プラズマ切断: 知っておくべきことすべて

プラズマ切断は、イオン化ガス (プラズマと呼ばれる) を使用して導電性金属を介して任意のプロファイルを切断する、正確な切断アプローチの XNUMX つです。 プラズマ アークで切断できる一般的な材料には、鉄、ステンレス鋼、銅、真鍮、チタン、その他の導電性金属および合金が含まれます。 この記事では、 プラズマ、プラズマ切断プロセス、利点、欠点、用途、その他の側面について説明します。

プラズマとは何ですか？

プラズマは物質の最も熱的な状態であり、固体、液体、気体に次ぎます。 ガスは 11,000 ～ 30,000 °C で加熱されるとプラズマに変わります。 プラズマカッターで使用されるガスは、圧縮空気、酸素、窒素、アルゴン、水素、またはこれらの任意の組み合わせです。

プラズマ切断プロセス

プラズマ切断は熱的なアプローチであるため、高温プラズマの厳密なビームを使用します。 同時に、ノズル状の構造により、高濃度のプラズマ ビームで切断スポットをターゲットにするというタスクが実行されます。 プラズマガンの取り扱いは手動または自動で行うことができます。 たとえば、CNC などの高度なプラズマ切断技術を使用すると、アップロードされた設計とコンピューターの指示に従ってプラズマ切断を実行できます。

プラズマ切断の動作原理

動作原理 （ハタラ）

プラズマの生成は、ガス (窒素、アルゴン、水素) に電気を流すことで実現されます。 電気アークがガスを加熱すると、分子はエネルギーを獲得してランダムに動き、その結果原子の衝突が起こります。 衝突により平衡電子が分離され、イオンが形成されます。 ガス中のイオン化粒子の平衡によりプラズマが生成されます。 圧縮空気は、プラズマをノズルの開口部に向かって圧縮されたビームの形で強制的に押します。

プラズマ ガン (またはプラズマ トーチ) は、ノズルの上にある電極で構成されており、電源に接続された後、ガスに電気アークを供給します。 さらに、冷却システムはガスまたは水を介してプラズマガンを冷却します。

プラズマカッターの構成部品

プラズマカッター装置には XNUMX つの主要なコンポーネントがあります。 電源、アーク開始コンソール、およびプラズマ トーチ。

よくあるプラズマ切断の間違いとその回避方法?

プラズマ切断プロセス中の小さなミスは、さまざまな品質欠陥や材料の無駄につながる可能性があります。 プラズマ切断の典型的な間違いと回避戦略をいくつか見てみましょう。

1. 低いピアス高さ

制御システムでピアシング高さとカット高さを設定する必要があります。 ピアス高さが低いと、プラズマ トーチの溶解が発生します。 また、失火やプロセスへの消耗品の損傷にもつながります。

2. 不適切な切断速度

切削速度の変動は材料消費量に影響を与え、品質の低下につながります。 切断速度が遅すぎたり、速すぎたりすると、切断の寸法安定性が損なわれます。

3. ガスと内容物の流れ

事前に定義されたガスと内容物の流れに乱れがあると、切断品質に影響します。 ガス流量、冷却剤流量、その他の動作パラメータを頻繁に監視することをお勧めします。

4. 不適切な消耗品

プラズマ トーチ アセンブリには、電極、ノズル、シールド キャップ、スワール リングなどのさまざまな消耗品があります。 これらの消耗品は、ワークの厚みや材質、要求仕様に応じて選択する必要があります。

優位性

• 厚い金属板

プラズマ切断技術が処理できるワークピースの厚さは、大きな利点です。 中厚鋼、銅、真鍮、アルミニウム、その他の高導電性金属や合金を切断できます。 100mmまで対応しております。 ただし、鋼の場合、正確な切断を行うための上限は 25 mm です。

• 複雑な形状

複雑な切断を行うCNCプラズマカッター

複雑な形状や輪郭のプラズマ切断でも高い精度を維持できます。 加熱されたプラズマにより、熱切断中に消費される材料が少なくなり、余分な材料自体が除去されます。

デザインに曲線、交差するカット、または奇妙な形状などの複雑な形状が含まれる場合、プラズマ切断が最も優れたオプションです。 金属板に鉛筆で描いたものだと考えてください。

• 安全な取り扱い

プラズマ切断では不活性ガスを使用するため、偶発的な発火の危険はほとんどありません。 酸素燃料によるアプローチなど、他の熱切断方法と比較すると、はるかに安全です。

• 材料オプション

プラズマカッターは、炭素鋼、ステンレス鋼、軟鋼、銅、アルミニウム、チタンなどの幅広い製造材料によく適合します（関連する加工技術には、ステンレス鋼のプラズマ切断、 プラズマ切断チタン（アルミニウムのプラズマ切断など）。これらの材料に複雑な切断加工を施すことが可能です。

