دستگاه برش پلاسما

شرکتهای ذیل تولید کننده دستگاه های برشبرش پلاسما هستند . در حال حاضر (38 شرکت) سازنده برش پلاسما ثبت نام شده اند.

1. استفاده از کمپرسورهای بادی
2. استفاده از سیلندرهای هوا و یا گاز نیتروژن

1. سرعت برش پلاسما بطور متوسط سه یا چهار برابر برش اسیتیلن (مخصوصا برای برش ورق های فلزی نازک تا 4 میلیمتر) است. هرچه ضخامت از 4 میلمتر کمتر می شود سرعت برش تقریبا به صورت تصاعدی افزایش می یابد.
2. عدم نیاز به پیش گرم، اگر در فرایند برش با گاز اسیتلن قطعه یا ورق را پیش گرم نکنیم ، درآن ورق و یا آن قطعه دفرمگی ایجاد می شود اما در پروسه برش پلاسما نیازی به پیش گرم نیست چرا که پلاسما در یک خط نازک عمل می کند.
3. از طریق برش پلاسما شما خواهید بود تمام فلزات آهنی و غیر آهنی را برش دهید، در صورتیکه از طریق برش اسیتیلن فقط قادر هستید فلزات آهنی را برش دهید.
4. دقت برش پلاسما نسبت به برش اسیتیلن بیشتر است. مخصوصا برای ایجاد سوراخ های دقیق و نسبتا کوچک برش پلاسما کارایی بیشتری نسبت به برش اسیتلن دارد.
5. از طریق برش پلاسما قادر هستید ورق های نسبتا ضخیم را پخ بزنید در صورتیکه از طریق برش اسیتلن این امر تقریبا غیر ممکن است.

1. مزایای دستگاه برش پلاسما

• قادر به برش کلیه ی مواد رسانا است، مخصوصا فلزات نسبتا ضخیم

• کیفیت برش بسیار خوب برای ضخامت های تا 50 میلیمتر

• بهترین راه برای برش فولاد ضد زنگ و آلومینیوم به ضخامت متوسط است.

• قابلیت اتوماسیون شدن را داراست.

• می توان برش های متنوع را در آب انجام داد.

• ریزش فلز و درز برش کمتری نسبت به برش اکسیژن دارد.

• سرعت برش بیشتر از برش اکسی استیلن است.

• انواع منحنی ها و اشکال سخت و برش های مطقاطع به صورت دقیق ایجاد می شود.

• هزینه ی برش کمتر نسبت به برش اکسیژن را در پی دارد.

• طول عمر بیشتر تجهیزات پلاسما نسبت به سایر برش های شعله ای

• در هنگام برش به وسیله ی پلاسما از گاز های بی اثر استفاده می شود که فرآیند را ایمن تر می کند.




2. معایب دستگاه های برش پلاسما

• HAZ بزرگتر نسبت به برش لیزر

• در برش ورق های نازک کیفیت کمتری نسبت به برش لیزر دارد.

• دقت برش لیزر را ندارد

• ضخامت (درز برش) بزرگتر نسبت به برش لیزری

• محمدودیت در برش فلزات ضخیم با توجه به جنس آنها

• برش پلاسما پر سرو صداست و بخارات اضافی و خطرناکی تولید می کند.

• هزینه ی تعویض و تعمیر قطعات آن بالاست.

• به علت ایجاد گرمای بیش از حد، در ناحیه ی برش شاهد افزایش سختی خواهیم بود.

