برش فلز با پلاسما. تجهیزات فلزکاری

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

برش پلاسما در پردازش فلزات رسانا استفاده می شود. مواد در حال پردازش انرژی را از یک منبع جریان از طریق گاز یونیزه دریافت می کنند. سیستم استاندارد شامل منبع تغذیه، مدار احتراق و مشعل است که قدرت، یونیزاسیون و کنترل مورد نیاز برای برش با کیفیت و با کارایی بالا بر روی انواع فلزات را فراهم می‌کند.

خروجی برق DC ضخامت و سرعت برش مواد 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.

مشعل نگهدارنده مواد مصرفی - نازل و الکترود - است و خنک کننده این قطعات را با گاز یا آب فراهم می کند. نازل و الکترود فشرده شده و از جت یونیزه پشتیبانی می کنند.

سیستم های دستی و مکانیزه اهداف متفاوتی دارند و به تجهیزات متفاوتی نیاز دارند. فقط کاربر می تواند تعیین کند که کدام یک برای نیازهای او بهترین است.

برش فلز با پلاسما حرارتی استفرآیندی که در آن یک پرتو گاز یونیزه، یک فلز رسانای الکتریکی را تا دمایی بالاتر از نقطه ذوب آن گرم می‌کند و فلز مذاب را از طریق سوراخ سوراخ‌شده خارج می‌کند. یک قوس الکتریکی بین الکترود مشعل که پتانسیل منفی به آن اعمال می‌شود و قطعه کار با پتانسیل مثبت ایجاد می‌شود و ماده توسط جریان گاز یونیزه شده تحت فشار در دمای 770 تا 1400 درجه سانتی‌گراد بریده می‌شود. یک جت پلاسما (گاز یونیزه) متمرکز شده و از طریق یک نازل هدایت می شود، جایی که متراکم 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 دست

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 انجام کارهای مختلف استفاده کرد. قابلیت های آنها به قدرت فعلی سیستم برش بستگی دارد. تنظیمات برش دستی از 7-25 آمپر تا 30-100 آمپر متغیر است. با این حال، برخی از دستگاه ها می توانند تا 200 آمپر تولید کنند، اما اینها به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرند. در سیستم های دستی، هوای فرآیند معمولاً به عنوان پلاسما و گاز محافظ استفاده می شود. آنها به گونه ای طراحی شده اند که می توانند با ولتاژهای ورودی مختلف که می تواند از 120 تا 600 ولت متغیر باشد و همچنین می توانند در شبکه های تک فاز یا سه فاز استفاده شوند.

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

به عنوان یک قاعده، سیستم دستی بسته به ضخامت مواد و سرعت پردازش مورد نظر انتخاب می شود. دستگاهی که جریان بالا را ارائه می کند سریعتر است. با این حال، هنگام برش با جریان بالا، کنترل کیفیت کار دشوارتر می شود.

ماشینکاری

برش مکانیزه پلاسما بر روی ماشین‌هایی انجام می‌شود که معمولاً بسیار بزرگ‌تر از میزهای دستی هستند و در ترکیب با میزهای برش از جمله میزهای دارای حمام آب یا با سکوی مجهز به درایوها و موتورهای مختلف استفاده می‌شود. علاوه بر این، سیستم های مکانیزه مجهز به CNC و کنترل ارتفاع جت هد برش هستند که می تواند شامل پیش تنظیم ارتفاع مشعل و کنترل ولتاژ باشد. سیستم های برش پلاسما مکانیزه را می توان بر روی سایر تجهیزات فلزکاری مانند پرس های مهر زنی، برش های لیزری یا سیستم های رباتیک نصب کرد. اندازه پیکربندی مکانیزه به اندازه میز و سکوی مورد استفاده بستگی دارد. اره پانل می تواند کوچکتر از 1200x2400 میلی متر و بزرگتر از 1400x3600 باشد.میلی متر چنین سیستم هایی خیلی متحرک نیستند، بنابراین قبل از نصب، باید تمام اجزای آنها و همچنین مکان آنها را در نظر بگیرید.

