قطع البلازما: كل ما تريد معرفته

يعد القطع بالبلازما أحد أساليب القطع الدقيقة ، حيث يستخدم الغاز المتأين (يسمى البلازما) لقطع أي شكل من خلال المعادن الموصلة. تشمل المواد الشائعة التي يمكن قطعها باستخدام قوس البلازما الحديد والفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس والنحاس والتيتانيوم وغيرها من المعادن والسبائك الموصلة. هذه المقالة سوف تناقش البلازما ، وعملية قطع البلازما ، والمزايا ، والعيوب ، والتطبيقات ، والجوانب الأخرى.

ما هي البلازما؟

البلازما هي أعلى حالة حرارية للمادة ، وتأتي بعد المواد الصلبة والسوائل والغاز. عندما يتم تسخين الغازات على درجة حرارة 11,000 - 30,000 درجة مئوية ، فإنها تتحول إلى بلازما. يمكن أن يكون الغاز المستخدم في قاطع البلازما عبارة عن هواء مضغوط أو أكسجين أو نيتروجين أو أرجون أو هيدروجين أو أي مزيج من هذه.

عملية قطع البلازما

نظرًا لأن قطع البلازما هو أسلوب حراري ، فإنه يستخدم شعاعًا صارمًا من البلازما ذات درجة الحرارة العالية. في الوقت نفسه ، ينجز الهيكل الذي يشبه الفوهة مهمة استهداف بقعة القطع باستخدام حزمة بلازما عالية التركيز. يمكن التعامل مع مسدسات البلازما يدويًا أو آليًا. على سبيل المثال ، يمكن لتقنية القطع بالبلازما المتقدمة مثل CNC أن تقوم بقطع البلازما وفقًا للتصميم الذي تم تحميله وتعليمات الكمبيوتر.

مبدأ عمل قطع البلازما

مبدأ العمل (هاتالا)

يتم إنشاء البلازما عن طريق تمرير الكهرباء في الغازات (النيتروجين والأرجون والهيدروجين). عندما يسخن القوس الكهربائي الغاز ، تكتسب الجزيئات الطاقة وتتحرك بشكل عشوائي ، مما يؤدي إلى اصطدام الذرات. يفصل التصادم بين الإلكترون المتزن ويشكل الأيونات. ينتج عن توازن الجسيمات المتأينة في الغاز البلازما. يدفع الهواء المضغوط البلازما بقوة نحو فتحة الفوهة على شكل حزمة ضيقة.

يتكون مسدس البلازما (أو شعلة البلازما) من قطب كهربائي فوق الفوهة ، والذي يوفر القوس الكهربائي للغاز بعد توصيله بمصدر الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم نظام التبريد بتبريد مسدس البلازما عن طريق الغاز أو الماء.

مكونات جهاز قطع البلازما

هناك ثلاثة مكونات رئيسية لمعدات قطع البلازما ؛ مصدر طاقة ووحدة تحكم لبدء التشغيل بالقوس الكهربائي وشعلة بلازما.

أخطاء قطع البلازما الشائعة وكيفية تجنبها؟

يمكن أن تؤدي الأخطاء البسيطة أثناء عملية القطع بالبلازما إلى عيوب جودة مختلفة وهدر في المواد. دعونا نرى بعض الأخطاء النموذجية في قطع البلازما وتجنب الإستراتيجية.

1. ارتفاع منخفض للثقب

يجب عليك ضبط ارتفاع الثقب والارتفاع المقطوع في نظام التحكم. يتسبب ارتفاع الثقب المنخفض في ذوبان شعلة البلازما. كما أنه يؤدي إلى حدوث خلل وتلف استهلاكي للعملية.

2. سرعة قطع غير مناسبة

يؤثر التقلب في سرعة القطع على استهلاك المواد ، مما يؤدي إلى انخفاض الجودة. إما أن يكون معدل القطع بطيئًا جدًا أو سريعًا جدًا ، فسيتم إزعاج ثبات أبعاد القطع.

3. تدفق الغاز والمحتوى

يؤثر أي اضطراب في تدفق الغاز والمحتوى المحدد مسبقًا على جودة القطع. يوصى بمراقبة تدفق الغاز وتدفق سائل التبريد ومعلمات التشغيل الأخرى بشكل متكرر.

