برشکاری پلاسما

  برشکاری پلاسما

برشکاری پلاسما

پروسه ای که در آن فولاد یا فلزات دیگر در قطرهای مختلف بوسیله یک مشعل(تورچ) برش داده می‌شود، برشکاری پلاسما نامیده می­شود.

در برشکاری پلاسما یک گاز نجیب (در برخی موارد هوای فشرده) با سرعت بالا از نازل دمیده شده و در همان لحظه یک قوس الکتریکی[۱] بین گاز در سر نازل با سطح برش ایجاد می‌گردد وگاز به حالت پلاسما می‌رود.

پلاسما به حد کافی گرم است تا فلز را ذوب کند و فرایند برشکاری صورت پذیرد.

هوای فشرده نیز به اندازه­ای فشار دارد که فلز ذوب شده را از مسیر برشکاری دور کند.

برشکاری پلاسما

برشکاری پلاسما

برخورد یون ها با قطعه کار در برش پلاسما تولید گرمای بسیار زیادی می­کند که باعث ذوب شدن محل برخورد می­شود

و چون این یون ها دارای سرعت زیادی هستند بطور خودکار مذاب از سطح جدا می شود.

عدم نیاز به مهارت اپراتور به عنوان یکی از مزایای استفاده از برش پلاسما نسبت به هوا برش شناخته می­شود.

به این دلیل که اگر در هوابرش سرعت پیشروی توسط اپراتور مناسب انتخاب نشود

ممکن است باعث اکسید شدن قطعه کار شود اما در برشکاری پلاسما انتخاب پیشروی نامناسب بر روی قطعه کار تاثیر کمتری دارد.

تاریخچه

در سال ۱۹۶۰ از جوشکاری پلاسما، برشکاری پلاسما نتیجه گردید و در سال ۱۹۸۰ بعنوان یک راه حل بسیار مفید و سودمند برای برش دادن ورق و صفحات فلزی شناخته شد

. از مزایای برشکاری پلاسما نسبت به برش فلز با فلز می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

برش دهنده‌های پلاسما به سرعت گسترش پیدا کردند اما به دلیل کند وگران قیمت بودن این برش دهنده­ ها، بیشتر برای مصارفی که نیاز به تکرار الگوی برش (در کاربردهای تولید انبوه) دارند استفاده میشدند.

از سال ۱۹۸۰ تکنولوژی CNC برای ماشین‌های برش پلاسما استفاده گردید

و به دنبال آن انعطاف‌پذیری بیشتری در برابر اشکال مختلف مورد تقاضا از طریق برنامه‌نویسی CNC از خود نشان داد؛

با این حال باز هم با وجود کنترلرهای CNC برش پلاسما محدود به برش طرح‌ها و الگوها در صفحات و ورقه‌های تخت بوده و فقط دارای دو محور(X,Y)  هستند.

 ساختمان داخلی یک برش دهنده ی پلاسمایی

برش­دهنده های پلاسما در شکل ها و ساختارهای گوناگونی عرضه می­شوند.

در حال حاضر بازو های رباتی غول پیکر و یا کوچک موجود در کارخانه ها، قادر به ایجاد برش های بسیار کوچک و دقیق هستند.

هنگامی که تغذیه به الکترود منفی اتصل می یابد و نوک نازل بر روی فلز قرار می گیرد، یک مدار[۲] بسته ایجاد می­شود، سپس یک جرقه ی قوی بین الکترود و فلز رخ می­دهد.

در این زمان است که گاز به داخل کانال فرستاده و تا زمانی که به حالت چهارم ماده تبدیل شود در آنجا می ماند.

این واکنش جریانی از پلاسما را ایجاد می­کند که دمای آن به حدود ۲۰,۰۰۰ درجه سانتی گراد و به سرعتی نزدیک به سرعت صوت می رسد.

از آنجا که خود پلاسما نیز قادر به هدایت الکتریسیته است، تا وقتی که منبع جریان به الکترود وصل و قوس الکتریکی برقرار باشد، عمل برش و ذوب کردن فلز ادامه خواهد داشت.

در عمل برشکاری، با توجه به ماهیت غیر قابل پیش­بینی پلاسما امکان اکسید شدن نازل و پایین آمدن بازده دستگاه وجود دارد.

همچنین در محل اتصال مقداری گاز محافظ[۳] آن را احاطه نموده است.

