برشکاری قوسی پلاسما (plasma arc cutting) برای برش هر نوع فلزی استفاده می شود ، برشکاری قوس پلاسما غالباً برای برشکاری فولاد کربنی ، آلومینیوم و فولادهای ضد زنگ بکار می رود ، این فلزات از پر مصرف ترین و متداول ترین فلزاتی هستند که در کارگاه جوشکاری استفاده می شوند علاوه بر این فرایند جوشکاری استفاده می شوند علاوه بر این فرایند PAC بر روی هر فلز هادی مانند مس برنج ، و برنز ، نیکل و آلیاژهای آن فلز ، زیرکونیم بنحو دقیقی موثر واقع می گردد ، و حتی برشکاری PAC ،برای برش اورانیم نیز بکار می رود .

دلایل استفاده از PAC

فرایند برشکاری PAC برای برش ورقهای روی هم انباشته ، پخ زدن ورق ، برشکاری شکل گیری (الگو بری) و سوراخ کاری استفاده می شود . در حقیقت مشاهده خواهید کرد که برشکاری های PAC نسبت به شعله اکسی سوخت با ورود حرارت کمتری (با توجه به اینکه پلاسما بسیار داغ تر است ) انجام خواهد گرفت ،چون مشعل پلاسما تا اندازه ای سریع تر از شعله اکسی استیلن کار می کند وسوختی یا اکسید شدگی در مسیر برشکاری و داخل فلز بوجود نمی آید ولی عوض ذوب خواهد شد و بعضی مواقع ، فلز داخل شکاف به طور یکنواخت تبخیر می گردد . نتیجتاً مسایل به طور و مشکلات کاری همراه با تغییر شکل و پیچیدگی فلز اصلی وجود دارد . غالباً مشعل های PAC در برشکاری شکلی (الگوبری) و در ماشین های شیار زنی و در آوردن شیارهای چهار گوش با سرعت زیاد بکار می رود . برشکاری قطعات نسبتاً کوچک به علت وجود جریان برق و OCV زیاد کمی پیچیده و قابل بحث می باشد . سطح صدای جریان شدید گاز پلاسما با سرعت زیاد بسیار است و در حین عمل ، بر اثر سوختن و تبخیر ذرات فلزی ، مقدار کمی دوده فلزی تولید می گردد .

سرعت های برشکاری

با استفاده از ماشین برشکاری مناسب (ماشینی که برای فرایند پلاسما ،‌سرعت های زیاد بدون اتلاف وقت برش و تلرانس بوجود می آورد) می توان فلزاتی که با استفاده از مشعل اکسی سوخت نیاز به سرعت های 25 IN.MIN تا 20 دارند با سرعت های 150 IN. min تا 100 برش داد . برشکاری تعدادی از فلزات نازک از سرعت های تا حدود 300 in/min استفاده می گردد . برای کارگر برشکاری دستی امکان ادامه برشکری با مشعل برشکاری پلاسما با سرعت موثر وجود نخواهد داشت .

تجهیزات قوسی پلاسما

در این مورد استفاده از میله لخت لازم و ضروری است و PAC نیازمند برشکاری است که مثل مشعل جوشکاری پلاسما کار کند و علاوه بر این به منبع برق رسانی مناسب و آبرسانی تمیزی نیاز دارد .

مشعل پلاسما

مشعل PAC قبل از انبر الکترودی است که نوک الکترود د رداخل و مرکز سوراخ نازل پلاسمای متمرکز آن قرار می گیرد . الکترود ونازل با آب خنک می شوند و گاز پلاسما از طریق مدخل مشعل به اطراف الکترود تزریق گردیده و از طریق سوراخ مختلف برای هر مدل مشعل قابل استفاده هستند .قطر سوراخ به جریان برشکاری بستگی دارد . هر چه قطر سوراخ بزرگتر باشد ،جریان زیادتری نیازدارد . طرح نازل به کاربرد نوع مشعل PAC و فلز برش بستگی دارد .

