مقاله برشکاری قوسی پلاسما و کاربرد آن در فلزات

چکیده:
این مقاله به بررسی برشکاری قوسی پلاسما و کاربرد آن در انواع فلزات می پردازد. فرآیند PAC به عنوان یکی از پیشرفته ترین روش های برش فلزات، امکان برش دقیق و سریع فولاد کربنی، آلومینیوم، فولادهای ضد زنگ و فلزات هادی مانند مس، برنج، برنز و نیکل را فراهم می کند. این روش با کاهش حرارت وارد شده به فلز و جلوگیری از اکسید شدن مسیر برش، به ویژه در ورق های نازک و پروژه های با الگوهای پیچیده، برتری قابل توجهی نسبت به روش های سنتی مانند برش اکسی استیلن دارد.

مقدمه:
در صنایع فلزی و تولیدی، برشکاری دقیق و سریع فلزات از اهمیت ویژه ای برخوردار است و انتخاب روش مناسب برش، تأثیر مستقیم بر کیفیت محصول و هزینه های تولید دارد. برشکاری قوسی پلاسما (Plasma Arc Cutting یا PAC) به عنوان یکی از فناوری های مدرن و کارآمد، امکان برش انواع فلزات هادی را با دقت و سرعت بالا فراهم می کند و در بسیاری از کارگاه ها و خطوط تولید صنعتی جایگزین روش های سنتی شده است. این فناوری، با استفاده از قوس الکتریکی و گاز یونیزه شده، فلز را به حالت مذاب در می آورد و امکان ایجاد برش های تمیز و یکنواخت حتی در ورق های نازک و فلزات با آلیاژ پیچیده را فراهم می کند.

PAC عمدتاً برای برش فولاد کربنی، آلومینیوم و فولادهای ضد زنگ به کار می رود که این فلزات از پرمصرف ترین مواد در صنایع جوشکاری و تولید فلزات هستند. علاوه بر این، PAC قابلیت برش سایر فلزات هادی مانند مس، برنج، برنز، نیکل و حتی اورانیم را نیز دارا می باشد، بنابراین در کاربردهای خاص و پروژه های مهندسی حساس، اهمیت بالایی دارد. یکی از ویژگی های برجسته این روش، کاهش حرارت وارد شده به فلز در مقایسه با برش شعله ای است؛ پلاسما حرارتی بسیار بالاتر ایجاد می کند اما به دلیل سرعت بالای برش، مشکلاتی مانند تغییر شکل فلز یا اکسید شدن مسیر برش به حداقل می رسد و فلز به صورت یکنواخت ذوب یا حتی تبخیر می شود.

فرایند PAC در کاربردهای متنوعی نظیر برش ورق های چندلایه، ایجاد پخ در ورق، برش شکل دهی (الگو بری) و سوراخ کاری به کار گرفته می شود. برشکاری با مشعل پلاسما، چه به صورت دستی و چه اتوماتیک، می تواند با سرعت های بسیار بالاتر از روش های سنتی عمل کند؛ به طوری که فلزاتی که با شعله اکسی استیلن به سرعت ۲۰ تا ۲۵ اینچ در دقیقه برش می خورند، با PAC می توان سرعتی تا ۱۵۰ اینچ در دقیقه یا بیشتر را تجربه کرد. این افزایش سرعت در کنار دقت بالا و کاهش تغییر شکل فلز، PAC را به یک گزینه کارآمد برای صنایع تولیدی و پروژه های مهندسی تبدیل کرده است.

از نظر تجهیزات، PAC شامل مشعل های پلاسما، کنترل کننده های برش، منابع قدرت و دستگاه های انتقال گاز است. کنترل دقیق جریان پلاسما و گاز محافظ، نقش مهمی در کیفیت و دقت برش دارد و در انواع ماشین های برش اتوماتیک با سیستم های خنک کننده مانند میزهای آب پوش، امکان کاهش صدا، حرارت و دود فراهم می شود. این ویژگی ها، ایمنی کارگران را نیز افزایش داده و محیط کار را قابل کنترل تر می کند.

یکی دیگر از مزایای PAC، انعطاف پذیری در برش فلزات با ضخامت های مختلف است. برای فلزات ضخیم تر، سرعت برش ممکن است کاهش یابد اما برای ورق های نازک، PAC می تواند تا پنج برابر سریع تر از برش اکسی استیلن عمل کند. این قابلیت، همراه با امکان برش با دقت بالا و حداقل تلرانس، PAC را به ابزاری ایده آل برای پروژه های صنعتی پیچیده و تولید قطعات دقیق تبدیل می کند.

برشکاری قوسی پلاسما ترکیبی از فناوری پیشرفته، کارایی بالا و دقت صنعتی است که کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف فلزی دارد. این مقاله با بررسی دلایل استفاده، سرعت های برش، تجهیزات و روش های کنترل، تصویری کامل از اهمیت PAC در تولید و برش فلزات ارائه می دهد و نشان می دهد که چگونه این فناوری می تواند فرآیندهای سنتی را بهبود بخشد و بازدهی و کیفیت تولید را افزایش دهد.

فهرست مطالب
برشکاری قوسی پلاسما ۴
دلایل استفاده از PAC 4
سرعت های برشکاری ۶
تجهیزات قوسی پلاسما ۷
مشعل پلاسما ۷
کنترل کننده های برشکاری پلاسما ۸
منابع قدرت برشکاری پلاسما ۹
عملیات قوس پلاسما ۱۱
تغییرات یا اصلاحات فرایند پلاسما ۱۲
برشکاری پلاسما با دوبله جریان گاز ۱۲
برشکاری پلاسما با محافظ آب ۱۳
برشکاری پلاسما با تزریق آب ۱۳
گازهای تشکیل دهنده پلاسما ۱۴
ایمنی ۱۵
روشهای بهره برداری ۱۶
کیفیت برش ۱۸