برش پلاسما

برش پلاسما پروسه ای است که در آن فولاد یا سایر فلزات (گاهی اوقات برخی مواد دیگر)در قطرهای مختلف بوسیله یک مشعل (torch) برش داده می شود.در این برش یک گاز نجیب (در برخی موارد هوای فشرده) با سرعت بالا از نازل دمیده شده و در همان لحظه یک قوس الکتریکی (Electrical ARC) بین گاز در سر نازل با سطح برش ایجاد می گردد وگاز به حالت پلاسما می رود.پلاسما به اندازه کافی گرم است تا فلز را ذوب کند و برش صورت پذیرد.هوای فشرده نیز به اندازه ای فشار دارد که فلز ذوب شده را از مسیر برش دور کند.

برش پلاسما در سال ۱۹۶۰ از جوش پلاسما منتج گردید ودر سال ۱۹۸۰ بعنوان یک راه حل بسیار سازنده برای برش ورق وصفحات فلزی معرفی گردید. مزایای برش پلاسما نسبت به برش فلز با فلز عبارتند از:

1- تراشه فلزی ایجاد نمی‌گردد

۲- دقیق برش می دهد

۳- لبه برش آن نسبت به برش هوا گاز صافتر می باشد

برش دهنده های پلاسما خیلی سریع گسترش یافتند اماآنها تا حدودی کند وگران قیمت بودند بنابراین بشتر به کاربردهایی که نیاز به تکرار الگوی برش (در کاربرد های تولید انبوه)بود اختصاص یافتند.همچون سایر ماشین های ابزار از سال ۱۹۸۰ تکنولوژی CNC برای ماشین های برش پلاسما استفاده گردید واز این طریق انعطاف پذیری بیشتری در برابر اشکال مختلف مورد تقاضا از طریق برنامه نویسی CNC از خود نشان داد.ولی باز هم با وجود کنترلرهای CNC برش پلاسما محدود به برش طرح ها والگوها در صفحات و ورقه های تخت بوده و فقط دارای دو محور(X,Y) هستند.

اصول بنیادین برش دهنده های پلاسما

در برش پلاسمای نوع HF بکمک یک جرقه فرکانس بالا - ولتاژ بالا هوا در سر مشعل یونیزه شده و قوس الکتریکی آغاز میگردد.در این روش هنگام استارت لزومی به تماس قطعه کار با مشعل(Torch) نیست واین روش برای کاربرد های کنترل عددی (CNC) مناسب می باشد. در ماشین های پیشرفته تر جهت تنظیم ارتفاع مشعل از سطح قطعه کار لازم است قبل از استارت نوک(Tip) تورچ به قطعه کار خورده سپس یک فاصله (Gap) مناسب (مطابق تنظیم اپراتور) ایجاد گردد.این نوع دستگاههای برش پلاسما حساس به تماس نوک مشعل به قطعه کار بوده و بمحض تماس از سطح فاصله می گیرد.البته علاوه براین مشعل مجهز به یک سپر یا کلاهک ضد ضربه می باشد. کنترل کننده جرقه از دو سیستم نزدیک بهم برای تولید پلاسما بهره می گیرد.ابتدا یک مدار ولتاژ بالا- جریان پایین با فرکانس زیاد استفاده شده تا در یک لحظه آنی یک جرقه با شدت بالا داخل بدنه تورچ ایجاد شده و مقدارکمی(small pocket) گاز پلاسما ایجاد گردد.از این قوس بعنوان قوس هادی نام برده می شود.قوس هادی یک مسیر برگشتی به سر مشعل ایجاد می کند وخودش را تا نزدیکی قطعه کار یعنی جایی که قوس اصلی پلاسما زده می شود نگه می دارد.قوس های پلاسما بسیار داغ بوده ودمای آن حدود °c25000 می باشد.

برش دهنده های پلاسما چگونه کار می‌کنند

برش دهنده های پلاسما از دو روش برای استارت قوس بهره می گیرند 1. ایجاد قوس از طریق گذاشتن مشعل(Torch) روی قطعه کار وتماس با آن. ۲. استفاده از یک مدار ولتاژ بالا- فرکانس بالا برای ایجاد قوس الکتریکی.البته این روش دارای معایبی چون:خطر برق گرفتگی،لزوم حفظ فاصله اسپارک و حجم بالای تشعشعات فرکانس های رادیویی می باشد. برش دهنده های پلاسما نزدیک تجهیزات حساس الکترونیکی نظیر سخت افزار CNC یا رایانه کار می کنند بنابراین برای جلوگیری از نویزپذیری این تجهیزات وآسیب رسیدن به آنها از تجهیزات دیگری برای استارت قوس هادی استفاده می شود.این تجهیزات معمولاً روی سیستم جداگانه ای که دوراز سیستم های الکترونیکی حساس بوده و مجموعه کنترل پلاسما نامیده می شود قرار می گیرید.