Производители и компании, занимающиеся обработкой металла, а также плазменной резкой могут быть удивлены, узнав, какой долгий путь прошел процесс плазменной резки металла, чтобы эволюционировать к его сегодняшнему состоянию. Технология развилась до такой степени, что края реза стали гладкими, а диаметр вырезаемых отверстий сократился до размеров крепежных элементов.

Плазменная резка прошла длинный путь с момента ее изобретения во второй половине 1950х годов инженерами компании Union Carbide Corp. Сейчас это один из наиболее широко используемых процессов резки листового металла с разнообразием возможностей в раздичных отраслях промышленности.

Первые системы плазменной резки (см. рис. 1) использовались в первую очередь для резки нержавеющей стали и алюминия от 12 до 150 мм. Такие системы, примитивные по современным стандартам, были в то время наиболее практичным методом резки тяжелых цветных металлических листов.

Рис. 1 Фото: thefabricator.com

Большинство из них были оборудованы механизмами в стиле пантографа с перемещением по осям X и Y. Они использовали либо фотоэлемент или же магнитное устройство для трассировки линий чертежа.

На протяжении 1960-х годов инженеры постоянно трудились над улучшением качества резки и увеличением срока службы расходных сопел и электродов резака. Резка металла с помощью плазмы как раз начала набирать обороты в течение этого периода благодаря возможности вырезать сложные формы в цветных металлах еще и с большой скоростью.

В 1968 году была изобретен и представлен радиальный впрыск воды. Эта технология предусматривала использование в сопле чистой воды, которая радиально (вдоль радиуса) впрыскивалась в плазменную струю тем самым заставляя ее сжиматься в дугу. Таким образом удалось увеличить плотность энергии и одновременно охлаждать сопло, что в свою очередь положительно сказалось на скорости и качестве плазменной резки и на возможности резать углеродистые стали в 4-6 раз быстрее, чем с помощью кислородной резки.

В то же время совершенствовался и автоматический привод для перемещения резака по XY координатам. Начали развиваться микропроцессорные технологии, что несомненно, позволяло использовать их в качестве мозга для управления плазменной резкой. Процесс резки ставал все более автоматизированным и производительным.

В 1970-х технология плазменной резки практически заменила кислородную резку металла и использовалась уже для резки листов толщиной от 6 до 25 мм. Для металлов толщиной более 25 мм резка на основе кислорода еще могла являться альтернативой.

1957 – компанией Union Carbide был разработан процесс плазменной резки металла.

1962-1967 – разработан метод двойной дуги плазменного потока, что улучшило качество резки цветных металлов.

1968 – радиальный впрыск воды. Более ровные края реза и более высокие скорости. Возможность резки углеродистых сталей с приемлемым качеством.

1970-1979 – автоматизировано управление высотой резака в зависимости от толщины металла, что положительно сказывалось на сроке службы расходных деталей.

Рис. 2 Появление плазменной резки на основе кислорода положительно сказалось на качестве и эстетическом виде краев реза (внизу), чем было до этого (вверху), когда резка осуществлялась на основе азота.

1980-1984 – были представлена система плазменной резки на основе кислорода. Что помогло улучшить края реза металла (см. рис. 2).

1990 – разработаны источники питания с использованием широтно-импульсной модуляции и управляемыми выходами тока. Началось уменьшение размеров систем плазменной резки в том числе благодаря инверторным технологиям источников питания.1984-1990 – последующие разработки в области плазменной резки привели к снижению уровней мощности и механизации резки тонких листов металла.

1992 – реализован микропроцессорный способ регулирования давления плазменных газов, а также регулирование выходной силы тока источника питания. Это позволило увеличить «время жизни» расходных деталей для плазмы в 4-6 раз, что соответственно привело к снижению стоимости плазменной резки.

1996 – появились автоматизированные системы контроля потока газа. Первые станки с ЧПУ.

1996-2006 – множество различных усовершенствований связанных с развитием компьютерных технологий, что привело к практически полной автоматизации многих параметров процесса резки. Благодаря этому работа операторов станков плазменной резки значительно упростилась, а сам процесс резки опирался уже не столько на опытность оператора сколько на внимательность.