Podczas cięcia plazmowego krawędź metalu nie zawsze tworzy kąt prosty z powierzchnią blachy. Zamiast pionowej ścianki powstaje niewielki skos, który może utrudniać spawanie, montaż lub dalszą obróbkę detalu. Problem nasila się przy nieprawidłowych ustawieniach palnika, nadmiernym zużyciu części eksploatacyjnych oraz niewłaściwej prędkości cięcia. Aby ograniczyć odchylenia, trzeba zrozumieć, jak strumień plazmy oddziałuje na materiał.
Dlaczego strumień plazmy powoduje powstawanie skośnych krawędzi?
Cięcie plazmowe polega na miejscowym topieniu metalu za pomocą łuku elektrycznego i usuwaniu stopionego materiału strumieniem gazu. Łuk nie ma jednak jednakowej średnicy na całej długości. Jego kształt i rozkład energii wpływają na szerokość szczeliny cięcia.
W rezultacie górna część szczeliny może być szersza lub węższa od dolnej. Tak powstaje odchylenie krawędzi od pionu, nazywane kątem ukosowania.
Pewien stopień ukosowania wynika z samej charakterystyki procesu. Dodatkowe znaczenie ma kierunek ruchu palnika. W typowych systemach z wirowym przepływem gazu jedna strona szczeliny uzyskuje zwykle bardziej prostopadłą krawędź niż druga.
Jak wysokość palnika wpływa na kąt cięcia?
Zbyt duża odległość dyszy od powierzchni blachy powoduje rozszerzanie się strumienia plazmy. Wówczas górna część szczeliny staje się szersza od dolnej, a krawędź uzyskuje dodatni kąt ukosowania.
Przy zbyt małej odległości może wystąpić odwrotna sytuacja. Strumień usuwa więcej metalu w dolnej części szczeliny, powodując ujemny kąt ukosowania.
Dlatego wycinarki plazmowe CNC wymagają prawidłowego ustawienia wysokości roboczej palnika. Jeżeli maszyna wykorzystuje automatyczną regulację wysokości na podstawie napięcia łuku, trzeba również sprawdzić jej ustawienia i działanie.
Czy niewłaściwa prędkość cięcia powoduje ukosowanie krawędzi?
Zbyt szybki ruch palnika sprawia, że łuk nie przekazuje wystarczającej ilości energii do dolnej części materiału. Szczelina może być wtedy szersza u góry, a przy dolnej krawędzi pojawia się trudny do usunięcia żużel.
Zbyt mała prędkość również pogarsza geometrię cięcia. Dłuższe oddziaływanie łuku może prowadzić do nadmiernego wytapiania metalu i powstawania ujemnego ukosowania.
Prędkość należy dobierać do grubości blachy, rodzaju materiału, natężenia prądu oraz parametrów zastosowanego palnika.
Dlaczego zużyta dysza pogarsza prostopadłość cięcia?
Dysza odpowiada za odpowiednie ukształtowanie strumienia plazmy. Podczas eksploatacji jej otwór stopniowo się zużywa. Jeżeli traci okrągły kształt, łuk może odchylać się od właściwego kierunku.
Podobne problemy powodują zużyta elektroda, uszkodzony pierścień zawirowujący gaz oraz zanieczyszczenia w instalacji sprężonego powietrza.
Charakterystycznym objawem nierównomiernego zużycia dyszy jest sytuacja, w której przeciwległe krawędzie tego samego detalu mają różne kąty nachylenia.
Jak ustawienie palnika i blachy wpływa na geometrię detalu?
Palnik powinien znajdować się prostopadle do powierzchni materiału. Nawet niewielkie odchylenie jego osi może powodować powstawanie skośnych krawędzi.
Znaczenie ma również płaskość blachy. Jeżeli materiał jest wygięty, odległość między dyszą a jego powierzchnią zmienia się podczas ruchu. Może to prowadzić do różnic w jakości cięcia na poszczególnych odcinkach konturu.
Jak ograniczyć odchylenia krawędzi od pionu?
Diagnostykę najlepiej rozpocząć od sprawdzenia dyszy i elektrody, ustawienia palnika oraz płaskości materiału. Następnie należy zweryfikować wysokość cięcia, prędkość posuwu, natężenie prądu i parametry gazu zgodnie z dokumentacją źródła plazmy.
Pomocne jest wykonanie próbnego cięcia i pomiar kąta krawędzi. Zmieniając pojedyncze ustawienia, można ustalić, które z nich odpowiada za odchylenia. Prawidłowa regulacja ogranicza konieczność szlifowania detali i zmniejsza liczbę części wymagających poprawek.
