პლაზმური ჩირაღდნების ორი ფუნდამენტური ტიპი: ღრმა ჩასვლა ჩვეულებრივი და მაღალი დონის პლაზმური ჭრის სისტემებში

შესავალი

პლაზმური ჭრის ტექნოლოგიამ რევოლუცია მოახდინა ლითონის ფაბრიკაცია, ტრადიციული ალი ჭრის უფრო სწრაფი, ზუსტი ალტერნატივის შეთავაზებით. ამ ინოვაციის შუაგულში მდებარეობს პლაზმური ჩირაღდანი - დახვეწილი ინსტრუმენტი, რომელიც იონიზებულ გაზს იყენებს გამტარ მასალების საშუალებით. მიუხედავად იმისა, რომ პლაზმური ჩირაღდნები სხვადასხვა კონფიგურაციაში მოდის, ისინი ფუნდამენტურად ხვდებიან  ორ პირველადი კატეგორიად :  ჩვეულებრივი პლაზმური ჩირაღდნები  და  მაღალი დონის პლაზმური ჩირაღდნები  (ასევე ცნობილია როგორც ზუსტი პლაზმური ჩირაღდნები).

---

პლაზმური ჭრის მეცნიერება

1.1 როგორ მუშაობს პლაზმური ჭრა

პლაზმური ჭრა ეყრდნობა იონიზებულ გაზს (პლაზმას) გაცხელებას 30,000 ° F (16,600 ° C), ლითონის დნობის და განდევნის მიზნით. პროცესი მოიცავს:

• გაზის იონიზაცია : შეკუმშული გაზი (ჰაერი, ჟანგბადი, აზოტი) გადის nozzle, სადაც ელექტრო რკალი იძენს მას პლაზმაში.

• რკალის ფორმირება : საპილოტე რკალი იწყებს ელექტროდსა და საქშენებს შორის, გადადის სამუშაო ნაწილზე, რათა შეიქმნას ჭრის რკალი.

• მასალის მოცილება : მაღალი სიჩქარის პლაზმური თვითმფრინავი დნება ლითონს, ხოლო გაზის ნაკადი ააფეთქებს მდნარ მასალას.

1.2 პლაზმური ჩირაღდნის ძირითადი კომპონენტები

• ელექტროდი : დამზადებულია ჰაფნიუმის ან ვოლფრამისგან, ის წარმოქმნის რკალს.

• Nozzle : constricts პლაზმური რკალი ფოკუსირებული ენერგიისთვის.

• Swirl Ring : ქმნის Vortex გაზის ნაკადს რკალის სტაბილურობისთვის.

• ფარის ქუდი : იცავს სახარჯო მასალებს სპატერისგან.

---

ჩვეულებრივი პლაზმური ჩირაღდნები

2.1 დიზაინი და ოპერაცია

ჩვეულებრივი პლაზმური ჩირაღდნები , რომელიც განვითარებულია 1960 -იან წლებში, არის ინდუსტრიის სამუშაოები. ისინი მუშაობენ  ენერგიის უფრო დაბალი სიმკვრივით  და იყენებენ  ერთსაფეხურიანი სისტემები  (როგორც წესი, შეკუმშული ჰაერი).

ძირითადი მახასიათებლები :

• მიმდინარე დიაპაზონი : 15–200 ამპერი

• ჭრის სისქე : ფოლადზე 38 მმ -მდე (1.5 ინჩამდე)

• ჭრის სიჩქარე : 100–500 ინჩი წუთში (IPM)

• კერფის სიგანე : 2–4 მმ

2.2 სიძლიერე

• ხარჯების ეფექტური : აღჭურვილობისა და სახარჯო მასალების ქვედა საფასური.

• სიმარტივე : გაზის მინიმალური მოთხოვნები (ხშირად მხოლოდ შეკუმშული ჰაერი).

• გამძლეობა : ძლიერი დიზაინი უხეში ინდუსტრიული გარემოსთვის.

• პორტაბელურობა : იდეალურია ხელსაქმის ოპერაციებისა და საველე რემონტისთვის.