برش دهنده‌های پلاسما چگونه کار می‌کنند

برش دهنده‌های پلاسما از دو روش برای شروع قوس استفاده می­کنند:

۱. ایجاد قوس از طریق قرار دادن تورچ بر روی قطعه کار و تماس با آن.

۲. بهره­گیری از یک مدار ولتاژ بالا- فرکانس بالا به جهت ایجاد قوس الکتریکی.

این روش معایبی چون خطر برق گرفتگی، لزوم حفظ فاصله اسپارک و تشعشعات فرکانس‌های رادیویی در حجم بالا را دارا می‌باشد.

برای جلوگیری از نویزپذیری و آسیب رساندن به سخت‌افزار CNC یا رایانه از تجهیزات دیگری برای استارت قوس هادی استفاده می‌شود و برش­دهنده های پلاسما روی سیستم دیگری که دور از سیستم‌های الکترونیکی حساس بوده قرار می­گیرند که مجموعه کنترل پلاسما نامیده می­شود.

قوس (Arc) برش پلاسما

پلاسما هادی جریان الکتریسته است. با واردکردن انرژی الکتریکی از طریق یک الکترود (عنصر فلزی Hafnium یا تنگستن‌ Tungsten)، گاز حالت خود را از دست داده و هادی الکتریسیته می شود.

با افزایش مقدار انرژی قوس پلاسمای داغ شکل می گیرد. ماشین برش پلاسما با جمع کردن (منقبض کردن) قوس ایجادشده و فشردن آن از طریق یک محیط متمرکز (یعنی نازل) این انرژی نیرومند را کنترل می کند.

با افزایش فشار هوا و افزایش شدت ولتاژ، قوس داغ تر شده و قابلیت بریدن فلزات ضخیم تر با حداقل تمیزکاری لازم را پیدا می کند.

قاعده ی روش برشکاری پلاسما

ماشین های پلاسما، با یک منبع نیرو، تورچ پلاسما، هوای فشرده، نیروی الکتریکی و الکترودهای مناسب توانایی برش سریع و دقیق هرنوع فلز همانند آلومینیوم، فولاد ضدزنگ، برنج و مس را با ضخامت بیش از ۵ سانتیمتر دارا می باشد.

در برشکاری پلاسما به گرم کردن اولیه قطعه نیازی نیست، ناحیه کوچکی از قطعه تحت تاثیر حرارت قرار می­گیرد که این از تابیدن قطعه جلوگیری می­کند.

برش پلاسما بیشتر برای برش قطعات فلزی با ضخامت کم (تا ۲ اینچ) به کار گرفته شده و عرض برش باریکی را ایجاد می کند.

 

موارد ایمنی کار با دستگاه برشکاری پلاسما

از جمله خطرات موجود در برشکاری پلاسما می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

حتما باید در هنگام کار با دستگاه همیشه از پوشش محافظ مناسب استفاده شود.

 

کاربرد

برشکاری پلاسما بر روی هر نوع فلز رسانا، فولاد نرم، آلومینیوم، استنلس استیل … می‌تواند جوابگو باشد.

اما این روش برای برش فولاد ایده‌آل است. در دسته فلزات غیر آهنی حداکثر عمق یک اینچ را برش می­دهد.

برشکاری پلاسما

برشکاری پلاسما

تفاوت برش لیزر، برش پلاسما و برش شعله(برش هوا گاز)

برش پلاسما : در برشکاری پلاسما یک قوس پلاسما از طریق یک نازل منقبض شده و فرایند برش گرمایی ایجاد می­شود.

رایج ترین شکل استفاده پلاسما که برای برش مواد رسانای الکتریکی استفاده می شود،

قوس انتقالی است که موقع انتقال جریان الکتریکی از الکترود غیر ذوبی (کاتد) به قطعه کار (آند) رخ می­دهد.

در روش غیر انتقالی، قوس بین الکترود و نازل رخ می­دهد.

برشکاری پلاسما رنج متنوعی از تکنولوژی­ها را در بر میگیرد، تنوع بالای روش برش پلاسما و رنج قیمت بسیار متنوع آن، این روش را برای کاربردهای زیادی مناسب کرده است.

برش پلاسما رنج مناسب برشکاری از ۱ میلیمتر تا ۳۰ میلیمتر فولاد را دارد و با استفاده از یونیت های پلاسمای مناسب رنج برش از ۰٫۵ میلیمتر تا ۱۶۰ میلیمتر قابل افزایش است.

