برش پلاسما فولاد. از گازها برای تشکیل پلاسما استفاده می شود. اصول برش فلزات پلاسما

برای پردازش کارآمدبرای تعدادی از فلزات، اغلب از برش پلاسما استفاده می شود که اصل کار آن استفاده از قوس پلاسما است.

1 تکنولوژی برش پلاسما فلز

فرآیند برش قوس پلاسما که ما را در عمل جهانی مورد علاقه قرار می دهد، تحت نام اختصاری PAC "پنهان" است. پلاسما یک گاز یونیزه شده با دمای بالا است که می تواند جریان الکتریکی را هدایت کند. قوس پلاسما در واحدی به نام پلاسماترون از یک قوس الکتریکی معمولی تشکیل می شود.

دومی فشرده می شود و سپس گازی به آن وارد می شود که توانایی تشکیل پلاسما را دارد. در زیر در مورد اهمیت چنین گازهای تشکیل دهنده پلاسما برای فرآیند برش پلاسما صحبت خواهیم کرد.

از نظر فن آوری، دو روش برش وجود دارد:

2 برش پلاسما - اصل عملکرد مشعل پلاسما

مشعل پلاسما یک دستگاه برش پلاسما است که در بدنه آن یک محفظه قوس استوانه ای کوچک قرار داده شده است. در خروجی از آن کانالی وجود دارد که یک قوس فشرده ایجاد می کند. در پشت چنین محفظه ای یک میله جوش وجود دارد.

یک قوس اولیه بین نوک دستگاه و الکترود مشتعل می شود. این مرحله ضروری است، زیرا دستیابی به شروع قوس بین ماده در حال برش و الکترود تقریباً غیرممکن است. جریان کار به طور مستقیم ایجاد می شود.

پس از این، کانال تشکیل به طور کامل با یک ستون قوس پلاسما پر می شود، گاز تشکیل دهنده پلاسما وارد محفظه پلاسماترون می شود، جایی که گرم می شود و سپس یونیزه می شود و حجم آن افزایش می یابد. طرح توصیف شده باعث دمای قوس بالا (تا 30 هزار درجه سانتیگراد) و همان سرعت قدرتمند جریان گاز از نازل (تا 3 کیلومتر در ثانیه) می شود.

3 گازهای تشکیل دهنده پلاسما و تأثیر آنها بر قابلیت های برش

محیط تشکیل دهنده پلاسما شاید پارامتر کلیدی فرآیند باشد که پتانسیل تکنولوژیکی آن را تعیین می کند. ترکیب این محیط این امکان را تعیین می کند:

تنظیمات نشانگر جریان دمادر منطقه پردازش فلز و چگالی جریان در آن (به دلیل تغییر در نسبت مقطع نازل به جریان)؛
تغییر حجم انرژی حرارتی در یک محدوده وسیع؛
تنظیم کشش سطحی، ترکیب شیمیایی و ویسکوزیته ماده در حال برش.
کنترل عمق لایه اشباع شده با گاز و همچنین ماهیت فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی در منطقه تصفیه.
محافظت در برابر ظاهر علائم زیر آب روی فلز و (در لبه های پایینی آنها)؛
تشکیل شرایط بهینهبرای حذف فلز مذاب از حفره برش.

علاوه بر این، بسیاری از پارامترهای فنی تجهیزات مورد استفاده برای برش پلاسما نیز به ترکیب محیطی که توضیح می دهیم بستگی دارد، به ویژه موارد زیر:

طراحی مکانیزم خنک کننده برای نازل های دستگاه؛
گزینه ای برای نصب کاتد در پلاسماترون، مواد آن و میزان شدت تامین مایع خنک کننده به آن.
مدار کنترل واحد (سیکلوگرام آن دقیقاً با سرعت جریان و ترکیب گاز مورد استفاده برای تشکیل پلاسما تعیین می شود).
ویژگی های دینامیکی و استاتیک (خارجی) منبع تغذیه و همچنین نشانگر قدرت آن.

دانستن نحوه عملکرد برش پلاسما کافی نیست، علاوه بر این، باید ترکیب مناسبی از گازها را برای ایجاد یک محیط تشکیل پلاسما با در نظر گرفتن قیمت مواد مورد استفاده و هزینه مستقیم عملیات برش انتخاب کنید.

به طور معمول، پردازش نیمه اتوماتیک و دستی آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی، و همچنین پردازش دستی و اقتصادی مس و آلومینیوم، از محیط نیتروژن استفاده می کند. اما فولاد کم آلیاژ کربن بهتر است در یک مخلوط اکسیژن برش داده شود، که مطلقاً نمی توان از آن برای پردازش محصولات آلومینیومی که در برابر خوردگی فولاد و مس مقاوم هستند استفاده کرد.

4 مزایا و معایب برش پلاسما

اصل عمل برش پلاسما، مزایای این فناوری را نسبت به روش های گازی برای پردازش غیرفلز و غیرفلز تعیین می کند. محصولات فلزی. مزایای اصلی استفاده از تجهیزات پلاسما شامل موارد زیر است:

جهانی بودن فناوری: تقریباً تمام مواد شناخته شده را می توان با استفاده از قوس پلاسما برش داد، از چدن و مس گرفته تا آلومینیوم و فولاد.
سرعت عمل بالا برای فلزات با ضخامت متوسط و کوچک؛
برش ها واقعاً با کیفیت و دقت بالا هستند که اغلب باعث می شود پردازش مکانیکی اضافی محصولات انجام نشود.
حداقل آلودگی هوا؛
برای برش فلز نیازی به گرم کردن قبل نیست، که باعث می شود زمان سوختن مواد کاهش یابد (و به میزان قابل توجهی).
ایمنی بالا کار به دلیل این واقعیت است که برش نیازی به سیلندرهای گاز ندارد که بالقوه انفجاری هستند.

