فهرست مطالب
برش پلاسما به عنوان یک روش ساخت فلز، مزایای متعددی نسبت به روش های دیگر دارد. این مزایا شامل مقرون به صرفه بودن، گستره وسیع تر برش فلز، دقت بالا و تکرارپذیری می باشد.
برش پلاسما یک فرآیند ساخت فلز است که از گازهای یونیزه گرم شده تا دمای بالای 200000 درجه سانتیگراد برای ذوب مواد فلزی استفاده می کند. این گاز که تحت فشار زیاد خارج می شود، مواد را ذوب می کند و مواد را از برش خارج می کند. توجه به این نکته مهم است که این فرآیند فقط روی مواد رسانای الکتریکی مانند فولاد ضد زنگ، مس، آلومینیوم و سایر فلزات کار می‌کند. به عبارت دیگر، برش پلاسما نمی تواند سنگ، کاغذ، شیشه و دیگر هادی های ضعیف الکتریسیته را برش دهد.
جهت اطلاع از قیمت خدمات برش کلیک نمایید.
این تکنیک از نظر مقرون به صرفه بودن در مورد برش فلزات ضخیم بی رقیب است. علاوه بر این، همه کاره است و به هزینه نگهداری ابزار کم نیاز دارد. همچنین دارای دقت برش بالایی است که آن را برای برش قطعات با هندسه های پیچیده ایده آل می کند.
با دانستن اجمالی برش پلاسما، اجازه دهید کمی در مورد تاریخچه آن بدانیم.
فرآیند برش پلاسما از سال 1957 وجود داشته است. این فرآیند به عنوان توسعه فرآیند GTAW (جوشکاری قوس تنگستن با گاز) آغاز شد. کاربرد اصلی آن در ابتدا برش صفحات فولادی و آلومینیومی با ضخامت های بین نیم اینچ تا شش اینچ بود.
برش های پلاسما که در این دوره استفاده می‌شد غیرقابل پیش بینی بودند و دقت موجود در برش های امروزی را نداشتند. همچنین الکترودها و نازل های مورد استفاده به دلیل گرمای تجربه شده در طول فرآیند به سرعت خراب می شوند. تغییر نازل ها و الکترودها اغلب برش پلاسما را در این دوران گران می کرد.
با این حال، در اواخر دهه 1960 و اوایل دهه 1970، این تکنیک زمانی که مهندسان یک مشعل دو جریان را ایجاد کردند، پیشرفتی را تجربه کرد. این مشعل به بهبود طول عمر الکترودها و نازل ها کمک کرد و در عین حال کیفیت و دقت برش ها را افزایش داد.
مهندسان از دهه 1970 برای کنترل دود و دود استفاده کردند که در ابتدا در طی فرآیند برش با معرفی یک صدا خفه کن و میز آب مشاهده می شد. آنها همچنین نازل‌های بهتری طراحی کردند که به بهبود دقت قوس کمک می‌کرد و به اپراتورها و ماشین‌کاران امکان تنظیم دقیق را می‌داد.
دهه 1980 یک دوره آزمایش برای مهندسان بود زیرا آنها چندین ویژگی جدید را طراحی و اجرا کردند. این ویژگی ها شامل برش های پلاسما مبتنی بر اکسیژن است و کنترل بهتری را با سطوح مختلف توان ارائه می دهد. آنها همچنین بر قابل حمل بودن واحد برش پلاسما تمرکز کردند و آنها را ارگونومیک تر کرد.
در دهه 1990، برش های پلاسما با کیفیت بالا به دلیل استفاده از فرآیندهای اکسیژن بادوام در بازار بودند. این فرآیندهای اکسیژن بادوام همراه با یک سیستم نازل جدید به برش‌کننده‌های پلاسما این دوره توانایی چهار برابر کردن چگالی انرژی دوره‌های قبلی را داد.
از دهه 1990 تا به امروز، تمرکز مهندسان بر روی گزینه های قدرت و کنترل ها و بهبود کارایی بوده است. آنها همچنین دقت برش های پلاسما را بهبود بخشیده اند، با مدل های امروزی لبه های تیزتر و برش های دقیق تر. قابلیت حمل و اتوماسیون از دیگر جنبه‌های مهندسین برش پلاسما است که با در گردش بودن واحدهای دستی بیشتر، به طور قابل توجهی بهبود یافته‌اند.
جهت اطلاع از قیمت الکترود کلیک نمایید.