2.3 შეზღუდვები

• ქვედა სიზუსტე : ფართო კერფი და კუთხის მოჭრილი კიდეები.

• Dross ფორმირება : მოითხოვს post-cut grinding for სუფთა კიდეებს.

• შეზღუდული მატერიალური თავსებადობა : ბრძოლა ამრეკლავი ლითონებით (მაგ., ალუმინი).

2.4 განაცხადი

• ზოგადი გაყალბება : სტრუქტურული ფოლადის, მილებისა და ფირფიტების მოჭრა.

• საავტომობილო რემონტი : გამონაბოლქვი სისტემები, სხეულის პანელები.

• სოფლის მეურნეობა : მძიმე მანქანების შეკეთება.

---

მაღალი დონის პლაზმური ჩირაღდნები

3.1 დიზაინი და ოპერაცია

მაღალი დონის (HD) პლაზმური ჩირაღდნები გაჩნდა 1990-იან წლებში, ახდენდა გაზის მოწინავე დინამიკისა და  ორმაგი გაზის ტექნოლოგიას  (მაგ., ჭრის ჟანგბადი, აზოტი ფარის მოსაწყობად). ისინი აღწევს  ენერგიის უფრო მაღალ სიმკვრივეს  ლაზერული მსგავსი სიზუსტით.

ძირითადი მახასიათებლები :

• მიმდინარე დიაპაზონი : 40–400+ amps

• ჭრის სისქე : 160 მმ -მდე (6.3 ინჩამდე) ფოლადზე

• ჭრის სიჩქარე : 200–1,200 IPM

• კერფის სიგანე : 0.8–1,5 მმ

• კუთხის სიზუსტე : ± 1 ° ან უკეთესი

3.2 ტექნოლოგიური ინოვაციები

• ორმაგი გაზის სისტემები : ჟანგბადი აძლიერებს ფოლადის შემცირებას; აზოტის ფარები უჟანგავი/ალუმინისთვის.

• Fine Nozzle Orifices : საშუალებას აძლევს უფრო მჭიდრო რკალის შეკუმშვას.

• მოწინავე გაგრილება : თხევადი გაცივებული ჩირაღდნები მდგრადი მაღალი ამოცნობის ოპერაციისთვის.

• CNC ინტეგრაცია : ავტომატიზირებული სიმაღლის კონტროლი და ხვრელის ჭრა.

3.3 სიძლიერე

• ლაზერის მსგავსი სიზუსტე : მინიმალური წვეთი და ახლო-ვერტიკალური ჭრილობები.

• სიჩქარე : 2–3x უფრო სწრაფად, ვიდრე ჩვეულებრივი პლაზმა თხელი მასალებზე.

• მრავალფეროვნება : გაუმკლავდება უჟანგავი ფოლადი, ალუმინი და დაფარული ლითონები.

• ავტომატიზაცია-მზად : უწყვეტი ინტეგრაცია CNC ცხრილებთან და რობოტებთან.

3.4 შეზღუდვები

• უფრო მაღალი ხარჯები : ძვირადღირებული სახარჯო მასალები და გაზის მოთხოვნები.

• რთული მოვლა : მოითხოვს გამოცდილი ტექნიკოსები.

• ენერგიის მოთხოვნები : საჭიროა სამრეწველო დონის ელექტრომომარაგება.

3.5 განაცხადი

• საჰაერო კოსმოსური : ტიტანის ძრავის კომპონენტების მოჭრა.

• გემთმშენებლობა : სქელი ფოლადის ფირფიტების ზუსტი ჭრა.

• მხატვრული ლითონის ნამუშევარი : რთული დიზაინები თხელი ფურცლებზე.

---

გვერდითი შედარება

4.1 ტექნიკური მახასიათებლები

პარამეტრი	ჩვეულებრივი პლაზმური	მაღალი დონის პლაზმა
ჭრის სიზუსტე	± 0.5 მმ	± 0.1 მმ
Edge ხარისხი	კუთხური, საჭიროებს გაწმენდას	ახლო-ვერტიკალური, მინიმალური წვეთი
საოპერაციო ღირებულება	$ 5-10/საათში	$ 15–30/საათი
მაქსიმალური სისქე (ფოლადი)	38 მმ	160 მმ
საუკეთესო	უხეში ჭრა, საველე სამუშაოები	ზუსტი გაყალბება, CNC

4.2 ეკონომიკური მოსაზრებები

• ROI ჩვეულებრივი : იდეალურია მცირე მაღაზიებისთვის, შერეული ჭრის საჭიროებისთვის.