1. تنظیمات دستگاه همچون مقدار آمپر و فشار هوا را دقیقا براساس کاتالوگ فروشنده و یا براساس برچسب روی کیس دستگاه، انجام دهید.
2. ازاینکه قطعات مصرفی تورچ سالم هستند اطمینان حاصل نمائید. عدم سالم بودن هر کدام از آنها (الکترود، کلاهک، شعله پخش کن و غیره) می تواند در کیفیت برش بسیار زیاد تاثیر گذار باشد.
3. با توجه به تنظیمات دستگاه مخصوصا تنظیم آمپر از سر تورچ مناسب استفاده کنید. هرچه سر تورچ باریکتر باشد عرض قوس الکتریکی کمتر است و طول آن کمی بیشتر است و این باریک بودن قوس سبب می شود برش ها دقیق تر و با کیفیت بیشتری ایجاد شوند. شایان ذکر است این مورد بیشتر برای برش ورق های نسبتا کم ضخامت عملی است.
4. چنانچه قصد دارید برش مستقیم و یا دایره داشته باشید، از تجهیزات جانبی کمکی استفاده کنید.
5. قبل از اینکه عملیات برش را شروع کنید و اگر شکل برش دارای پیچ و خم های نامتقارن است، بهتر است یک یا دو بار آن مسیر را بدون روشن کردن تورچ، طی نماید.
6. آز آنجائیکه سرعت پیشروی تورچ بسیار مهم است و سرعت پیشروی کم باعت خراب شدن و یا ذوب شدن کنارهای ورق می شود، بهتر است یکبار برش را روی ورق ضایعات (با همان ضخامت و همان جنس) انجام دهید.
7. برای برش های طولانی از رینگ فاصله انداز استفاده کنید . این وسیله باعث می شود فاصله استاندارد بین الکترود و ورق رعایت شود و بهترین قوس الکتریکی ایجاد گردد. در ضمن استفاده از رینگ فاصله انداز سبب می گردد، عمر قطعات مصرفی تورچ بیشتر شود.
8. از سرتورچ برای زودن سرباره ها استفاده نکنید چراکه ضربه زدن به نوک تورچ، عمر قطعات مصرفی را به شدت کاهش می دهد.
9. زمانیکه می خواهید برش ورق را انجام دهید از دست آزاد خود برای تکیه دادن و هدایت کردن آن دستی که تورچ را کنترل می کند، استفاده کنید. این امر از لرزش جلوگیری می کند و لبه های برش از کیفیت بیشتری برخورد خواهد بود.
10. بعد از اتمام عملیات برش، تورچ را باز کنید و قطعات تورچ را کاملا تمیز کنید. چنانچه قسمتی از قطعات مصرفی تورچ فرسوده شده و یا خراب شده است، آن را با قطعات تورچ نو تعویض نمائید. سپس فیلترجذب رطوبت که در پشت دستگاه قرار دارد را باز کنید واگر نیاز به تعویض دارد آن تعویض کنید. همانگونه که می دانید چنانچه رطوبت به همراه گاز وارد دستگاه شود و یا فیلتر نتواند کارایی خود را داشته باشد، به هیچ عنوان برش با کیفیتی نخواهید داشت و همچنین تاثیر بسیار زیادگی در فرسوده شدن زود هنگام قطعات مصرفی خواهد داشت.
11. چنانچه بخواهید ورق های فولادی ضد زنگ (استنلس استیل) را دقیق و با کیفیت برش دهید، توصیه می شود بجای استفاده از هوا، از گاز نیتروژن استفاده کنید. این امر در ماشین های برش لیزر نیز صادق است. نیتروژن نسبت به هوا از خشکی بیشتری برخوردار است و همچنین قابلیت اکسیده شدن کمتری دارد.

1. دستگاه های برش پلاسمای دستی
2. دستگاه های برش پلاسمای پرتابل
3. دستگاه های برش پلاسمای سی ان سی

1. دستگاه های پلاسمای دستی

که از سه بخش اصلی تشکیل شده است، تورچ، ژنراتور و کابل های اتصال دهنده. در این نوع برش، سرعت پیشروی تورچ و حرکت آن توسط یک اوپراتور هدایت و کنترل می شود. این نوع دستگاه ها بیشتر برای کارگاه هایی مورد استفاده قرار می گیرد که کمتر سری کاری انجام می دهند و یا برش های طولانی و یا برش های با هندسه ی کمتری دارند.




