Как заказать плазменную резку: толщины, точность кромки, чертёж и заявка

Когда плазма, а когда лазер

Плазменная резка выигрывает на толстой конструкционной стали и крупных деталях под сварку: там её скорость важнее, чем узкий рез и точность лазера. Подробное сравнение трёх способов — в статье «Лазерная, плазменная или гидроабразивная резка», а как цех подбирает ток, сопло и газ — в статье «Плазменная резка: как выбрать ток, сопло и газ». Здесь — что это значит для заказчика.

Три вопроса, которые решают выбор:

• Точность размеров. В справочном приложении А ГОСТ Р ИСО 9013-2022 лазерной резке (до 32 мм) соответствует класс 1 предельных отклонений, плазменной и кислородной — класс 2. Разница заметная: например, для детали размером от 35 до 125 мм из листа толщиной свыше 6,3 до 10 мм это ±0,30 мм в классе 1 и ±1,3 мм в классе 2 (таблицы 6 и 7).
• Кромка. У плазмы одна сторона реза всегда со скосом. По руководству Hypertherm самая прямая кромка — справа по ходу резака, левая всегда имеет некоторый скос, а угол больше 5° указывает на неполадку. Цех обходит контур так, чтобы скос уходил в отход.
• Толщина. Стандарт распространяется на плазменные резы толщиной от 0,5 до 150 мм, на лазерные — от 0,5 до 32 мм.

ЗТВ и окалина. Плазма — термический процесс: у кромки есть зона термического влияния, а при резке на воздухе или кислороде — окисленная поверхность. По Hypertherm при воздушной плазме поверхность реза частично азотируется и окисляется, и это может дать поры при сварке по такой кромке. Если кромку будут варить или красить, скажите об этом в заявке — цех выберет газ или добавит зачистку.

Какие толщины режут установки

Паспортная «максимальная толщина» — не рабочая. Производители указывают для одной установки три разные цифры:

У Hypertherm XPR300 по конструкционной стали пробивка — до 45 мм на стандартном кислородном процессе и до 50 мм с аргоновой поддержкой, разделительный рез — до 80 мм; по нержавейке — 38 и 75 мм, по алюминию — 38 и 50 мм.

Что это значит для заказа:

• Толще предела пробивки рез начинают только с края листа. Внутренние контуры и отверстия в такой детали плазмой не вырезать без предварительного отверстия.
• Ближе к максимуму — ниже скорость и хуже кромка. Если деталь близка к пределу установки цеха, спросите, какой класс кромки он гарантирует на этой толщине.
• Нержавейка и алюминий режутся хуже конструкционной стали. Для алюминия ГОСТ Р ИСО 9013 прямо предупреждает: значения Rz5 примерно вчетверо выше табличных ожидаемы, а волнистость кромки у алюминия, титана, магния и меди может не позволить оценить Rz5 по стандарту.

Какой файл нужен

Плазменному столу нужен тот же DXF в масштабе 1:1, что и лазеру: каждая деталь отдельным файлом или отдельным блоком, только контуры реза, замкнутые, без дублей, размеров и рамок. Подробные требования — в статье «Как подготовить DXF для лазерной резки»: для плазмы они те же.

Два отличия от лазера:

• Ширина реза больше. По таблице резки Hypertherm Powermax на конструкционной стали при 65 А ширина реза — от 1,3 мм на листе 3 мм до 2,8 мм на листе 25 мм. Её компенсирует программа, но паз уже ширины реза плазмой не получить.
• Мелкие элементы. Острые внутренние углы, узкие перемычки и мелкие отверстия плазма выполняет хуже лазера. Минимальную перемычку и расстояние от отверстия до края согласуйте с цехом — они зависят от толщины, тока и технологии установки.

Если на детали есть размеры с допусками, резьбы, фаски или отверстия под сверление, приложите PDF-чертёж. Спецификация «файл — количество» избавит от путаницы, когда деталей много.

Отверстия: резать или сверлить

Hypertherm даёт общее правило: отверстие диаметром не меньше толщины листа — лист 12 мм, отверстие от 12 мм. Отверстия меньше 1″ (25,4 мм) Hypertherm советует резать на 60 % скорости из таблицы резки и начинать подвод из центра отверстия. Конусность и некруглость Hypertherm называет типичными недостатками плазменных отверстий — их и устраняют специальные технологии.

Специальные технологии расширяют возможности, но это опции конкретной установки:

• Hypertherm True Hole — на системах XPR и HPRXD, для конструкционной стали толщиной до 25 мм, при отношении диаметра к толщине от 2:1 до 1:1. Hypertherm позиционирует её как способ получить отверстия под болт без сверления.
• Kjellberg Contour Cut — на установках HiFocus, для конструкционной стали: мелкие контуры, узкие перемычки и отверстия с отношением диаметра к толщине 1:1.

Маркировку центров под сверление уточните у цеха: режим маркировки есть не на каждой установке — у Kjellberg HiFocus он указан в брошюре отдельным током.

Что указать в заявке

Класс реза. По разделу 9 и п. 10.2.2 ГОСТ Р ИСО 9013 качество задают тремя цифрами: диапазон допуска перпендикулярности или наклона u (1–5), диапазон средней высоты профиля Rz5 (1–4) и класс допусков размеров (1 или 2). Допуск перпендикулярности растёт с толщиной:

Пример. Лист 16 мм. Диапазон 3: u = 0,4 + 0,01 · 16 = 0,56 мм; диапазон 4: u = 0,8 + 0,02 · 16 = 1,12 мм. Размеры детали 300 мм в классе 2 для толщины свыше 15 до 20 мм — ±1,9 мм (таблица 7). Если такой точности мало для сборки, это аргумент за лазер, фрезерование кромки или сверление по кондуктору.

Зачистка отдельной строкой. При оценке качества по ГОСТ Р ИСО 9013 шлак на поверхности реза и выхваты у начала реза не учитывают (п. 7.2.1). Значит, грат и окалина сами по себе не брак по стандарту — их удаление нужно заказать.

Чей металл. При давальческом металле оговорите, как цех отчитается за расход и вернёт остатки — см. «Давальческий металл: как оформить». Массу листов и деталей для сверки прикиньте в калькуляторе массы металла.

Как принять кромку

ГОСТ Р ИСО 9013 задаёт условия, которые стоит взять в договор:

• Мерить на очищенной поверхности. Измерения выполняют на очищенных щёткой от оксидов поверхностях реза (п. 6.2.1).
• Не мерить начало и конец реза. Классы допусков не применяют к началу и концу реза, а u и Rz5 — к участкам малых радиусов и острых углов (приложение А).
• Длинные узкие детали — отдельно. Таблица 7 для плазменной резки действует для деталей с отношением длины к ширине не более 4:1 и длиной реза не менее 350 мм. Для более вытянутых деталей предельные отклонения указывает изготовитель — согласуйте их до заказа.

Чем проверить:

Практический вывод: для заказчика без лаборатории реально проверяемы размеры и перпендикулярность. Требование по Rz5 ставьте, только если цех или вы сможете его измерить.

Первая деталь. Попросите проверить её до запуска партии: размеры, перпендикулярность кромки, отверстия, сторону скоса. Партия — по согласованному плану: размеры выборочно, внешний вид и грат — у всех деталей. Общий порядок приёмки и что делать при браке — в статье «Как принять детали от цеха».