• 小さなカーフ

切断カーフはブレードベースの切断技術の制限ですが、プラズマの熱切断では非常に小さな切断カーフが残ります。

• 高い切削速度

プラズマの切断速度は350～800mm/minです。 (プラズマパイプの切断 – 基本)これは最も速い金属切断方法の一つであり、高速切断により金属の摩耗の可能性が低減される。

デメリット

プラズマ切断は中程度の厚さの導電性金属や合金を切断できますが、クロムなどの高密度で厚い材料は切断できません。 プラズマ切断ではブロックやロッドのサイズを変換することはできません。

• 有害なガス

熱切断プロセスではヒュームの発生が伴いますが、プラズマ切断も例外ではありません。 過度の温度による動作条件では騒音や煙が発生し、デルが設計した換気システムが必要となります。 煙を不適切に取り扱うと健康上の問題を引き起こす可能性があります。

用途

プラズマ切断の応用範囲は、自動車、航空宇宙、産業建設、造船など、さまざまな産業に及んでいます。詳しく見ていきましょう。

• 自動車

プラズマ切断は、自動車業界で、フロア、ルーフ、内装などの複数の部品の組み立て、修理、作成に頻繁に利用されています。

• 航空機

航空機産業では、プラズマ カッターはさまざまな部品の切断、成形、溶接に使用されます。 多くの防衛航空機、民間航空機、軍用ヘリコプターの正確なカットとプロファイルを提供します。

• 産業用建築物

さまざまな機械装置の設置には、金属部品の成形、切断、接合が必要です。 したがって、プラズマ切断は産業建設において重要な役割を果たしています。 さらに、サルベージや解体作業も可能です。

• 素早く正確なピアシング

プラズマの収縮ビームは非常に正確に穿孔操作を行います。 他の従来のアプローチでは最大 30 秒かかりますが、プラズマ切断では XNUMX 秒で完了します。

• 造船

プラズマ切断は、デッキ、内装、ハウジング、圧力容器、エンジンボックスなどの建設に使用されています。 上記の用途以外にも、プラズマ切断は以下の用途で広く使用されています。

• 一般機械・エンジニアリング機械
• 化学工業
• 原子力産業
• 石油ガス
• 食品加工
• 防衛

なぜプラズマ切断を採用するのでしょうか?

プラズマ切断をレーザー（プラズマ切断とレーザー切断）、ウォータージェット、またはその他の従来の切断方法と比較すると、多くの点で効果的です。

プラズマ切断は、中程度の厚さの導電性金属および合金を高精度で切断するための頼りになる方法であると結論付けることができます。 レーザー切断よりもコスト効率が高く、ウォータージェット切断よりも正確です。 他のXNUMXつに比べて十分な切断速度が得られます。 さらに、プラズマ切断技術もエネルギー効率の高いアプローチです。

結論

CNC プラズマ切断は間違いなく、中程度の厚さの導電性金属および合金に最適です。 高精度の切断を競争力のある価格で提供します。

オペレータのスキル、自動化、制御パラメータの選択など、多くの要因が切断の品質に影響します。 品質により、必要なカットの仕様に従って消耗品を固定することが求められます。

Prolean は、お客様のニーズに必要な専門知識をすべて備えています。 CNCプラズマ切断サービス当社では、自動プラズマトーチを備えた CNC プラズマカッターを使用してサービスを提供しています。プラズマ切断やその他の製造サービスが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。

よくある質問

プラズマ切断とは何ですか？

プラズマ切断は、集中プラズマ アークを使用する熱切断プロセスであり、切断スポットから材料を溶かして切断またはプロファイルを作成します。

プラズマカッターで切断できる素材は何ですか?

プラズマ カッターは、銅、鋼、チタン、アルミニウムなど、導電性の高い金属や合金を切断できます。 また、中厚(100mm)まで対応可能です。

プラズマ切断技術を選択した理由は何ですか?

プラズマ切断技術は、高精度、複雑な切断、高い生産速度、安全な取り扱いなど、多くの利点を提供します。

プラズマ アーク カッターの XNUMX つのコンポーネントは何ですか?

プラズマ アークの XNUMX つのコンポーネントには、電源、アーク開始コンソール、およびプラズマ トーチが含まれます。 電源は供給を提供します。 アーク開始コンソールはアークの生成とガスのイオン化を処理し、プラズマ トーチは集中プラズマ ビームの供給と消耗品の処理を担当します。

参考文献

1. ハタラ、M. (nd)。 プラズマ切断技術の原理と XNUMX 倍のプラズマ切断。 第5回国際多分野会議。
2. （NS）。 プラズマパイプの切断 - 基本。 HGGグループ。