شرکت میلر Miller سازنده ماشینهای برش پلاسما در آلمان

این شرکت توانسته است یک نوع دستگاه برش پلاسما بنام آتولاین (Auto –line) را به بازار عرضه نماید که قادر است رنج ولتاژی از 190 تا 630 ولت را پوشش دهد. به عبارت ساده برای این نوع دستگاه هیچ تفاوتی وجود ندارد شما برق یک فاز یا سه فاز داشته باشید و یا جریان الکتریسته 50 هرتز و یا 60 هرتز باشد. با استفاده از این فن آوری خاص، افزایش و یا کاهش ولتاژ تاثیری در ایجاد قوس الکتریسته نخواهید داشت ویک قوس یکنواخت در فرایند برش به طور مستمر وجود خواهد داشت. چنانچه شما در گارگاه خود مشکل نوسان جریان الکتریسته دارید به شما توصیه می شود از دستگاه آتولاین استفاده کنید چرا که عدم ثبات در جریان الکتریسته به دستگاه های برش پلاسما آسیب وارد می کند و در کیفیت برش نیز تاثیر منفی ایجاد خواهد کرد.

محیط بسیاری از کارخانه ها و کارگاه نسبتا دارای آلودگی است. این آلودگی شامل ذرات معلق است که می تواند براده های فلز، گرد و غبارسنگ زنی و پلیسه های ریزباشد. با توجه به این که ساختار ماشین های برش پلاسما، برقی و الکترونیکی است و قطعات الکترونیکی در زمان کار باید خنک نگهداشته شوند، این آلودگی ها از طریق مکش فن پشت دستگاه وارد کیس می شوند و روی قطعات الکترونیکی می نشینند ونقش عایقی برای آن قطعات خواهند داشت که سبب می شود عمر دستگاه به شدت کاهش یابد. شرکت میلر با تعبیه یک سیستم تونلی خاص بنام wind tunnel technology توانسته است، هوایی که به درون کیس کشیده می شود را به گونه ای هدایت کند که روی قطعات حساس الکترونیکی همچون دیود ها، خازن ها و ترانزیستور ننشید و تنها نقش خنک کننده را داشته باشد.







2. دستگاه های برش پلاسمای پرتابل

چنانچه هر روز بخواهیم تعداد ورقهای نسبتا زیادی با مشخصات و طرح یکسان را برش بزنیم، استفاده از دستگاه برش پلاسمای دستی دیگر مقرون به صرفه نخواهد بود. دراین حالت برای ایجاد برش های باکیفیت و صرفه جویی در وقت بهتر است از دستگاه برش پلاسمای پرتابل استفاده کنیم. مزیت مهم این نوع دستگاه به شرح زیر است:

• توانایی در برش اشکال هندسی، غیر هندسی وهمچنین مستقیم با کیفیت بالا
• سرعت برش نسبت به دستگاه های برش پلاسمای دستی بیشتر است
• کاهش خطاهای انسانی در زمان برش
• مقرون به صرفه بودن
• اشغال فضای کم نسبت به دستگاه های برش پلاسمای میزدار
• دستگاه های برش پلاسمای پرتابل






3. دستگاه های برش پلاسمای سی ان سی

دستگاه های برش پلاسمای سی ان سی به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند که هر کدام بنا بر نیاز تولید و شکل قطعه کار کاربردهای خورد را دارا هستند. همچنین شکل های متنوع دستگاه های برش پلاسمای سی ان سی برگرفته از نوع قطعه یا قطعاتیست که مختص به آن طراحی و ساخته شده اند. در مقالات بعدی (دستگاه های برش پلاسمای میزدار و دروازه ای و ماشین های سی ان سی برش پروفیل و لوله) به بررسی نمونه هایی از آنها خواهیم پرداخت.

1. مزایای دستگاه برش پلاسما سی ان سی

• تطبیق پذیری عالی در برش انواع ورق ها و ضخامت فلزی نسبتا نازک و ضخیم

• تنظیم دقیق، سرعت بالا و کاهش هزینه های تولید

• مناسب برای برش انواع فلزات مخصوصا فولاد های کربنی، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، مس و برنج

• بهره وری و عملکرد خوب در ایجاد انواع شکل های نسبتا پیچیده و هنری

• دقت در برش به واسطه ی استفاده از سستم کنترل عددی

• قابلیت ذخیره سازی انواع برنامه های تولید به جهت سهولت و کاهش زمان تولید

• نتایجی که در استفاده از دستگاه برش پلاسمای سی ان سی حاصل می شود بسیار بهتر از سایز فرآیند های برش است.در صورتی که به درستی تنظیم و برنامه ریزی شود هیچگونه دور ریز و تراشه ای به جا نمی گذارد.

