linie zakrzywienia strumienia plazmy. 60 Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie kwiecień

Blachy cięte przy zastosowaniu odpowiednich parametrów cięcia pokazuje rysunek 23.

2 Warsztat Rys. 24 Wypływka powstała podczas ciecia blachy o grubości 12 mm zużytą dyszą; w najwyższym miejscu nawis ma wysokość około 10 mm elementów eksploatacyjnych zyskujemy, kłopot zaczyna się przy dalszej obróbce detali. Podczas cięcia elektrodami lub dyszami, które powinny być wymienione, albo w przypadku gwałtownego ich zużycia, mamy do czynienia z powstaniem znacznego ukosu krawędzi i nadmiernym pojawianiem się wypływki od spodu ciętej blachy, co pokazano na rysunku 24. Usunięcie nawisów (które są często trudno usuwalne) może generować dodatkowe koszty. Wypalanie plazmowe elementami eksploatacyjnymi o znacznym zużyciu może również powodować nadmierne nagrzewanie ciętego materiału. Powiększona strefa wpływu ciepła została zaprezentowana na rysunku 25, a rysunek 26 przedstawia powierzchnie czołowe po cięciu, uszkodzone przez nagłe zużycie części. w zależności od sposobu montażu poszczególnych jego elementów. Palniki, w których wymieniane elementy eksploatacyjne, takie jak dysze czy elektrody, są wkładane i przytrzymywane przez osłonę, lub takie, gdzie te elementy przykręcane są do korpusu palnika. W przypadku, kiedy przykręcamy ww elementy należy pamiętać aby przed tą operacją skontrolować gwint zarówno na elektrodzie jak i dyszy. Wkręcenie elementów z wadą fabryczną gwintu, albo uszkodzonych np. przez bezmyślność operatora, który pozostawił nowe elementy eksploatacyjne Sposób montażu dysz i elektrod w uchwycie Można wyróżnić dwa najczęściej stosowane rodzaje palników, Rys. 25 Widoczna strefa wpływu ciepła i duży ukos krawędzi na blasze o grubości 3 mm Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie kwiecień

3 Warsztat Rys. 26 Zniekształcona powierzchnia czołowa blachy o grubości 20 mm, widoczne kratery i nierówności w zasięgu padania odprysków czy iskier podczas palenia, może spowodować zniszczenie gwintu w korpusie palnika. Regeneracja korpusu z uszkodzonym gwintem lub gniazdem jest w zasadzie bardzo trudna i całe zdarzenie może zakończyć się wymianą palnika na nowy. W niektórych konstrukcjach palników na elektrodzie lub w gnieździe znajduje się o-ring, którego zerwanie lub uszkodzenie powoduje brak szczelności połączenia (przez dyszę może wypływać płyn chłodzący lub gaz, w zależności od konstrukcji palnika). Zniszczona powierzchnia czołowa blachy o grubości 20 mm, Po lewej stronie widoczny obszar nie zniszczony Nieprawidłowa powierzchnia czołowa ciętego materiału o grubości 10 mm Złamanie palnika Złamanie palnika może nastąpić w przypadku błędu operatora lub braku kontroli nad wykonywanym cięciem. Źle rozstawione elementy w programie CNC (w stosunku do osadzonych żeber, na których leży blacha), mogą spowodować, iż po wycięciu detalu, element ten wpadnie pomiędzy żebra w taki sposób, że jedna jego strona wystawać będzie ponad poziom blachy. W takim przypadku, gdy palnik zacznie poruszać się ruchem przyspieszonym do następnego miejsca cięcia, może zahaczyć o napotkaną przeszkodę, co w konsekwencji spowoduje jego trwałe zniszczenie i konieczność wymiany. Rys. 27 Złamany palnik plazmowy 62 Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie kwiecień

palnika. Regeneracja korpusu z uszkodzonym gwintem lub gniazdem jest w zasadzie bardzo trudna i całe zdarzenie może zakończyć się wymianą palnika na nowy.

4 Warsztat Inne elementy palnika Głowice osłonowe (tulejki ochronne) palników najczęściej zbudowane są ze stopu miedzi i mogą być pokryte różnymi materiałami. Niektórzy producenci pokrywają je tworzywem odpornym na wysoką temperaturę np. ebonitem lub innym (rys. 28a). Ich zużycie polega (pomimo odporności wysokotemperaturowej) na zwęglaniu, kruszeniu i odpadaniu (rys. 28b). Czasem osłony te są pokryte niepalnym włóknem szklanym (rys. 28c). Włókno szklane poddane długotrwałemu działaniu bardzo Rys. 28c Tuleja miedziana głowicy osłonowej pokryta materiałem z włókna szklanego Rys. 28a Głowica osłonowa stosowana w uchwytach plazmowych Rys. 28d Głowica osłonowa miedziana zawinięta w materiał z włókna szklanego; widoczne uszkodzenia w postaci wykruszenia się warstwy ochronnej Rys. 28b Zużyta głowica osłonowa miedziana; widać zwęglenie i popękanie osłony Rys. 28e Głowica osłonowa wykonana w całości z włókna szklanego; wyraźnie widoczne nadpalone włókna Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie kwiecień

