數控等離子切割機割炬選擇與保養

　　數控等離子切割機的割炬使用對于加工的質量效果有著較為直接的影響，目前市面上針對數控等離子切割機割炬品牌基本上多有等離子電源發生器廠家提供，在切割質量效果上的表現也無法一概而論，加上數控等離子切割機加工應用的行業和材料材質范圍較廣，諸如不銹鋼、鋁板、碳板及有色金屬等多種材料都適合采用等離子切割下料；此外針對鈑金加工、汽車船舶制造、廣告工藝設計等不同行業的切割精度要求也會有所不同，對數控等離子切割機的割炬使用及選擇也就具備十分重要的意義。武漢嘉倍德科技結合多年來數控等離子切割機設備的制造研發經驗、以及與多個等離子電源發生器廠家的合作經驗，就上述兩方面問題處理與大家簡要談下我們的看法和建議。

一、數控等離子切割機切割方式分類
　　首先我們要認識到數控等離子切割機的加工方式是以工作氣體作為導電介質，攜帶熱量、熔化加工金屬并吹除切口中的熔融金屬來達到切割目的的，因此不同的工作氣體對等離子的切割特性、質量、速度等方面都有明顯的影響。對于等離子切割割炬的選擇則需要綜合考慮到不同等離子切割方法及其工藝特性特點，這里嘉倍德科技為大家整理了幾類常用的數控等離子切割機加工方式。
　　1. 空氣數控等離子切割機
　　空氣數控等離子切割機以干燥的壓縮空氣作為加工氣體，主要用于切割碳鋼，也可用于切割不銹鋼和鋁。由于空氣主要由氮氣和氧氣組成，切割碳鋼時，切口中氧與鐵的放熱反應提供了附加的熱量，同時生成表面張力低、流動性好的FeO熔渣，改善了切口中熔融金屬的流動性，因此不但切割速度較快，而且切割面較光潔，切口下緣基本不粘渣，切割面斜角較小。切割不銹鋼和鋁時，氧與不銹鋼中的鉻和鋁起反應，其切割面較粗糙，一般對切割表面質量要求較高時不采用這種加工方法。
　　2. 氮氣數控等離子切割機
　　氮氣數控等離子切割機以氮氣作為工作氣體，主要用于切割不銹鋼。氮的導熱和攜熱性能較好，弧柱也較長，因此具有較好的切割能力。但切割的表面質量不是很好，且切割面有氮化物。相對氧氣而言，氮氣的價格較低，因此這種切割方法一般只用于對切割表面質量要求不高且不直接用于焊接的不銹鋼下料。
　　3. 氧氣數控等離子切割機
　　氧氣數控等離子切割機以氧氣作為工作氣體，主要用于切割碳鋼、鋁。氧的離解熱高、攜熱性好，粒子復合時的放熱量大，投入切割的熱量多，因此可獲得較高的切割速度。在加工碳鋼時，因切割過程中的鐵—氧反應提供了大量的附加熱量，促進了切割速度的進一步提高。
　　4. 氬—氫氣數控等離子切割機
　　氬—氫氣數控等離子切割機以氬和氫的混合氣體作為工作氣體，主要用于切割不銹鋼和鋁。氬易電離，可形成穩定的等離子弧，加之原子量大，等離子流的動量也大。而氫的導熱性好，電離粒子復合時放熱量高。兩者相結合能形成穩定、能量密度高、弧柱長的等離子弧，切割能力強，切口寬度和切割面斜角較小，切口光潔，切割中產生的氮氧化物較少，是等離子切割中切割質量較好的一種方法。但這種切割方法使用混合氣體作為工作氣體，須增加一混合裝置，使氬和氫很好地混合在一起。
　　由于氬氣和氫氣的價格較高，且氫氣為危險氣體，一般這種切割方法主要用于切割其他等離子切割無法加工的對切口要求較高的較厚不銹鋼和鋁工件，且使用環境符合安全要求的情況下。
　　5. 氮氣水渦流數控等離子切割機
　　氮氣水渦流數控等離子切割機以氮氣作為工作氣體，主要用于切割不銹鋼和鋁。工作氣體通過渦流環形成渦旋氣流，使等離子流也以渦旋方式射向工件，從而可獲得一個斜角極小的切割邊。在工作氣體的周圍，是經過處理的高壓水流，使電弧能量密度大大提高，形成了溫度極高、挺度好及流速大的等離子弧。另外，部分水離解成氫和氧，對切割過程也有一定的促進作用。