شایان ذکر است که بر اساس برخی شاخص ها، فناوری های گاز مناسب تر از برش پلاسما در نظر گرفته می شود.معایب دومی معمولاً عبارتند از:

پیچیدگی طراحی پلاسماترون و هزینه بالای آن: به طور طبیعی، این هزینه هر عملیات را افزایش می دهد.
ضخامت برش نسبتاً کوچک (تا 10 سانتی متر)؛
سطح سر و صدای بالا در طول پردازش، که به دلیل این واقعیت است که گاز با سرعت فراصوتی از پلاسماترون خارج می شود.
نیاز به نگهداری باکیفیت و شایسته ترین واحد؛
افزایش سطح انتشار مواد مضر هنگام استفاده از نیتروژن به عنوان یک ترکیب تشکیل دهنده پلاسما.
عدم امکان اتصال دو کاتر برای پردازش دستی فلز به یک مشعل پلاسما.

یکی دیگر از معایب نوع پردازش شرح داده شده در مقاله این است که انحراف از عمود برش بیش از یک زاویه از 10 تا 50 درجه مجاز نیست (زاویه خاص بستگی به ضخامت محصول دارد). اگر مقدار توصیه شده را افزایش دهید، ناحیه برش به میزان قابل توجهی گسترش می یابد و این دلیل نیاز به تعویض مکرر مواد مورد استفاده می شود.

اکنون می دانید که برش پلاسما چیست و در تمام ویژگی های آن به خوبی آشنا هستید.

استفاده از برش پلاسما گسترده است. در مهندسی مکانیک، آب و برق، کشتی سازی و ساخت سازه های فلزی استفاده می شود. برش پلاسما بر این اصل استوار است که هوای یونیزه شروع به هدایت جریان الکتریکی می کند.

برش فلز توسط پلاسما انجام می شود که هوای یونیزه شده گرم شده و قوس پلاسما است. اصول عملکرد مشخصه برش پلاسما فلز در زیر توضیح داده خواهد شد.

برش پلاسما چیست؟

هنگام برش فلز با پلاسما، قوس الکتریکی تشدید می شود. این به دلیل عمل گاز تحت فشار امکان پذیر است. عنصر برش تا دمای بالا گرم می شود و در نتیجه برش فلز با کیفیت بالا و سریع انجام می شود.

بر خلاف همتای پلاسمایی خود، به گرم شدن بیش از حد کل محصول فرآوری شده کمک نمی کند. دمای بالا مستقیماً در محل برش فلز رخ می دهد و قسمت های باقی مانده محصول گرم نمی شود و تغییر شکل نمی دهد.

اصل برش پلاسما فلز بر اساس موارد زیر است:

تحویل ولتاژ مورد نیاز توسط منبع جریان (ولتاژ استاندارد - 220 ولت، افزایش ولتاژ - 380 ولت، برای برش فلز در شرکت های بزرگ).
انتقال جریان به مشعل پلاسما (مشعل) از طریق کابل ها، در نتیجه یک قوس الکتریکی بین آند و کاتد روشن می شود.
تامین جریان هوا از طریق شیلنگ ها توسط کمپرسور به دستگاه؛
عمل چرخان در داخل پلاسماترون که جریان را به سمت قوس الکتریکی هدایت می کند.
عبور هوای گردابی از یک قوس الکتریکی و ایجاد هوای یونیزه کننده گرم شده تا دمای بالا.
بستن قوس کاری بین الکترود و سطح تحت درمان هنگامی که مشعل پلاسما به آن آورده می شود.
قرار گرفتن در معرض هوا تحت فشار و دمای بالا در برابر محصول در حال پردازش.

نتیجه یک برش نازک با کمترین افتادگی است.

اگر دستگاه در زمان خاصی استفاده نشود، قوس می تواند در حالت آماده به کار بسوزد. در حالت آماده به کار، احتراق به طور خودکار حفظ می شود. هنگامی که مشعل به قطعه کار آورده می شود، قوس فوراً به حالت کار می رود و فوراً فلز را برش می دهد.

پس از خاموش کردن دستگاه، برای حذف زباله ها و خنک کردن الکترودها، آن را تمیز می کنند.

قوس الکتریکی در عمل خود جهانی است. این نه تنها قادر به برش، بلکه همچنین جوشکاری محصولات فلزی است. برای جوشکاری از سیم پرکننده مناسب برای نوع خاصی از فلز استفاده می شود. این هوا نیست که از قوس عبور می کند، بلکه یک گاز بی اثر است.

ساختار برش پلاسما

نام دستگاهی که برای برش محصولات فلزی استفاده می شود راه های مختلف. ساختار واحد شامل عناصر زیر است:

منبع برق؛
کمپرسور؛
پلاسماترون؛
شیلنگ کابل.

چندین دستگاه به عنوان منبع تغذیه عمل می کنند:

معکوس کننده؛
تبدیل کننده.

هر دستگاه مزایا و معایبی دارد. مزایای اینورتر عبارتند از:

ارزانی؛
پایداری قوس؛
سهولت استفاده در مناطق با دسترسی دشوار؛
سبک وزن؛
راندمان بالا، بیش از 30٪ از ترانسفورماتور.
بهره وری.

معایب و محدودیت ها چیست؟

عیب اصلی اینورتر عدم امکان استفاده از آن برای برش محصولات فلزی ضخیم است.

ترانسفورماتور به طور موثر هنگام برش فلز با دیواره ضخیم استفاده می شود که یک اینورتر نمی تواند آن را اداره کند. این می تواند نوسانات ولتاژ شبکه را تحمل کند، اما با راندمان پایین مشخص می شود. ترانسفورماتورها به دلیل وزن زیادشان ناخوشایند هستند.

