برش پلاسما یا Plasma cutting چیست؟
۱۴۰۴/۰۷/۲۵
6 دقیقه
اساسیترین مرحله در تولید و ساخت هر چیزی، برش قطعات اولیه برای فرآیند مونتاژ آن است. هر موادی باید به روش خاص خود برش داده شود تا هم سرعت عمل افزایش یابد و هم نتیجهی کار تمیز و ظریف باشد. یکی از انواع برشها که کاربرد گستردهای در صنایع فلزی دارد، برش پلاسما یا Plasma cutting است.
با دستگاه پلاسما میتوان فلزات مختلف در ضخامتها و انواع مختلف را برش داد؛ البته این ابزار نمیتواند جایگزینی برای خرید اره صنعتی فلزبر، فولادبر و آهنبر باشد، اما بهترین مکمل آن خواهد بود. در این مطلب قرار است اطلاعات مفیدی درباره برش فلزات با پلاسما دریافت کنید و از این دانستهها به عنوان بهترین راهنمای خرید دستگاه برش پلاسما و نحوه کار با آن بهرهمند شوید.
برای برش فلزات روشها و ابزارهای مختلفی مانند اره عمودبر، دستگاه لیزر، واترجت و پلاسما به بازار ارائه شده است؛ انتخاب هر یک از این دستگاهها به نوع متریال، حجم کاری، ضخامت فلز، میزان دقت و ظرافت مورد نیاز، سرعت مورد انتظار، قابلیتهای فارسیبری و منبع تغذیه بستگی دارد.
موضوع صحبت ما در این مقاله، دستگاه برش پلاسما است که این روزها کاربرد گستردهای در تولید، تعمیر و بازسازی خودرو، صنعت ساختمان سازی، تعمیر و ساخت انواع سازههای صنعتی دارد.
این ابزار با آزاد کردن گاز فشرده به سمت قطعه کار، قوس الکتریکی تشکیل میدهد تا یک کانال رسانای الکتریکی بوجود آید. حرارت زیادی از طریق قوس الکتریکی ایجاد شده و فلز را ذوب میکند تا دستگاه بتواند به کمک جریان سریع گاز، قطعه را از محل ذوب جدا کند.
درواقع یکی از تفاوتهای بارز پلاسما با ارههای صنعتی این است که پلاسما از مکانیزم ذوب فلز برای برش استفاده میکند، اما ارهها با فشار مکانیکی و حرکت سریع تیغه باعث برش میشوند؛ بنابراین وقتی صحبت از اره آتشی گرم بر میشود، منظور آن حرارتی است که در اثر اصطکاک قطعه با فلز ایجاد میشود نه اینکه اره آتشی فلز را ذوب کند.
با دستگاه برش پلاسما چه ضخامتی از فلز را میتوان برش داد؟ این سوال به طور رایج پرسیده میشود و حتی صنعتگران نیز بر سر آن اختلاف نظر دارند. به طور کلی، اینکه با پلاسما بتوان چه ضخامتی از فلز را برش داد به قدرت موتور، قدرت کمپرسور و میزان حرارت تولیدی بستگی دارد.
تولید کنندگان دستگاه پلاسما با کات 186 گفتهاند که این ابزار میتواند فلزی به قطر 60 میلیمتر را به صورت کاملا تمیز و دقیق برش دهد، اما در صنعت دیده شده که از آن برای برش در فلزات 80 میلیمتری نیز استفاده میشود. درواقع، میزان برش کلییر و تمیز این دستگاه 6 سانت است و اگر تمیزی برش اهمیت نداشته باشد، میتوان تا 80 سانت روی آن حساب کرد.
مدلهای پیشرفتهتر و اتومات میتوانند تا 15 سانت را نیز برش بزنند، البته باید توجه داشت که قیمت دستگاه برش پلاسما اتومات به مراتب بالاتر از مدلهای دیگر است و اگر نیاز به برشهای تمیز و سریع در فلزات ضخیم دارید باید آن را تهیه کنید.
پلاسما از چند اجزای اصلی برای تامین گاز فشرده، تولید حرارت و برش قطعه تشکیل شده است. شناخت این اجزا باعث میشود عملکرد دستگاه را بهتر درک کنید، مشکلات آن را به راحتی شناسایی کنید و استفاده بهینه داشته باشید. در ادامه فقط به مهمترین اجزای دستگاه پلاسما برای برش فلزات خواهیم پرداخت.
برش پلاسما تنها برای موادی عمل میکند که رسانای الکتریکی باشند؛ چون این دستگاه براش برس به قوس الکتریکی ایجاد دارد و تشکیل این قوس نیز مستلزم عبور جریان الکتریکی از سطح ماده است. بنابراین، میتوان گفت اکثر فلزات با پلاسما قابل برش هستند؛ از جمله فولادهای ساختاری، فولادهای آلیاژی و کم آلیاژ، صفحات فلزی با روکش و آلومینیوم.
دستگاه پلاسما برخلاف انواع اره مانند دستگاه برش دیسکی در برش پلاستیک، سرامیک و چوب محدودیت دارد؛ زیرا جریان الکتریکی از این مواد عبور نمیکند و در نتیجه قوس الکتریکی برای عملیات برش ایجاد نمیشود.
دستگاه برش پلاسما بر پایهی تبدیل انرژی الکتریکی به حرارت متمرکز پلاسما کار میکند. در ابتدا که دستگاه را به برق وصل کرده و کمپرسور را روشن میکنیم، گاز فشرده که معمولا هوا، نیتروژن یا آرگون است، توسط کمپرسور به سیستم اصلی وارد میشود.
این گاز قبل از ورود به تورچ، از یک رطوبتگیر کوچک در پشت دستگاه عبور میکند تا هرگونه بخار آب یا ناخالصی از آن حذف شود؛ زیرا وجود رطوبت میتواند قوس پلاسما را ناپایدار و برش را کند و بیکیفیت کند. سپس گاز فشرده وارد تورچ (مشعل پلاسما) میشود.
تورچ محلی است که، جریان الکتریکی از الکترود به نازل منتقل شده و با عبور گاز از نازل، قوس الکتریکی بین آن و قطعه شکل میگیرد. در نهایت جت پلاسما سریعا از نازل خارج شده و روی سطح فلز برخورد میکند. حرارت شدید باعث ذوب و تبخیر سریع فلز در مسیر برش میشود و فشار گاز نیز فلز را از همان محل جدا میکند.
برخی افراد، با الهام از مراحل کار پلاسما، جوش فورجینگ را به روشی برای برش تبدیل میکنند. در این روش نیز با حرارت بالا فلز ذوب میشود و سپس به روشهای مختلف قطعه از همان بخش جدا میشود.
برش پلاسما یکی از روشهای کارآمد و بسیار دقیق برای برش فلزات رسانا با ضخامت حداکثر 150 میلیمتر است. این روش به دلیل سرعت زیاد، دقت بالا، امکان کنترل شکل برش و کنترل حرارت متناسب با ضخامت فلز، محبوبیت خاصی در صنایع خودروسازی، ساختمان سازی و دیگر سازههای فلزی دارد.
شناخت اجزای دستگاه، انتخاب صحیح گاز و نحوه کار با آن از مهمترین عواملی هستند که بر کیفیت نهایی برش تاثیر میگذارند؛ بنابراین پیش از کار با پلاسما باید مشخصات و کارکرد آن را به طور کامل آموزش دیده باشید.
دسته بندی محصولات
شاید به این مطالب نیز علاقه مند باشید