دستگاه برش پلاسما چیست؟

دستگاه برش پلاسما (به انگلیسی : Plasma cutting machine) یک ابزار صنعتی است که از یک جریان پلاسمای بسیار داغ برای برش انواع فلزات استفاده می‌کند. پلاسما در واقع یک گاز یونیزه شده است که دمایی بسیار بالا دارد و قابلیت هدایت الکتریکی بالایی دارد. این دستگاه با ایجاد یک قوس الکتریکی بین یک الکترود و قطعه کار، گاز را به پلاسما تبدیل می‌کند و با سرعت و دقت بسیار بالا، فلز را برش می‌دهد.

در برش پلاسما، از یک گاز بی اثر استفاده می شود که با سرعت بالایی از نازل به بیرون دمیده می شود. در این زمان بین گاز و سطح برش یک قوس الکتریکی به وجود می آید و گاز در حالت پلاسما ایجاد می شود. در نتیجه فلز ذوب شده و برش می خورد.

نحوه عملکرد دستگاه برش پلاسما

1. ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود دستگاه و قطعه کار
2. یونیزه شدن گاز: در اثر حرارت شدید قوس الکتریکی، گاز (معمولا هوای فشرده یا گازهای بی اثر) یونیزه شده و به پلاسما تبدیل می‌شود.
3. برش فلز: پلاسمای داغ با سرعت بسیار زیاد از نازل دستگاه خارج شده و به سطح فلز برخورد می‌کند. حرارت بالای پلاسما باعث ذوب شدن فلز و ایجاد یک برش تمیز و دقیق می‌شود.
4. دمیدن گاز: همزمان با برش، گاز با فشار بالا از نازل خارج می‌شود تا مواد مذاب را از مسیر برش دور کند.

موارد استفاده دستگاه برش پلاسما؟

برش پلاسما برای فلزات غیر آهنی و فولاد با ضخامت های کمتر از 2.54 سانتیمتر ایده آل است. در هوا برش اپراتور باید به دقت سرعت برش را کنترل کند تا فرآیند اکسید شدن به درستی ادامه یابد.. برش پلاسما در مقایسه با برش مکانیکی معمولاً سریع­تر است و به راحتی در برش­ های غیر خطی قابل استفاده است.

دستگاه برش پلاسما به دلیل سرعت بالا، دقت و توانایی برش طیف وسیعی از فلزات، کاربردهای بسیار گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. برخی از مهم‌ترین موارد استفاده این دستگاه عبارتند از:

• صنعت خودرو: برش قطعات بدنه خودرو، شاسی و سایر قطعات فلزی با اشکال پیچیده.
• صنعت ساخت و ساز: برش تیرآهن، ورق‌های فلزی، پروفیل‌ها و سایر مقاطع فولادی برای ساخت سازه‌های فلزی.
• صنعت کشتی‌سازی: برش قطعات فلزی بدنه کشتی، سازه‌های داخلی و خارجی کشتی.
• صنعت لوازم خانگی: برش قطعات فلزی یخچال، ماشین لباسشویی، اجاق گاز و سایر لوازم خانگی.
• صنعت دکوراسیون: برش فلزات برای ساخت انواع سازه‌های فلزی تزئینی، نرده‌ها، حفاظ‌ها و …
• صنعت هوافضا: برش قطعات فلزی هواپیما و ماهواره.
• صنعت انرژی: برش قطعات فلزی در نیروگاه‌ها و پالایشگاه‌ها.
• صنعت قالب‌سازی: برش قالب‌های فلزی برای تولید قطعات پلاستیکی و فلزی.
• صنعت هنر و صنایع دستی: برش فلزات برای ساخت آثار هنری و صنایع دستی.

چرا از دستگاه برش پلاسما استفاده می‌شود؟

• سرعت بالا نسبت به روش‌های سنتی مانند برش با اره
• دقت بالا: برش پلاسما برش‌هایی با دقت و کیفیت بالا ایجاد می‌کند که نیاز به عملیات پرداختکاری بعدی را کاهش می‌دهد.
• قابلیت برش انواع فلزات مانند فولاد، آلومینیوم، مس و استیل ضد زنگ
• برش لبه‌های صاف و تمیز
• قابلیت برش اشکال پیچیده با استفاده از دستگاه‌های برش پلاسما CNC
• هزینه پایین

