Plazma ve plazma ark kesme işlemi, metali kesmek için ısıtılmış gaz kullanır (30.000 Fahrenhayt derece).
İşlem, gazı iyonize etmesine veya elektrik iletmesine neden olan sıcaklıklara ısıtarak çalışır. Gaz basınçlandırılır ve bir tungsten elektrot üzerinden püskürtülür.
Plazma kesme makinesi, kesilecek metal ile bir devre oluşturan elektrik ekler.
İşlem, gazı metali kesebilen plazmaya dönüştüren ısı üretir.
İşlem, metali hem kesmek hem de oymak için kullanılabilir. Oluk açma işlemi, karbon ark oluk açma işlemine kıyasla daha düşük maliyet, daha düşük duman ve gürültü seviyeleri sunar.
Makinenin kullanımı nispeten kolaydır… Gaz hatlarını ve bağlantılarını kontrol edin, hava kompresörünü (hava soğutmalı modeller için) açın ve ardından gücü açın.
Kolay!
genel bakış
Plazma ark kesme işlemi, metalin bir bölümünü daraltılmış bir ark ile eriterek metali keser. Sıcak iyonize gazın yüksek hızlı jet akışı metali eritir ve ardından erimiş malzemeyi bir çentik oluşturmak üzere uzaklaştırır. Plazma ark kaynak torçuna benzer bir plazma ark kesme torcu için temel düzenleme, şekil 10-71’de gösterilmektedir.
Sürecin üç varyasyonu mevcuttur:
düşük akım plazma kesme
yüksek akım plazma kesme
su eklenerek kesme
İnce malzemelerin yüksek kalitede kesilmesini sağlayan düşük akımlı ark kesme, yüksek akım versiyonuna göre maksimum 100 amper ve çok daha küçük bir torç kullanır. Çeliğin verimli bir şekilde kesilmesini sağlamak için orifis gazında oksijen kullanımına izin vermek için proses ve ekipman modifikasyonları geliştirilmiştir.
Tüm plazma torçları, ark elektrottan iş parçasına doğru hareket ederken bir delikten geçirerek arkı daraltır. Orifis gazı arktan geçerken, hızla yüksek bir sıcaklığa ısıtılır, genişler ve daralma deliğinden geçerken hızlanır. Ark plazma gazının yoğunluğu ve hızı, orifis gazının tipi ve giriş basıncı, daralma orifis şekli ve çapı ve çalışma üzerindeki plazma enerji yoğunluğu gibi değişkenler tarafından belirlenir.
Avantajlar ve dezavantajlar
Avantajlar
Plazma ark kesme işleminin birçok avantajı vardır:
Metalin şeklini değiştirme riski (distorsiyon olarak adlandırılır)
hassas kesim
Alüminyum, paslanmaz çelik sac fiyatları ve karbon çelik ile çalışırken cürufsuz kesimler
Tüm pozisyonlarda çalışır
Hızlı süreç
Birçok metal türünde çalışır
Gaz silindirleri gerektirmez
Dezavantajları
Plazma ark kesmenin bazı dezavantajları:
Küçük bir eğim oluşturur (7 derece – yaklaşık)
Güvenli çalışmadığında elektrik çarpması riski
Temiz bir hava kaynağı gerektirir – bazıları artık yerleşik kompresörler olarak gelir
Çalışmak için elektriğe ihtiyaç duyar, bu nedenle tamamen taşınabilir değildir
Çok kalın çelik için uygun maliyetli değil
Plazma Ark Kesme İşlemi
Temel plazma ark kesme devresi şekil 10-72’de gösterilmektedir. Proses, doğru akımda, düz polaritede (dcsp), elektrot negatifinde, daraltılmış bir aktarılmış ark ile çalışır.
Aktarılan ark modunda, torçtaki elektrot ile iş parçası arasında bir ark oluşur. Ark, elektrot ile daraltıcı meme arasındaki bir pilot ark tarafından başlatılır. Nozul, bir akım sınırlama direnci ve bir pilot ark röle kontağı aracılığıyla toprağa (pozitif) bağlanır.
Pilot ark, elektrot ve memeye bağlı yüksek frekanslı bir jeneratör tarafından başlatılır. Kaynak güç kaynağı daha sonra bu düşük akım arkını torç içinde tutar. Pilot arktan gelen iyonize ağız gazı, daraltıcı meme ağzından üflenir.
Bu, elektrot ile iş parçası arasındaki ana arkı ateşlemek için düşük dirençli bir yol oluşturur.
Ana ark ateşlendiğinde, daraltıcı memenin gereksiz yere ısınmasını önlemek için pilot ark rölesi otomatik olarak açılabilir.