کمپرسور وسیله ای است که هوا را به قوس الکتریکی می رساند. این مکانیسم به ایجاد جریان های هوای گردابی به سمت آن کمک می کند. کمپرسور تضمین می کند که نقطه کاتد قوس به وضوح در مرکز الکترود قرار دارد. اگر روند مختل شود، عواقب به شکل زیر ایجاد می شود:

تشکیل دو قوس الکتریکی در یک زمان؛
سوزش قوس ضعیف؛
خرابی مشعل پلاسما

در حین کار یک کاتر پلاسما غیر صنعتی معمولی، فقط هوای فشرده از کمپرسور عبور می کند. پلاسما ایجاد می کند و الکترودها را خنک می کند. واحدهای صنعتی از مخلوط گازهای مبتنی بر اکسیژن، هلیوم، نیتروژن، آرگون و هیدروژن استفاده می کنند.

مشعل پلاسما وظیفه اصلی دستگاه - برش محصول را انجام می دهد. دستگاه او شامل:

خنک کننده؛
الکترود؛
کلاه لبه دار؛
نازل

پلاسماترون حاوی یک الکترود هافنیوم است که قوس الکتریکی را تحریک می کند. زیرکونیوم، کمتر الکترود بریلیم و توریم استفاده می شود. اکسیدهای آنها سمی و حتی رادیواکتیو هستند.

یک جت پلاسما از نازل پلاسماترون عبور می کند و محصولات را برش می دهد. کیفیت برش، تکنولوژی، سرعت کارکرد واحد، عرض برش و سرعت خنک شدن به قطر آن بستگی دارد.

کابل جریان را از اینورتر یا ترانسفورماتور حمل می کند. هوای فشرده از طریق شیلنگ ها حرکت می کند و پلاسما را در مشعل پلاسما تشکیل می دهد.

مطالعه متوالی مراحل برش پلاسما فلزات به شما امکان می دهد نحوه عملکرد آن را درک کنید:

دکمه احتراق فشار داده می شود و منجر به شروع عرضه جریان از ترانسفورماتور یا اینورتر به پلاسماترون می شود.
یک قوس الکتریکی آزمایشی با دمای 70000 درجه سانتیگراد در داخل پلاسماترون ظاهر می شود.
یک قوس بین نوک نازل و الکترود مشتعل می شود.
هوای فشرده وارد محفظه می شود که از قوس عبور می کند، گرم می شود و یونیزه می شود.
در نازل هوای ورودی فشرده می شود و در یک جریان واحد با سرعت 3 متر بر ثانیه از آن خارج می شود.
هوای فشرده خارج شده از نازل تا 300000 درجه سانتیگراد گرم می شود و به پلاسما تبدیل می شود.
هنگامی که پلاسما با محصول تماس پیدا می کند، قوس پایلوت خاموش می شود، قوس برش (کار) روشن می شود.
قوس کاری فلز را در نقطه ضربه ذوب می کند، نتیجه یک برش است.
بخش‌هایی از فلز مذاب توسط جریان‌های هوایی که از نازل خارج می‌شوند از محصول خارج می‌شوند.

هر تکنولوژی برش فلز پلاسما به سرعت برش و جریان هوا بستگی دارد. سرعت بالاظاهر یک برش نازک تر را بهبود می بخشد. در سرعت کم و آمپر بالا، عرض برش بزرگتر می شود.

با افزایش جریان هوا، سرعت برش افزایش می یابد. هرچه قطر نازل بزرگتر باشد، سرعت کمتر و برش پهن تر می شود.

تکنیک های برش

در عمل از دو روش برش فلز با پلاسما استفاده می شود:

جت پلاسما؛
روش قوس پلاسما

برش جت پلاسما در فرآوری محصولات غیرفلزی که قادر به هدایت جریان الکتریکی نیستند کاربرد پیدا کرده است. با این روش پردازش، محصول بخشی از مدار الکتریکی نیست. قوس بین الکترود و نوک مشعل پلاسما می سوزد. محصول توسط جت پلاسما برش داده می شود.

روش قوس پلاسما به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده می شود برای:

برش پروفیل، لوله؛
تولید محصولات با خطوط مستقیم؛
پردازش ریخته گری؛
ایجاد سوراخ در فلز؛
تولید قطعات جوشکاری

قوس بین الکترود و قطعه کار می سوزد. ستون قوس با جت پلاسما ترکیب می شود. جت به دلیل دمیده شدن گاز از کمپرسور عامل ایجاد می شود که در این فرآیند بسیار داغ و یونیزه می شود. گاز باعث تشکیل پلاسما می شود و به دلیل آن درجه حرارت بالاسرعت برش فلز در حال پردازش افزایش می یابد. این روش شامل استفاده از قوس است جریان مستقیمبا قطبیت مستقیم

انواع برش پلاسما

سه نوع فرآیند وجود دارد:

ساده - استفاده از جریان الکتریکی و هوا (یک جایگزین نیتروژن است).
استفاده از آب، که عملکرد خنک کننده پلاسماترون، محافظت از آن و جذب انتشار گازهای گلخانه ای را انجام می دهد.
با استفاده از گاز محافظ که کیفیت برش را بهبود می بخشد.

مزایا و معایب دستگاه های برش پلاسما

طرفداران	موارد منفی
تطبیق پذیری استفاده (در نظر گرفته شده برای پردازش هر محصول فلزی، به شرط انتخاب دستگاه قدرت صحیحبا فشار هوای مورد نیاز).	محدوده کوچک ضخامت برش (بیش از 100 میلی متر).
حداقل آسیب به محیط زیست.	آسیب به محیط زیست و سلامت (استادی که با دستگاه برش پلاسما کار می کرد که نیتروژن به عنوان گاز برای آن تهیه می شود، مسمومیت جدی دریافت می کند).
بهره وری بالا، بعد از برش لیزری دوم است، اما از نظر هزینه برتر است.	قیمت بالای واحد.
کیفیت بالای کار که با عرض برش کوچک و عدم گرمای شدید کل محصول در طول پردازش پلاسما مشخص می شود.	طراحی پیچیده.
نیازی به گرم کردن کل محصول نیست که بر کیفیت آن تأثیر می گذارد.	افزایش سطح سر و صدا در حین کار.
ایمنی فرآیند به دلیل عدم نیاز به استفاده از سیلندر گاز.	حداکثر زاویه مجاز انحراف از عمود برش بسته به ضخامت محصول فقط 100-500 است.

