Pracovní příležitosti ve strojírenství 20. - Hadyna
Pracovní příležitosti ve strojírenství 20. - Hadyna
Pracovní příležitosti ve strojírenství 20. - Hadyna
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
zúžení. Plazmový paprsek vyžaduje silný proud<br />
plynu vstupující do katodové oblasti, která se<br />
nachází mezi elektrodou a tryskou. Plazma generována<br />
u svařovacího oblouku využívá z větší<br />
části plynu jako stínicí a ochranný prostředek pro<br />
svařovací proces. Rozdílná konstrukce hořáku je<br />
zobrazena na obr. č. 2 [1, 5].<br />
Řezací hořák je více komplexní a jeho<br />
nejdůležitějši složku tvoří tryska a volba její<br />
geometrie. Pro názornou ukázku je předsta<strong>ve</strong>no<br />
tělo manuálního hořáku PowerMax 380 od fi rmy<br />
Hypertherm [3].<br />
Tělo hořáku se skláda z hlavy hořáku (1),<br />
rukojeti (2), bezpečnostní klapky (3), spínače (4),<br />
pružiny klapky (5), přívodní sady hadic a kabelů<br />
(7) a dalších komponentů.<br />
Na hlavu hořáku se nasazují spotřební díly,<br />
mezi které patří: ochranný kryt (1), řezací tryska (2,<br />
3), elektroda (4) a vířivý kroužek (5), viz. obr. č. 4.<br />
Přívodní hadice dodávají řeznému procesu<br />
potřebný tlak plynu, který proudí přes spotřební<br />
díly nasazené na hlavě hořáku. U<strong>ve</strong>dená<br />
konstrukce na obr. č. 4 je využita pro manuální<br />
řezání a je uzpůsobena pro pohodlnou manipulaci.<br />
Tomu přispívá vrtaný vířívý kroužek (5), který<br />
zastává dvojí funkci. První z nich je tvorba rotace<br />
plynu směřované do katodové oblasti hořáku,<br />
čímž se zajistí větší zúžení plazmatu a rovněž<br />
zvýšení teploty paprsku. Druhou roli vířivého<br />
kroužku je možné využít pro chlazení těla hořáku,<br />
elektrody a částečně i trysky. Tím se zvyšuje<br />
účinnost řezání a také životnost trysky [3].<br />
Hoření oblouku může probíhat <strong>ve</strong> dvou<br />
módech. První z nich je tzv. nepřenesený, který<br />
hoří mezí elektrodou (-) a tryskou (+). Druhý<br />
mód je tzv. přenesený, což znamená, že řezaný<br />
materiál je zapojen na anodu (+). Oba případy<br />
jsou znázorněny na obrázku č. 5. Nepřenesný<br />
mód je často využíván u plazmového sprejování,<br />
např. povrchových nástříků. Nevýhodou tohoto<br />
zapojení je vysoká tepelná deformace trysky.<br />
Je nutné zdůraznit vliv trychtýřovité trysky<br />
v hořáku na řezný proces. Konstrukce a geometrie<br />
trysky může ovlivnit řezný výkon, životnost<br />
trysky a kvalitu řezu. Výrobci se při výrobě orientují<br />
poměrem délky kanálku v trysce k průměru<br />
kanálku 3 : 1. Pro příklad je možné uvést, že pro<br />
100A zdroj se v praxi setkáváme s průměrem<br />
kanálku okolo 1,5 mm a délky okolo 4,5 – 6 mm.<br />
Tyto základní geometrické rozměry mohou ovlivnit<br />
napětí oblouku a řeznou rychlost. Proudění<br />
plynu skrz otvor v trysce působí na celkový řezný<br />
proces a současně generuje přídavnou dynamickou<br />
sílu paprsku. Vysoká teplota paprsku<br />
natavuje materiál a proudění tzv. „studeného<br />
plynu”, který není ionizován, odplavuje ta<strong>ve</strong>ninu<br />