二、常用數控等離子切割機方式比較
　　在上面我們介紹的幾類數控等離子切割機加工方式中，出于對成本方面的考慮，目前在國內市場應用較多的為空氣數控等離子切割機與氧氣數控等離子切割機，為方便用戶比較兩類設備的優點，下面我們詳細比較一下。
　　首先空氣數控等離子切割機的優勢在于能夠在常態上實現等離子加工，而不需要配備專用的氣體輔助，進而使切割加工成本更為經濟；但存在缺點在于切割面上附有氮化層，焊接時焊縫中會產生氣孔，因此用于焊接的切割邊，需用砂輪打磨，去除氮化層。此外由于存在氧化作用，電極和噴嘴易損耗，使用壽命較短。
　　整體來看，由于空氣數控等離子切割機所采用的壓縮空氣的成本較低，這種切割方法在大批量的非焊接碳鋼板的切割中使用較為廣泛。
　　而與空氣數控等離子切割機相比，氧氣數控等離子切割機在切割碳鋼時有以下優點：
　　1. 切割速度更快；
　　2. 切割面更光潔，呈金屬光澤，尤其是無氮化層，切割后可直接用于焊接；
　　3. 切口下緣不粘渣；
　　4. 切割變形小，精度高。
　　但氧氣數控等離子切割機的缺點也是存在的，主要表現在因氧化作用強，在切割過程中電極損耗更快，且割嘴使用壽命短導致了設備的使用成本在耗材方面的投入相對較高；此外氧氣數控等離子切割機加工的切割面斜角也相對較大。

三、數控等離子切割機割炬保養
　　對于不同的切割材料及切割要求，有多種等離子切割方法可以選用。下面從切割速度、切割質量、切割變形、焊前處理、操作成本等方面，對切割不銹鋼、鋁和碳鋼時常用數控等離子切割機進行比較，具體操作時可根據不同的切割要求選用合適的切割方法，此外對于割炬的使用保養方面我們也應該有所注重并規范日常操作，在實際執行過程中，可以通過以下幾方面予以控制：
　　1. 準確地裝配割炬；準確、仔細地安裝割炬，確保所有零件配合良好，確保氣體及冷卻氣暢通流暢。在O型環上加適當的潤滑油，以O 型環變亮為準，不可多加。
　　2. 避免割炬碰撞損壞；為了避免割炬碰撞損壞，應該準確地編程避免系統超限行走，安裝防撞裝置能有效地避免碰撞時割 炬的損壞。
　　3. 清洗割炬的連接螺紋；在更換消耗件或日常維修檢查時，一定要保證割炬內、外螺紋清潔，如有必要，應清洗或修復連接螺紋。
　　4. 消耗件在完全損壞前要及時更換；消耗件不要用完全損壞后再更換，由于嚴峻磨損的電極、噴咀和渦流環將產生不可控制的等離子弧，極易造成割炬的嚴峻損壞。所以當第一次發現切割質量下降時，就應該及時檢查消耗件。安裝將所有的部件放在干凈的絨布上，避免臟物粘到部件上。
　　5. 清洗電極和噴咀的接觸面；在很多割炬中，噴咀和電極的接觸面是帶電的接觸面，假如這些接觸面有臟物，割炬則不能正常工作，應使用過氧化氫類清洗劑清洗。
　　6. 經常檢查氣體和冷卻氣；天天檢查氣體和冷卻氣流的活動和壓力，假如發現活動不充分或有泄漏，應立刻停機排隊故障。