คบเพลิงพลาสมาสองประเภทพื้นฐาน: การดำน้ำลึกลงไปในระบบการตัดพลาสมาแบบธรรมดากับความละเอียดสูง

การแนะนำ

เทคโนโลยีการตัดพลาสมาปฏิวัติการผลิตโลหะโดยนำเสนอทางเลือกที่รวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับการตัดเปลวไฟแบบดั้งเดิม หัวใจสำคัญของนวัตกรรมนี้คือคบเพลิงในพลาสมา - เครื่องมือที่ซับซ้อนที่ควบคุมก๊าซที่แตกเป็นไอออนเพื่อหั่นด้วยวัสดุนำไฟฟ้า ในขณะที่คบเพลิงพลาสมามาในการกำหนดค่าที่หลากหลายพวกเขาอยู่ในระดับพื้นฐาน  สองประเภทหลัก :  คบเพลิงพลาสมาทั่วไป  และ  คบเพลิงพลาสมาความละเอียดสูง  (หรือที่รู้จักกันในชื่อคบเพลิงพลาสมาที่แม่นยำ)

---

ศาสตร์แห่งการตัดพลาสมา

1.1 การตัดพลาสมาทำงานอย่างไร

การตัดพลาสมาขึ้นอยู่กับก๊าซไอออไนซ์ (พลาสมา) ที่ร้อนถึง 30,000 ° F (16,600 ° C) เพื่อละลายและปล่อยโลหะ กระบวนการเกี่ยวข้องกับ:

• ก๊าซไอออนไนซ์ : ก๊าซบีบอัด (อากาศ, ออกซิเจน, ไนโตรเจน) ผ่านหัวฉีดที่ซึ่งอาร์คอิออนอิออนกลายเป็นพลาสมา

• การก่อตัวของอาร์ค : อาร์คนักบินเริ่มต้นระหว่างอิเล็กโทรดและหัวฉีดถ่ายโอนไปยังชิ้นงานเพื่อสร้างส่วนโค้งตัด

• การกำจัดวัสดุ : เจ็ทพลาสมาความเร็วสูงละลายโลหะในขณะที่การไหลของก๊าซจะระเบิดวัสดุที่หลอมเหลวออกไป

1.2 ส่วนประกอบสำคัญของคบเพลิงพลาสมา

• อิเล็กโทรด : ทำจาก Hafnium หรือทังสเตนมันสร้างส่วนโค้ง

• หัวฉีด : จำกัด ส่วนโค้งพลาสมาสำหรับพลังงานที่เน้น

• แหวนหมุนวน : สร้างการไหลของก๊าซกระแสน้ำวนเพื่อความมั่นคงของอาร์ค

• SHIELD CAP : ปกป้องวัสดุสิ้นเปลืองจาก Spatter

---

คบเพลิงพลาสมาธรรมดา

2.1 การออกแบบและการทำงาน

ธรรมดา พลาสม่าคบเพลิง ที่พัฒนาขึ้นในปี 1960 เป็นผู้ทำงานในอุตสาหกรรม พวกเขาทำงานที่  ความหนาแน่นของพลังงานที่ต่ำกว่า  และใช้  ระบบก๊าซเดี่ยว  (โดยทั่วไปจะถูกบีบอัดอากาศ)

คุณสมบัติที่สำคัญ :

• ช่วงปัจจุบัน : 15–200 แอมป์

• การตัดความหนา : สูงถึง 38 มม. (1.5 นิ้ว) บนเหล็ก

• ความเร็วในการตัด : 100–500 นิ้วต่อนาที (IPM)

• ความกว้างของ Kerf : 2–4 มม.