Çalışma Prensipleri
Temel plazma ark kesme devresi şekil 10-72’de gösterilmektedir. Proses, doğru akımda, düz polaritede (dcsp), elektrot negatifinde, daraltılmış bir aktarılmış ark ile çalışır. Aktarılan ark modunda, torçtaki elektrot ile iş parçası arasında bir ark oluşur. Ark, elektrot ile daraltıcı meme arasındaki bir pilot ark tarafından başlatılır. Nozul, bir akım sınırlama direnci ve bir pilot ark röle kontağı aracılığıyla toprağa (pozitif) bağlanır. Pilot ark, elektrot ve memeye bağlı yüksek frekanslı bir jeneratör tarafından başlatılır.
Kaynak güç kaynağı daha sonra bu düşük akım arkını torç içinde tutar. Pilot arktan gelen iyonize ağız gazı, daraltıcı meme ağzından üflenir. Bu, elektrot ile iş parçası arasındaki ana arkı ateşlemek için düşük dirençli bir yol oluşturur. Ana ark ateşlendiğinde, daraltıcı memenin gereksiz yere ısınmasını önlemek için pilot ark rölesi otomatik olarak açılabilir.
Plazma daraltıcı nozül, yüksek plazma parlama sıcaklıklarına maruz kaldığından (18.032 ila 25.232°F (10.000 ila 14.000°C) arasında tahmin edilmektedir), meme su soğutmalı bakırdan yapılmalıdır. Ayrıca torç, plazma ve meme arasında bir sınır gaz tabakası oluşturacak şekilde tasarlanmalıdır.
meşaleler
Plazma kesme torçları, otomatik alevli kesme makinelerinde torç tutuculara uyacaktır.
Kılavuz olarak, plazma ark kesme torcunu çalıştırırken ucu plakanın 1/4″ üzerine yerleştirin. Plakaya dokunmayın (üreticinin talimatlarını izleyin).
Her zaman ucun altında biraz metal olacak şekilde kenardan başlayın.
Yüksek Akım Kesme
Yüksek akımlı kesim için torç mekanik bir taşıyıcıya monte edilmiştir. Yeterince yüksek hareket hızı elde edilebilirse, oksijenle kesme için kullanılan aynı ekipmanla otomatik şekil kesme yapılabilir. Dumanı ve gürültüyü azaltmak için plazmayı çevreleyen bir su spreyi kullanılır. Kesilen metalin alt tarafı ile temas halinde olan su içeren çalışma masaları da gürültü ve dumanı azaltacaktır.
Kesme Pozisyonları
Plazma ark kesme torcu tüm konumlarda kullanılabilir. Delik delme ve oluk açma için de kullanılabilir. Kesme torcu, kesim için özel tasarımdır ve kaynak için kullanılmaz.
Düz olmayan konumlarda kullanılıyorsa, 100 amperden düşük düşük güçlü plazma makineleri kullanın. Daha yüksek güçlü makineler, düz konumdan çıktıklarında tehlikeli olabilir.
prosedürler
Plazma ark kesme için çalıştırma prosedürleri aşağıdaki gibidir (özel üniteniz için üretici talimatlarını kontrol edin, bunlar genel yönergelerdir):
Hava basıncını kontrol edin (yaklaşık 70 p.s.i. olmalıdır).
Kesilen metale topraklama kıskacı takılı
Kesimi aç
Metal ve metal kalınlığı için amperi üreticinin özelliklerine göre ayarlayın
Metal üzerinde konum koruyucu kesim
Ateşleme düğmesine basın ve arkı oluşturun
Yayı kesim çizgisi üzerinde hareket ettirin ve kesin. Gerekirse, daha düz bir kesim yapmanıza yardımcı olacak bir kılavuz çubuk kullanmayı düşünün. Koruyucu kabı ve daraltma ağzını kesilen yüzeyin 1/8″ ila 1/4″ üzerinde tutun. Bu şekilde kullanılmak üzere tasarlanmadıkları sürece, koruyucu kabı ve daraltma ağzını metal üzerinde sürüklemeyin. İpucu: Kesimi, kesim hattının atık tarafında yapın.
Daha kalın metal için daha yavaş hareket hızı kullanın. Kesicinin yönü (yan, geri, ileri) kesicinin tercihine bağlıdır.
Kesiciyi olabildiğince çabuk hareket ettirin.
Basınçlı hava kullanıyorsanız, nemsiz olduğundan emin olun. Geliştirilmiş plazma ark kesme kalitesi için havayı koşullandırabilen hat için bir hava filtresi mevcuttur.
metaller
Genellikle bu işlemle kesilen metaller alüminyum ve paslanmaz çeliktir. İşlem ayrıca çoğu demir içermeyen metallerin (demir dışı) kesilmesi için de kullanılabilir:
alüminyum
pirinç
karbon çelikleri
dökme demir
bakır alaşımları
bakır
yüksek nikel
magnezyum
hafif çelik
nikel alaşımları
paslanmaz çelik
Kontroller
Hem plazma hem de ikincil gaz akışını ayarlamak için özel kontroller gereklidir. Torç soğutma suyu gereklidir ve torç koruması için basınç veya akış anahtarları tarafından izlenir. Soğutma sistemi, bir sirkülasyon pompası ve bir ısı eşanjörü içeren bağımsız olmalıdır.
