کاربردهای برش پلاسما چیست
در برخی موارد، برشکاری ورق یا صفحات فلزی ممکن است خارج از توان یک دستگاه برش لیزری باشد.
اگر پروژه‌ی ساخت فلزی شما با چنین چالشی مواجه شده، راه‌حل احتمالی، برش پلاسما است.
برش لیزری و پلاسما فناوری‌های مکمل یکدیگر هستند.
به عبارت دیگر، پلاسما قادر به انجام برش‌هایی است که برای لیزر مناسب نیستند.
در این مقاله به بررسی مزایا و کاربردهای برش پلاسما می‌پردازد تا خوانندگان درک کنند چه زمانی استفاده از این فناوری انتخاب درستی به شمار می‌رود. همچنین نکات کلیدی برای دستیابی به بهترین نتیجه از این فرآیند و برخی نکات ایمنی ارائه خواهد شد.
با این حال، پیش از پرداختن به این موارد، نگاهی به ماهیت کاربردهای برش پلاسما خواهیم انداخت.
کاربرد برش پلاسما چیست؟
در این مقاله، به کاربردهای برش پلاسما که توان ذوب فلز را دارد می پردازیم.
عملکرد سربرش پلاسما شباهت‌هایی به مشعل جوشکاری MIG دارد.
این نوع سربرش نیز قوسی الکتریکی ایجاد می‌کند، اما در درون نازل آن، الکترود دیگری نیز وجود دارد.
این قوس، جریانی از گاز با سرعت بالا را گرم می‌کند که معمولاً هوای فشرده است و در برخی موارد، بسته به نوع کاربرد، از نیتروژن یا سایر گازهای بی‌اثر نیز استفاده می‌شود.
این گاز یونیزه شده و الکترون‌ها از اتم‌هایش جدا می‌شوند. در نتیجه، دمای آن تا حدود 11000 درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد.
هنگامی که این پلاسما با قطعه کار رسانا تماس پیدا می‌کند، جریان و قوس از نازل به سمت ماده منحرف شده و آن را ذوب می‌کند.
سرعت بالای گاز نیز فلز مذاب را از محل ذوب دور می‌کند.
دستگاه‌های برش پلاسما در دو نوع دستی و صنعتی موجود هستند.
نوع دستی برای علاقه‌مندان، تعمیرگاه‌های خودرو و موارد مشابه کاربرد دارد.
اما در صنایع بزرگ و خطوط تولید، از برش پلاسما صنعتی استفاده می‌شود.
برش پلاسما صنعتی شباهت زیادی به برش لیزری دارد. سربرش روی رباتی سوار می‌شود که بر روی ورق یا صفحه فلزی حرکت می‌کند.
با استفاده از کنترل CNC بر روی محورهای X و Y، سربرش می‌تواند اشکال پیچیده دو بعدی را که از خطوط مستقیم و منحنی تشکیل شده‌اند، برش دهد.
این موضوع سوالی را در ذهن بسیاری ایجاد می‌کند: با توجه به شباهت‌های زیاد برش پلاسما و لیزر، چرا یک کارگاه صنعتی به هر دوی آنها نیاز دارد؟
برای پاسخ به این سوال، باید مزایا و معایب برش پلاسما را بررسی کنیم.
برش پلاسما و لیزر هر دو مزایا و معایبی دارند. ما می‌توانیم این موارد را زیر این عناوین بررسی کنیم:
نوع متریال
ضخامت متریال
سرعت برش
پهنای برش (کِرف)
کیفیت لبه برش
نوع ماده (Material Type)
برش پلاسما برای ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود مشعل و قطعه کار به رسانایی جریان برق در قطعه نیاز دارد. همین موضوع اولین محدودیت بزرگ این روش است: برخلاف لیزر، پلاسما قادر به برش مواد غیر رسانا مانند پلاستیک، کامپوزیت و … نیست.
با این حال، در مورد مواد قابل برش، یک مزیت بزرگ برای پلاسما وجود دارد. در برش لیزری، آلیاژهای بسیار بازتابنده مانند آلومینیوم، استیل ضد زنگ، برنج و مس به جای جذب نور برای تولید گرما، آن را منعکس می‌کنند.
در مقابل، پلاسما به ویژگی‌های سطحی ماده بی‌تفاوت است؛ بنابراین، به راحتی می‌تواند این فلزات براق را برش دهد.
ضخامت متریال (Material Thickness)
یکی دیگر از معایب پلاسما، برش ورق‌های بسیار نازک است.
گرمای بالای پلاسما باعث می‌شود که برش (سر برش) با سرعت بسیار بالایی حرکت کند و در نتیجه، برشی آشفته با سطح نهایی نامناسب ایجاد شود.
لیزر، مواد نازک را به سرعت و تمیز برش می‌دهد اما با افزایش ضخامت، سرعت آن کاهش می‌یابد.
نقطه تقاطع بین برش لیزری و پلاسما حدود نیم اینچ (1.27 سانتی‌متر) است.
برای برش متریال‌هایی با ضخامت بیشتر از این مقدار، معمولاً پلاسما سریع‌تر عمل می‌کند.
به عبارت دیگر، مزیت پلاسما این است که مواد ضخیم را سریع‌تر از لیزر برش می‌دهد.
در واقع، حد بالایی برش با پلاسما، بسته به ترکیب آلیاژ، حدود 6 اینچ (15.2 سانتی‌متر) است.
