فروشگاه اینترنتی کالاک

دستگاه برش پلاسما

دستگاه برش پلاسما (Plasma Cutter) از جریان پلاسما برای انتقال انرژی به یک ماده کار رسانا استفاده می‌کند. این جریان پلاسما معمولاً با عبور دادن اجباری یک گاز مانند نیتروژن، اکسیژن، آرگون و یا حتی هوای فشرده از داخل یک نازل باریک شکل می‌گیرد. یک جریان الکتریکی که توسط یک منبع تغذیه (Power Supply) خارجی تولید می‌شود، انرژی کافی را به جریان گاز اضافه می‌کند تا آن را یونیزه کرده و به یک قوس پلاسما (Plasma Arc) تبدیل کند؛ به همین دلیل است که این فرآیند اغلب برش با قوس پلاسما (PAC) نامیده می‌شود. قوس پلاسما با ذوب کردن اولیه قطعه کار و سپس دمیدن و دور کردن فلز مذاب با فشار گاز، عمل برش را انجام می‌دهد.

پلاسما

پلاسما حالت چهارم ماده است. ما معمولاً ماده را در سه حالت جامد، مایع و گاز تصور می‌کنیم. برای عنصر رایجی مانند آب، این سه حالت شامل یخ، آب و بخار است.

تفاوت بین این حالات در سطح انرژی نسبی آن‌ها است. وقتی به یخ انرژی در قالب گرما اضافه می‌کنید، یخ ذوب شده و آب را تشکیل می‌دهد؛ اگر انرژی بیشتری اضافه کنید، آب تبخیر شده و به بخار تبدیل می‌شود. حال اگر انرژی بسیار بیشتری به این بخار اضافه کنید (حرارت دادن آن تا حدود ۱۱,۷۰۰ درجه سانتی‌گراد یا ۴۰,۰۰۰ درجه فارنهایت)، بخار به گازهای تشکیل‌دهنده خود تجزیه شده و به شدت رسانای الکتریکی یا اصطلاحاً یونیزه می‌شود. به این گاز یونیزه‌شده با سطح انرژی بالا، می‌گویند.

در طول دهه ۱۹۵۰ میلادی، پلاسما به عنوان یک فرآیند برش حرارتی شناخته شد. کاربردهای اولیه برش پلاسما محدود و خروجی‌های برش بسیار ابتدایی بود. در سال ۱۹۶۸، دیک کاوچ (Dick Couch) سیستم تزریق شعاعی آب را معرفی کرد. این فناوری پتنت‌شده در نازل، موجب انقباض و تمرکز شدید قوس پلاسما شد که چگالی انرژی آن را افزایش داد و هم‌زمان سیستم خنک‌کاری را بهبود بخشید. این نوآوری امکان دست‌یابی به سرعت‌های برش بالاتر، برش‌هایی با کیفیت برتر و قابلیت برش فولادهای کربنی با سرعتی پنج برابر سریع‌تر از فرآیند برش اکسی‌فیول (هواگاز) را فراهم کرد. پلاسما با گسترش کاربردها، سرعت‌های برش بالاتر و بهبود چرخه‌های کاری، به سرعت شروع به تصاحب سهم بازار از فناوری قدیمی و مسلط برش فلزات، یعنی اکسی‌فیول نمود.

ویژگی برش پلسما

· تنوع در متریال: پلاسما می‌تواند تمام مواد رسانا از جمله فولاد کربنی و فلزات رنگین (غیرآهنی) را برش دهد، در حالی که برش اکسی‌فیول صرفاً به فولاد کربنی محدود می‌شود.

·        قابلیت برش ضخامت‌های مختلف: اگرچه هر دو فرآیند از نظر فنی می‌توانند طیف وسیعی از ضخامت‌ها را برش دهند، اما برش فلزات نازک یا ورق‌های شیت با اکسی‌فیول کارآمد نیست؛ زیرا دقت کمتری دارد، منطقه تحت تأثیر حرارت بزرگی ایجاد می‌کند که می‌تواند باعث تاب برداشتن و دفرمگی متریال شود و فرآیند بسیار کندتری است. به همین دلیل، اکسی‌فیول عموماً برای فلزاتی با ضخامت بیش از ۵۰ میلی‌متر (۲ اینچ) استفاده می‌شود.

·        ایمنی بالاتر: پلاسما ایمن‌تر از اکسی‌فیول است؛ چرا که روش اکسی‌فیول نیازمند استفاده از گازهای سوختنی به شدت مشتعل‌شونده و خطرناک است.