فرآیند برش پلاسما شامل استفاده از گرما برای ذوب فلز به جای برش مکانیکی است. برش های پلاسما با ارسال یک قوس الکتریکی از طریق گاز کار می کنند. سپس این گاز از یک دهانه منقبض (نازل) عبور می کند. باز شدن محدود باعث می شود که گازها با سرعت زیاد از طریق آن فشرده شوند و پلاسما را تشکیل دهند. برش قطعه کار مستلزم قرار دادن نوک برش کاتر پلاسما به قطعه کار است. همچنین توجه داشته باشید که به دلیل رسانایی پلاسما، نیاز به اتصال قطعه کار از طریق میز برش به زمین وجود دارد.
نوع گاز مورد استفاده در طی فرآیند به روش برش، مواد برش و ضخامت بستگی دارد. علاوه بر اطمینان از تشکیل یک جت پلاسما، گاز مورد استفاده همچنین باید به بیرون راندن مواد مذاب و اکسید از برش کمک کند. رایج ترین گازهای مورد استفاده برای برش پلاسما عبارتند از:
آرگون یک گاز بی اثر است و قوس پلاسمایی آن پایدار است. پایداری به این معنی است که این گاز به سختی با هر فلزی در دماهای بالا واکنش نشان می دهد. الکترودها و نازل هایی که برای برش آرگون استفاده می شوند، اغلب عمر مفید بیشتری نسبت به گازهای دیگر دارند.
گاز آرگون در حین برش به دلیل قوس پلاسمایی کم و آنتالپی آن دارای محدودیت است. همچنین، هنگام برش با استفاده از آرگون در یک محیط حفاظتی آرگون، مسلماً مشکلات سرباره وجود دارد. این در درجه اول به دلیل کشش سطحی فلز مذاب است که حدود 30 درصد بیشتر از کشش سطحی موجود در محیط نیتروژن است. این مشکلات یکی از دلایلی است که به ندرت از آرگون برای برش پلاسما استفاده می شود.
نیتروژن پایداری قوس پلاسما و جت انرژی بالاتری نسبت به آرگون دارد، به خصوص با منبع ولتاژ بالاتر. همچنین، حداقل سرباره را در لبه های پایینی برش ایجاد می کند، حتی هنگام برش فلزاتی مانند آلیاژ پایه نیکل و فولاد ضد زنگ که ویسکوزیته بالایی دارند.
گاز نیتروژن به عنوان یک گاز مستقل یا در ترکیب با گازهای دیگر عمل می کند. همچنین برش با سرعت بالا فولاد کربنی را تسهیل می کند.
هوا دارای 78 درصد نیتروژن و 21 درصد اکسیژن حجمی است که آن را گازی مناسب برای برش پلاسما می کند. ترکیب اکسیژن هوا آن را به یکی از سریع ترین گازهای مورد استفاده در برش فولاد کم کربن تبدیل می کند. همچنین از آنجایی که هوا در همه جا وجود دارد، کار کردن با آن یک گاز مقرون به صرفه است.
از جنبه منفی، الکترود و نازل مورد استفاده برای این فرآیند معمولاً عمر مفید کوتاهی دارند و در نتیجه باعث کاهش هزینه و کاهش راندمان می‌شوند. همچنین استفاده از هوا به عنوان گاز مستقل مشکل ساز است زیرا باعث آویزان شدن سرباره و اکسیداسیون برش می شود.
مانند هوا، اکسیژن نیز سرعت برش فولاد کم کربن را افزایش می دهد. استفاده از برش قوس پلاسما با انرژی بالا و دمای بالا برای اکسیژن سرعت آن را افزایش می دهد. با این حال، برای استفاده از اکسیژن، بهتر است آن را با الکترودهایی جفت کنید که در دمای بالا و مقاوم در برابر اکسیداسیون هستند.
نقش هیدروژن اغلب به عنوان یک گاز کمکی برای مخلوط شدن با سایر گازهای برش پلاسما است. یکی از رایج ترین ترکیبات هیدروژن و آرگون است که یکی از قوی ترین گازها را در برش پلاسما تولید می کند.
اختلاط آرگون با هیدروژن به طور قابل توجهی ولتاژ قوس، آنتالپی و توانایی برش جت پلاسما آرگون را افزایش می دهد. راندمان برش این ترکیب نیز هنگام فشرده شدن توسط جت آب افزایش می یابد.
گازهای کمی وجود دارد که معمولاً در برش پلاسما استفاده می شود. جدول زیر این گازها، مواد بریده شده و مزایای گاز را در رابطه با مواد نشان می دهد.
مواد زیادی برای برش پلاسما استفاده می شود. این در درجه اول به این دلیل است که این فرآیند می تواند هر ماده رسانا را برش دهد. در زیر رایج ترین مواد برای این تکنیک آورده شده است.
