قاطع البلازما: إيجابيات وسلبيات في تصنيع المعادن –

ما هو القاطع البلازمي

أ قاطع البلازما هي أداة تقطع المعدن باستخدام غاز يتم تسخينه إلى درجات حرارة عالية جدًا وهو شديد التأين. ينقل طاقة القوس إلى قطعة العمل. تعمل درجة الحرارة العالية على إذابة قطعة العمل ونفخها، مما يشكل حالة العمل المتمثلة في القطع بالبلازما. بعد ذلك، يتم صهر المعدن باستخدام قوس البلازما كمصدر للحرارة.

يشير القطع بالبلازما إلى القذف عالي السرعة للغاز الخامل أو الغاز المضغوط من الفوهة لتكوين البلازما، والتي تذيب المعدن للقطع. نظرًا لعدم أكسدة المعادن مثل اللهب، يمكن لآلات القطع بالبلازما قطع معادن مختلفة يصعب قطعها بالأكسجين والغازات العاملة المختلفة.

إيجابيات قاطع البلازما

جودة قطع أفضل

تعد الشوائب، والمنطقة المتأثرة بالحرارة، وشرائح الحافة العلوية، وزاوية القطع من العوامل الرئيسية التي تؤثر على جودة القطع. وخاصة في جانبي الرغوة والمنطقة المتأثرة بالحرارة، فإن القطع بالبلازما متفوق بشكل كبير على القطع باللهب. لا يتبقى أي شوائب على حافة قاطع البلازما، وتكون المنطقة المتأثرة بالحرارة أصغر بكثير.

حثالة

تستخدم عملية البلازما غازًا ساخنًا مشحونًا بالكهرباء لإذابة المعدن ونفخ المعدن المنصهر بعيدًا عن سطح القطع. يستخدم القطع باللهب التفاعل الكيميائي بين الأكسجين والصلب للقطع، وبالتالي إنتاج خبث أو رغوة حمراء من الحديد. وبسبب هذا الاختلاف في العملية، ينتج القطع بالبلازما كمية أقل من الخبث، كما يسهل إزالة الخبث الذي يلتصق به. غالبًا ما يمكن إزالة هذه الرغوة بسهولة دون صقل أو جرف، مما يقلل بشكل كبير من الوقت المطلوب للعمليات الثانوية، مما يؤدي إلى زيادة الإنتاجية مع عدد أقل من عمليات الصقل.

كفاءة أعلى

بالإضافة إلى الوقت الذي يتم توفيره في التسخين المسبق والمعالجة الثانوية، يمكن أن تصل سرعة القطع والثقب للبلازما CNC إلى ما يصل إلى 8.5 مرات من القطع باللهب، كما أن الزيادة الكبيرة في كفاءة الإنتاج يمكن أن تحقق فوائد هائلة.

تكلفة أقل

عند تحليل التكاليف، من المهم فهم الفرق بين تكاليف التشغيل وتكاليف التشغيل لكل جزء أو لكل متر. إذن كيف تحدد التكلفة الفعلية لقطع جزء؟ تكلفة التشغيل لكل متر هي تكلفة كل شيء مقطوع في الساعة مقسومًا على الطول الإجمالي (بالأمتار) الذي يمكن قطعه في ساعة واحدة. تشمل التكاليف المتضمنة في القطع المواد الاستهلاكية والكهرباء والغاز والعمالة والنفقات العامة المستمرة.

تكلفة القطعة هي الطول الإجمالي للقطع المطلوب لإنتاج قطعة مضروبًا في تكلفة التشغيل لكل متر. تقطع أنظمة البلازما بشكل أسرع وتنتج المزيد من الأجزاء في فترة زمنية معينة، مما يؤدي إلى تكلفة أقل بكثير لكل قطعة مقطوعة. بالنسبة للقطع اليدوي، فإن حساب تكلفة كل وظيفة أو مهمة يوفر تقديرًا أفضل للتوفير. تكلفة التشغيل بالساعة مضروبة في الوقت الإجمالي المطلوب لإكمال الوظيفة تساوي تكلفة الوظيفة. بالنسبة للقطع بالأكسجين، من المهم وضع وقت التسخين المسبق ووقت المعالجة الثانوية الطويل في الاعتبار في الوقت المطلوب.

ربحية أعلى

تترجم التكلفة المنخفضة لكل جزء من نظام البلازما مباشرة إلى تحسين الربحية. يؤدي قطع كل جزء إلى توفير المال، مما يزيد من هوامش الربح. كلما زاد عدد الأجزاء التي تقطعها في الساعة، زادت أرباحك الإجمالية.

أسهل في الاستخدام

بالنسبة لمستخدمي الوقود الأكسجيني، يستغرق الأمر وقتًا للتعلم والممارسة لإتقان ضبط معلمات كيمياء اللهب والحفاظ على كيمياء اللهب. ومع ذلك، فإن نظام القطع بالبلازما سهل التعلم والإتقان، ويتمتع بثبات عالٍ وسهولة التشغيل أثناء قطع قطعة العمل. تم دمج الكثير من الخبرة القيمة في الموقع في وظيفة عملية التحكم في القطع، والتي هي كاملة في الوظيفة وسهلة التشغيل.