·        سرعت بیشتر: در ورق‌های نازک (سایز گیج)، سرعت برش پلاسما ۱۲ برابر سریع‌تر از سرعت برش اکسی‌فیول است و در متریال‌هایی تا ضخامت ۱ اینچ (۲۵ میلی‌متر)، سرعت پلاسما دو برابر اکسی‌فیول است. پلاسما همچنین زمان نفوذ اولیه بسیار سریع‌تری را فراهم می‌کند که این امر راندمان تولید را در برش‌های اتوماتیک (CNC) به شدت افزایش می‌دهد.

·        هزینه عملیاتی کمتر: بر خلاف اکسی‌فیول، پلاسما نیازی به پر کردن مداوم کپسول‌های گاز ندارد. به عنوان مثال، در برش فولاد نرم ضخیم، پلاسما اکسیژن کمتری مصرف کرده و سرعت بالاتری دارد.

·        برش‌های دقیق‌تر: دست‌یابی به کیفیت برش بسیار خوب با هر دو فرآیند مشروط بر باتجربه بودن اپراتور اکسی‌فیول امکان‌پذیر است. با این حال، یک دستگاه برش پلاسما برش‌های دقیق‌تر و تمیزتری با گونیا بودن بهتر (زوایای لبه دقیق‌تر)، پهنای برش باریک‌تر، زون حرارتی (HAZ) کوچک‌تر و پلیسه نزدیک به صفر تولید می‌کند.

·        سهولت در کاربری: دست‌یابی به یک نتیجه خوب با تورچ برش اکسی‌فیول به شدت به مهارت اپراتور بستگی دارد. برش اکسی‌فیول نوعی هنر ظریف است که برای به کمال رسیدن نیاز به تمرین مداوم دارد؛ زیرا اپراتورها باید ترکیب شیمیایی شعله را تنظیم و حفظ کنند و هم‌زمان فاصله ثابتی را از سطح در حال برش رعایت نمایند. از سوی دیگر، کار با پلاسما بسیار خطاپوش‌تر (آسان‌تر) است و به سرعت می‌توان در آن به مهارت رسید. سیستم‌هایی مانند سری (دستگاه‌های برش پلاسمای هوای فشرده) با کارتریج‌های مصرفی یکپارچه، استفاده از این فناوری را از همیشه ساده‌تر کرده‌اند.

دمای برش پلاسما

قوس پلاسمایی که توسط یک سیستم برش ایجاد می‌شود، دماهایی نزدیک به ۴۰,۰۰۰ درجه فارنهایت (حدود ۲۲,۰۰۰ درجه سانتی‌گراد) تولید می‌کند؛ بنابراین، دمای برش پلاسما فوق‌العاده بالا است. برای مقایسه، دمای سطح خورشید حدود ۱۰,۰۰۰ درجه فارنهایت است.

انواع روش‌های برش پلاسما

1.     دستگاه‌های برش پلاسما دستی

به دلیل قابلیت حمل (پرتابل بودن)، بهره‌وری بالا، عملکرد عالی و سهولت در استفاده، پلاسمای دستی فناوری ترجیحی برای برش فولاد نرم (کم‌کربن)، فولاد ضد زنگ (استیل) و آلومینیوم در طیف وسیعی از صنایع و کاربردها (از جمله تعمیرات تجهیزات سنگین، سازه‌های فولادی، کشتی‌سازی، پروژه‌های کارگاهی و خانگی و...) به شمار می‌رود.

بیشتر سیستم‌های پلاسمای دستی شامل یک منبع تغذیه بر پایه اینورتر (مشابه اکثر دستگاه‌های جوشکاری) هستند که الکتریسیته و هوای فشرده (به عنوان گاز پلاسما) را ترکیب می‌کنند تا یک قوس پلاسما در انتهای یک تورچ دستی ایجاد کنند. این سیستم‌ها به برق شهری (یا ژنراتور) و هوای فشرده (حاصل از کمپرسور هوا یا کپسول) نیاز دارند.

2.     دستگاه‌های برش پلاسما ریلی و سی‌ان‌سی مکانیزه

برش پلاسمای مکانیزه یک روش اتوماتیک برای برش فولاد کربنی و انواع فلزات رنگین (غیرآهنی) در محیط‌های تولید انبوه و کارخانه‌ای است. سیستم‌های پلاسما مکانیزه معمولاً شامل اجزای زیر هستند:

·        میز پلاسما :که به عنوان فیکسچر و نگهدارنده قطعه کار عمل کرده و وظیفه کاهش دود اولیه را بر عهده دارد.

·        منبع تغذیه تورچ پلاسما: که جریان الکتریکی لازم را تولید می‌کند.

·        میکسر و رگلاتور اتوماتیک گاز: برای کنترل دقیق جریان و فشار گازها.

·        کنترلر CNC: برای صادر کردن فرمان‌های شروع/توقف، سرعت حرکت و جهت‌دهی بر اساس خواندن فایل نرم‌افزاری.