رنج مناسب برشکاری انواع فلزات برای پلاسما بین ۲ تا ۲۰ میلیمتر است،

در این رنج سرعت و کیفیت آن با هواگاز قابل رقابت و نیز هزینه سرمایه گذاری و تولید کمی دارد.

برشکاری پلاسما در رنج ۱ میلیمتر تا ۱۰ میلیمتر اقتصادی ترین و سریعترین روش برش تمامی فلزات است.

برش هوا-گاز: قدیمی ترین و متداول ترین روش برای برش آهن و فولاد است، از مزایای این روش می­توان به لبه ­های برش دقیق و تمیز در ضخامت­های بالا اشاره کرد.

برش هواگاز در رنج مناسب بین ۱۰ تا ۲۰۰ میلیمتر در حالت معمولی است

و در بعضی موارد با استفاده از روش­های خاصی می­توان برشکاری از ضخامت حدود ۶ میلیمتر تا ۳۰۰ میلیمتر را نیز با هواگاز انجام داد.

مهمترین مزیت برشکاری هواگاز می­توان به امکان نصب چندین تورچ به صورت موازی و برشکاری همزمان اشاره کرد که ظرفیت تولید را بدون هزینه اضافی افزایش می­دهد.

در برش هواگاز اقتصادی ترین روش برش فولاد رنج ۱۰ تا ۳۰۰ میلیمتر را شامل می­شود.

جوش اکسیژن- سوخت گاز و برش اکسیژن- سوخت گاز یا برش هواگاز روش­هایی هستند

که در آنها سوخت گاز به همراه اکسیژن برای جوش دادن و برشکاری فلزات مورد استفاده قرار می­گیرد.

در برش اکسیژن- سوخت گاز از یک مشعل برش برای حرارت دادن فلز تا دمای برافروختگی استفاده می شود.

سپس یک جریان اکسیژن به روی فلز دمیده می شود و فلز در این اکسیژن سوخته و سپس فلز به صورت گل اکسیدشده فلز به بیرون از محل برش جاری می­گردد.

برش لیزر: در روش برشکاری لیزر، از اپتیک دستگاه اشعه  لیزر ساطع می­گردد که چگالی توان بسیار بالایی دارد.

با استفاده از اشعه لیزر دمای قطعه کار تا نقطه ذوب و جوش بالا می رود.

در همین زمان گازی پرفشاری در راستای اشعه لیزر دمیده شده و قطعه کار را برش می دهد.

برای برشکاری فلزات از رنج دهم میلی متر تا ۲۵ میلی متر برش لیزر روش دقیقی است.

مهمترین مزیت لیزر دقت و کیفیت بالای سطح برش و لبه های برش در ضخامت های کم است، برش لیزر فولادها روش سریعی نیست

چون بر اساس سوزاندن سطح فلز با توان تابشی لیزر و استفاده از گاز اکسیژن برای برش است.

سادگی کارکرد با دستگاه مزیت دیگر لیزر است که برش اتوماتیک بدون دخالت و حتی اپراتوری را ممکن می­کند.

بسته به نوع لیزر و توان آن سرعت برشکاری متفاوت است،

سرعت برشکاری لیزر در ضخامت های کم بالا و در ضخامت­های بالا سرعت آن به شدت کاهش پیدا می­کند.

به علت متفاوت بودن ضریب جذب فلزات مختلف، امکان برشکاری تمام فلزات با یک نوع لیزر وجود ندارد،

لیزر گاز کربن با طول موج بلند برای برش فولاد مناسب است

ولی برای فلزات رنگی و حتی فولاد های گالوانیزه مناسب نیست و باید از لیزر فیبر استفاده کرد.

در دقت های بالا و ضخامت­های زیر ۱۰ میلی­متر برشکاری لیزر بهترین روش است.

برش هوا گاز: زاویه شیب، انتشار گرمای زیاد در محیط، تولید مقدار زیادی خاکستر، نیاز به پردازش مجدد

برش پلاسما: زاویه شیب کم، انتشار گرمای کم در محیط، بدون تولید خاکستر،دقت برش مناسب

برش لیزر: زاویه شیب بسیار کم، انتشار گرمای کم در محیط، بدون تولید خاکستر،دقت برش بسیار مناسب.

برش هوا گاز: سرعت برش پایین، اگر قطعه کار از قبل حرارت داده شود، سرعت برش را می توان افزایش داد.

برش پلاسما: سرعت برش بسیار بالا برای انواع ضخامت

برش لیزر: سرعت برش بسیار بالا در ضخامت­های کمتر از ml۶. با افزایش ضخامت، سرعت برش افزایش می یابد.