آلومینیوم رسانا است و برش پلاسما را به یک فرآیند ایده آل برای ساخت آن تبدیل می کند. علاوه بر این، این فرآیند با فلزات ضخیم تر در مقایسه با سایر روش های ساخت آلومینیوم، مانند برش لیزر، مزایایی را ارائه می دهد. می تواند آلومینیوم را با ضخامت تا 160 میلی متر برش دهد.
فولاد ملایم نوعی فولاد با محتوای کربن کم است که معمولاً حداکثر 2.1٪ است. یکی از رایج ترین قالب های فولادی است که به دلیل خواصی که برای بسیاری از اهداف دارد مناسب است. همچنین، به دست آوردن فولاد نرم گران نیست و خواص آن مانند استحکام ضربه ای بالا، جوش پذیری و شکل پذیری بالاست.
فولاد ضد زنگ آلیاژی از آهن است که هم در برابر خوردگی و هم مقاوم در برابر زنگ زدگی است. برش پلاسما یکی از موثرترین روش های ساخت این فلز است، زیرا اجازه می دهد تا ضخامت برش تا 30 میلی متر برسد. نمرات فولاد ضد زنگ ایده آل برای برش عبارتند از: 304، 304L، 316، 316L، 321، 310S، 317، و غیره.
برنج فلز دیگری است که به راحتی با استفاده از برش پلاسما ساخته می شود. این به دلیل ماهیت بسیار رسانایی آن است. با این حال، هنگام ساخت برنج با استفاده از این روش، بهتر است این کار در مناطقی با تهویه مناسب انجام شود. این به این دلیل است که برنج حاوی روی است و استنشاق دودهای حاوی روی سوزان برای سلامتی مضر است.
مس رسانایی گرما و الکتریکی تمام مواد خارج از فلزات گرانبها را دارد. از ویژگی های مهم این فلز می توان به موارد زیر اشاره کرد. مقاومت در برابر خوردگی، شکل پذیری بالا و جوش پذیری. این ویژگی ها، از جمله رسانایی بالای آن، مس را به فلزی ایده آل برای برش پلاسما تبدیل می کند. با این حال، مانند برنج، برش این فلز در مناطقی با تهویه خوب مهم است.
این فلز به دلیل قیمت پایین و چکش خواری بسیار محبوب است. در مقادیر کم، حاوی عناصری مانند منگنز، گوگرد، فسفر و سیلیکون است. چدن بسیار رسانا است، با مقاومت فشاری بالا و دمای ذوب پایین آن را برای برش پلاسما ایده آل می کند.
جهت اطلاع از خدمات برش لیزر فلزات کلیک نمایید.
استفاده از برش پلاسما برای ساخت فلز نسبت به روش های دیگر مزایای متعددی دارد، از مقرون به صرفه بودن تا بهره وری بالاتر و کیفیت برش بهتر. در اینجا برخی از مزایای دیگر وجود دارد.
در مقایسه با سایر فرآیندهای ساخت فلز مانند برش شعله یا برش واترجت، برش با برش پلاسما کیفیت برش بالاتری را برای فلزات فراهم می کند. این به دلیل عدم وجود کف باقیمانده در لبه برش فلز و ناحیه کوچکتر منطقه تحت تأثیر گرما است.
این فرآیند می تواند هر فلزی را که رسانای الکتریسیته است برش دهد که آن را بسیار متنوع می کند. به راحتی می تواند فلزاتی مانند آلومینیوم و فولاد پر آلیاژ با ضخامت متوسط و بالا را برش دهد. برای برش شیار، برنامه ریزی یا علامت گذاری فلزات عالی عمل می کند. علاوه بر این، این فرآیند همچنین می‌تواند فلزات موجود در آب را با سطوح نویز کاهش‌یافته برش دهد.
برش پلاسما 100 برابر سریعتر از برش لیزری و حدود 10 برابر سریعتر از اکسی سوخت است. به عبارت دیگر، بهره وری را بهبود می بخشد و زمان صرف شده در ساخت فلز را در مقایسه با روش های دیگر کاهش می دهد.
قطعات برش داده شده به دلیل گرمای موجود در فرآیند، دقت و کیفیت سطح بالاتری دارند. همچنین، سرعت ساخت، تکرارپذیری را بهبود می بخشد در حالی که زمان صرف شده برای ماشینکاری فلزات را کاهش می دهد.
نتیجه
برش پلاسما فرآیندی است که شامل استفاده از مرحله چهارم ماده برای برش فلزات رسانا است. این فرآیند مزایای زیادی از جمله بهره وری بالاتر، تطبیق پذیری، دقت و کیفیت سطح را ارائه می دهد.
نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *
نام*
ایمیل*
وبسایت
ذخیره نام، ایمیل و وبسایت من در مرورگر برای زمانی که دوباره دیدگاهی مینویسم.
Δ
صفحه نخست
محصولات
تلگرام
اینستاگرام