·        کنترل‌کننده ارتفاع تورچ ماشین (THC): برای تنظیم تورچ در ارتفاع مناسب جهت نفوذ (Pierce) و برش نهایی.

·        سیستم دکل (Gantry) و ریل پرقدرت: به همراه مجموعه‌ای از محرک‌ها (درایوها) برای ایجاد حرکت برشی یکنواخت (مدل‌های پرتابل و نیمه‌اتوماتیک این دسته در بازار به پلاسمای ریلی یا زنجیری معروف هستند.)

3.     برش پلاسما سه‌بعدی و رباتیک

محصولاتی که با سرعت بالا در حال پیشرفت هستند، به تجهیزات ساخت پیشرفته‌ای نیاز دارند تا بتوانند اشکال پیچیده، جزئیات ظریف و کیفیتی را که بازارهای امروزی در حجم‌های بی‌سابقه تقاضا می‌کنند، برآورده سازند. برای پاسخگویی به این پیچیدگی‌ها، تولیدکنندگان در صنایع مختلف به سراغ پلاسمای سه‌بعدی یا رباتیک به عنوان یک راهکار برشی برای قطعات پیچیده خود رفته‌اند.

با ترکیب یک بازوی رباتیک صنعتی)یا ربات همکار ( COBOT با سیستم برش پلاسمای مکانیزه، تولیدکنندگان می‌توانند برش‌هایی با جزئیات بسیار بالا را بر روی فولاد کربنی، استیل و آلومینیوم در نقاطی که دسترسی به آن‌ها سخت است ایجاد کنند. این امر نیاز به جابه‌جایی قطعه کار را (که در سیستم‌های دوبعدی یا همان میزهای X-Y مرسوم است) کاملاً از بین می‌برد.

در مقایسه با سیستم‌های دوبعدی معمولی، یک سیستم سه‌بعدی یا رباتیک معمولاً دارای یک تورچ کوتاه‌تر و باریک‌تر است و کابل‌های رابط تورچ منعطف‌تر و در عین حال مستحکم‌تر هستند تا بتوانند حرکات سریع سه‌بعدی را تاب بیاورند. کاربردهای پلاسما رباتیک همچنین نیازمند موانع ایمنی و حفاظتی بیشتری هستند.

کاربردها دستگاه برش پلاسما

برش با قوس پلاسما در هر دو سیستم دستی و مکانیزه برای برش طیف وسیعی از مواد رسانا استفاده می‌شود. کاربردهای ویژه این فناوری عبارتند از:

·       پخ‌زنی با پلاسما (Plasma Bevel Cutting)

فرآیند بریدن یک قطعه با لبه‌ای است که بر سطح بالایی قطعه عمود نیست. قطعات فلزی و لوله‌ها را می‌توان با پلاسما به عنوان بخشی از فرآیند آماده‌سازی برای جوشکاری (ایجاد درز جوش) یا فرآیند جفت‌وجور کردن قطعات پخ‌زنی کرد. پخ‌های پلاسما را می‌توان در زوایا و پیکربندی‌های مختلف، بسته به هدف جوشکاری، برش داد.

·       شیارزنی با پلاسما (Plasma Gouging)

مانند برش پلاسما، گوجینگ نیز فلز را با استفاده از قوس پلاسما بین تورچ و قطعه کار برمی‌دارد. فلزِ سطح ذوب می‌شود و یک جت گاز، فلز مذاب را بدون سوراخ کردن یا قطع کردن کامل قطعه کار، از روی آن دور می‌کند. با این حال، در گوجینگ، نازل‌های مصرفی با طراحی خاص قوسِ کمی عریض‌تر تولید می‌کنند، تورچ با زاویه خاصی نگه داشته می‌شود و تنها بخشی از ماده ذوب و زدوده می‌شود. گوجینگ پلاسما می‌تواند برای تعمیر جوش، آماده‌سازی لبه‌های جوش، برداشتن لایه‌های سخت‌کاری‌شده (هارد فیسینگ) و تعمیر تجهیزات سنگین استفاده شود. این روش یک جایگزین عالی برای فرآیند سنتی گوجینگ با الکترود کربنی است.

·       سوراخ‌کاری با پلاسما (Plasma Hole Cutting)

سوراخ‌های باکیفیت و آماده برای بستن پیچ و مهره (Bolt-ready) نیاز دارند. از نظر تاریخی، اپراتورها برای دستیابی به سوراخ‌های دقیق و بدون زاویه روی میز پلاسما مشکل داشتند و اغلب سوراخ‌کاری با مته (Drilling) به عنوان یک فرآیند ثانویه نیاز بود. این فناوری جدید که یک فرآیند ثبت‌شده برای فولاد نرم است، مخروطی شدن سوراخ را عملاً از بین می‌برد و گردی آن را بهبود می‌بخشد.