کنترل کننده های برشکاری پلاسما

پایه و اساس کنترل PAC شامل والوهای سولونوئید میعنی بوده که آب سرد کننده و گازهای حفاظتی را به جریان می اندازد یا متوقف می کند . دستگاه برشکاری قوسی پلاسما برای مصرف انواع گازهای مختلف محافظتی و برشکاری ، فلومترهائی دارد و چنانچه جریان آب سرد کننده از حد ایمنی افت پیدا کرد ، سوئیچ جریان آب برای توقف عملیات وارد عمل می گردد . کنترل کننده های PAC اتوماتیک با توان بالا همچنین شامل ویژگیهای برنامه ریزی خواهد بود که برای تنظیم نوسانات بالا و پایین جریان برق بر اساس جریان گاز داخل سوراخ نازل بکار می رود .

منابع قدرت برشکاری پلاسما

منابع برق برای PAC از دستگاههای ویژه با OCV در حد 1400V تا 120 طراحی گردیده اند . منبع قدرت بر اساس کاربرد مشعل PAC نوع و ضخامت قطعه برش و حد سرع برشکاری انتخاب می گردد .

در برشکاری پلاسما از ماشین های DC با مشخصه Drooping Voltage ولتاژ افت کننده و جریان ثابت استفاده می شود .

عملیات قوس پلاسما

در روش قوس انتقالی قوس در بین الکترود داخل مشعل و قطعه کار روشن می گردد . قوس اصلی با قوس پیلوت بین الکترود و نازل متمرکز شروع خواهد شد . نازل از طریق مقاومت محدود کننده جریان و رله قوس پلیوت بوسیله مولد HF متصل به الکترود و نازل برق دارد می گردد . منبع برق برای ابقاء و نگهداری این قوس جریان کم در داخل مشعل طراحی گردیده است . گاز یونیزه از قوس پلیوت به داخل سوراخ نازل متمرکز وزیده شده و مسیری با مقاومت کم برای روشن شدن قوس اصلی در بین الکترود و قطعه کار تشکیل می دهد . وقتی که قوس اصلی روشن شد رله قوس پلیوت به صورت اتوماتیک باز شده تا از گرم کردن غیر لازم نازل متمرکز جلوگیری گردد .

تغییرات یا اصلاحات فرایند پلاسما

برای اصلاح کیفیت برشها ، تغییرات زیادی در فرایند PAC داده اند . این تغییرات یا اصلاحات کلاً برای مواد یا قطعات به ضخامت 1/8 in تا 1/2in قابل استفاده هستند. از محافظ کمکی به شکل گاز یا آب همچنین برای اصلاح کیفیت برش استفاده می شود .

برشکاری پلاسما با تزریق آب

بر اساس اصلاحاتی کهدر PAC انجام گرفته از برخورد قرینه جریان شدید آب در نزدیک سوراخ نازل به هم فشرده برای به هم فشردگی بیشتر پلاسما استفاده می گردد.

ترتیب کار ان در شکل نشان داده شده است . قوس پلاسما بر اثر فشار شدید آب در مقابل مخلوط متلاطم محیط اطراف محافظت می گردد . انتهای نازل از جنس سرامیک ساخته شده به طوری که از برقراری قوس دوبله جلوگیری گردد . در زمانی قوس دوبله حاصل می گردد که قوس از الکترود به نازل و سپس به قطعه کار برش پیدا کند ، در چنین مواقعی معمولاً نازل خراب و معیوب می باشد . برشکاری پلاسما با اب متمرکز در سرعتهای بیش بیش از سرعت های قراردادی PAC برشی باریک با لبه تیز ودقیق تولید میکند . چون قسمت اعظم آب از طریق نازل به صورت اسپری مایع خارج گردیده و لبه شکاف را سرد کرده و گوشه تیزی تولید می کند .

کیفیت برش

عواملی که کیفیت برش قوس پلاسما را تعیین می کند عبارتند از : صافی ویکنواختی سطح ، پهنای شکاف موازی بودن سطوح برش ، تشکیل سرباره بر ربو ی لبه بالائی . این عوامل با نوع فلزات مورد برش طرح و تنظیم تجهیزات و تغییر پذیری بهره برداری یا کار کنترل می شوند .

برشکاری قوسی پلاسما (PAC)

کلیات

فهرست مطالب

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “برشکاری قوسی پلاسما (PAC)” لغو پاسخ