برشکاری پلاسما

برشکاری پلاسما

برشکاری پلاسما

پلاسما یکی از حالت‌های ماده مانند جامد، مایع و گاز است و از اتم‌هایی تشکیل شده که یونیزه شده‌اند. هنگامی که ماده از حالت جامد به مایع، مایع به گاز و سپس گاز به پلاسما تغییر حالت می‌دهد، برخورد بین مولکول‌ها به حدی افزایش می‌یابد که در ابتدا مولکول‌ها شکسته شده و سپس به اتم‌های مجزا تبدیل می‌شوند و الکترون‌های لایه بیرونی برخی از اتم‌ها از آن‌ها جدا می‌گردند. زمانی که تعداد خاصی از اتم‌ها الکترون‌های خود را از دست بدهند و تبدیل به یون شوند، گاز به پلاسما تغییر حالت پیدا می‌کند. در برشکاری پلاسما یک گاز نجیب با سرعت بسیار بالا از نازل دمیده می‌شود و با ایجاد یک قوس الکتریکی بین گاز با سطح برش، گاز به حالت پلاسما تغییر می‌یابد. سپس پلاسما به اندازه کافی گرم می‌شود تا فلز را ذوب کند و برش ایجاد می‌شود برای همین استفاده از دستگاه جوش و برش پلاسما پیشنهاد می شود.

برش پلاسما چیست؟

بیشتر مواد موجود در جهان در حالت پلاسما قرار دارند. پلاسما بسیار گرم است و اغلب می‌توان آن را در میدان مغناطیسی به دام انداخت. درواقع پلاسما حالت چهارمی از انواع ماده است که دانش امروزی آن را حالت مستقلی به‌حساب می‌آورد. این ماده ترکیبی از یون‌های مثبت و الکترون با غلظت معین است که مقدار یون‌های مثبت و الکترون‌ها در یک محیط پلاسما تقریبا برابر است. در برش پلاسما گاز نجیب به مجاورت یک قوس الکتریکی با سرعت رانده می‌شود به‌طوری که گاز توسط الکتریسیته باردار شده و اطراف نقطه مورد نظر جوش حصاری به‌وجود می‌آید. در برشکاری پلاسما برش یا جوش بسیار تمیز و دقیق است و اتصال بسیار محکمی ایجاد می‌شود. این روش بر روی هر نوع فلز رسانا، آلومینیوم، فولاد نرم، فولاد ضدزنگ و... قابل استفاده است.

کاربرد برش پلاسما

ساده‌ترین تعریفی که از برش پلاسما می‌توان ارائه داد، برش فلزات به‌ویژه فولاد به‌وسیله یک مشعل گازی شکل است. در این روش گازهای یونیزه با سرعت بالا از روزنه دستگاه عبور می‌کنند و با ایجاد یک قوس الکتریکی گاز به پلاسما تبدیل شده و در نهایت ذوب و برش فلزات انجام می‌شود. برشکاری پلاسما در صنایع مختلف جوشکاری پلاسما و برشکاری کاربردهای بسیاری دارد. در صنایعی مانند کشتی‌سازی، ساخت تریلر و انواع ماشین از این روش برشکاری استفاده می‌شود. این روش همچنین در کارگاه‌های پردازش فلز نازک، کارخانه‌های ساخت ادوات ساختمانی، مراکز برش و جوشکاری انواع فلزات و تعمیر و نگه‌داری ابزارآلات کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. لازم به ذکر است که یکی از جدیدترین کاربری‌های برش پلاسما در ساخت آثار هنری است. از طریق آشنایی با اصول اولیه این روش و رعایت موارد ایمنی به‌راحتی می‌توان آن را در صنایع مختلف به‌کار برد.

مزایای برشکاری پلاسما

از برشکاری پلاسما برای فلزات غیرآهنی نیز با حداکثر عمق برش یک اینچ می‌توان استفاده کرد. برش پلاسما به مهارت اپراتور نیازی ندارد و انتخاب پیشروی نامناسب تاثیر کمی بر روی قطعه کار دارد. این روش در ضخامت‌های کم کیفیت مطلوبی را ارائه می‌دهد و به‌سادگی می‌توان ضخامت‌های مختلف از فلزات متفاوت را به‌وسیله یک تورچ پلاسما برش داد. سرعت برش پلاسما در حدود 10 برابر سریع‌تر از روش برشکاری هواگاز است و قطعه کار حاصل از این روش بدون نیاز به سنگ‌زنی برای مرحله بعدی کار آماده است. برش پلاسما برای قرار دادن بر روی دستگاهCNC  برشکاری بسیار مناسب است و اجرای آن در زیر آب حرارت و سر و صدای کمی ایجاد می‌کند. با استفاده از این روش می‌توان عملیات برشکاری فولاد سازه‌ای مستحکم را بدون گرمادهی زیاد انجام داد.