یکی از محبوب ترین انواع فرآوری فلزات، برش آن است. راه های زیادی برای به دست آوردن شکل مورد نیاز از یک ورق وجود دارد، اما در این ماده به اصل عملکرد برش پلاسما خواهیم پرداخت.

برش پلاسما. در واقع یک میانگین طلایی وجود دارد. مزایای برش فلز با پلاسما همه فن آوری های فوق را ترکیب می کند. مزیت اصلی این است که هیچ محدودیتی در نوع مواد پردازش شده وجود ندارد. فقط از نظر ضخامت

آلیاژهای آلومینیوم 120 میلی متر
آلیاژ مس 80 میلی متر
فولاد 50 میلی متر
چدن 90 میلی متر

تجهیزات از صنعتی به خانگی دیگر متفاوت است، بنابراین فناوری برای همه قابل دسترسی است. بیایید نگاهی دقیق تر به آن بیندازیم.

برش پلاسما فلز - اصل عملیات

یک محیط دو جزئی به عنوان برش عمل می کند:

یک قوس الکتریکی که طبق طرح کلاسیک کار می کند - تخلیه بین کاتد و آند. علاوه بر این، اگر رسانا باشد، خود ماده می تواند به عنوان آند عمل کند.
قوس گازی گرما تحت تأثیر قوس الکتریکی (دمای آن به 25000 درجه سانتیگراد می رسد)، گاز یونیزه می شود و به هادی جریان الکتریکی تبدیل می شود.

اصل عملکرد برش پلاسما به طور کامل در این ویدئو نشان داده شده است.

در نتیجه پلاسما تشکیل می شود که تحت تغذیه قرار می گیرد فشار بالابه منطقه برش این جریان گاز داغ به معنای واقعی کلمه فلز را تبخیر می کند و تنها در داخل منطقه کار. با وجود این واقعیت که دمای برش پلاسما در ده ها هزار درجه اندازه گیری می شود، عملاً هیچ تأثیری بر منطقه مرزی وجود ندارد.

مهم! سرعت انتخاب شده به درستی به شما امکان می دهد بدون آسیب رساندن به لبه مواد، یک برش بسیار باریک داشته باشید.

منبع برش پلاسما یک مشعل پلاسما است.

وظیفه آن روشن کردن قوس، حفظ دمای عملیاتی و دمیدن فلز مذاب از ناحیه برش است. از آنجایی که برش های پلاسما برای پردازش هرگونه مواد جامد از جمله دی الکتریک طراحی شده اند، تشکیل قوس الکتریکی به دو روش انجام می شود:

شکل الف) یک کاتر عمل مستقیم را نشان می دهد. مونتاژ کاتد (8)همراه با تعیین شده کاتد (6)یکی از الکترودها هستند. الکترود دوم (آند) است قطعه کار (4)- فلزی با رسانایی الکتریکی خوب.

کابل برق مشعل پلاسما به آن متصل است. نوک برش پلاسما (5)در این طرح به عنوان مسکن عمل می کند. از جدا شده از کاتد عایق (7). گاز داخل آن تامین می شود مناسب (1)و یک جت پلاسما متشکل از قوس الکتریکی (2) و گاز (3)..

) جت پلاسما را برش پلاسما می گویند. جریان پلاسما در نتیجه دمیدن گاز در یک قوس الکتریکی فشرده تشکیل می شود. سپس گاز گرم می شود و یونیزه می شود (به ذرات باردار منفی و مثبت تجزیه می شود). دمای جریان پلاسما حدود 15 هزار درجه سانتیگراد است.

انواع و روش های برش با استفاده از پلاسما

برش پلاسما می تواند:

سطحی؛
تقسيم كردن

در عمل، برش پلاسمای جداسازی کاربرد وسیعی یافته است. برش سطحی بسیار نادر استفاده می شود.

خود برش به دو صورت انجام می شود:

قوس پلاسما هنگام برش فولاد با استفاده از این روش، فلز در حال برش در یک مدار الکتریکی قرار می گیرد. یک قوس بین الکترود تنگستن مشعل و قطعه کار تشکیل می شود.

جت پلاسما یک قوس در کاتر بین دو الکترود ایجاد می شود. محصول در حال برش در مدار الکتریکی گنجانده نشده است.

برش پلاسما مولدتر از برش اکسیژن است. اما اگر مواد ضخیم یا تیتانیوم بریده می شود، باید برش اکسیژن را ترجیح داد. برش پلاسما هنگام برش (به خصوص) ضروری است.

انواع گازهای مورد استفاده برای برش پلاسما.

گازهای مورد استفاده برای تشکیل پلاسما عبارتند از:

فعال - اکسیژن، هوا. برای برش فلزات آهنی استفاده می شود
غیر فعال - نیتروژن، آرگون، . برای برش فلزات و آلیاژهای غیر آهنی استفاده می شود.

هوای فشرده. مورد استفاده برای برش:

مس و آلیاژهای آن - با ضخامت تا 60 میلی متر؛
آلومینیوم و آلیاژهای آن - با ضخامت تا 70 میلی متر؛
فولاد - با ضخامت تا 60 میلی متر.

نیتروژن با آرگون مورد استفاده برای برش:

فولاد با آلیاژ بالا تا ضخامت 50 میلی متر.

استفاده از این مخلوط گاز برای برش مس، آلومینیوم و فولاد سیاه توصیه نمی شود.

نیتروژن خالص مورد استفاده برای برش (h=ضخامت مواد):

مس h برابر با 20 میلی متر؛
برنج h برابر با 90 میلی متر؛
آلومینیوم و آلیاژهای آن h برابر با 20 میلی متر؛
فولادهای پر آلیاژ h برابر با 75 میلی متر، فولادهای کم آلیاژ و کم کربن - h برابر با 30 میلی متر؛
تیتانیوم - هر ضخامت.