مزایای برش پلاسما چیست؟

• امکان برش طیف وسیعی از موارد رسانا با دستگاههای برش پلاسما وجود دارد. این روش برشکاری زمانی در حدود یک چهارم زمان مورد نیاز برای برش زنی با بسیاری دیگر از تکنیک ها خواهد داشت.
• دقت این نوع برش برای فلزاتی که ضخامت خیلی زیادی نداشته باشند، بالاست.
• دستگاه برش پلاسما میتواند فلزات ضخیم تا 5 سانتی متر را با کیفیت بالا برش دهد.
• برش پلاسما می تواند در آب و حتی زیر آب هم فلزات را برش بزند.
• برش هایی که با دستگاه های پلاسما انجام می شوند، در مقایسه با برش حرارتی سایز کوچک تری دارند.
• نگهداری از تجهیزات آن ساده است و به ندرت به تعمیر و تعویض نیاز پیدا خواهند کرد.
• امکان استفاده از دستگاههای برش پلاسما در کارها و عملیات مختلف وجود دارد زیرا برخی از این دستگاه ها، دستی، کوچک و قابل حمل هستند.
• برش پلاسما دارای امنیت بالایی است زیرا با گازهای خنثی و بی اثر کار میکند.
• یادگیری و استفاده از برش پلاسما بسیار ساده است.

انواع دستگاه برش پلاسما

دستگاه‌های برش پلاسما در انواع مختلفی تولید می‌شوند که از نظر قدرت، سرعت، دقت و قابلیت‌های دیگری با هم متفاوت هستند. برخی از انواع رایج این دستگاه‌ها عبارتند از:

• دستگاه برش پلاسما دستی: برای برش‌های ساده و در مقیاس کوچک استفاده می‌شود.
• دستگاه برش پلاسما CNC: برای برش‌های پیچیده و با دقت بالا استفاده می‌شود.
• دستگاه برش پلاسما روباتیک: برای انجام عملیات برش به صورت خودکار و با دقت بسیار بالا استفاده می‌شود.

محدودیت های دستگاه برش پلاسما چیست؟

دستگاه برش پلاسما، با وجود همه مزایایی که دارد، محدودیت‌هایی نیز دارد که آشنایی با آن‌ها برای انتخاب بهترین روش برش بسیار مهم است. در ادامه به برخی از مهم‌ترین محدودیت‌های برش پلاسما می‌پردازیم:

کیفیت سطح برش

• زبری سطح: اگرچه کیفیت برش پلاسما نسبت به روش‌های سنتی بهتر است، اما به پای کیفیت برش لیزر نمی‌رسد. ممکن است در برخی موارد، لبه‌های برش کمی زبر یا دارای اکسید باشند.
• ناهمواری: به دلیل ماهیت فرآیند برش، ممکن است در برخی نقاط، سطح برش ناهموار یا دارای شیارهای کوچک باشد.

ضخامت فلز

• محدودیت در فلزات ضخیم: برای برش فلزات بسیار ضخیم، نیاز به دستگاه‌های برش پلاسما با توان بسیار بالا و گران‌قیمت است.
• تغییر کیفیت برش: با افزایش ضخامت فلز، کیفیت برش ممکن است کاهش یابد و نیاز به تنظیمات دقیق دستگاه باشد.

هزینه انرژی

• فرایند برش پلاسما انرژی زیادی مصرف می‌کند.

ایمنی

• خطرات ناشی از حرارت: حرارت بالای پلاسما می‌تواند باعث سوختگی و ایجاد جرقه شود.
• خطرات الکتریکی: وجود جریان الکتریکی در دستگاه، خطر برق‌گرفتگی را به همراه دارد.
• گازهای مضر: در حین برش، گازهایی تولید می‌شود که ممکن است سمی یا خورنده باشند.

تجهیزات جانبی

• نیاز به تجهیزات جانبی: برای استفاده از دستگاه برش پلاسما، به تجهیزات جانبی مانند کمپرسور هوا، سیستم خنک‌کننده و سیستم جمع‌آوری دود نیاز است. هزینه خرید و نگهداری این تجهیزات نیز به هزینه‌های کلی اضافه می‌شود.

صدا

• دستگاه برش پلاسما صدای زیادی تولید می‌کند که می‌تواند آزاردهنده باشد و نیاز به استفاده از تجهیزات حفاظت شنوایی دارد.