نیازهای برق

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

نیازهای گاز

مخلوط هوای فشرده، اکسیژن، نیتروژن و آرگون/هیدروژن معمولاً برای برش فولاد ملایم، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و مواد عجیب و غریب مختلف استفاده می شود. ترکیب آنها به عنوان پلاسما و گازهای کمکی عمل می کند. به عنوان مثال، هنگام برش فولاد نرم، گاز شروع اغلب نیتروژن است، پلاسما اکسیژن است و هوای فشرده به عنوان یک وسیله کمکی استفاده می شود.

اکسیژن برای فولاد کربنی ملایم استفاده می شود زیرا برش هایی با کیفیت بالا در مواد تا ضخامت ۷۰ میلی متر ایجاد می کند. اکسیژن همچنین می تواند به عنوان گاز 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 عملکرد برش عالی را بر روی هر نوع فلزی ارائه می دهد. در جریان های بالا استفاده می شود و امکان پردازش ورق فلز 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 برای پلاسما و گازهای کمکی است. هنگامی که برش با جریان کم ورق فلز تا ضخامت 25 میلی متر انجام می شود، سطحی اکسید شده باقی می گذارد. هنگام برش با هوا، نیتروژن یا اکسیژن گاز کمکی است.

مخلوط آرگون-هیدروژن معمولاً برای ماشینکاری فولاد ضد زنگ و آلومینیوم استفاده می شود. برش با کیفیت بالایی 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 کند.

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

چه چیز دیگری نیاز دارید؟

انتخاب پلاسما و گازهای کمکی تنها دو مورد از مهمترین تصمیماتی است که باید هنگام نصب یا استفاده از یک سیستم مکانیزه پلاسما در نظر گرفته شود. مخازن گاز را می توان خرید یا اجاره کرد، در اندازه های مختلف موجود است و شرایط نگهداری آن باید فراهم باشد. نصب سیستم به مقدار قابل توجهی سیم کشی برق و لوله کشی گاز و خنک کننده نیاز دارد. علاوه بر مکانیزه ترین سیستم پلاسما، باید میز، اره، CNC و THC را بردارید. OEM ها معمولاً گزینه های سخت افزاری مختلفی را برای مطابقت با هر پیکربندی دستگاه ارائه می دهند.

آیا مکانیزاسیون لازم است؟

به دلیلپیچیدگی انتخاب فرآیند برش پلاسما مکانیزه، زمان زیادی باید به تحقیق در مورد تنظیمات مختلف و معیارهای سیستم اختصاص داده شود. لطفا توجه داشته باشید:

• انواع قطعات برش خورده؛
• تعداد اقلام صنعتی در هر دسته؛
• سرعت و کیفیت مطلوب برش؛
• هزینه مواد مصرفی.
• هزینه کل عملیات پیکربندی، از جمله برق، گاز و نیروی کار.

اندازه، شکل و تعداد قطعاتی که باید تولید شوند می تواند تجهیزات تولید صنعتی مورد نیاز - نوع CNC، میز و پلت فرم را تعیین کند. به عنوان مثال، تولید قطعات کوچک ممکن است به یک پلت فرم با یک درایو تخصصی نیاز داشته باشد. درایوهای رک و پینیون، درایوهای سروو، تقویت‌کننده‌های درایو و سنسورهای مورد استفاده در سکوها، کیفیت برش و حداکثر سرعت سیستم را تعیین می‌کنند.

کیفیت و سرعت نیز بستگی به نوع تجهیزات فلزکاری، CNC و گازهای مورد استفاده 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، با CNC با ظرفیت حافظه زیاد و انتخاب تنظیمات ممکن (به عنوان مثال، ارتفاع شعله در انتهای برش) و پردازش سریع داده ها (ارتباطات ورودی / خروجی) باعث کاهش زمان خرابی و افزایش سرعت می شود. و دقت کار.

در نهایت، تصمیم برای خرید یا ارتقاء یک سیستم برش پلاسما مکانیزه یا استفاده از یک سیستم دستی باید صحیح باشد.

تجهیزات برش فلز پلاسما

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، خواه برش صفحات 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 بالا برای برش انواع مواد رسانا مانند فولاد، فولاد ضد زنگ و آلومینیوم است.