معایب برش پلاسما

• کیفیت انجام برشکاری به روش پلاسما در مقایسه با برش با لیزر پایین‌تر است.
• سر و صدای ایجاد شده در انجام برشکاری پلاسما در محیط کارگاه بسیار زیاد است.
• انجام این روش مصرف برق بسیار بالایی دارد و هزینه‌های آن از جمله دستگاه برش پلاسما، تورچ و سایر قطعات مصرفی در مقایسه با برشکاری هواگاز بالاتر است.
• در برش پلاسما محدودیت برشکاری حداکثر 120 میلی‌متر برش پلاسما در زیر آب و برشکاری حداکثر 180 میلی‌متر در محیط کارگاه وجود دارد.
• در برشکاری به این روش کرف یا سرباره وجود دارد.
• دود و بخارهای حاصل از فرآیند برشکاری می‌تواند سمی باشد و به مرور زمان به ریه کاربران آسیب جدی وارد نماید.
• هزینه تعمیر و نگه‌داری دستگاه‌های برش پلاسما بسیار بالا است و تعویض دوره‌ای نازل و الکترود هزینه‌بر است.

فرآیند قوس برشکاری پلاسما

انواع مختلفی از فرآیند برشکاری پلاسما وجود دارد، اما اصول اولیه تمامی این فرآیندها ثابت است و برای هر فلزی که استفاده شود، دارای پنج مرحله مجزا است. شروع قوس پایلوت در مرحله اول است که با فشردن کلید تورچ پلاسما آغاز می‌شود. سپس گاز در مسیر نازل به سمت قطعه کار شروع به حرکت کرده قوس اولیه بین الکترود و نازل تشکیل می‌شود. پس از آن، گاز پلاسما از نازل به سمت قطعه کار خارج می‌شود. در مرحله بعد قوس اصلی بین قطعه کار و الکترود تورچ پلاسما ایجاد می‌شود. این امر به معنای شروع کار برش پلاسما است. در این مرحله حرت گاز پلاسما موجب برش قطعه کار و حرکت گاز محافظ سبب ایجاد سطح صاف در قطعه کار می‌گردد. بنابراین، باید هم‌زمان با تشکیل قوس هر دو گاز شروع به حرکت نمایند.

با شروع قوس و حرکت گاز پلاسما به سمت قطعه کار مورد نظر، دما افزایش می‌یابد و سبب ذوب محل برخورد پلاسما با قطعه مورد نظر می‌گردد. در این مرحله برای جلوگیری از مشکلات ناشی از افزایش دما از سیستم خنک کننده استفاده می‌شود. سپس فشار گاز پلاسما موجب خروج مذاب از محل برش می‌گردد. پس از خارج شدن مواد مذاب از محل برخورد پلاسما به قطعه کار مورد نظر، قوس پلاسما در بخش‌های دیگر قطعه کار حرکت می‌کند تا فرآیند برش پلاسما تکمیل شود.

انواع برشکاری پلاسما

به‌طور کلی می‌توان گفت که تمامی انواع برشکاری پلاسما بدون توجه به نحوه استفاده از آن‌ها، یکسان هستند. ایجاد تغییراتی در نحوه اجرای برش با توجه به نیاز برشکار، قابلیت‌های دیگری را به فرآیند برشکاری اضافه می‌کند. یکی از گزینه‌های مختلف در طراحی فرآیند این روش، سیستم استاندارد برش پلاسما است. حالت استاندارد برش پلاسما از عمومی‌ترین حالت‌های این فرآیند است که در آن گاز پلاسما از دهانه نازل خارج شده و سایز نازل پلاسما به‌منظور بزرگ یا کوچک کردن حجم پلاسما استفاده می‌شود. در این نوع از برشکاری از آب یا هوا به‌عنوان خنک کننده استفاده می‌شود. در برخی موارد برای شکل‌دهی به پلاسما و یا ایجاد جت پلاسما از گاز دومی استفاده می‌شود که موجب انقباض پلاسما می‌گردد. این ویژگی موجب حرکت مطمئن پلاسما و جلوگیری از دخالت عوامل محیطی در فرآیند برشکاری می‌شود.