نیتروژن با هیدروژن. مورد استفاده برای برش:

مس و آلیاژهای آن با ضخامت متوسط (تا 100 میلی متر)؛
آلومینیوم و آلیاژهای ضخامت متوسط - تا 100 میلی متر.

مخلوط نیتروژن برای برش فولاد یا تیتانیوم مناسب نیست.

آرگون با هیدروژن مورد استفاده برای برش:

مس، آلومینیوم و آلیاژهای مبتنی بر آنها با ضخامت 100 میلی متر و بالاتر.
فولاد با آلیاژ بالا تا ضخامت 100 میلی متر.

استفاده از آرگون با هیدروژن برای برش کربن، فولادهای کم کربن و کم آلیاژ و همچنین تیتانیوم توصیه نمی شود.

تجهیزات برش پلاسما: انواع و مشخصات مختصر.

برای مکانیزه کردن برش پلاسما، ماشین های نیمه اتوماتیک و قابل حمل با تغییرات مختلف ایجاد شده است.

1. می تواند با هر دو گاز فعال و غیر فعال کار کند. ضخامت مواد برش خورده بین 60 تا 120 میلی متر است.

مصرف گاز:

هوا - از 2 تا 5 متر مکعب در ساعت؛
آرگون - 3 متر مکعب در ساعت؛
هیدروژن - 1 متر مکعب در ساعت؛
نیتروژن - 6 متر مکعب در ساعت.

سرعت سفر - از 0.04 تا 4 متر در دقیقه.
فشار گاز عملیاتی - تا 0.03 مگاپاسکال.
وزن ماشین های نیمه اتوماتیک 1.785 - 0.9 کیلوگرم بسته به تغییر است.

2. ماشین های قابل حمل از هوای فشرده استفاده می کنند.

ضخامت ماده ای که باید برش داده شود بیش از 40 میلی متر نیست.
مصرف هوای فشرده - از 6 تا 50 متر مکعب در ساعت.
خنک کردن مشعل های پلاسما - با آب یا هوا.
سرعت سفر - از 0.05 تا 4 متر در دقیقه.
فشار گاز عملیاتی - تا 0.4 - 0.6 مگاپاسکال.
وزن دستگاه های قابل حمل بسته به نوع اصلاح تا 1.8 کیلوگرم می باشد.
مشعل های پلاسمای خنک شونده با آب فقط در دمای مثبت قابل کار هستند محیط.
دستگاه های نیمه اتوماتیک و قابل حمل برای مصارف صنعتی مناسب هستند.

برای برش دستی، دو مجموعه موجود است:

KDP-1 با مشعل پلاسما RDP-1.
KDP-2 با پلاسماترون RDP-2.

برش پلاسما

دستگاه KDP-1 برای برش آلومینیوم (تا 80 میلی متر)، فولادهای ضد زنگ و پر آلیاژ (تا 60 میلی متر) و مس (تا 30 میلی متر) استفاده می شود.

حداکثر جریان عملیاتی - 400 A.

حداکثر ولتاژ مدار باز منبع تغذیه 180 ولت است.

مشعل پلاسما RDP-1 با نیتروژن، آرگون یا مخلوطی از این گازها با هیدروژن کار می کند.

مشعل پلاسما RDP-1 با آب خنک می شود، بنابراین می توان از آن در دمای بالاتر از 0 درجه سانتیگراد استفاده کرد.

دستگاه KDP-2 از نظر قدرت قوس (فقط 30 کیلو وات) نسبت به دستگاه اول پایین تر است. مزیت این مدل این است که مشعل پلاسما RDP-2 توسط هوا خنک می شود. در نتیجه، کیت را می توان در فضای باز در هر دمای محیطی استفاده کرد.

مجموعه کامل دستگاه های برش دستی:

برش مشعل پلاسما؛
بسته شیلنگ کابل;
جمع کننده
سبک تر برای تحریک قوس برش.

کیت های برش دستی پلاسما بدون کنترل از راه دور تولید می شوند. این راه حل سازندهمنطقی برای انجام مقدار محدود کار با بارگیری تجهیزات بیش از 40 - 50٪ نیست. اما برای مدت زمان کار باید آنها را تکمیل کرد یکسو کننده های جوشکاریو مبدل ها

با این حال، نباید فراموش کنیم که از نظر ایمنی، برای برش دستی، ولتاژ بدون بار منبع تغذیه مجاز است بیش از 180 ولت نباشد.

برش پلاسما فلزات را خودتان انجام دهید: برخی از ظرافت های این فرآیند.

شروع فرآیند برش فلز، لحظه شروع قوس پلاسما در نظر گرفته می شود. پس از شروع برش، لازم است فاصله ثابتی بین نازل مشعل پلاسما و سطح ماده حفظ شود. باید از 3 تا 15 میلی متر باشد.
باید تلاش کرد تا اطمینان حاصل شود که جریان در حین کار حداقل است، زیرا با افزایش جریان و جریان هوا، عمر مفید نازل و الکترود مشعل پلاسما کاهش می یابد. با این حال، سطح فعلی باید عملکرد بهینه برش را تضمین کند.
سخت ترین عملیات پانچ کردن سوراخ است. مشکل در تشکیل احتمالی قوس دوگانه و شکست مشعل پلاسما نهفته است. بنابراین، هنگام پانچ کردن، مشعل پلاسما باید 20 تا 25 میلی متر بالاتر از سطح فلز قرار گیرد. مشعل پلاسما فقط پس از سوراخ شدن فلز در موقعیت کار پایین می آید. هنگام سوراخ کردن ورق های ضخیم، کارشناسان توصیه می کنند از صفحه های محافظ با سوراخ هایی با قطر 10-20 میلی متر استفاده کنید. صفحه هایی بین محصول و مشعل پلاسما قرار می گیرند.
برای برش دستی فولادهای پر آلیاژ از نیتروژن به عنوان گاز پلاسما استفاده می شود.
هنگام برش دستی آلومینیوم با استفاده از مخلوط آرگون-هیدروژن، محتوای هیدروژن نباید بیش از 20٪ باشد تا پایداری قوس افزایش یابد.
برش مس با استفاده از مخلوط های حاوی هیدروژن انجام می شود. اما برنج نیاز به نیتروژن یا مخلوط نیتروژن و هیدروژن دارد. در عین حال، برش برنج 20٪ سریعتر از مس اتفاق می افتد.
پس از برش، مس باید تا عمق 1-1.5 میلی متر تمیز شود. برای برنج این نیاز اجباری نیست.