سیستم قدرت نسبت به آنالوگ ها برتری دارد. ولتاژ ورودی - جریان تک فاز 200-240 ولت با توان 34/28 A در توان 5.95 کیلو وات. تغییرات در ولتاژ ورودی شبکه با فناوری Boost Conditioner جبران می‌شود، که مشعل را با عملکرد بهبود یافته در ولتاژهای پایین، نوسان برق ورودی و زمانی که توسط ژنراتور تغذیه می‌شود، جبران می‌کند. برای بهبود عملکرد، زمان اجرا و قابلیت اطمینان، اجزای داخلی به طور موثر با PowerCool خنک می شوند. یکی دیگر از ویژگی های مهم این محصول 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 هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد. این دستگاه مجهز به عملکرد جریان مخروطی است که چگالی انرژی قوس را افزایش می دهد، که به طور قابل توجهی تفاله را کاهش می دهد و برش پلاسما با کیفیت بالا را تولید می کند. قیمت Powermax45 1800 دلار است.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i بیشترین تعداد را داردظرفیت برش این خط: ضخامت برش اسمی - 16 میلی متر با سرعت 224 میلی متر در دقیقه و حداکثر - 22 میلی متر. در مقایسه با آنالوگ ها، جریان عملیاتی دستگاه 30٪ کمتر است. برش پلاسما برای ایستگاه های خدمات، تعمیرگاه ها و ساختمان های کوچک مناسب است.

دارای یک اینورتر سبک وزن و در عین حال قدرتمند، فیوز شروع ارگونومیک، مصرف هوای کارآمد و مواد مصرفی مشعل کم هزینه برای تولید برش پلاسما ایمن، با کیفیت بالا و مقرون به صرفه است. AirForce 700i 1500 دلار قیمت دارد.

همراه با مشعل دستی ارگونومیک، کابل، ۲ نوک تعویض و ۲ الکترود. 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 برای برش انواع فولاد، آلومینیوم و سایر فلزات رسانا است.

با برق 120-240 ولت متناوب، به طور خودکار با ولتاژ اعمال شده تنظیم می شود. طراحی سبک و جمع و جور آن را بسیار قابل حمل می کند.

با فناوری Auto-Refire، قوس به طور خودکار کنترل می شود و نیازی به فشار مداوم دکمه را از بین می برد. ضخامت اسمی برش در 40 A 16 استمیلی متر با سرعت 330 میلی متر در دقیقه و حداکثر 22.2 میلی متر در 130 میلی متر در دقیقه است. مصرف برق - 6، 3 کیلو وات. وزن دستگاه در اجرای 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 از فناوری تونل باد ناشی می شود. به لطف فن تعبیه شده با سرعت بالا، گرد و غبار و زباله به داخل دستگاه نمی رسد. نشانگرهای LED فشار، دما و قدرت را نشان 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 برای حرکت آن وجود نخواهد داشت. جریان 50 آمپر تولید شده توسط مبدل دیجیتال و ماسفت قدرتمند برش کارآمد فولاد ملایم 16 میلی متری و فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم 12 میلی متری را فراهم می کند.

دستگاه به طور خودکار با ولتاژ و فرکانس شبکه تنظیم می شود. طول شیلنگ - 2.9 متر قوس خلبان با فلز تماس پیدا نمی کند، که به دستگاه اجازه می دهد تا برای برش مواد زنگ زده، خام 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 برخورد گرد و غبار و زباله محافظت می کند. قیمت Lotos LTP5000D 350 دلار است.

هنگام خرید کاتر پلاسما، همیشه باید کیفیت را در اولویت قرار دهید. مراقب وسوسه خرید یک دستگاه ارزان قیمت و بی کیفیت باشید، زیرا فرسودگی سریع آن در دراز مدت منجر بههزینه های بسیار بالاتر البته، ارزش پرداخت بیش از حد نیز ندارد، گزینه های بودجه مناسب و بدون لوازم جانبی و ظرفیت های بالا به اندازه کافی وجود دارد که ممکن است هرگز به آن نیاز نداشته باشید.