مشعل پلاسما چقدر ضخامت فلز را می تواند برش دهد؟

آیا تا به حال تماشا کرده اید که یک کاتر پلاسما مانند یک چاقوی داغ از روی کره فلز را برش می دهد؟ این نمایشی مسحورکننده از قدرت خام و دقت است. اگر شما یک جوشکار، سازنده یا فقط یک علاقه‌مند به فلزکاری هستید، احتمالاً این سوال اساسی را از خود پرسیده‌اید: 'این ماده واقعاً چقدر فلز می‌تواند برش دهد؟'

این یک سوال عالی است و پاسخ آن به سادگی یک عدد نیست. این بیشتر شبیه یک دستور العمل است که در آن ماده اصلی قدرت است، اما برای یک نتیجه عالی باید همه عناصر دیگر را به درستی دریافت کنید.

دست و پنجه نرم کنید، زیرا ما در شرف فرو رفتن عمیق در دنیای برش پلاسما هستیم. ما اسطوره ها را کشف می کنیم، علم را می شکنیم و دانش عملی مورد نیاز برای درک محدودیت های واقعی این ابزار باورنکردنی را به شما می دهیم. در پایان این راهنما، دقیقاً خواهید فهمید که یک برش پلاسما چه کاری می تواند برای شما انجام دهد.

به هر حال برش پلاسما چیست؟ یک رعد و برق در دست شما

قبل از اینکه در مورد ضخامت صحبت کنیم، اجازه دهید به سرعت 'چگونه' را بفهمیم. این 'پلاسما' جادویی چیست؟

اینطور فکر کنید: ماده سه حالت مشترک دارد: جامد، مایع و گاز. پلاسما حالت چهارم ماده است. شما هر روز آن را در صاعقه و تابلوهای نئون می بینید. این گاز زمانی ایجاد می شود که یک گاز تا دمای بسیار زیاد گرم شود و باعث یونیزه شدن و رسانایی الکتریکی آن شود.

یک برش پلاسما این فرآیند را مهار می کند. از یک گاز فشرده (مانند هوا، نیتروژن یا اکسیژن) استفاده می کند و آن را با سرعت بالا از طریق یک نازل کوچک عبور می دهد. در همین حال، یک قوس الکتریکی از مشعل به قطعه کار فلزی ایجاد می شود. این قوس گاز را فوق گرم می کند و آن را به یک جریان پلاسما تبدیل می کند.

این جریان پلاسما به طرز مضحکی داغ است - ما از 20000 تا 40000 درجه فارنهایت صحبت می کنیم . این حدود چهار برابر گرمتر از سطح خورشید است! این جت متمرکز گرمای جنون آمیز فلزی را که لمس می کند ذوب می کند و گاز با سرعت بالا مواد مذاب را دور می کند و برشی تمیز و دقیق ایجاد می کند.

بنابراین، شما اساساً یک رعد و برق کنترل شده و مینیاتوری را در دست دارید. خیلی باحاله، درسته؟

سوال میلیون دلاری: واقعا چقدر ضخامت می تواند برش دهد؟

باشه بریم سراغش حداکثر ضخامت a دسته برش پلاسما در درجه اول توسط یک چیز تعیین می شود: آمپر.

آمپر (آمپر) اندازه گیری جریان الکتریکی است و در دنیای پلاسما، اندازه گیری شما برای قدرت برش خام است. آمپر بیشتر = قدرت بیشتر برای سوپرگرم کردن گاز و ذوب شدن از طریق مواد ضخیم تر.

قانون کلی: آمپرها همه چیز هستند

یک قانون بسیار رایج و مفید در صنعت این است:

به طور کلی می توانید به ازای هر 25 آمپر برق، 1 اینچ فلز را برش دهید.

این یعنی:

• یک 25 آمپر می تواند فولاد برش پلاسما ¼' را برش دهد .

• یک 50 آمپر می تواند فولاد دستگاه ½' را اداره کند .

• یک 100 آمپری می تواند فولاد نیروگاه 1 اینچی را برش دهد .

اما - و این یک اما بزرگ است - این یک دستورالعمل ساده برای فولاد نرم است . این یک نقطه شروع عالی است، اما تمام داستان را بیان نمی کند.

