در دنیای امروز، تکنیک های برش فلزات نقش بسیار مهمی در صنایع مختلف دارند. یکی ازروشهای پیشرفته و محبوب در این حوزه، برش پلاسما است که به دلیل دقت، سرعت بالا و قابلیت برش انواع فلزات مورد توجه بسیاری از صنایع قرار گرفته است. در کنار این روش پیشرفته، روش های دیگری همچون برش لیزر، برش رول به شیت و…. از جمله خدمات حامیران هستند که توسط شرکت ما، به مشتریان برای انتخاب بهترین روش برش ارائه می شود. در این مقاله قصد داریم به بررسی جامع برش پلاسما بپردازیم و مزایا، کاربرد ها و اصول کار آن را شرح دهیم.
برش پلاسما یک فرآیند برش است که از گاز های یونیزه شده و گرمای شدید برای ذوب کردن و برش دادن فلزات استفاده می کند. در این روش، جریانی از هوا با فشار بالا از طریق نازل به سمت سطح فلز هدایت می شود و در حین عبور از نازل، توسط قوس الکتریکی به پلاسما تبدیل می شود. دمای بسیار بالای پلاسما، فلز را در نقطه تماس ذوب کرده و فشار گاز، مواد ذوب شده را از محل برش دور می کند. این فرآیند باعث ایجاد یک برش تمیز و دقیق روی سطح فلز می شود.
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 می شد دقت موجود در برش های امروزی را نداشتند. همچنین الکترودها و نازل های مورد استفاده به دلیل گرمادر طول فرآیند به سرعت خراب می شدند. تغییر نازل ها و الکترود ها اغلب باعث گران شدن هزینه برش پلاسما در این دوران می شد.
با این حال، در اواخر دهه 1960 و اوایل دهه 1970، زمانی که مهندسان یک مشعل دو جریان را ایجاد کردند، این تکنیک 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 بخار ناشی از فرآیند برش ، اقداماتی را انجام دادند. همچنین، آنها نازل‌های بهتری طراحی کردند که دقت قوس را بهبود بخشید و به اپراتورها و ماشین‌کاران این امکان را داد تا تنظیمات را به طور دقیق‌تری انجام دهند.
دهه 1980 یک دوره آزمایشی برای مهندسان بود؛ زیرا آنها چندین ویژگی جدید را طراحی و اجرا کردند. این ویژگی ها شامل برش های پلاسما مبتنی بر اکسیژن است که 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 به دلیل استفاده از فرآیندهای اکسیژن از کیفیت بالایی برخوردار بودند. این فرآیندهای اکسیژن همراه با یک سیستم نازل جدید به برش‌دهنده‌های 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 و بهبود کارایی بوده است. آنها همچنین دقت برش های پلاسما را بهبود بخشیده اند.قابلیت حمل و اتوماسیون از دیگر جنبه‌های برش پلاسما است که با در گردش بودن واحدهای دستی بیشتر، به طور قابل توجهی بهبود یافته‌است.
فرآیند برش پلاسما به دلیل ویژگی های خاص خود توانایی برش انواع فلزات رسانا را دارد. اصل کارکرد آن بر پایه یونیزه کردن گازها و تولید پلاسما است. در فرآیند برش، جریان الکتریکی بین الکترود و قطعه کار باعث ایجاد قوس الکتریکی می شود که با عبور گاز از آن، پلاسما تولید می شود. این پلاسما قادر به ذوب سریع فلزات و ایجاد یک برش تمیز و دقیق است.
منبع تغذیه: وظیفه تأمین جریان الکتریکی مورد نیاز برای ایجاد قوس الکتریکی را بر عهده دارد.
کمپرسور هوا : برای تأمین هوا، که به عنوان ماده اولیه در تولید پلاسما استفاده می شوند.
نازل: جایی که گاز تحت فشار از آن عبور می کند و با قوس الکتریکی به پلاسما تبدیل می شود.
تورچ پلاسما : ابزاری که به کاربر اجازه می دهد جریان پلاسما را به سطح فلز هدایت کند و فرآیند برش را کنترل کند.
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 نازل 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 و مواد برش بستگی دارد. علاوه بر اطمینان از تشکیل یک جت پلاسما، گاز مورد استفاده 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.
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 مقرون به صرفه است.
الکترود و نازل مورد استفاده برای این فرآیند معمولاً عمر مفید کوتاهی دارند که در نتیجه باعث افزایش هزینه و کاهش راندمان می‌شوند.
مانند هوا، اکسیژن نیز سرعت برش فولاد کم کربن را افزایش می دهد. استفاده از اکسیژن برای برش قوس پلاسما با انرژی بالا در دمای بالا سرعت آن را افزایش می دهد.
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.