• از مزایای دیگر آن افزایش ایمنی ناشی از اتوماسیون است. از آنجایی که تمام فرآیند و تجهیزات آن به صورت اتوماتیک انجام می شود، خطرات ناشی از برش کاهش می یابد.

• کاربری و آموزش آن آسان است و هزینه های استخدام اپراتور متخصص را کاهش می دهد.




2. معایب دستگاه برش پلاسما سی ان سی

• به طور معمول برش پلاسما برای ضخامت های تا 20 میلی متر مناسب است.

• هنگام برش صفحات ضخیم سر و صدا ایجاد می شود.

• در صورتی که ضخامت قطعه از 20 میلی متر بیشتر باشد، سطح مقطع برش به سمت V شکل شدن میل می کند.

• هزینه ی خرید نسبت به سایر دستگاه های برش پلاسما بیشتر است.

1. چه متریالی را می خواهید برش دهید؟
2. اندازه و شکل متریال و قطعه شما چگونه است؟
3. در هر شیفت کاری و یا هر ساعت مقدار برش چقدر است؟
4. دقت برش مورد نظرباید چقدر باشد ؟
5. تمایل به اتوماسیون شدن پروسه برش را دارید؟
6. آیا محدودیت در بوجه بندی برای دستگاه برش دارید؟

• دستگاه
• تورچ
• کابل های اتصال دهنده

1. تورچ های تماسی:

همانگونه که می دانید الکتریسته (در پروسه های جوش و برش) دارای دو قطب (مثبت و منفی) است. به طور معمول برای جوش و برش، یک قطب را به قطعه کار وصل می کنیم و یک قطب را به تورچ. در تورچ های تماس مستقیم، هرگاه تورچ را به قطعه کار یا ورق (که به قطب منفی وصل شده است) نزدیک کنیم، تخلیه الکتریسته انجام می شود که بر اساس نوع دستگاه می تواند عمل جوش یا برش صورت پذیرد. این نوع تورچ ها را تورچ های تماس مستقیم پلاسما می نامند. ساختار این نوع تورچ ها نسبت به تورچ های غیر تماسی ساده تر است و قطعات مصرفی آن نیز ارزانتر از تورچ غیر مستقیم است. یکی از معایب این نوع تورچ اینست که اگر قطعه یا ورق داری آلودگی هایی مانند زنگ زدگی، روغنی و یا رنگی باشد، برش صورت نمی پذیرد ویا کیفیت برش ضعیف خواهد بود. دلیل آن این است که بین دواتصال یک ماده واسط وجود دارد. به این نوع تورچ ها تورچ های فرکانس بالا نیز می گویند.








2. تورچ های غیر تماسی:

این نوع تورچ ها از نظرساختاری با تورچ های تماسی متفاوت است چرا که یک سیم اضافه (قطب منفی) وارد تورچ شده است و احتراق اولیه درتورچ انجام می شود. این نوع تورچ ها به یک ماشه مجهز شده است و هرگاه ماشه کشیده می شود، تخلیه الکتریسته انجام می شود. بنابراین دیگر برای روشن کردن تورچ، نیازی به نزدیک کردن آن به قطعه یا ورق ندارید. یکی از مزایای مهم این نوع تورچ ها این است که در فرایند برش قطعات رنگی و یا زنگ زده شده و یا قطعات روغنی ، برش به راحتی انجام می گردد. البته مزیت دیگر این نوع تورچ ها این است که می تواند روی دستگاه های دیگر همچون روبات ها و دستگاه های سی ان سی سوار شود، چرا که این نوع تورچ ها با دریافت فرمان از پی ال سی می توانند برش را آغار کنند و یا خاموش شوند. عملکرد تورچ های غیر تماسی همانند شمع داخل سیلندر خودرو است، زمانیکه استارت زده می شود یک تخیله الکتریسته درون سیلندری که با گاز فشرده پر شده است، ایجاد می گردد. این نوع تورچ ها به پایلوت تورچ pilot torch نیز شناخته می شوند.