نمودار آمپراژ برش پلاسما و ضخامت فلز

آمپر دستگاه

برش تمیز (فولاد ملایم)

حداکثر برش برش (فولاد ملایم)

یادداشت ها

20-30 آمپر	تا 3/16' (5 میلی متر)	1/4' (6 میلی متر)	ایده آل برای ورق های فلزی، کار با بدنه خودکار و مواد گیج نازک.
40-50 آمپر	3/8' (10mm)	5/8' (16mm)	نقطه ای شیرین برای بسیاری از مغازه های فست فود و علاقه مندان جدی.
60-80 آمپر	5/8' (16mm)	1' (25 میلی متر)	یک اسب کاری واقعی برای تولید عمومی و فولاد ورق.
100-125 آمپر	1' (25 میلی متر)	1-1/4' (32 میلی متر)	مورد استفاده در تعمیر تجهیزات سنگین و تنظیمات صنعتی.
200+ آمپر	2' (50 میلی متر) +	3' (75 میلی متر) +	ماشین آلات صنعتی برای کشتی سازی و ساخت و ساز عمده.

این فقط در مورد آمپر نیست: عوامل کلیدی که برش شما را تعیین می کنند

اگر آمپر تنها عامل بود، کار ما آسان بود. اما دستیابی به یک برش تمیز و دقیق روی فلز ضخیم تر یک رقص ظریف است. در اینجا سایر شرکای آن رقص هستند.

آمپراژ: قدرت خام پشت مشعل

ما این را پوشش داده ایم، اما ارزش تکرار دارد. آمپر پایه شماست. تلاش برای برش فولاد 1 اینچی با یک دستگاه 30 آمپر مانند تلاش برای کشیدن یک کنده درخت با پریوس است - شما روزگار بدی خواهید داشت. ممکن است در نهایت از آن عبور کنید ، اما کیفیت آن وحشتناک خواهد بود و احتمالاً به تجهیزات خود آسیب خواهید رساند. همیشه قدرت دستگاه خود را با ضخامت اولیه ای که با آن کار می کنید مطابقت دهید.

سرعت برش: پیدا کردن سرعت 'Goldilocks'.

این مسلما بحرانی ترین متغیری است که شما کنترل می کنید. خیلی آهسته حرکت کنید، و انرژی را هدر می دهید، یک پوسته پهن (عرض برش) ایجاد می کنید و تفاله بیش از حد تولید می کنید (فلز مذاب دوباره جامد شده در پایین برش). شما در اصل فقط یک سوراخ بزرگ را آب می کنید.

خیلی سریع حرکت کنید و قوس در تمام طول فلز نفوذ نمی کند. در جایی که فلز مذاب به طور کامل دمیده نشده است، یک برش ضعیف و ناقص خواهید داشت که باعث می شود یک 'مهره' در قسمت پایین شکل بگیرد.

سرعت عالی یک سرعت صاف و یکنواخت است که در آن جرقه ها به سمت پایین می وزند. در فلز این نیاز به تمرین دارد، اما گوش دادن به صدا و تماشای دنباله جرقه همه چیزهایی را که باید بدانید را به شما می گوید.

کیفیت و فشار هوا: رگ حیاتی برش پلاسمای شما

کمپرسور شما فقط یک پیشنهاد نیست. این یک نیاز است برش های پلاسما نیاز به تامین مداوم هوای تمیز و خشک با فشار صحیح دارند.

• رطوبت دشمن است: آب موجود در خط هوایی شما، مواد مصرفی شما (نوک ها، الکترودها) را با سرعتی باورنکردنی از بین می برد و منجر به کیفیت پایین برش می شود. خشک کن و فیلتر هوا با کیفیت خوب برای کارهای جدی غیر قابل مذاکره است.

• فشار مهم است: خیلی کم است و قوس آنقدر قوی نخواهد بود که فلز مذاب را بیرون بیاورد و یک برش نامرتب و پر از تفاله ایجاد کند. خیلی زیاد است و می توانید جت پلاسما را خنک کنید و کارایی برش آن را کاهش دهید و باعث سایش زودرس قطعات شود. برای تنظیم فشار بهینه، همیشه به دفترچه راهنمای دستگاه خود مراجعه کنید.

ارتفاع مشعل و مواد مصرفی: شیطان در جزئیات

• فاصله ایستادن: اکثر مشعل‌های دستی دارای محافظی هستند که به شما امکان می‌دهد نوک را مستقیماً روی فلز قرار دهید تا ارتفاع ثابتی داشته باشید. برای برش‌های با دقت بالاتر یا نصب‌های مکانیزه، حفظ مقاومت ثابت از 1/8 تا 1/16 بسیار مهم است. هرچه نوک از کار دورتر باشد، قوس پهن تر و دقیق تر می شود.