هنگام پردازش فلزات رسانا استفاده می شود. مواد در حال پردازش انرژی را از یک منبع جریان از طریق گاز یونیزه دریافت می کنند. سیستم استانداردشامل مدار احتراق و مشعل است که توان الکتریکی، یونیزاسیون و کنترل لازم برای برش با کیفیت و کارایی بالا انواع فلزات را فراهم می کند.

خروجی منبع جریان ثابت ضخامت و سرعت ماده را تنظیم می کند و قوس را حفظ می کند.

مدار احتراق به شکل یک ژنراتور ولتاژ متناوب فرکانس بالا 5-10 هزار ولت با فرکانس 2 مگاهرتز ساخته شده است که یک قوس با شدت بالا ایجاد می کند که گاز را به حالت پلاسما یونیزه می کند.

کاتر نگهدارنده قطعات مصرفی - نازل و الکترود - بوده و خنک سازی این قطعات را با گاز یا آب فراهم می کند. نازل و الکترود فشرده شده و جت یونیزه شده را پشتیبانی می کنند.

سیستم های دستی و مکانیزه اهداف مختلفی را انجام می دهند و به تجهیزات مختلفی نیاز دارند. فقط کاربر می تواند تعیین کند که کدام یک برای نیازهای او مناسب تر است.

برش فلز پلاسما یک فرآیند حرارتی است که در آن یک پرتو یک فلز رسانای الکتریکی را تا دمایی بالاتر از نقطه ذوب آن گرم می کند و فلز مذاب را از طریق سوراخ ایجاد شده خارج می کند. بین الکترود در مشعل که پتانسیل منفی به آن اعمال می شود و قطعه کار با پتانسیل مثبت، یک قوس الکتریکیو ماده توسط یک جریان گاز یونیزه شده تحت فشار در دمای 770 تا 1400 درجه سانتیگراد بریده می شود. یک جت پلاسما (گاز یونیزه) متمرکز شده و از طریق یک نازل هدایت می شود، جایی که فشرده می شود و قادر به ذوب و برش طیف گسترده ای از فلزات می شود. این فرآیند اساسی برای برش دستی و مکانیزه پلاسما است.

برش دستی

برش دستی فلز با پلاسما با استفاده از دستگاه های نسبتاً کوچک با مشعل پلاسما انجام می شود. آنها قابل مانور، همه کاره هستند و می توان از آنها برای اجرا استفاده کرد وظایف مختلف. قابلیت های آنها به قدرت فعلی سیستم برش بستگی دارد. پارامترهای واحدهای برش دستی از 7-25 A تا 30-100 A متفاوت است. با این حال، برخی از دستگاه ها حداکثر 200 آمپر را مجاز می کنند، اما اینها به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرند. در سیستم های دستی معمولاً از هوای صنعتی به عنوان گاز تشکیل دهنده پلاسما و محافظ استفاده می شود. آنها برای تطبیق انواع ولتاژهای ورودی از 120 ولت تا 600 ولت طراحی شده اند و می توانند در سیستم های تک فاز یا سه فاز استفاده شوند.

پلاسمای دستی برای برش فلز معمولاً در کارگاه های مربوط به پردازش مواد نازک، خدمات کارخانه استفاده می شود. نگهداری، تعمیرگاه ها، نقاط جمع آوری ضایعات فلزی، حین کار ساخت و نصب، در کشتی سازی، تعمیرگاه های خودرو و کارگاه های هنری. به عنوان یک قاعده، از آن برای اصلاح بیش از حد استفاده می شود. یک برش معمولی 12 آمپری پلاسما حداکثر 5 میلی متر فلز را با سرعت حدود 40 میلی متر در دقیقه برش می دهد. دستگاه 100 آمپر یک لایه 70 میلی متری را با سرعت 500 میلی متر در دقیقه برش می دهد.

به طور معمول، یک سیستم دستی بر اساس ضخامت مواد و سرعت پردازش مورد نظر انتخاب می شود. دستگاهی که آمپراژ بالا ارائه می دهد سریعتر کار می کند. اما هنگام برش با آمپر بالا، کنترل کیفیت کار دشوارتر می شود.

پردازش ماشین

برش مکانیزه فلز با پلاسما بر روی ماشین هایی انجام می شود که معمولاً بسیار بزرگتر از دستگاه های دستی هستند و در ترکیب با میزهای برش از جمله حمام آب یا سکوی مجهز به درایوها و موتورهای مختلف استفاده می شود. علاوه بر این، سیستم های مکانیزه مجهز به کنترل ارتفاع جت CNC و کاتر است که ممکن است شامل کنترل ارتفاع مشعل و ولتاژ از پیش تعیین شده باشد. سیستم های برش پلاسما مکانیزه را می توان بر روی سایر تجهیزات فلزکاری مانند پرس های مهر زنی یا سیستم های رباتیک نصب کرد. اندازه پیکربندی مکانیزه به اندازه میز و سکوی مورد استفاده بستگی دارد. دستگاه برش می تواند کوچکتر از 1200x2400 میلی متر و بزرگتر از 1400x3600 میلی متر باشد. این گونه سیستم ها چندان متحرک نیستند، بنابراین قبل از نصب باید تمامی اجزای آن ها و همچنین محل قرارگیری آن ها تهیه شود.

