Почему плазма режет с конусом и окалиной?

Конус кромки, окалина снизу, кривые отверстия и детали «не в размер» — у каждой из этих проблем есть понятные причины. Ниже — что нормирует ГОСТ, какой скос и какие отклонения допустимы, откуда берутся дефекты и как их устранить.

Что считается нормой: ГОСТ 14792-80

Точность и качество деталей плазменно-дуговой резки нормирует ГОСТ 14792-80 «Детали и заготовки, вырезаемые кислородной и плазменно-дуговой резкой. Точность, качество поверхности реза». Он задаёт три класса точности.

Отклонение кромки от перпендикулярности при плазменно-дуговой резке:

Класс	5–12 мм	13–30 мм	31–60 мм
1	0,4 мм	0,5 мм	0,7 мм
2	1,0 мм	1,2 мм	1,6 мм

Предельные отклонения размеров деталей при толщине 5–30 мм:

Класс	до 500 мм	500–1500 мм	1500–2500 мм	2500–5000 мм
1	±1,0 мм	±1,5 мм	±2,0 мм	±2,5 мм
2	±2,0 мм	±2,5 мм	±3,0 мм	±3,5 мм
3	±3,5 мм	±3,5 мм	±4,0 мм	±4,5 мм

Небольшой скос — особенность плазменной резки: дуга шире сверху, чем снизу. Если скос и размер укладываются в нужный класс, это норма. Если требуется точнее — деталь дорабатывают механически.

Конусность кромки

Как выглядит	Причина	Что делать
верх реза шире низа, сильный скос	высота резака слишком большая	проверить напряжение дуги и настройку ТНС
скос в обратную сторону, кромка «подрезана»	высота слишком маленькая	поднять высоту резки
скос растёт к концу смены	изношено сопло — отверстие разбито	заменить сопло и электрод
скос на толстом металле	ток мал для толщины	взять больший ток или источник с запасом
скос на одной стороне детали	неправильное направление обхода	изменить направление (см. ниже)
скос при высокой скорости	скорость выше таблицы режимов	снизить скорость

Направление обхода

Плазменная струя закручена завихрителем, поэтому одна сторона реза ровная, а другая — со скосом. При стандартном (правом) завихрении ровная сторона — справа по ходу плазмотрона. Отсюда правило:

• наружный контур детали — по часовой стрелке;
• отверстия и внутренние контуры — против часовой стрелки.

Тогда ровная сторона всегда остаётся на детали, а скошенная уходит в отход.

Окалина (грат) снизу

Вид окалины	Причина	Что делать
крупные шарики и наплывы, отбиваются легко	скорость слишком низкая	увеличить скорость
тонкая плотная полоса, держится крепко, линии реза отстают назад	скорость слишком высокая	снизить скорость
окалина сверху, брызги на поверхности	высота слишком большая	снизить высоту
окалина на всей детали, рез «грязный»	мокрый воздух, изношенные расходники	проверить осушитель, заменить сопло и электрод

Для каждого металла и толщины в таблицах режимов источника есть диапазон скорости, в котором окалины минимум. Начинайте с середины диапазона.

Кривые отверстия

• Отверстие маленькое для толщины. Если диаметр меньше толщины металла, дуга не успевает выйти на режим. Для плазмы диаметр отверстия — не меньше толщины листа, а для ровного отверстия — от 1,5 толщины. Точные отверстия сверлят.
• Пробивка на контуре. Пробивку делают в центре отверстия, а заход — по дуге к контуру.
• Скорость на малом радиусе. На малом радиусе станок должен снизить скорость; без этого отверстие получается с конусом и «бочкой».
• Блокировка ТНС. На малых отверстиях контроль высоты отключают, иначе плазмотрон «ныряет».

Деталь не держит размер

Признак	Причина
все детали меньше или больше чертежа на одну величину	не учтена или неверно задана ширина реза
размер «гуляет» от детали к детали	люфты в рейке и приводе, ослабленные крепления
прямоугольник получается ромбом	перекос портала, неодинаковое движение X1 и X2
контур смещается посреди листа	пропуск шагов двигателей, помехи от плазмы
деталь сместилась во время резки	наружный контур вырезан раньше отверстий, деталь провалилась между ламелями

Что в наших станках работает на качество

• автоматический контроль высоты (ТНС) и автоматический поиск металла;
• система компенсации люфтов: шестерня прижимается к рейке с постоянным усилием;
• серво-шаговые двигатели с обратной связью по X1, X2 и Y — исключают пропуск шагов;
• точность позиционирования 0,1 мм на метр;
• у ПЛ-2060 — автоматическое выравнивание диагоналей портала;
• экранированные кабели против помех плазмы;
• у ПЛ-1530 и ПЛ-2060 — система подготовки воздуха SMC.

Порядок поиска причины

1. Осмотрите сопло и электрод — в большинстве случаев начинать нужно с них.
2. Проверьте воздух: давление у источника, нет ли воды в фильтре.
3. Сверьте ток, скорость и высоту с таблицей режимов источника.
4. Проверьте направление обхода и компенсацию ширины реза в программе.
5. Проверьте механику: люфты, крепления, диагонали портала.

Подробнее о расходниках — «Почему быстро сгорают сопло и электрод», о толщине и токе — «Ток плазменной резки и толщина реза».

Следующий шаг. Подберите станок по металлу и толщине в «Собрать свой станок» — система сопоставит толщину с вариантами тока.