برش هوا گاز: تعمیر و نگهداری دستگاه های CNC برش شعله آسان می باشد.

برش پلاسما: نیاز به افراد متخصص می باشد.

برش لیزر: تعمیر این دستگاه های CNC بسیار پیچیده می باشد و نیاز به افرادی متخصص در این زمینه است.

برش هوا گاز: در برشکاری هواگاز سرمایه گذاری اولیه بسیار کم است و قطعات مصرفی آن نیز هزینه کمی دارد، هزینه عمده شامل گاز برشکاری و اکسیژن است.

برش پلاسما: رنج قیمت یونیت پلاسما در برشکاری پلاسما با توجه به کیفیت، سرعت و ضخامت برشکاری از حدود ۳ میلیون تا ۲۰۰ میلیون تومان متغیر است.

رنج ضخامت برشی یونیت های ارزان قیمت تا ۲۰ میلیمتر و سرعت برشکاری حدود ۱ متر در دقیقه در ضخامت ۸ میلیمتر است،

در یونیت تا ۴۰ میلیون تومان سرعت برشکاری تا ۶ متر در دقیقه در ضخامت ۱ میلیمتر و ۲ متر در دقیقه در ضخامت ۸ میلیمتر می­رسد،

رنج قیمت بالاتر امکانات برشی فلزات رنگی و کیفیت لبه های برشی در کلاس لیزر را فراهم می­کند.

نازل و الکترود هزینه عمده در برش پلاسما را دارد زیرا با توجه به حجم برش هر چند وقت یکبار نیاز به تعویض دارند.

برش لیزر: نوع فلزات قابل برشکاری و ضخامت آنها در برش لیزر با توجه به توان لیزر و تکنولوژی آن متغیر است.

از طرفی دیگر با توجه به نوع لیزر میز برشکاری هم باید با آن متناسب باشد که امکان تعویض و به روز رسانی سورس لیزر را مشکل می­کند.

لیزرهای فیبر نوآوری جدیدی در این عرصه هستند که سهولت استفاده و سرعت و دقت بالاتری را در عوض قیمت بالاتر فراهم میکند،

لیزرهای فیبر با عمر بالای ۱۰۰ هزار ساعت در مقایسه با لیزر کربن با عمر کمتر از ۱۰ هزار ساعت انتخاب بهتری برای توان های کم هستند.

رنج سورس های لیزر با توجه به نوع بیش از ۶۰ هزار دلار است.

هواگاز: ساخت سازه های فلزی سنگین، ماشین آلات سنگین، ساخت تیراژی قطعات با ضخامت حداقل ۱۰ میلی­متر

پلاسما: ساخت سازه های فلزی سبک، ماشین سازی

لیزر: ساخت سازه های سبک ، قطعات دقیق ماشین آلات و با ضخامت کم

[۱] Electrical ARC

[۲] Circuit

[۳] shielding gas

 

 

 

برای سفارش محصول و دریافت اطلاعات بیشتر با شماره های زیر

تماس گرفته و از مشاورین بهجوش  مشورت دریافت نمایید.

جهت ارتباط انلاین نیز می توانید از تماس رایگان موجود در سایت استفاده کنید

۰۲۱-۶۶۷۴۵۱۲۳

۰۳۱-۳۴۴۱۰۸۷۷

۰۹۱۲-۰۴-۰۴-۱۹۵ 

مشاوره در تلگرام بهجوش

درباره فروشگاه بهجوش آریا
درباره فروشگاه بهجوش آریا

درباره فروشگاه بهجوش آریا صنایع بهجوش آریا با همکاری شرکتهای معتبر اروپایی و ایتالیایی و با استفاده از متخصصین و تجهیزات موجود در کشور موفق به تولید تورچ‌های جوشکاری MIG/MAG بر اساس استاندارد EN60974-7 گردیده است.

جهت اطلاع از آخرین اخبار و محصولات ما از
طریق پیامک ، عضو خبرنامه شوید.
اصفهان - کاوه - خيابان بهارستان شرقي - بعد از چهارراه ورزشگاه روبروي سايپا يدک شيراني - پلاک 132
تلفن: ۳۴۴۱۶۸۳۷ – ۳۴۴۱۰۸۷۷ (۰۳۱)
نمابر: ۳۴۴۲۸۴۹۶ (۰۳۱)
INFO@BEHJOOSH.COM

عضویت در خبرنامه سایت