• مواد مصرفی: الکترود، حلقه چرخشی، نازل و سپر همگی اقلام سایش هستند. یک الکترود فرسوده یا نوک نازل آسیب دیده، قوس ضعیف و نامنظمی را به شما می دهد که نمی تواند پتانسیل خود را کاهش دهد. مواد مصرفی خود را در وضعیت خوبی نگه دارید! یک برش ناهموار و زشت اغلب نشانه آن است که زمان قطعات جدید فرا رسیده است، نه اینکه دستگاه شما ضعیف است.

نوع ماده: همه فلزات یکسان ساخته نمی شوند

قانون قابل اعتماد ما '25 آمپر در اینچ' در مورد فولاد ملایم اعمال می شود . فلزات دیگر خواص متفاوتی دارند که بازی را تغییر می دهند.

فولاد ملایم: بهترین دوست برش پلاسما

فولاد ملایم مانند یک رویا با پلاسما برش می دهد. این معیاری است که همه چیز با آن سنجیده می شود. فرآیند تمیز، سریع و کارآمد است.

فولاد ضد زنگ و آلومینیوم: جانوری متفاوت

این فلزات رسانایی بیشتری دارند و نقطه ذوب بالاتری نسبت به فولاد نرم دارند. این بدان معنی است که آنها به قدرت بیشتری نیاز دارند. برای برش ضخامت یکسان

• به عنوان یک قاعده کلی، حداکثر ضخامت را حدود 25٪ کاهش دهید . هنگام حرکت از فولاد ملایم به ضد زنگ یا آلومینیوم،

• بنابراین، دستگاه 100 آمپری که فولاد ملایم 1 اینچی را مانند کره برش می‌دهد، احتمالاً در حدود ¾ اینچ روی ضد زنگ یا آلومینیوم برای برش با کیفیت به حداکثر می رسد.

علاوه بر این، استفاده از هوای فشرده بر روی فولاد ضد زنگ می تواند منجر به اکسیداسیون و 'کربوریزه شدن' در لبه بریده شود که می تواند بعداً باعث ایجاد مشکلات خوردگی شود. برای بهترین نتایج در مورد ضد زنگ و آلومینیوم، بسیاری از متخصصان از گازهای جایگزین مانند نیتروژن یا مخلوط آرگون-هیدروژن استفاده می کنند.

درک محدودیت ها: جدایی در مقابل کاهش کیفیت

این یک تمایز حیاتی است. نمودارها و مشخصاتی که مشاهده می کنید اغلب دو ضخامت مختلف را ذکر می کنند:

1. برش با کیفیت: این ضخامتی است که دستگاه می‌تواند به آرامی، با لبه مربع، حداقل رسوب و سطح تمیز برش دهد. این چیزی است که شما برای ساختن می خواهید.

2. برش برش (یا حداکثر برش): این حداکثر ضخامت مطلقی است که دستگاه می تواند از نظر فیزیکی از آن عبور کند . این برش دارای اریب، پوشیده از تفاله و به طور کلی زشت خواهد بود. این برای شرایط اضطراری است که در آن شما فقط باید یک قطعه فلز را جدا کنید، نه برای ساختن چیزی با دقت.

همیشه خرید کنید و بر اساس رتبه بندی کیفیت برنامه ریزی کنید ، نه بر اساس قطع کار.

انتخاب ماشین مناسب: از سرگرمی DIY تا حرفه ای صنعتی

اکنون که عوامل را درک کردید، چگونه انتخاب می کنید؟

ماشین آلات کم آمپر (15-40 آمپر): برای گاراژ Tinkerer

ایده آل برای هنرمندان، علاقه مندان، و هر کسی که با ورق فلزی تا 3/16' یا 1/4' کار می کند. آنها مقرون به صرفه هستند، اغلب در پریزهای خانگی 120 ولت کار می کنند و به طرز باورنکردنی قابل حمل هستند. برای برش لوله اگزوز، براکت های سفارشی یا قطعات تزئینی عالی است.