در سیستم برش پلاسما با تزریق آب، به قوس پلاسما که به‌سوی قطعه کار مورد نظر در حرکت است، آب تزریق می‌شود. بخار آب موجب افزایش قابل توجه دمای قوس پلاسما شده و آن را در حدود 30هزار درجه سانتی‌گراد افزایش می‌دهد. نتیجه این فرآیند، کیفیت بسیار بالایی را در برشکاری حاصل می‌کند.

  نکات ایمنی استفاده از برش پلاسما

در حین برشکاری پلاسما همانند کار با سایر دستگاه‌های صنعتی جرقه و مواد مذاب در هوا پراکنده می‌شود. از این‌رو، رعایت نکات ایمنی برای جلوگیری از آسیب در حین کار از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. توصیه می‌شود که حتما در هنگام استفاده از دستگاه برش پلاسما از عینک مخصوص به‌منظور حفاظت از چشم‌ها استفاده نمایید. پوشیدن لباس مخصوص جوشکاری، پیشبند و دستکش چرمی برای جلوگیری از سوختگی ناشی از ایجاد جرقه و ذوب فلزات ضرورت بسیاری دارد. بهتر است در حین کار از کلاه ایمنی و کفش کار با پوشش فلزی استفاده کنید. توجه داشته باشید تمامی اشیا قابل احتراق را از محل کار خود دور کنید و همواره تجهیزات اطفاء حریق مانند کپسول آتش‌نشانی را در دسترس خود بگذارید. به هیچ عنوان عملیات برش را در یک مکان در بسته یا کوچک انجام ندهید.

نکات خرید دستگاه برشکاری پلاسما

اولین نکته‌ای که قبل از خرید دستگاه برش پلاسما باید به آن توجه کنید، ضخامت فلز مورد نظر است. برای فلزات با ضخامت پایین دستگاه برش پلاسما با شدت کمتر نیاز است. اما برای برای برش فلزات با ضخامت بالا باید به دنبال دستگاه‌های برشکاری با شدت جریان بالاتر بود. هر دستگاه برشکاری محدوده بهینه مشخصی دارد که باید با نیاز شما هماهنگ باشد. سرعت بهینه برش یکی دیگر از مواردی است که در خرید دستگاه‌های برش پلاسما باید به آن توجه نمود. یک دستگاه با شدت جریان بالاتر به مراتب با سرعت بیشتری می‌تواند فلز را در مقایسه با ماشین با شدت جریان پایین‌تر برش بزند. به‌طور کلی، می‌توان دستگاه برشی را انتخاب کرد که توانایی برش دو برابر ضخامت مورد نظر را داشته باشد برای اطلاع از قیمت دستگاه برش پلاسما ایران ترانس به سایت نید صنعت مراجعه نمایید.

اگر برشکاری پلاسما طولانی مدت و یا برش‌ها را در حالت اتومات انجام می‌دهید، به میزان چرخه عملکرد دستگاه توجه کنید. چرخه عملکرد یک دستگاه مدت زمانی را نشان می‌دهد که شما می‌توانید بی‌وقفه فرآیند برش را انجام دهید. این پارامتر به‌صورت درصدی از هر 10 دقیقه مشخص می‌شود. هرچه میزان چرخه عملکرد یک دستگاه بیشتر باشد، می‌توان مدت زمان بیشتری بدون وقفه عملیات برش را با آن انجام داد.

نمایندگی دستگاه برشکاری پلاسما

فروشگاه اینترنتی نید صنعت نماینده فروش انواع ابزارآلات و تجهیزات صنعتی از برترین برندهای داخلی و خارجی در ایران است. این فروشگاه با بیش از 10 سال سابقه طیف گسترده‌ای از انواع تجهیزات صنعتی را به سراسر کشور ارسال می‌کند. شما می‌توانید با جست‌وجو در وب‌سایت نید صنعت و یا تماس با کارشناسان مجرب این مجموعه، محصول مورد نظر خود را انتخاب و خریداری نمایید. نید صنعت تمامی محصولات را در نازل‌ترین قیمت ارائه کرده و گارانتی و اصالت کالا را تضمین می‌کند.