نیازمندی های قدرت

منبع تغذیه استاندارد دارای محدوده جریان حداکثر 100 تا 400 آمپر برای برش با سوخت اکسیژن و 100 تا 600 آمپر برای برش نیتروژن است. بسیاری از سیستم ها در محدوده پایین تری مانند 15 تا 50 آمپر کار می کنند. سیستم های برش نیتروژن با آمپراژ 1000 آمپر و بالاتر وجود دارد، اما نادر هستند. ولتاژ ورودی برای سیستم های پلاسما مکانیزه 200-600 ولت در شبکه سه فاز می باشد.

گاز مورد نیاز

برای برش نرم و از فولاد ضد زنگمعمولا از آلومینیوم و همچنین مواد مختلف عجیب و غریب، هوای فشرده، اکسیژن، نیتروژن و مخلوطی از آرگون و هیدروژن استفاده می شود. ترکیب آنها به عنوان گازهای تشکیل دهنده پلاسما و کمکی عمل می کند. به عنوان مثال، هنگام برش فولاد نرم، گاز شروع اغلب نیتروژن، گاز پلاسما اکسیژن و هوای فشرده به عنوان گاز کمکی استفاده می شود.

اکسیژن در فولاد کربنی ملایم استفاده می شود زیرا برش هایی با کیفیت بالا در مواد تا ضخامت 70 میلی متر ایجاد می کند. اکسیژن همچنین می تواند به عنوان یک گاز تشکیل دهنده پلاسما برای فولاد ضد زنگ و آلومینیوم عمل کند، اما نتیجه کاملاً دقیق نیست. نیتروژن به عنوان پلاسما و گاز کمکی عمل می کند، زیرا تقریباً هر نوع فلزی را برش می دهد. در جریان های بالا استفاده می شود و امکان پردازش ورق های نورد تا ضخامت 75 میلی متر و به عنوان گاز کمکی برای نیتروژن و آرگون-هیدروژن پلاسما را فراهم می کند.

هوای فشرده رایج ترین گاز، هم پلاسما و هم گاز کمکی است. هنگامی که برش با جریان کم انجام می شود ورق فلزتا ضخامت 25 میلی متر، یک سطح اکسید شده باقی می گذارد. هنگام برش با هوا، نیتروژن یا اکسیژن، یک گاز کمکی است.

مخلوطی از آرگون و هیدروژن معمولا برای پردازش فولاد ضد زنگ و آلومینیوم استفاده می شود. برش با کیفیت بالا را ارائه می دهد و برای برش مکانیزه ورق هایی با ضخامت بیش از 75 میلی متر ضروری است. دی اکسید کربن همچنین می تواند به عنوان گاز کمکی هنگام برش فلز با پلاسمای نیتروژن استفاده شود، زیرا می تواند با اکثر مواد کار کند و کیفیت خوب را تضمین می کند.

مخلوط نیتروژن-هیدروژن و متان نیز گاهی در فرآیند برش پلاسما استفاده می شود.

چه چیز دیگری لازم است؟

انتخاب پلاسما و گازهای کمکی تنها دو مورد از تصمیمات حیاتی هستند که باید هنگام نصب یا استفاده از یک سیستم پلاسما موتوردار در نظر گرفته شوند. مخازن گاز را می توان خریداری یا اجاره کرد و در اندازه های مختلف موجود است و نیاز به شرایط نگهداری مناسب دارد. نصب سیستم به مقدار قابل توجهی سیم کشی برق و لوله کشی گاز و خنک کننده نیاز دارد. علاوه بر خود سیستم مکانیزه پلاسما، باید میز، دستگاه برش، CNC و THC را انتخاب کنید. OEM ها معمولا گزینه های سخت افزاری مختلفی را برای مطابقت با هر پیکربندی دستگاه ارائه می دهند.

آیا مکانیزاسیون لازم است؟

با توجه به پیچیدگی انتخاب فرآیند برش مکانیزه پلاسما، زمان قابل توجهی باید صرف تحقیق در مورد تنظیمات و معیارهای مختلف سیستم شود. لطفا توجه داشته باشید:

انواع قطعاتی که بریده می شوند؛
تعداد محصولات صنعتی در یک دسته؛
سرعت و کیفیت برش دلخواه؛
هزینه مواد مصرفی
هزینه کل عملیات پیکربندی، از جمله برق، گاز و نیروی کار.

اندازه، شکل و تعداد قطعاتی که باید تولید شوند ممکن است نوع تجهیزات تولید صنعتی مورد نیاز - نوع CNC، میز و پلت فرم را تعیین کند. مثلاً تولید قطعات اندازه کوچکممکن است به یک پلتفرم با درایو تخصصی نیاز داشته باشد. درایوهای رک و پینیون، سرووها، تقویت کننده های درایو و حسگرهای مورد استفاده در پلتفرم ها کیفیت برش و حداکثر سرعت، بیشینه سرعتسیستم های.

کیفیت و سرعت نیز به CNC و گازهایی که استفاده می شود بستگی دارد. یک سیستم مکانیزه با جریان قابل تنظیم و جریان گاز در ابتدا و انتهای برش باعث کاهش مصرف مواد می شود. علاوه بر این، یک CNC با ظرفیت حافظه زیاد و انتخاب تنظیمات ممکن (به عنوان مثال، ارتفاع مشعل در انتهای برش) و پردازش سریع داده ها (ارتباطات ورودی/خروجی) باعث کاهش زمان خرابی و افزایش سرعت و افزایش سرعت می شود. دقت کار

در نهایت، تصمیم برای خرید یا ارتقاء یک سیستم برش پلاسما مکانیزه در مقابل یک سیستم دستی باید آگاهانه باشد.

