برش با پلاسما و مقایسه ان با هوا گاز

پلاسما

دستگاه برش پلاسما ماشینی است که برای برش فلزات با کمک قوس الکتریکی بکار میرود.دستگاه یک قطب مثبت و یک قطب منفی دارد(مثل رکتیفایر)که یکی نوک الکتروز تورچ برش و دیگری قطعه کار(توسط یک کابل و انبر به دستگاه وصل میگردد.)دستگاه ولتاژ بسیار بالایی را بین این دو قطب ایجاد می کند و میدانید که همیشه الکترونها از نقطه با پتانسیل بالاتر به نقطه با پتانسیل پایینتر شارش مییکنند.اختلاف پتانسیل بالا هوای ما بین دو قطب را یونیزه میکند و اینگونه هوا تبدیل به رسانا میگردد (در اینجا اسم پلاسما به همین حالت یونیزه شدن هوا اطلاق میگردد.)

اصول عملکرد

دستگاه برش پلاسما ماشینیست که برای برش فلزات با کمک قوس الکتریکی بکار میرود.دستگاه یک قطب مثبت و یک قطب منفی دارد(مثل رکتیفایر)که یکی نوک الکتروز تورچ برش و دیگری قطعه کار(توسط یک کابل و انبر به دستگاه وصل میگردد.)دستگاه ولتاژ بسیار بالایی را بین این دو قطب ایجاد می کند و میدانید که همیشه الکترونها از نقطه با پتانسیل بالاتر به نقطه با پتانسیل پایینتر شارش مییکنند.اختلاف پتانسیل بالا هوای ما بین دو قطب را یونیزه میکند و اینگونه هوا تبدیل به رسانا میگردد(در اینجااسم پلاسما به همین حالت یونیزه شدن هوا اطلاق میگردد.)

یونیزه شدن هوا باعث ایجاد قوس الکتریکی شدید بیت کاتد و اند میگردد .(اتفاقی شبیه ایجاد یک رعد فقط در ابعاد کوچکتر.) رسیدن این قئس به سطح فلز باعث ذوب سریع سطح آن میگردد. در این لحظه گازی از وسط تورچ با فشار خارج میگرددکه مواد مذاب را داخل قطعه کار پیش میبرد و باعث برش فلز میگردد.از گازهای مختلفی بای این منظور میتوان استفاده نمود مثل نیترژن ارگون و اکسیژن.از پلاسما برای برش فلزات گوناگونی مانند :فولاد نرم،فولاد آلیاژی الومینیوم ،مس و سایر فلزات و الیاژهای فلزیاستفاده نمود.

گازیی دیگر نیز در این فرایند به عنوان گاز محافظ استفاده میگردد که کار ان از اسمش مشخص است.پلاسما معمولا ار امپری بین 20 تا 1000 آمپر استفاده میکنند که این آمپر برای برش استیل از0.5 تا 170 میلیمتر مناسب می باشد.

گازهایی که در فراینداستفاده میشوند میتوانند در کیفیت سطح تاثیر بسزایی داشته باشند.همچنین سرعت برش در این فرایند شتر از هوا گاز بوده و کیفیت سطح بهتری ایجاد می نماید.

معایب

برش پلاسما گازهایی ایجاد میکند کهبه شدت برای سلامتی بدن انسان و محیط زیست خطرناک می باشد.همچنین در هنگام برشکاری بروش پلاسما امواج صوتی مضری ایجاد میگردد که برای گوش انسان قابل تشخیص نمی باشند.برش پلاسما معمولا دارای تعمیرات پیچیده ای می باشد.

هزینه های این روش معمولا بالاست. برای برش ضخامتهای بالا معمولا به پلاسماهایی بسیار گرانقیمت نیاز است که این هزینه اولیه دستگاه را بلامیبرد.علاوه بر این هزینه تعویض نازل و الکترود دیگر هزینه های جاری میباشند.

مقایسه روشهای برش هواگاز و پلاسما

هر دو روش برش هواگاز و پلاسما جهت برش فلزات بکار می روند. اما نسبت به هم مزایا و معایبی نیز دارند.مزایا و معایبی که هر یک را برای کاربردهای مناسب تر می سازد.

هوا گاز

برش هوا گاز روشی بینظیر جهت کار بر روی آهن می باشد.شاید باور پذیر نباشد که با این روش می توان شمش فولادی با ضخامت 2.5 متر!!! را برش زد .اما باور کنید. نه به صورت و آزمایشی بلکه این اتفاقی است که هر روز در کارخانه های فولاد می افتد.

