آلة القطع بالبلازما CNC – مبدأ العمل والميزات

ال آلة قطع البلازما CNC تعتمد هذه التقنية على مبدأ استخدام البلازما، وهي حالة من المادة تتكون من جزيئات غازية مشحونة تشمل الإلكترونات والأيونات، لقطع المواد المعدنية. وتستغل تقنية القطع هذه الحرارة الهائلة والطاقة وسرعة البلازما لتحقيق قطع دقيق. وترتفع درجة حرارة البلازما إلى عشرات الآلاف من الدرجات المئوية وتتمتع بكثافة طاقة عالية بشكل استثنائي، مما يرفع المواد المعدنية بسرعة إلى ما يتجاوز نقطة انصهارها. ويتسبب هذا التسخين السريع في تسييل المعدن، وتشكيل طبقة أكسيد، والتي يتم نفخها بعيدًا، مما يسهل عملية القطع.

توليد البلازما

البلازما هي حالة غازية في حالة طاقة عالية لها خصائص مثل التأين والتوصيل والإشعاع. في البلازما، تصطدم إلكترونات ذرات الغاز بالأيونات، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة وتأين ذرات الغاز إلى أيونات مشحونة إيجابيا وإلكترونات مشحونة سلبيا. عندما تعود الإلكترونات إلى الحالة الأساسية للذرات، فإنها تصدر فوتونات وحرارة، مما يؤدي إلى إنشاء البلازما.

تطبيق آلة القطع بالبلازما CNC

آلات القطع بالبلازما تُستخدم على نطاق واسع في المجالات الصناعية مثل قطع المعادن واللحام. يشمل نطاق تطبيقها قطع ولحام الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم والنحاس والبرونز والصلب وغيرها من المواد. يمكن لآلة القطع بالبلازما تحقيق قطع ولحام دقيقين، مع سرعة قطع سريعة وكفاءة عالية وتأثير جيد. لذلك، تُستخدم على نطاق واسع في تصنيع المعادن وتصنيع الآلات وتصنيع السيارات وهندسة البناء وغيرها من الصناعات.

الخطوات الرئيسية لمبدأ قاطع البلازما

1) إدخال الغاز والاشتعال القوسي

تقوم آلة القطع بالبلازما CNC بإدخال الأكسجين والغازات الخاملة (مثل النيتروجين والأرجون وما إلى ذلك) إلى رأس القطع من خلال نظام إدخال الغاز، ثم تقوم بتأين الغاز من خلال اشتعال القوس عالي التردد.

2) تكوين البلازما

بعد إشعال القوس، تتحلل الجزيئات الموجودة في الأكسجين والغاز الخامل إلى أيونات وإلكترونات حرة لتكوين البلازما. يمكن أن تصل درجة حرارة البلازما إلى عشرات الآلاف من الدرجات، وكثافة الطاقة عالية للغاية، مما يمكن أن يسخن المادة المعدنية على الفور فوق نقطة الانصهار.

3) الذوبان والأكسدة

تؤثر درجة الحرارة العالية والطاقة العالية في البلازما على المادة المعدنية، مما يتسبب في ذوبانها وتكوين طبقة أكسيد. تلعب طبقة الأكسيد دور العزل الحراري والحماية، مما يمنع المادة المعدنية من التعرض لمزيد من التسخين والأكسدة.

4) قطع تدفق الهواء

يقوم البلازما بنفخ مادة المعدن المنصهر من خلال تدفق هواء عالي السرعة لتحقيق القطع. يلعب الغاز الخامل في الغاز دورًا وقائيًا لمنع أكسدة مادة المعدن المنصهر.

ما هي مزايا آلة القطع بالبلازما CNC؟

دقة عالية:توفر آلات القطع البلازمية CNC دقة استثنائية في قطع المواد المعدنية المختلفة، مما يضمن منتجات نهائية عالية الجودة.

التنوع:تتميز هذه الآلات بالقدرة على قطع مجموعة واسعة من المواد والسماكات بكفاءة، بما في ذلك الفولاذ والألمنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ، مما يجعلها متعددة الاستخدامات في تطبيقات مختلفة.

سرعة:تتميز آلات القطع البلازمية CNC بسرعات القطع العالية، مما يسمح بإكمال المشاريع بسرعة وزيادة الإنتاجية.

فعالية التكلفة:مقارنة بطرق القطع التقليدية، فإن قطع البلازما باستخدام الحاسب الآلي يكون في كثير من الأحيان أكثر فعالية من حيث التكلفة بسبب انخفاض هدر المواد، وانخفاض استهلاك الطاقة، وأوقات المعالجة الأسرع.

الأشكال المعقدة:يمكنهم قطع الأشكال والتصاميم المعقدة بسهولة مع حواف ناعمة، مما يتيح إنتاج أجزاء ومكونات معقدة.

الأتمتة والكفاءة:يتيح التكامل مع تقنية التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) التشغيل الآلي، مما يقلل التدخل اليدوي ويزيد من الكفاءة.

ما هو سمك القطع التي يمكن لقاطع البلازما قطعها؟

تتحدد قدرة القطع لقاطعة البلازما من خلال قوتها ونوع الشعلة التي تستخدمها. عادةً ما يكون حد القطع للمشاعل المحمولة حوالي 1.5 بوصة (38 مم) للألواح الفولاذية، بينما يمكن للمشاعل التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر التعامل مع ما يصل إلى 6 بوصات (150 مم) من الفولاذ. يمكن لقواطع البلازما الصناعية، اعتمادًا على تصنيف الطاقة والطراز، تقطيع سماكات معدنية تتراوح من 1 بوصة إلى عدة بوصات. من ناحية أخرى، تعد قواطع البلازما المحمولة أكثر ملاءمة للمواد الأرق، عادةً ما يصل إلى 1/2 بوصة أو أقل.

خاتمة

آلة القطع بالبلازما هي جهاز يستغل الطاقة المركزة ودرجة الحرارة العالية للبلازما لتنفيذ مهام القطع واللحام ومعالجة الأسطح. يدور مبدأ تشغيلها حول الاستفادة من كثافة الطاقة العالية والحرارة اللحظية للبلازما لتسييل المواد المعدنية، وبالتالي تسهيل عمليات القطع واللحام والعمليات ذات الصلة.

تُستخدم آلة القطع بالبلازما على نطاق واسع في تصنيع المعادن وإنتاج الآلات وتجميع السيارات ومشاريع البناء والمزيد، وتوفر قدرات قطع ولحام دقيقة وسرعات قطع سريعة وكفاءة عالية ونتائج متفوقة. ومع ذلك، للحفاظ على جودة القطع وإطالة عمر الخدمة، يجب على المشغلين الالتزام ببروتوكولات السلامة وتنظيم إعدادات الغاز واختيار المواد المناسبة وإجراء الصيانة الروتينية.