2.2 จุดแข็ง

• ต้นทุนมีประสิทธิภาพ : ลดค่าใช้จ่ายล่วงหน้าสำหรับอุปกรณ์และวัสดุสิ้นเปลือง

• ความเรียบง่าย : ความต้องการก๊าซน้อยที่สุด (มักจะเป็นเพียงอากาศอัด)

• ความทนทาน : การออกแบบที่แข็งแกร่งสำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่รุนแรง

• การพกพา : เหมาะสำหรับการดำเนินงานแบบพกพาและการซ่อมแซมภาคสนาม

2.3 ข้อ จำกัด

• ความแม่นยำต่ำกว่า : Kerf ที่กว้างขึ้นและขอบตัดเชิงมุม

• การก่อตัวของ Dross : ต้องมีการบดหลังตัดเพื่อทำความสะอาดขอบ

• ความเข้ากันได้ของวัสดุที่ จำกัด : การต่อสู้กับโลหะสะท้อนแสง (เช่นอลูมิเนียม)

2.4 แอปพลิเคชัน

• การผลิตทั่วไป : การตัดเหล็กโครงสร้างท่อและแผ่น

• การซ่อมแซมยานยนต์ : ระบบไอเสีย, แผงร่างกาย

• การเกษตร : การซ่อมแซมเครื่องจักรกลหนัก

---

คบเพลิงพลาสมาความละเอียดสูง

3.1 การออกแบบและการทำงาน

ความละเอียดสูง (HD) พลาสมาคบเพลิง เกิดขึ้นในปี 1990 ใช้ประโยชน์จากการเปลี่ยนแปลงของก๊าซขั้นสูงและ  เทคโนโลยีแก๊สคู่  (เช่นออกซิเจนสำหรับการตัดไนโตรเจนสำหรับการป้องกัน) พวกเขาบรรลุ  ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น  เพื่อความแม่นยำเหมือนเลเซอร์

คุณสมบัติที่สำคัญ :

• ช่วงปัจจุบัน : 40–400+ แอมป์

• การตัดความหนา : สูงถึง 160 มม. (6.3 นิ้ว) บนเหล็ก

• ความเร็วในการตัด : 200–1,200 IPM

• ความกว้างของ Kerf : 0.8–1.5 มม.

• ความแม่นยำเชิงมุม : ± 1 °หรือดีกว่า

3.2 นวัตกรรมทางเทคโนโลยี

• ระบบก๊าซคู่ : ออกซิเจนช่วยเพิ่มคุณภาพของเหล็ก โล่ไนโตรเจนสำหรับสแตนเลส/อลูมิเนียม

• orifices หัวฉีดดี : ช่วยให้การหดตัวของอาร์คที่เข้มงวดมากขึ้น

• การระบายความร้อนขั้นสูง : คบเพลิงระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับการดำเนินงานที่มีการขยายสูงอย่างยั่งยืน

• การรวม CNC : การควบคุมความสูงอัตโนมัติและการตัดมุม

3.3 จุดแข็ง

• ความแม่นยำเหมือนเลเซอร์ : การตัดน้อยที่สุดและการตัดใกล้กับแนวตั้ง

• ความเร็ว : เร็วกว่าพลาสมาทั่วไป 2–3x บนวัสดุบาง ๆ

• ความเก่งกาจ : จัดการสแตนเลส, อลูมิเนียมและโลหะเคลือบ

• ระบบอัตโนมัติพร้อม : การรวมอย่างราบรื่นกับตาราง CNC และหุ่นยนต์

3.4 ข้อ จำกัด

• ค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น : วัสดุสิ้นเปลืองที่มีราคาแพงและความต้องการก๊าซ

• การบำรุงรักษาที่ซับซ้อน : ต้องการช่างเทคนิคที่มีทักษะ

• ข้อกำหนดด้านพลังงาน : ต้องการแหล่งจ่ายไฟระดับอุตสาหกรรม

3.5 แอปพลิเคชัน

• การบินและอวกาศ : การตัดส่วนประกอบเครื่องยนต์ไทเทเนียม

• การต่อเรือ : การตัดแผ่นเหล็กหนาอย่างแม่นยำ

• งานศิลปะศิลปะ : การออกแบบที่ซับซ้อนบนแผ่นบาง ๆ

---

การเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน

4.1 ข้อกำหนดทางเทคนิค

พารามิเตอร์ พลาสมาพลาสมา	ทั่วไป	ความละเอียดสูง
การตัดความแม่นยำ	± 0.5 มม.	± 0.1 มม.
คุณภาพขอบ	Angular ต้องทำความสะอาด	ใกล้เคียงกับสถานที่ใกล้เคียงน้อยที่สุด
ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน	$ 5–10/ชั่วโมง	$ 15–30/ชั่วโมง
ความหนาสูงสุด (เหล็ก)	38 มม.	160 มม.
ดีที่สุดสำหรับ	การตัดหยาบทำงานภาคสนาม	การผลิตที่แม่นยำ, CNC