ترکیب آرگون با هیدروژن به طور قابل توجهی توانایی برش پلاسما را افزایش می دهد.
با استفاده از روش برش پلاسما فلزات مختلفی را میتوان برش داد.
رایج ترین این فلزات و آلیاژها عبارتند از :
آلومینیوم رسانا است و برش پلاسما یک فرآیند ایده آل برای برش محدود آن است.
یکی از راهکارهای برش ورقهای فولادهای کم کربن ، برش پلاسما میباشد. این فولادها معمولاً حداکثر دارای 2.1٪ کربن هستند.
فولاد ضد زنگ آلیاژی است که هم در برابر خوردگی و هم در برابر زنگ زدگی مقاوم است. برش پلاسما یکی از موثرترین روش های برش این فلز است وتا ضخامت 40 میلی متررا برش میدهد. فولاد ضد زنگ قابل برش با این روش عبارتند از: 304، 304L، 316، 316L، 321، 310S، 317 و غیره.
برنج فلز دیگری است که به راحتی با استفاده از برش پلاسما برش داده می شود. این به دلیل ماهیت بسیار رسانای آن است. با این حال، هنگام برش برنج با استفاده از این روش، بهتر است این کار را در مناطقی با تهویه مناسب انجام دهید. این به دلیل این است که برنج حاوی روی است و استنشاق دودهای حاوی روی سوزان برای سلامتی مضر است.
مس دارای رسانایی گرما و الکتریکی است. از ویژگی های مهم این فلز می توان به مقاومت در برابر خوردگی، شکل پذیری بالا و جوش پذیری اشاره کرد. . این ویژگی ها، از جمله رسانایی بالای آن، مس را برای برش پلاسما مناسب میکند. برش این فلز باید در مناطقی با تهویه خوب انجام شود.
مقاومت فشاری بالا و دمای ذوب پایین مس را برای برش پلاسما مناسب می کند.
استفاده از برش پلاسما برای برش فلزات نسبت به روش های دیگر مزایای متعددی دارد ، که عبارتند از :
در مقایسه با سایر فرآیندهای برش فلز مانند برش هواگاز ، برش پلاسما کیفیت برش بالاتری را برای فلزات فراهم می کند.
این فرآیند می تواند هر فلزی را که رسانای الکتریسیته است برش دهد. به راحتی می تواند فلزاتی مانند آلومینیوم و فولاد را برش دهد.
سرعت برش پلاسما نسبت به روش هواگاز بالاتر میباشد که موجب بهره وری در زمان و نیروی کار میگردد.
اگرچه برش پلاسما مزایای زیادی دارد، اما این روش معایبی نیز دارد که باید مورد توجه قرار گیرند:
محدودیت ضخامت: اگرچه برش پلاسما توانایی برش فلزات ضخیم را دارد، اما در مقایسه با روش هایی مانند برش هواگاز ، برای فلزات ضخیم ممکن است محدودیت هایی در برش داشته باشد.
تولید دود و گازهای مضر: در فرآیند برش پلاسما، به دلیل ذوب فلزات و استفاده از گازهای مختلف، ممکن است گازهای سمی و دود تولید شود. بنابراین، استفاده از تجهیزات ایمنی مناسب و سیستم های تهویه ضروری است.
نیاز به تجربه: انجام برش پلاسما به مهارت و تجربه نیاز دارد تا برش ها با دقت و کیفیت مطلوب انجام شود.
برش پلاسما و برش لیزری دو روش پیشرفته در صنعت برشکاری فلزات هستند، اما تفاوت های قابل توجهی با هم دارند:
سرعت و دقت: برش لیزری در برش های نازک تر دقت بیشتری دارد، اما برش پلاسما در برش های ضخیم تر عملکرد بهتری دارد.
هزینه تجهیزات: برش پلاسما به تجهیزات ارزان تری نسبت به لیزر نیاز دارد و هزینه نگهداری آن نیز کمتر است.
توانایی برش فلزات مختلف: برش پلاسما توانایی بیشتری در برش فلزات با ضخامت بالا و فلزات رسانا دارد، در حالی که برش لیزری بیشتر برای فلزات نازک مناسب است.
دقت فوق العاده و قابلیت برش انواع فلزات
برش پلاسما یکی از روش های مدرن و پرکاربرد در صنعت برشکاری فلزات است که با سرعت بالا، دقت فوق العاده و قابلیت برش انواع فلزات، در صنایع مختلف جایگاه ویژه ای پیدا کرده است. با توجه به مزایای این روش، بسیاری از صنایع از آن برای تولید و برش دقیق استفاده می کنند. خدمات حامیران نیز در راستای ارائه بهترین راهکارها و روش های برش فلزات، به مشتریان کمک می کند تا بهترین کیفیت را در پروژه های خود داشته باشند.
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