کیفیت سطح برش هوا عمود و تقریبا صاف میباشد.برای سیستم هوا گاز به سرمایه اولیه زیادی نیاز نمیباشد،در واقع (شلینگها،مشعل ،شیربرقیهاولوله ها) اجزا تشکیل دهنده آن میباشند.تعمیر و نگهداری این قطعات برای هرکس با اندک اطلاعات فنی کار ساده ای است.یادگیری و تنطیم ان نیز برای کارگر غیر ماهر اسان تر می باشد.

پلاسما

برش پلاسما فرایند برش با قوس الکتریکی است.این برش سرعتی بسیار بالاتر از هوا گاز دارد(بین 5 تا 10 برابر!!)پلاسماهایی ساخته شده اند که تا 170 میلیمتر استیل را برش میزنند.امکان برش هر گونه فلزی را دارد(بر خلاف هوا که تنها اهن را میبرد).دقت برش در این روش بالاتر از هوا گاز میباشد.همچنین گپ برش کمتری ابجاد خواهد کرد.

خوب حالا سوالی که پیش می اید اینست که با ایتهمه محسنات پس چرا هنوز هم از هوا گاز استفاده میگردد؟

1)در برش پلاسما بخصوص در ضخامتهای بالا انتهای پایین برش هلالی میگردد

2)برش پلاسما بسیار الوده است (بدلیل ایجاد بخارات فلز و گاز ازت)

3)برای خرید دستگاههایی که ضخامتهای بالا را برش بزنند سرمایه اولیه بسیار بالایی نیاز است.

4)نیاز به تعمیرات و نگهداری بالایی دارد.

5)ایجاد امواج زیر صوت که برای انسان خطرناک است.

با توجه به مطالب بالا و همچنین نتیجه تجربی که از کار برشکاری در ایران گرفته ام بهتراست برای برش های زیر 12 میل از پلاسما و بیشتر از ان را از هوا گاز استفاده نمود

THC کنترل ارتفاع اتوماتیک

کنترل ارتفاع اتوماتیک فاصله تورچ تا سطح ورق Torch Height Control در برش هوا گاز و پلاسما باعث کبفبت سطح برش بالاتری خواهد بود . برای این کار چند روش وجود دارد:

الف)هوا گاز

در روش هوا گاز معمولا از روش استفاده از سنسورهای خازنی استفاده میگردد.در این روش از یک حلقه فلزی به دور مشعل به عنوان یک سطح خازن قرار می گیرد.سطح دیگر قطعه کار ....

09151596411 دلشاد

الف)هوا گاز

خواهد بود و هوای بین این دو دی الکتریک خازن خواهد بود.

تغییر این فاصله ظرفیت این خازن را تغییر می دهد و با تغییر این ظرفیت می توان معیاری برای نگه داشتن ان در یک محدوده خاص بدست آورد.

در عمل سنسور یک مقدار ولتاژ را بر میگرداند که با تغییر فاصله تغییر میکند. این مقدار ولتاژ می تواند به یک نرم افزار کامپیوتری یا یک مدار pwm ساده به یک موتور بالابر فرمان داد و مشعل را در یک رنج فاصله خاص ثابت نگه داشت.

همچنین این مجموعه بصورت آماده نیز در بازار وجوددارد.

پلاسما

در مورد پلاسما استفاده از سنسور خازنی روشی مناسب نمی باشد.این روش بدلیل سرعت بالای برش پلاسما از دقت لازم برخوردار نمی باشد.لذا از روش اثر جریان استفاده میگردد.می دانید که برای ایجاد قوس به یک ولتاژ ثابت نیاز است.خوب وقتی که نوک نازل از قطعه کار فاصله بگیرد دستگاه برای جبران امپر بیشتری خواهد کشید. اساس این روش اندازه گیری و استفاده از این میزان تغییرات است.با استفاده از یک شنت این مقدار بصورت یک خروجی ولتاژ ایجاد می شود. و با استفا ده از ان به موتور بالابر فرمان داده می شود.

این ولتاز به مداری مثل مدار بالا داده میشود و معمولا با استفاده از یکموتور تاکودار و یا حتی یک موتور دی سی معمولی کار کنترل صورت می پذیرد. نیاز است که سرعت پاسخ بالا بباشد تا بتوان جواب خوبی گرفت.

برش با پلاسما و مقایسه ان با هوا گاز

پلاسما

مقایسه روشهای برش هواگاز و پلاسما

THC کنترل ارتفاع اتوماتیک

مطالب مشابه :

مکانیک مواد مرکب

برش با پلاسما و مقایسه ان با هوا گاز

بدبده

نرم افزار festo نرم افزار طراحی مدار های پنوماتیک وهیدرولیک

طرح الهی

MATLABچيست؟

جیگ و فیکسچر

بوف کور

گل بیتا