4.2 ข้อควรพิจารณาทางเศรษฐกิจ

• ROI สำหรับทั่วไป : เหมาะสำหรับร้านค้าขนาดเล็กที่มีความต้องการตัดแบบผสม

• ROI สำหรับ HD : เป็นธรรมในการผลิตปริมาณสูงที่มีความอดทนแน่น

---

การเลือกคบเพลิงพลาสมาที่เหมาะสม

5.1 ข้อกำหนดของวัสดุ

• เหล็กกล้า <1/2 นิ้ว : พลาสมาธรรมดา

• สแตนเลส/อลูมิเนียม : พลาสมา HD พร้อมการป้องกันไนโตรเจน

• แผ่นบาง ๆ ศิลปะ : พลาสมา HD สำหรับขอบที่สะอาด

5.2 ปริมาณการผลิต

• ปริมาณต่ำ : ระบบทั่วไป (ต้นทุนล่วงหน้าต่ำกว่า)

• ปริมาณสูง : ระบบ HD (ความเร็วที่เร็วขึ้นลดต้นทุนแรงงาน)

5.3 ความต้องการการรวม

• การดำเนินการด้วยตนเอง : คบเพลิงทั่วไป (ความยืดหยุ่นแบบพกพา)

• ระบบอัตโนมัติ CNC : HD Torches (ความเข้ากันได้ของซอฟต์แวร์)

---

การบำรุงรักษาและการเพิ่มประสิทธิภาพ

6.1 การจัดการสิ้นเปลือง

• ธรรมดา : เปลี่ยนหัวฉีดทุก ๆ 500-1,000 เจาะ

• HD : ตรวจสอบการสึกหรอของอิเล็กโทรดด้วยเซ็นเซอร์ IoT

6.2 ระบบแก๊สแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

• ใช้กับดักความชื้นสำหรับอากาศอัด

• รักษาความบริสุทธิ์ของก๊าซ (99.95% สำหรับระบบ HD)

6.3 เครื่องมือซอฟต์แวร์

• ซอฟต์แวร์ทำรังเพื่อลดขยะวัสดุ

• อัลกอริทึมการบำรุงรักษาแบบทำนาย

---

แนวโน้มอุตสาหกรรมการออกแบบคบเพลิงพลาสมา

• ระบบไฮบริด : การรวมพลาสมาเข้ากับเลเซอร์หรือการตัดวอเตอร์เจ็ท

• พลาสมาสีเขียว : ส่วนผสมของก๊าซที่ใช้ไฮโดรเจนเพื่อลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

• คบเพลิงที่ขับเคลื่อนด้วย AI : การเรียนรู้ของเครื่องสำหรับพารามิเตอร์การตัดแบบปรับตัว

---

บทสรุป

ทางเลือกระหว่างพลาสมาคบเพลิงพลาสมาแบบทั่วไปและความละเอียดสูงขึ้นอยู่กับลำดับความสำคัญในการปฏิบัติงานของคุณ:  ประสิทธิภาพด้านต้นทุน  เมื่อเทียบกับ  ความแม่นยำและ ความเร็ว ในขณะที่ระบบทั่วไปยังคงขาดไม่ได้สำหรับงานที่ทนทานและมีวัตถุประสงค์ทั่วไปคบเพลิงพลาสม่า HD กำลังนิยามใหม่การผลิตที่ทันสมัยด้วยความสามารถในการส่งมอบคุณภาพใกล้เคียงในราคาพลาสมา

ในขณะที่อุตสาหกรรม 4.0 เร่งความเร็วคาดว่าระบบพลาสมาที่ฉลาดกว่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจะครองเวิร์กช็อป - เบลนพลังการตัดดิบด้วยความแม่นยำแบบดิจิตอล สำหรับผู้ประดิษฐ์การอยู่ข้างหน้าหมายถึงการทำความเข้าใจไม่ใช่แค่คบเพลิงสองประเภทเท่านั้น