Ich zużycie polega (pomimo odporności wysokotemperaturowej) na zwęglaniu, kruszeniu i odpadaniu (rys. 28b). Czasem osłony te są pokryte niepalnym włóknem szklanym (rys. 28c).

5 Warsztat Rys. 29 Osłona przeciwodpryskowa ze spieku ceramicznego wysokiej temperatury może się stapiać i zwęglać (rys. 28e). Istnieje także dużo większe niebezpieczeństwo uszkodzenia wywołane np. otarciami o cięty materiał (rys. 28d). Można spotkać również osłony wykonane całkowicie z miedzi i mosiądzu (ich trwałość z reguły jest największa), a nawet ze spieków ceramicznych. Spieki ceramiczne stosuje się również do wykonania osłon przeciwodpryskowych (rys. 29). Ich zaletą jest odporność na wysoką temperaturę, duża twardość i wytrzymałość. Wadą natomiast jest ich kruchość. Opisując elementy palnika należy również wspomnieć o sprężynie dystansowej, która z reguły jest montowana na głowicę osłonową. Sprężyna ta (sanki dystansowe, Rys. 30a Sprężyna dystansowa Rys. 30b Sanki prowadzące [źródło: 64 Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie kwiecień

Spieki ceramiczne stosuje się również do wykonania osłon przeciwodpryskowych (rys. 29). Ich zaletą jest odporność na wysoką temperaturę, duża twardość i wytrzymałość. Wadą natomiast jest ich kruchość.

6 Warsztat Rys. 31 Dyfuzor zawirowywacz zbudowany ze spieku ceramicznego Rys. 32 Dyfuzor z tworzywa sztucznego [źródło: prowadnica dystansowa rys. 30) ma za zadanie utrzymać palnik w określonej odległości od powierzchni ciętej, w celu zachowania odpowiednich parametrów procesu. Inną jej rolą jest poprawienie widoczności podczas pracy. Sprężyny takie stosuje się także w celu poprawienia widoczności podczas pracy. Przy cięciu plazmowym stosuje się także płozy do fazowania czy przebijania otworów, które dają dodatkowe możliwości i pozwalają na przyspieszenie pracy. Zużycie opisanych wyżej elementów polega na ścieraniu powierzchni przylegających do materiału ciętego oraz narażeniu na przepalenie, w przypadku niekorzystnego operowania uchwytem plazmowym. W konstrukcjach palników stosuje się dyfuzory (zawirowywacze rys. 31), które dzięki nawierconym otworkom powodują wirowy ruch gazu (otworki nie są nawiercone do osi dyfuzora lecz są skierowane pod pewnym kątem). Wykonane są najczęściej ze spieków ceramicznych, z tworzywa sztucznego lub miedzi. Ich zużycie polega na popękaniu i stopniowym wykruszaniu się, z tym że jest to proces bardzo długi i zależny od warunków pracy. Sporadycznie może nastąpić niekontrolowane spalenie (rys. 32) czy nadtopienie krawędzi dyfuzorów. Podsumowanie Z racji dużej ilości producentów palników plazmowych, jak również części eksploatacyjnych różniących się konstrukcją, autor nie miał możliwości omówić wszystkich dostępnych na rynku elementów. Nazwy niektórych artykułów mogą się różnić w zależności od wytwórcy, a materiały, z których wykonane są poszczególne części eksploatacyjne, mimo iż wyglądają podobnie, często są wykonane z różnych stopów. Paweł Wilk LOGITERM Literatura: Poradnik inżyniera spawalnictwo, WNT, Warszawa 2005 Rys. 33 Spalony zawirowywacz Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie kwiecień

Sprężyny takie stosuje się także w celu poprawienia widoczności podczas pracy.

Podobne dokumenty

Uchwyty do cięcia plazmą ABIPLAS CUT Chłodzone powietrzem Obciążalność do 70 A

Uchwyty do cięcia plazmą ABIPLAS CUT Chłodzone powietrzem Obciążalność do 70 A Uchwyty do cięcia plazmowego typoszeregu ABIPLAS CUT, wykorzystujące sprężone powietrze jako gaz plazmowy i chłodzący, przeznaczone