·       برش هم‌سطح با پلاسما (Plasma Flush Cutting)

برش هم‌سطح معمولاً برای جدا کردن اتصالات، زوائد، یا فیکسچرها از روی سطح یک ورق یا متریال پایه تخت، بدون آسیب رساندن به سطح کلی استفاده می‌شود. این کار با یک دستگاه پلاسمای دستی و با استفاده از قطعات مصرفی (نازل) خاصی انجام می‌شود که قوس پلاسما را با زاویه ۴۵ درجه از سر تورچ هدایت می‌کنند.

·       برش قطعات ظریف با پلاسما (Plasma Fine Feature Cutting)

هنگام برش قطعاتی با جزئیات بسیار ریز یا اشکال پیچیده، به فرآیندهایی نیاز است که بتوانند پهنای برش بسیار نازکی ایجاد کنند. این کار از طریق فناوری قطعات مصرفی پیشرفته، نرم‌افزار و کنترل‌های اتوماتیک میسر می‌شود که قوس پلاسمای باریک اما متراکمی را ایجاد می‌کنند. نازل‌های مخصوص مانند FineCut یک پهنای برش بسیار باریک با قوسی مستحکم تولید می‌کنند که برای برش مواد نازک (۴ میلی‌متر و کمتر) در آمپراژهای زیر ۴۰ آمپر کاملاً ایده‌آل است.

·       برش اسکلت و ضایعات ورق (Scrap and Skeleton Cutting)

بریدن و جمع‌آوری باقی‌مانده‌های یک ورق فلزی بزرگ یا همان «اسکلت ورق» پس از اتمام برش کاری مکانیزه، معمولاً کاری کند و کارگربر (Labor-intensive) است. این کار همچنین خطرات ایمنی زیادی از جمله جابه‌جایی قطعات سنگین با لبه‌های تیز را برای اپراتور به همراه دارد. بریدن اسکلت ورق با پلاسما مزایای زیر را دارد:

1.     افزایش بهره‌وری تا ۷۵ درصد یا بیشتر (بر اساس ضخامت ۱۲ میلی‌متر فولاد نرم).

2.     برشکاری و تخلیه سریع‌تر اسکلت ورق به معنای استفاده بیشتر از ظرفیت میز CNC و افزایش خروجی کارگاه است.

3.     کاهش زمان آموزش: تایید صلاحیت اپراتور در این روش تنها ۴ ساعت زمان می‌برد، در حالی که در روش هواگاز (Oxy-fuel) تا ۴۰ ساعت زمان نیاز است.

4.     استفاده از تورچ‌های بلند (Long Torches) به اپراتورها اجازه می‌دهد تا در یک وضعیت بدنی طبیعی در کنار میز پلاسما بایستند و از مشکلات ارگونومیک و خطرات احتمالی جلوگیری کنند.

5.     انتخاب پلاسما به جای هواگاز با حذف کپسول‌های گاز پرخطر، محیط کار را ایمن‌تر می‌کند.

·       حکاکی و مارکینگ با پلاسما (Marking with Plasma)

قطعه‌سازان معمولاً روی فلزات علائمی را برای مشخص کردن خطوط خم، خطوط امتیازدهی یا اطلاعات فنی دقیق مانند شماره قطعه و بارکد درج می‌کنند. با کاهش آمپراژ دستگاه و انتخاب گازهایی مثل هوای فشرده، آرگون یا گاز F5، مالکان دستگاه پلاسما می‌توانند انواع حکاکی‌ها را با استفاده از همان سیستم برشی موجود خود انجام دهند و فرآیندهای دستی سنتی (مانند سنبه‌ماتریس یا گچ) را حذف کنند.

• سرعت برش بالا
• دارای دو حالت 2T/4T
• مجهز به نمایشگر دیجیتال جریان برش
• مصرف برق بهینه به علت تکنولوژی اینورتر
• مجهز به مدار HF به منظور برقراری قوس اولیه
• طراحی دستگاه بر اساس استاندارهای ISO, IEC و CE
• دارای مدار محافظت از دستگاه در برابر اضافه بار و اضافه دما
• دارای قابلیت برش انواع فلزات هادی (استنلس استیل، آهن، آلومینیوم و ...)
• کیفیت فوق العاده برش، طول عمر بالای الکترود و نازل به همراه کنترل پیوسته جریان برش
• دارای قوس بسیار پایدار با پهنای کم و تمرکز بالا به منظور افزایش سرعت برشکاری و پایین آمدن پرتی

استعلام و خرید دستگاه برش پلاسما ،برش انواع فلزات هادی با سرعت بالا و مجهز به نمایشگر دیجیتال جریان برش و مدار HF به منظور برقراری قوس اولیه