ماشین های میان رده (40-80 آمپر): The Fab Shop Workhorse

این همه کاره ترین دسته است. این ماشین‌ها، که اغلب به یک پریز 240 ولت نیاز دارند، می‌توانند 99 درصد از آنچه را که یک فروشگاه کوچک تا متوسط ​​به آن‌ها می‌فرستد، تحمل کنند. از صفحه 1/2' تا تیرهای ساختاری 3/4'، این گزینه برای ترکیبی عالی از قدرت، قابل حمل بودن و مقرون به صرفه بودن است.

ماشین های با آمپر بالا (80+ آمپر): عضله صنعتی

این جانوران هستند. آنها به برق جدی (اغلب 3 فاز) و کمپرسور هوا با ظرفیت بالا نیاز دارند. اینها را در کارگاه‌های تعمیر تجهیزات سنگین، کارخانه‌های کشتی‌سازی و سازه‌های فولادی، که به‌طور معمول صفحات 1 اینچی و ضخیم‌تر را برش می‌دهند، پیدا خواهید کرد. آنها برای دوام و کار در سطح تولید ساخته شده اند.

اول ایمنی: رام کردن صاعقه

به یاد داشته باشید، شما از یک خورشید مینیاتوری استفاده می کنید. به آن احترام بگذارید.

• محافظت از چشم: یک لنز سایه دار تیره شماره 8 یا 9 برای محافظت از چشمان شما در برابر نور شدید UV و IR اجباری است. هرگز بدون آن به قوس نگاه نکنید.

• محافظت از شنوایی: برش پلاسما با صدای بلند است ، به خصوص در مواد ضخیم تر. از گوش گیر یا کلاهک استفاده کنید.

• حفاظت تنفسی: این فرآیند دود و گرد و غبار فلز ایجاد می کند. همیشه در مکانی با تهویه مناسب کار کنید و از ماسک تنفسی استفاده کنید، به خصوص هنگام برش فلزات گالوانیزه یا رنگ شده.

• دستکش و لباس: برای محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش و جرقه های داغ از لباس های مقاوم در برابر شعله (مانند ژاکت جوش) و دستکش استفاده کنید.

  
  

برش پلاسما در مقابل گزینه های جایگزین: اکسی سوخت و لیزر

پلاسما چگونه انباشته می شود؟

• در مقابل سوخت اکسی: مشعل‌های اکسی استیلن می‌توانند فولاد بسیار ضخیم‌تری (12+ اینچ) را برش دهند، اما بسیار کندتر هستند و یک منطقه تحت تأثیر حرارت عظیم ایجاد می‌کنند. آنها همچنین به طور کلی به فولاد کربن محدود می شوند. پلاسما سریع‌تر، دقیق‌تر است و روی هر فلز رسانا کار می‌کند. برای هر چیزی کمتر از 2 اینچ، پلاسما تقریبا همیشه برنده است.

• در مقابل لیزر: لیزرهای صنعتی حداکثر دقت را ارائه می‌کنند و در برخی موارد می‌توانند ضخیم‌تر از پلاسما برش دهند، اما ماشین‌ها به‌طور تصاعدی گران‌تر هستند. لیزر همچنین با مواد بازتابنده مانند آلومینیوم مبارزه می کند. پلاسما برای اکثر محیط های ساخت گزینه مقرون به صرفه تر و مقاوم تر است.

نتیجه گیری: پتانسیل برش خود را آزاد کنید

بنابراین، یک مشعل پلاسما چقدر ضخامت فلز را می تواند برش دهد؟

پاسخ واقعی این است: این بستگی به سمفونی عواملی دارد که توسط آمپر دستگاه شما رهبری می شود. یک واحد 25 آمپر ورق فلز را رام می کند، یک واحد 60 آمپر بهترین دوست مغازه شما خواهد بود و یک هیولای + 100 آمپر صفحه ضخیم را می جود.

اما اکنون می‌دانید که این فقط شماره روی جعبه نیست. این در مورد استفاده صحیح از آن قدرت است - تسلط بر سرعت برش، حفظ تجهیزات و استفاده از هوای تمیز و خشک. شما باید به ابزار احترام بگذارید تا پتانسیل کامل آن را باز کنید.

چه یک جنگجوی آخر هفته باشید یا یک حرفه ای باتجربه، درک این اصول به شما کمک می کند تا برش های بهتری داشته باشید، تجهیزات مناسب را انتخاب کنید و واقعاً از نیروی باورنکردنی طبیعت که در دستان خود دارید قدردانی کنید. حالا برو جلو و جرقه بزن