• ROI for HD : გამართლებულია მაღალი მოცულობის წარმოებაში მჭიდრო ტოლერანტობით.

---

სწორი პლაზმური ჩირაღდნის არჩევა

5.1 მატერიალური მოთხოვნები

• ფოლადი <1/2 ინჩი : ჩვეულებრივი პლაზმა.

• უჟანგავი/ალუმინი : HD პლაზმა აზოტის ფარით.

• მხატვრული თხელი ფურცლები : HD პლაზმა სუფთა კიდეებისთვის.

5.2 წარმოების მოცულობა

• დაბალი მოცულობა : ჩვეულებრივი სისტემები (ქვედა საფასური).

• მაღალი მოცულობა : HD სისტემები (უფრო სწრაფი სიჩქარე ამცირებს შრომის ხარჯებს).

5.3 ინტეგრაციის საჭიროებები

• სახელმძღვანელო ოპერაციები : ჩვეულებრივი ჩირაღდნები (ხელის მოქნილობა).

• CNC ავტომატიზაცია : HD ჩირაღდნები (პროგრამული უზრუნველყოფის თავსებადობა).

---

შენარჩუნება და ოპტიმიზაცია

6.1 სახარჯო მენეჯმენტი

• ჩვეულებრივი : შეცვალეთ საქშენები ყოველ 500–1,000 პიერს.

• HD : მონიტორინგი ელექტროდის აცვიათ IoT სენსორებით.

6.2 გაზის სისტემის საუკეთესო პრაქტიკა

• გამოიყენეთ ტენიანობის ხაფანგები შეკუმშული ჰაერისთვის.

• გაზის სიწმინდის შენარჩუნება (99,95% HD სისტემებისთვის).

6.3 პროგრამული უზრუნველყოფის ინსტრუმენტები

• ბუდე პროგრამული უზრუნველყოფა მატერიალური ნარჩენების შესამცირებლად.

• პროგნოზირებადი ტექნიკური ალგორითმები.

---

ინდუსტრიის ტენდენციები პლაზმური ჩირაღდნის დიზაინის ფორმირება

• ჰიბრიდული სისტემები : პლაზმის შერწყმა ლაზერულ ან წყალგამტარ ჭრილობასთან.

• მწვანე პლაზმა : წყალბადის დაფუძნებული გაზის ნარევები ნახშირბადის ნაკადის შესამცირებლად.

• AI- ის ორიენტირებული ჩირაღდნები : მანქანა სწავლა ადაპტირებული ჭრის პარამეტრებისთვის.

---

დასკვნა

არჩევანი ჩვეულებრივი და მაღალი დონის პლაზმური ჩირაღდანი დამოკიდებულია თქვენს საოპერაციო პრიორიტეტებზე:  ხარჯების ეფექტურობა  წინააღმდეგ  სიზუსტისა და სიჩქარის . მიუხედავად იმისა, რომ ჩვეულებრივი სისტემები შეუცვლელი რჩება უხეში, ზოგადი დანიშნულების ამოცანებისთვის, HD პლაზმური ჩირაღდნები ახდენენ თანამედროვე წარმოებას, პლაზმური ფასებით ახლო ლაზერული ხარისხის მიწოდების უნარით.

როგორც ინდუსტრია 4.0 აჩქარებს, ველით უფრო ჭკვიან, გამწვანებულ პლაზმურ სისტემებს დომინირებენ სემინარებზე - ნედლი ჭრის ენერგიას ციფრული სიზუსტით. ფაბრიკატორებისთვის, წინ დარჩენა ნიშნავს არა მხოლოდ ორი ტიპის ჩირაღდნის გაგებას, არამედ როგორ ვითარდება ისინი ხვალინდელი გამოწვევების შესასრულებლად.