مرونة أعلى

تستطيع أنظمة القطع بالبلازما قطع أي معدن موصل، بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ والألمنيوم والنحاس والبرونز. تستخدم آلات القطع باللهب التفاعل الكيميائي بين الأكسجين والحديد في الفولاذ منخفض الكربون للقطع، لذا لا يمكن استخدامها إلا لقطع الفولاذ منخفض الكربون. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام أنظمة البلازما للحفر أو وضع العلامات أو قطع المعدن الصدئ أو المطلي أو حتى المكدس. ليس هذا فحسب، بل يمكنك أيضًا تشطيب أو قطع المعدن الموسع باستخدام نظام البلازما، وهو أمر يصعب القيام به باستخدام الوقود الأكسجيني.

أمان أعلى

جميع أنواع القطع الحراري ستنتج بعض الروائح والضوضاء، مثل القطع الحراري باستخدام طاولة القطع وآلة القطع بالبلازما CNC يمكن اختيار سرير القطع المائي، والذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من الروائح والضوضاء. لا ينبغي إجراء معظم عمليات القطع باللهب تحت الماء بسبب خطر الانفجار.

الوقود المستخدم في القطع باللهب هو مزيج من الأكسجين والغاز. وأكثر غازات الوقود استخدامًا هي الأسيتيلين والبروبان وMAPP والبروبيلين والغاز الطبيعي. وأكثر هذه الغازات استخدامًا هو الأسيتيلين لأنه ينتج درجة حرارة لهب أعلى وثقبًا أسرع من الغازات الأخرى. ومع ذلك، فإن الأسيتيلين هو غاز غير مستقر وقابل للاشتعال بدرجة عالية وحساس للغاية للضغط الزائد ودرجة الحرارة وحتى الكهرباء الساكنة. يمكن أن تتسبب انفجارات الأسيتيلين في أضرار بالممتلكات تقدر بآلاف الدولارات وإصابات خطيرة للأشخاص القريبين. تعمل بعض أنظمة البلازما عادةً بالهواء المضغوط ولا تتطلب استخدام غازات قابلة للاشتعال.

سلبيات ماكينة القطع بالبلازما

ولكن لا يوجد جهاز مثالي، قاطع البلازما لا يزال قيد التحسين، ولديه أيضًا عيوب. نظرًا لأن ضوء القوس الخاص به قوي جدًا، فإنه يحتوي على تلوث معين. بالإضافة إلى ذلك، فإن الضوضاء الناتجة أثناء المعالجة كبيرة نسبيًا، ولا يزال هناك الكثير من الغبار، لذلك هذا غير مواتٍ للغاية لحماية البيئة. يجب أن يقال إن المشاكل المتعلقة بحماية البيئة كبيرة نسبيًا. الآن بعد أن يتم تحسين المعدات تدريجيًا، نتوقع أيضًا أن يكون لها مظهر أحدث وأكثر كمالا.

• سيؤدي قطع البلازما إلى توليد غازات ضارة وقوس: يحدد مبدأ قطع البلازما شدة القوس والضوضاء والغبار أثناء عملية القطع، مما يؤدي إلى تلويث البيئة إلى حد ما. يستخدم قطع البلازما تحت الماء بشكل عام للألواح المتوسطة والسميكة، وبالتالي فإن سمك القطع محدود.
• عمودية سطح القطع ضعيفة: سيكون أحد جانبي سطح القطع مائلًا بشكل كبير، والعمودية ضعيفة.
• أثناء عملية القطع، يتم إنتاج المزيد من خبث القطع على سطح عملية القطع. نظرًا لعدم تأثر جودة العملية، يجب طحن الخبث بعد القطع، مما يزيد أيضًا من تكاليف العمالة.
• تتميز آلة القطع البلازمية بمنطقة تأثر بالحرارة أكبر ومساحة أوسع. وهي غير مناسبة لقطع الصفائح الرقيقة حيث تتشوه الصفائح بسبب الحرارة.
• تُستهلك المواد الاستهلاكية مثل السكاكين بسرعة. والآن تعتمد فوهات القطع بشكل أساسي على الواردات، كما أن تكلفتها مرتفعة نسبيًا.

خاتمة

توفر آلة القطع بالبلازما العديد من المزايا من حيث التنوع والسرعة والدقة والقدرة على النقل، مما يجعلها خيارًا شائعًا لتصنيع المعادن وتطبيقات القطع. ومع ذلك، من الضروري أن تزن الإيجابيات والسلبيات بعناية لتحديد ما إذا كانت آلة القطع بالبلازما هي الحل المناسب لاحتياجاتك وميزانيتك المحددة.