z řezné spáry a chemicky s ní reaguje. Změnou<br />
tlaku plynu můžeme tento parametr přízpůsobit<br />
optimálnímu řeznému procesu. Další vliv proudění<br />
plynu a jeho chemického složení se může<br />
ovlivnit tvorba strusky, která se vytváří na spodní<br />
hraně řezu. Za ideální produkt řezání se považuje<br />
bezstruskový řez [2, 4].<br />
3. PLAZMOVÉ PLYNY<br />
Stínicí a plazmové plyny jsou nezbytnou<br />
součástí u svařování a řezání. Stínicí plyny se<br />
využívají především u svařování k ochraně<br />
ta<strong>ve</strong>niny před okolní atmosférou, kdežto u řezání<br />
se využívá pro ochranu spotřebních dílů před<br />
odstřikem ta<strong>ve</strong>niny z povrchu řezu. Plazmové<br />
plyny ovlivňují několik parametrů během řezání.<br />
Jedná se hlavně o výši napětí na oblouku a dále<br />
působí na metalurgické a chemické pochody<br />
Obr. č. 4 – Skladba spotřebních dílů<br />
Obr. č. 5 – Přenesený a nepřenesený mód<br />
Obr. č. 6 – Manuální plazmové zařízení HP600, Zeta 40<br />
probíhající v ta<strong>ve</strong>ninách. V dnešní době se pro<br />
manuální řezání využívá vzduchu, který vykazuje<br />
vysokou produktivitu u konstrukčních ocelí.<br />
Méně vhodný je pro řezání nerezových ocelí a hliníku.<br />
Pro tyto materiály se využívají plyny na bázi<br />
argonu a vodíku.<br />
Pro dosažení čistých bezstruskových řezů<br />
u konstrukčních ocelí <strong>ve</strong>lkých tlouštěk je osvědčený<br />
čistý kyslík, kde se během řezného procesu<br />
využívá i samospalovacího účinku oxidu železa<br />
(FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) [4].<br />
4. ZÁVĚR<br />
Využití tepelného plazmatu pro dělení<br />
kovových materiálů je v dnešní praxi <strong>ve</strong>lmi<br />
rozšířené. Tato technologie je dostupná<br />
a kvalitou konkurence schopná i jiným metodám<br />
jako je např. dělení laserem. Manuální řezání<br />
s využitím vzduchového média a in<strong>ve</strong>rtorové<br />
technologie zvyšují mobilitu tohoto zařízení<br />
a nacházejí proto uplatnění na různých<br />
technologie svařování<br />
montážích i pracich v halách. Mezi nejznámější<br />
výrobce manuálních plazmových zařízení se řadí<br />
Hypertherm, Thermodynamics, Esab, Migatronic<br />
(viz. obr. č. 6) [3].<br />
[1] BOULOS, M.I; FAUCHAIS, P.; PFENDER,<br />
E. Thermal plasmas: Fundamentals and Application:<br />
Volume 1. New York: Plenum publishing<br />
corporation, 1994, 452 p. ISBN 0-306-44607-3.<br />
[2] HYPERTHERM. Stainless plate product,<br />
Adapted from „20 Years to practical plasma“.<br />
[3] Hypertherm - Plasma Cutting Equipment<br />
[online]. 2006 [cit. 2006-06-15]. Dostupný<br />
z WWW: .<br />
[4] RAMAKRISHNAN, S. et al. Infl uence of<br />
gas composition on plasma arc cutting of mild<br />
steel. Appl. Phys. 2000, vol. 33, s. 2288-2299.<br />
[5] VILARINHO, L.O. De<strong>ve</strong>lopment of Experimental<br />
and Numerical Techniques for TIG<br />
Arc Characterisation. Uberlandia: Uni<strong>ve</strong>rsidade<br />
Feredal de Uberlandia, 2003, 218 s., Brazil.<br />
SVĚT SVARU / 19
Change language