Proses Varyasyonları
Belirli uygulamalar için PAC kalitesini iyileştirmek için çeşitli proses varyasyonları kullanılır. Genellikle 1/8 ila 1-1 / 2 inç (3 ila 38 mm) kalınlık aralığındaki malzemelere uygulanabilirler. Kesme kalitesini iyileştirmek için gaz veya su şeklinde yardımcı koruyucu kullanılır.
Çift Akışlı Plazma Kesim
Çift akışlı plazma kesme, şekil 10-73’te gösterildiği gibi ark plazması çevresinde ikincil bir gaz örtüsü sağlar. Normal ağız gazı nitrojendir. Kesilecek malzeme için koruyucu gaz seçilir. Yumuşak çelik için karbon dioksit (CO2) veya hava olabilir; paslanmaz çelikler için CO2; ve alüminyum için bir argon-hidrojen karışımı. Siyah sac için kesme hızları, geleneksel plazma ark kesmeden biraz daha hızlıdır, ancak kesme kalitesi birçok uygulama için tatmin edici değildir.
Su Kalkanı Plazma Kesimi
Bu teknik, çift akışlı plazma kesimine benzer. Yardımcı koruyucu gaz yerine su kullanılır. Yardımcı koruma için gaz yerine su kullanılmasıyla kesim görünümü ve meme ömrü iyileştirilir. Kesim karesi ve kesme hızı, geleneksel PAC’ye göre önemli ölçüde iyileştirilmemiştir.
Su Enjeksiyonlu Plazma Kesim
PAC işleminin bu modifikasyonu, plazma alevini daha da daraltmak için daraltıcı meme ağzı yakınında simetrik bir çarpan su jeti kullanır. Düzenleme, şekil 10-74’te gösterilmektedir. Su jeti ayrıca plazmanın çevredeki atmosferle karışmasını engeller. Nozulun ucu, çift ark oluşumunu önlemeye yardımcı olan seramikten yapılabilir. Suyla daraltılmış plazma, geleneksel PAC’ninkinin üzerindeki hızlarda dar, keskin bir şekilde tanımlanmış bir kesim üretir. Suyun çoğu memeden sıvı sprey olarak ayrıldığından, çentik kenarını soğutarak keskin bir köşe oluşturur. Kerpe temiz. Orifis gazı ve su teğet olarak enjekte edildiğinde, plazma gazı memeden ve su jetinden çıkarken girdap yapar. Bu, kerfin bir tarafında yüksek kaliteli bir dik yüz üretebilir. Kerfin diğer tarafı eğimlidir. Şekil kesme uygulamalarında, parça üzerinde dik bir kesim ve hurda üzerinde eğimli kesim elde etmek için hareket yönü seçilmelidir.
Havalandırma
Üretilen gazların ve çatalların miktarı, uygun havalandırma için yerel egzoz kullanımını gerektirir. Kesimden çıkan partiküllerin suya düşmesi için kesim su deposu üzerinden yapılmalıdır. Bu, havaya salınan duman miktarını azaltmaya yardımcı olacaktır.
Namlu gibi dumanı geri püskürtebilecek bir nesneyi kesiyorsanız, dikkatli olun veya durumdan tamamen kaçının.
Uygulamalar
Plazma ark kesme, herhangi bir metali kesmek için kullanılabilir. Çoğu uygulama aşağıdakiler içindir:
karbon çelik
alüminyum
paslanmaz çelik
Yığın kesme, plaka eğim verme, şekil kesme ve delme için kullanılabilir.
Güvenlik uyarıları
Yüksek güçlü ekipmanlarla çalışırken kulak koruyucu takılmalıdır. Yüksek güçlü ekipmanın ürettiği gürültü seviyesi rahatsız edicidir. Kesici kulak koruması takmalıdır.
Kesiciyi arktan korumak için normal koruyucu giysi de giyilmelidir. Buna koruyucu giysiler, eldivenler ve kask dahildir.
Pasif kaynak kaskı bir gölge ile donatılmalıdır. 9 filtreli cam mercek. Alternatif olarak, otomatik kararan bir kask takmalısınız.
Üretim ve bakım için paslanmaz ve alüminyumun kesilmesi de dahil olmak üzere düşük akımlı plazma ark kesimi için birçok uygulama vardır. Plazma kesme, yığın kesme için de kullanılabilir ve oksiasetilen torçla yığın kesmeden daha verimlidir. Düşük akımlı plazma oluk açma, dökümleri yükseltmek için de kullanılabilir.
Elektrik çarpması riskini artıracağı için ıslak veya nemli alanlarda kesim yapmaktan kaçının.
Düz konumlarda daha yüksek güçlü makineler (100 amperden fazla) kullanın. Kesin özellikler için üreticiye danışın.
Sorun giderme
Plazma ark kesme işleminin kalitesi aşağıdaki durumlarda düşebilir:
elektrotun değiştirilmesi gerekir (elektrotlar, daraltma memesinin ömrünün 2 katı kadar sürer)
daraltıcı meme aşınmış