4. استهلاك غير مناسب

هناك مواد استهلاكية مختلفة في مجموعة شعلة البلازما ، مثل قطب كهربائي وفوهة وغطاء واقي وحلقة دوامة. تحتاج هذه المواد الاستهلاكية للاختيار بناءً على سمك قطعة العمل والمواد والمواصفات المطلوبة.

المزايا

• صفائح معدنية سميكة

تعتبر سماكة قطعة العمل التي تتعامل معها تقنية قطع البلازما ميزة مهمة. يمكنها قطع الفولاذ السميك المتوسط ​​، والنحاس ، والنحاس الأصفر ، والألمنيوم ، وغيرها من المعادن والسبائك عالية التوصيل. وهو متوافق مع ما يصل إلى 100 مم. ومع ذلك ، فإن المدى العلوي للصلب هو 25 مم لقطع دقيق.

• أشكال معقدة

قاطع بلازما CNC يقوم بقطع معقد

يمكن الحفاظ على درجة عالية من الدقة مع قطع البلازما بأشكال وملامح معقدة. تستهلك البلازما المسخنة مواد أقل أثناء القطع الحراري وتزيل المواد الزائدة نفسها.

يعد القطع بالبلازما أفضل خيار لك إذا كان تصميمك يتضمن أشكالًا هندسية معقدة مثل المنحنيات أو القطع المتقاطعة أو أي شكل غريب. فكر في الأمر على أنه رسم قلم رصاص على صفائح معدنية.

• مناولة سليمة

نظرًا لأن قطع البلازما يستخدم غازات خاملة ، فهناك خطر ضئيل من الاشتعال العرضي. إنه أكثر أمانًا إذا قارنته بطرق القطع الحراري الأخرى ، مثل نهج الوقود الأكسجين.

• خيارات المواد

يعمل قاطع البلازما بشكل جيد مع مجموعة واسعة من مواد التصنيع، مثل الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ الطري، والنحاس، والألومنيوم، والتيتانيوم (وتشمل تقنيات المعالجة ذات الصلة قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بالبلازما). قطع البلازما التيتانيوم(مثل قطع الألومنيوم بالبلازما، وما إلى ذلك). وهي قادرة على إجراء عمليات قطع معقدة في هذه المواد.

• الشق الصغير

يعد شق القطع قيدًا لتقنيات القطع القائمة على الشفرة ، بينما يترك القطع الحراري للبلازما شقًا أصغر بكثير.

• سرعة قطع عالية

تتراوح سرعة قطع البلازما من 350 إلى 800 مم / دقيقة (قطع الأنابيب بالبلازما - الأساسيات)إنها واحدة من أسرع طرق قطع المعادن، وسرعة القطع العالية تقلل من فرصة تآكل المعدن.

عيوب

نظرًا لأن قطع البلازما يمكن أن يقطع المعادن والسبائك الموصلة للسمك المتوسط ​​، فلا يمكنه قطع المواد شديدة الكثافة والسميكة ، مثل الكروم. لا يمكن تحويل حجم الكتل والقضبان مع قطع البلازما.

• أبخرة ضارة

ترتبط عمليات القطع الحراري بتوليد الأدخنة ، ولا يعد قطع البلازما حالة استثنائية. تؤدي حالة التشغيل في درجات الحرارة الزائدة إلى حدوث ضوضاء وأبخرة تتطلب أنظمة تهوية من تصميم Dell. التعامل غير المناسب مع الأبخرة يمكن أن يسبب مشاكل صحية.

الاستخدامات

تتوسع تطبيقات القطع بالبلازما لتشمل العديد من الصناعات، بما في ذلك صناعة السيارات، والفضاء، والإنشاءات الصناعية، وبناء السفن، وغيرها. دعونا نناقش هذا الموضوع بالتفصيل.

• سيارات

يتم استخدام قطع البلازما بشكل متكرر في صناعة السيارات لتجميع وإصلاح وإنشاء العديد من الأجزاء مثل الأرضية والسقف والداخل وغيرها الكثير.

• الطائرات

في صناعة الطائرات ، تستخدم قواطع البلازما لقطع وتشكيل ولحام أجزاء مختلفة. يقدم تخفيضات دقيقة وملفات تعريف للعديد من الطائرات الدفاعية والطائرات التجارية والمروحيات العسكرية.

• الانشاءات الصناعية

يتطلب تركيب المعدات الميكانيكية المختلفة تشكيل المكونات المعدنية وقطعها وربطها. لذلك ، فإن قطع البلازما له دور مهم في البناء الصناعي. بالإضافة إلى ذلك ، فهي قادرة على عمليات الإنقاذ والتخريد.