سرعت برش:
زمانی که ضخامتِ ماده کمتر از نیم اینچ (حدود 1.27 سانتی‌متر) باشد، معمولاً برش لیزری سریع‌تر است. اما برای برش مواد با ضخامت بیشتر، برش پلاسما انتخاب بهتری است.
پهنای برش
یکی از محدودیت‌های برش پلاسما، پهنای برش قابل توجه آن است. این مقدار می‌تواند بسته به قطر پلاسما که خود تحت تأثیر اندازه سوراخ نازل خروج گاز است، ۱/۸ اینچ یا بیشتر باشد. برای برش سریع‌تر و/یا مواد ضخیم‌تر، نیاز به افزایش توان پلاسما است که مستلزم استفاده از نازل با قطر بزرگ‌تر است و در نتیجه پهنای برش نیز افزایش می‌یابد.
کیفیت لبه برش
تیزی لبه‌ها و زبری سطح با تنظیمات دستگاه برش تعیین می‌شود. با وجود امکان دستیابی به سطوح مطلوب با تنظیمات ظریف، این روش برش هرگز به نرمی و ظرافت برش لیزر نخواهد رسید.
کاربردهای برش پلاسما
در مواردی که برش لیزر ناتوان است، برش پلاسما به میدان می‌آید و جای خالی را پر می‌کند. این روش برای برش اشکال پیچیده از مواد ضخیم‌تر و همچنین مواد بازتابنده مانند آلومینیوم و مس، بسیار مناسب است. برای مثال، اگر نیاز به برش قطعات خام استیل ضدزنگ با ضخامت ۲۵ میلی‌متر (۱ اینچ) داشته باشید، به احتمال زیاد از دستگاه برش پلاسما استفاده خواهد شد.
تاثیر میدان مغناطیسی جریان الکتریکی بر چرخش پلاسما
جریان الکتریکی حین عبور از نازل، میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که باعث چرخش پلاسما در جهت عقربه‌های ساعت می‌شود. این پدیده در هنگام برش باید مورد توجه قرار گیرد.
تنظیم جهت حرکت مشعل برای برش‌های باکیفیت
برای دستیابی به بهترین کیفیت لبه در برش‌های خارجی، مشعل را به گونه‌ای تنظیم کنید که برش در سمت راست پلاسما و در جهت عقربه‌های ساعت انجام شود. در برش سوراخ‌ها، جهت حرکت باید خلاف جهت عقربه‌های ساعت باشد.
ایجاد لبه‌های عمودی با پلاسما
به دلیل شکل حبابی پلاسما، برای ایجاد لبه‌ای کاملاً عمودی، عریض‌ترین قسمت پلاسما باید در وسط ضخامت قطعه کار قرار گیرد.
ارتفاع نامناسب مشعل (خیلی زیاد یا خیلی کم) موجب ایجاد زاویه در لبه برش می‌شود.
سرعت حرکت مشعل و تاثیر آن بر کیفیت برش
سرعت حرکت بیش از حد مشعل، پلاسما را روی سطح کشیده و لبه‌ای خاص ایجاد می‌کند.
در این حالت، براده‌های ریز در لبه پایینی و پاشش در لبه بالایی مشاهده می‌شود. سرعت کم نیز با ایجاد براده‌های درشت در لبه پایینی مشخص می‌شود.
ملاحظات مربوط به نازل و الکترود
ایجاد قوس الکتریکی باعث ساییدگی نازل می‌شود و آن را به عنوان یک قطعه مصرفی تبدیل می‌کند. همواره نازل و الکترود را به صورت جفت تعویض نمایید.
ایمنی دستگاه برش پلاسما
مانند تمام تجهیزات صنعتی، دستگاه برش پلاسما نیز باید محافظت شده و در شرایط ایمن نگهداری شود.
با این حال، این دستگاه‌ها دارای دو ویژگی اضافی برای در نظر گرفتن هستند:
تشعشع الکترومغناطیس
قوس پلاسما کل طیف نور، از مادون قرمز تا فرابنفش، را با شدت بسیار بالا ساطع می‌کند.
این قوس نیاز به محافظ دارد و مهم‌تر از همه، هر کسی که در نزدیکی دستگاه قرار دارد و ممکن است در معرض تابش قرار گیرد، باید از محافظ چشم مناسب استفاده کند.
دود: برش پلاسما بسته به آلیاژ و وضعیت سطح فلز، دودهای بالقوه مضری تولید می‌کند.
بنابراین، داشتن یک سیستم تهویه مناسب اغلب یک سرمایه‌گذاری عاقلانه به حساب می‌آید.
بدون واسطه از آهنین افلاک، خریدی مطمئن و به‌صرفه را تجربه کنید!
آهنین افلاک، به عنوان نماینده رسمی و انحصاری تیراهن ذوب آهن اصفهان (تیراهن ذوبی) و تیراهن اهواز در منطقه، با افتخار در خدمت شما عزیزان است.
ما با حذف واسطه‌ها، قیمت نهایی را به نفع شما کاهش داده‌ایم و امکان خرید مستقیم و بدون دردسر را برای شما فراهم کرده‌ایم.
کارشناسان مجرب و متخصص ما در آهنین افلاک، همواره آماده ارائه مشاوره تخصصی به شما عزیزان در زمینه انتخاب و خرید انواع تیرآهن هستند.
جهت استعلام قیمت روز و ثبت سفارش، همین حالا با ما تماس بگیرید:
تلفن: 0663166
آهنین افلاک، انتخابی مطمئن برای ساختمانی محکم و بادوام!