برش فلز پلاسما: تجهیزات

Hypertherm Powermax45 یک دستگاه قابل حمل با تعداد زیادی قطعات استاندارد مبتنی بر یک اینورتر، یعنی یک ترانزیستور دوقطبی گیت عایق است. کار با آن بسیار آسان است، چه برش ورق های فولادی نازک یا ضخامت 12 میلی متر با سرعت 500 میلی متر در دقیقه یا 25 میلی متر با سرعت 125 میلی متر در دقیقه. این دستگاه قادر به تولید قدرت برش بالایی است انواع مختلفمواد رسانا مانند فولاد، فولاد ضد زنگ و آلومینیوم.

سیستم قدرت نسبت به آنالوگ ها مزیت دارد. ولتاژ ورودی - جریان تک فاز 200-240 ولت با توان 34/28 A با توان 5.95 کیلو وات. تغییرات ولتاژ ورودی شبکه با فناوری Boost Conditioner جبران می‌شود، که به مشعل اجازه می‌دهد عملکرد بیشتری را در ولتاژهای پایین، زمانی که برق ورودی نوسان می‌کند و زمانی که توسط ژنراتور تغذیه می‌شود، ارائه دهد. اجزای داخلی به طور موثر با استفاده از سیستم PowerCool خنک می شوند و عملکرد، زمان اجرا و قابلیت اطمینان دستگاه را افزایش می دهند. یکی دیگر ویژگی مهماین محصول دارای یک اتصال مشعل FastConnect است که استفاده مکانیزه را تسهیل می کند و تطبیق پذیری را افزایش می دهد.

مشعل Powermax45 دارای طراحی دو زاویه ای است که عمر نازل را افزایش می دهد و طول عمر نازل را کاهش می دهد. قیمت Powermax45 - 1800 دلار.

هوبارت نیروی هوایی 700i

Hobart AirForce 700i بالاترین ظرفیت برش را در این خط دارد: ضخامت برش اسمی 16 میلی متر با سرعت 224 میلی متر در دقیقه و حداکثر ضخامت برش 22 میلی متر. در مقایسه با آنالوگ ها، نیروی کارجریان دستگاه 30 درصد کمتر است. کاتر پلاسما برای ایستگاه های خدمات، تعمیرگاه ها و برای ساخت ساختمان های کوچک مناسب است.

این دستگاه دارای یک اینورتر سبک و در عین حال قدرتمند، فیوز راه اندازی ارگونومیک، مصرف هوای کارآمد و هزینه کم است. مواد مصرفیمشعل ها، که منجر به برش پلاسما ایمن، با کیفیت و ارزان می شود. AirForce 700i 1500 دلار قیمت دارد.

این مجموعه شامل یک مشعل دستی ارگونومیک، کابل، 2 نوک تعویض و 2 الکترود است. مصرف گاز 136 لیتر در دقیقه در فشار 621-827 کیلو پاسکال است. وزن دستگاه 14.2 کیلوگرم است.

خروجی 40 آمپر عملکرد استثنایی برش ورق فلز را ارائه می دهد - سریعتر از دستگاه های مکانیکی، گاز و پلاسما سایر سازندگان.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme یک دستگاه کوچک است که به اندازه کافی قدرتمند است تا انواع فولاد، آلومینیوم و سایر فلزات رسانا را برش دهد.

منبع تغذیه آن از یک ولتاژ برق متناوب 120-240 ولت است که به طور خودکار با ولتاژ عرضه شده تنظیم می شود. طراحی سبک و جمع و جور این دستگاه را بسیار قابل حمل می کند.

با فناوری Auto-Refire، قوس به طور خودکار کنترل می شود و نیازی به فشار مداوم یک دکمه را از بین می برد. ضخامت اسمی برش در 40 A 16 میلی متر در 330 میلی متر در دقیقه و حداکثر ضخامت برش 22.2 میلی متر در 130 میلی متر در دقیقه است. مصرف برق - 6.3 کیلو وات. وزن دستگاه در نسخه دستی 10.5 کیلوگرم و با دستگاه برش - 10.7 کیلوگرم است. هوا یا نیتروژن به عنوان گاز پلاسما استفاده می شود.

قابلیت اطمینان Miller 625 توسط فناوری تونل باد تضمین می شود. به لطف فن تعبیه شده با سرعت بالا، گرد و غبار و زباله به داخل دستگاه نمی رسد. نشانگرهای LED اطلاعاتی در مورد فشار، دما و قدرت ارائه می دهند. قیمت دستگاه 1800 دلار است.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D یک دستگاه پلاسما قابل حمل و فشرده است. با وزن 10.2 کیلوگرم هیچ مشکلی در جابجایی آن وجود نخواهد داشت. جریان 50 آمپر تولید شده توسط مبدل دیجیتال و ترانزیستور قدرتمند MOSFET برش کارآمد فولاد ملایم 16 میلی متری و فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم 12 میلی متری را تضمین می کند.

دستگاه به طور خودکار با ولتاژ و فرکانس شبکه تنظیم می شود. طول شیلنگ 2.9 متر است. قوس کمکی با فلز تماس پیدا نمی کند که به دستگاه امکان می دهد برای برش مواد زنگ زده، درمان نشده و رنگ شده استفاده شود. استفاده از دستگاه بی خطر است. هوای فشرده که برای برش استفاده می شود برای انسان مضر نیست. و قاب قوی مقاوم در برابر ضربه به طور قابل اعتمادی از دستگاه در برابر گرد و غبار و زباله محافظت می کند. قیمت Lotos LTP5000D - 350 دلار.

هنگام خرید دستگاه برش پلاسما، همیشه باید کیفیت را در اولویت قرار دهید. باید مراقب وسوسه خرید یک دستگاه ارزان قیمت و بی کیفیت باشید، زیرا فرسودگی و پارگی سریع آن در دراز مدت هزینه های بسیار بیشتری را به همراه خواهد داشت. البته، شما نیز نباید بیش از حد پرداخت کنید، بسیار مناسب هستند گزینه های بودجهبدون لوازم جانبی و قدرت های بالا که ممکن است هرگز مورد نیاز نباشد.