• ثقب سريع ودقيق

تقوم الحزمة الضيقة من البلازما بعملية التثقيب بدقة شديدة. بينما تستغرق الطرق التقليدية الأخرى ما يصل إلى 30 ثانية ، يمكن إنجازها في ثانيتين مع القطع بالبلازما.

• بناء السفن

يستخدم قطع البلازما في بناء الطوابق ، والديكورات الداخلية ، والإسكان ، وأوعية الضغط ، وصندوق المحرك ، وغيرها الكثير. إلى جانب التطبيق أعلاه ، يتم استخدام قطع البلازما على نطاق واسع في التطبيقات التالية ؛

• الآلات العامة والهندسية
• صناعة الكيماويات
• الصناعة النووية
• النفط والغاز
• إعداد الطعام
• الدفاع

لماذا تذهب لقطع البلازما؟

إذا قارنت القطع بالبلازما مع القطع بالليزر (القطع بالبلازما مقابل القطع بالليزر)، أو القطع بنفث الماء، أو غيرها من أساليب القطع التقليدية، فإنها فعالة في العديد من الجوانب.

يمكننا أن نستنتج أن قطع البلازما هو طريقة الانتقال لقطع المعادن والسبائك الموصلة للسمك المتوسط ​​بدرجة عالية من الدقة. إنه أكثر فعالية من حيث التكلفة من القطع بالليزر وأكثر دقة من القطع بنفث الماء. يوفر سرعة قطع كافية بالمقارنة مع الاثنين الآخرين. علاوة على ذلك ، تعد تقنية قطع البلازما أيضًا نهجًا موفرًا للطاقة.

خاتمة

مما لا شك فيه أن قطع البلازما CNC مثالية للمعدن والسبائك الموصلة ذات الكثافة المتوسطة. إنها تقدم قطع عالية الدقة بسعر تنافسي.

تؤثر العديد من العوامل على جودة التخفيضات ، بما في ذلك مهارات المشغل والأتمتة واختيار معلمات التحكم. ينتج عن الجودة طلب تحديد المواد الاستهلاكية وفقًا لمواصفات القطع المطلوب.

تمتلك Prolean كل الخبرات المطلوبة من أجل خدمة القطع بالبلازما CNC. نحن نقدم الخدمة من خلال قاطعة البلازما CNC مع شعلة البلازما الآلية. إذا كنت بحاجة إلى قطع البلازما أو أي خدمة تصنيع أخرى، فلا تتردد في الاتصال بنا.

الاسئلة المتكررة

ما هو قطع البلازما؟

القطع بالبلازما هو عملية قطع حرارية تستخدم قوس بلازما مركّز ، والذي يذيب المادة من نقطة القطع لإنشاء القطع أو الملف الشخصي.

ما هي المواد التي يمكن قطعها باستخدام قواطع البلازما؟

يمكن لقواطع البلازما قطع المعادن والسبائك ذات الموصلية الكهربائية العالية ، مثل النحاس والصلب والتيتانيوم والألمنيوم وغيرها الكثير. بالإضافة إلى ذلك ، فهو متوافق مع السماكة المتوسطة (100 مم).

ما هي أسباب اختيار تقنية القطع بالبلازما؟

توفر تقنية القطع بالبلازما دقة عالية وتقطيعات معقدة وسرعة إنتاج عالية ومعالجة آمنة والعديد من المزايا الأخرى.

ما هي المكونات الثلاثة لقاطع البلازما القوسي؟

تشتمل المكونات الثلاثة لقوس البلازما على مصدر الطاقة ووحدة التحكم في بدء التشغيل القوسي وشعلة البلازما. مصدر الطاقة يوفر العرض. تتعامل وحدة التحكم في بدء التشغيل القوسي مع توليد القوس وتأين الغاز ، وشعلة البلازما مسؤولة عن توفير حزم البلازما المركزة ومعالجة المواد الاستهلاكية.

قائمة المراجع

1. هاتالا ، م. (بدون تاريخ). مبدأ تقنية القطع بالبلازما والقطع الستة للبلازما. المؤتمر الدولي الخامس متعدد التخصصات.
2. (بدون تاريخ). قطع أنابيب البلازما - الأساسيات. مجموعة HGG.