آموزش برشکاری قوس پلاسما

[myhrp02 158]

با سلام خدمت دوستان میخوام امروز مطلب جدیدی تحت عنوان برشکاری پلاسما plasma arc cutting رو البته با همکاری دوستان شروع کنم .

 

 

شرح کلی فرایند :

در این فرایند .فلز در منطقه ای محدود توسط حرارت یک قوس متمرکز ذوب می شود و جریان سریع و داغی از یک گاز یونیزه که از اوریفیس خارج می شود فلز مذاب را از انجا می زداید. در اوایل دهه 1950کشف شد که خصوصیات قوس باز همانند قوس gtaw را می توان تا حد بسیار زیادی تغییر داد با عبور قوس از یک نازل مسی اب -خنک که میان الکترود و قطعه کار قرار دارد قوس فشرده می شود . به جای واگرایی به یک قوس باز چنین قوس هایی توسط نازل در یک این کار باعث افزایش نیروی قوس . ولتاژ و درجه حرارت قوس می شود .قوسی که در حال عبور از نازل می باشد سرعت بالایی گرفته و به شدت داغ شده و در راستای معینی قرار می گیرد .

یک قوس ارگون را تصور کنید که در یک محیط با یک نازل یا خروجی 4.8 میلیمتری وجود دارد که جریان سریع و قوی پلاسما از این نازل باید خارج شود . جریان کمی فشرده می شود اما در ولتاژی دو برابر یک قوس باز کار می کند . به علت وجود جریان قوی گاز رسیدن به دماهای بالاتر نیز امکان دارد این جریان باعث ایجاد یک لایه نسبتا سرد از گاز یونیزه در داخل روزنه نازل و در ادامه باعث افزایش فشردگی قوس می شود . با حرکت چرخشی گاز ضخامت این لایه افزایش می یابد . . بدین ترتیب که حرکت چرخشی گاز یونیزه سرد را به سمت بیرون هدایت می کندو به تبع ان یک لایه ضخیم تر شکل می گیرد.

با تغییر در نوع گاز . سرعت گاز . جریان قوس و سایز نازل می توان جریان پلاسما را تا حد بسیار زیادی تغییر داد .به عنوان مثال : اگر از گازی با سرعت کمتر استفاده شود نیروی جنبشی جریان گاز کمتر می شود . این نوع جریان پلاسما یک منبع گرمایی با تمرکز بالا را ایجاد می کند .که برای جوشکاری ایده ال است . بالعکس اگر جریان گاز تا حد مناسبی افزایش یابد نیروی جنبش جریان پلاسما برای بیرون راندن فلز مذاب ایجاد شده توسط گرمای قوس پلاسما باندازه کافی بالا خواهد رفت و گوجینگ یا برشکاری انجام می گیرد.

در قسمت های بعدی به معرفی دستگاه . تورچ و سایر عوامل موثر در این فرایند می پردازم . البته با عکس از این عوامل.

[myhrp02 158]

با درود خدمت دوستان کسی از دوستان نظری راجب به برش پلاسما یا تجربه ای در این باره نداشت ؟

خب بریم ادامه مبحث خودمون .

 

اول با توضیحی در مورد تجهیزات و وسایل این فرایند شروع میکنم :

این فرایند چون از فرایند جوشکاری قوس گاز - تنگستن مشتق شده است دارای اصطلاحات مشابهی با GTAW می باشد ولی پیچیدگی فرایند ( PAC ( PLASMA ARC CUTTING بیشتر می باشد .

تجهیزات مورد نیاز برای این فرایند عبارتند از :

منبع تغذیه DC با سیستم های فرکانس HF

تورچ جوشکاری

واحد خنک کننده ( در صورتی که از مایع خنک کننده استفاده شود )

واحد ایجاد هوای فشرده ( یا سیستم گاز کمکی ارگون . هیدروژن . اکسیژن . co2)

واحد کنترل ( در سیستم های معمولی وجود ندارد )

 

یکی از قسمت های مهم در تجهیزات تورچ برشکاری است که اول درباره قسمت های مختلف و اصطلاحات ان توضیحاتی بدم :

 

الکترود : در تورچ پلاسما نیز همانند GTAW معمولا دارای تنگستن با 2 درصد توریم است و به دلیل گرمای زیاد حاصل از جریان های قوی الکترود در بدنه مسی که با مایع خنک کننده یا هوای فشرده خنک می شود کار گذاشته می شود.

نازل :دارای اوریفیسی (سوراخ نازل) است که قوس از ان عبور می کند. اوریفیس نازل سبب می شود که جریان قوس در یک مقطع عرضی کوچک محدود شود. این عمل باعث افزایش تراکم جریان در داخل اوریفیس می شودو این تراکم باعث افزایش حرارت قوس می شود .اینکار عامل ایجاد جریانی منظم از گاز یونیزه با شدت زیاد می گردد.نازل ها بسته به استفاده از مقدار جریان و کارایی انها یا با مایع خنک کننده و یا به روش غیر مستقیم ( تماس با سایر اجزا تورچ که انها با مایع یا هوا خنک می شوند) خنک کاری می شوند.

قطر اوریفیس : همان قطر سوراخ نازل است که قوس وگاز از ان عبور می کند در یک جریان معین حداکثر فشردگی قوس زمانی حاصل می شود که از اوریفیس با کمترین قطر ممکن استفاده شود . در عمل چنانچه قطر اوریفیس برای جریان کوچک باشد نازل سریعا خراب می شود .

گاز اوریفیس :گازی است که برای احاطه الکترود در تورچ جاری است این گاز در قوس یونیزه می شود تا پلاسما شکل گیرد و از اوریفیس نازل تورچ به شکل جریان سریعی از پلاسما خارج می شود .

گاز کمکی : بر خلاف گاز اوریفیس از نازل عبور نمی کند این گاز اطراف نازل قرار می گیرد و پوششی در اطراف قوس ایجاد می کند که در همه تورچ ها از گاز کمکی استفاده نمی شود.

پلنیوم : فضایی است بین دیواره درونی نازل و الکترود . گاز اوریفیس ابتدا وارد این فضا می شود سپس از طریق اوریفیس به سطح کار می رود .

الکترود ست بک: SET BACK

فاصله بین الکترود و اوریفیس در داخل نازل . این فاصله از سطح بیرونی نازل اندازه گیری می شود.

فاصله استند اف : Stand off

فاصله میان نازل و سطح کار است و به ( فاصله جفت ) یا (فاصله تورچ تا قطعه کار ) نیز معروف است

 

فرایند برشکاری پلاسما ( PAC ) به دو روش کلی تقسیم و انجام می شود .

1: به صورت دستی ( نیمه اتوماتیک )

2: به صورت اتوماتیک

روش دستی که حالتی تقریبا نیمه اتوماتیک است و بیشتر در کارگاه های کوچک و متوسط و برای انجام کارهایی که میزان خطای نسبی در انها بیشتر و یا میزان تاثیرات متالوژیکی ناشی از حرارت در روند کار خیلی تاثیر گذار نباشد استفاده می گردد. در این حالت برشکار تنظیمات دستگاه را که شامل میزان جریان - میزان هوای فشرده ورودی به دستگاه و میزان هوای خروجی به تورچ می شود را تنظیم نموده و سپس با تنظیم فاصله تورچ با قطعه کار کلید روی تورچ فشار داده ونگه می دارد . ابتدا قوس پیلوت برقرار شده گاز اوریفیس شدیدا گرم می شودکه تبع یونیزاسیون قوس بسیار زیاد می شود و گاز یونیزه شده از نازل عبور کرده و در صورت مناسب بودن فاصله تورچ با قطعه کار ( حدود 2.5 میلیمتر ) مسیر برای قوس اصلی ایجاد شده و قوس اصلی تشکیل می گردد.

روش اتوماتیک به سه شیوه انجام می گیرد :

1:برشکاری تحت پوشش گاز : در این شیوه از یک گاز کمکی ( دی اکسید کربن . هیدروژن . ارگون .هوا . اکسیژن ) استفاده می شود که در اطراف و بیرون نازل قرار دارد .

2 : برشکاری تحت پوشش اب : تنها تفاوت این شیوه با روش قبلی جایگذینی اب به جای گاز است . در این شیوه ضمن بهبود ظاهر برش . عمر نازل نیز بدلیل اثرات خنک کنندگی اب افزایش می یابد .

 

3 : برشکاری با تزریق اب : در این شیوه اب معمولا با یک حالت اسپری یا به حالت مماس به اطراف تزریق م شود . برخورد اب به اطراف قوس باعث بوجود امدن قوسی متراکم تر از سایر روش ها می شود .صرفنظر از نوع فلز برش این عمل باعث بهبود لبه های برش و افزایش سرعت برش می شود

 

در طی این فرایند برای کنترل الودگی ها و بخارات تولیدی از برشکاری در حالت معمولی و دستی از تهویه و سیستم های خروجی استفاده می شود اما در حالت مکانیزه جایگزینهایی برای سیستم های تهویه وجود دارد که به دو حالت اجرا می شوند .

1 استفاده از میز اب که دارای تخت ابی است که با قسمت تحتانی قطعه کار تماس دارد و یک نازل حلقوی اطراف تورچ متصل می باشد که پوشش سنگینی از اب را با سرعت 56.8 تا 75.7 لیتر بر دقیقه در اطراف قوس ایجاد می کند.

2 در این حالت بجای اینکه سطح اب تنها با قسمت تحتانی قطعه کار تماس داشته باشد تمام قطعه کار در اب غوطه ور می شود و روی سطح قطعه کار تا عمق 2.5 تا 3 اینچ زیر اب قرار می گیرد ( سیستم قوسی زیر اب ) دیگر به نازل پوشش اب احتیاج نیست اما لازم است برای باردار و بی بار شدن قطعه کار و همچنین تثبیت موقعیت تورچ و صفحه هر از چند گاهی سطح اب پایین برده شود .

 

این دو تکنیک میز اب مزیت های دیگری هم دارند که در ادامه به انها اشاره میکنم .

[myhrp02 158]

سلام مطالبی رو که تا امروز در مورد برشکاری پلاسما گفتم به همراه عکس به صورت پی دی اف میزارم تا برسیم به ادامه مطالب . بای

[myhrp02 158]

سلام خدمت دوستان . کسی نظری راجب به مطلب برش پلاسما نداره .؟فایل قبلی رو که هفته قبل گزاشته بودم رو تا امروز کاملتر کردم و به صورت پی دی اف میزارم که دوستان استفاده کنن و اگر بتونم تا هفته اینده فایل کامل برش پلاسما را برای دوستان میزارم امیدوارم مفید باشه.....

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام