وبستر پلاسما را به عنوان مجموعه ای از ذرات باردار حاوی تعداد مساوی یون مثبت و الکترون تعریف می کند. این گاز برخی از خواص گاز را از خود نشان می دهد، اما بر خلاف گاز، می تواند الکتریسیته را هدایتکند یا به عبارت دیگر، رسانای الکتریکی است. همچنین می توان آن را به عنوان یک جریان گاز گرم شده الکتریکی در نظر گرفت.
می توان آن را به عنوان تمام الکترون های یک اتم در نظر گرفت که به جای چرخیدن به اطراف، از اتمی به اتم دیگر در جریان هستند. صرف نظر از اینکه در جریان پلاسما چه اتفاقی می افتد، روش برش فلز پلاسما با آن بسیار ساده است. اگر جریان الکتریکی را که از این گاز می گذرد بگیرید و آن را از طریق یک سوراخ کوچک ترکیب کنید، می توانید قدرت آن را مهار کنید. جریان واقعا غلیظ است و در این شرایط بسیار سریع حرکت می کند. جریان حاصل می تواند به راحتی مواد را ذوب کند و از بسیاری از فلزات عبور کند. این فرآیند برش پلاسما نامیده می شود.
ابزار برشکاری پلاسما
مشعل های برش پلاسما معمولاً از یک هسته مسی برای فشرده کردن جریان گاز و قوسی که در آن جریان دارد استفاده می کنند. قوس از یک الکترود در مشعل به دیگری تغذیه می شود – معمولاً مواد رسانا بریده می شود. این روش “قوس انتقالی” نامیده می شود. برخی از سیستم ها هستند که از قوس “غیر قابل انتقال” استفاده می کنند. در این شرایط قوس از الکترود به نازل باز می گردد. این سیستم ها به ندرت برای برش استفاده می شوند. بنابراین این بدان معنی است که برش پلاسما فقط روی مواد رسانا استفاده می شود. ابتدا فولاد نرم، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و غیره از جمله موادی هستند که برش پلاسما را می توان انجام داد. اما بسیاری از فلزات و آلیاژهای دیگر نیز رسانا هستند، مانند مس، برنز، تیتانیوم، مونل، اینکونل، چدن و غیره.
جنس الکترود ها
الکترودها معمولا مسی هستند، اما فلزی در محل اتصال قوس وجود دارد که این اتصال فلزی به این دلیل است که اگر یک قوس مستقیم به آن وصل شود، مس به سرعت ذوب می شود. تنگستن یک ماده الکترود عالی است، به همین دلیل است که اکثر الکترودها یک نقطه تماس با تنگستن دارند. برخی از چراغ قوه های کوچک از الکترود مداد مانندی استفاده می کنند که تماماً از تنگستن با نوک تیز ساخته شده است. مشکل تنگستن این است که در مجاورت اکسیژن می سوزد. بنابراین، هنگامی که از اکسیژن یا هوای فشرده به عنوان گاز برش استفاده می شود، نقطه جوش از ماده ای به نام هافنیوم ساخته می شود. هافنیوم در حضور اکسیژن برای مدت طولانی دوام می آورد، اما با ورود هر قوس به آرامی ضعیف می شود.
گاز مورد نیاز برای برش پلاسما
اکسیژن موجود در جریان پلاسما با فلز نازک واکنش می دهد. به همین دلیل، اکسیژن خالص فقط در هنگام برش فولاد ملایم یا “فولاد کربنی” استفاده می شود. واکنش شیمیایی بین اکسیژن موجود در گاز پلاسما و فلز پایه به سرعت بخشیدن به فرآیند برش پلاسما و بهبود کیفیت لبه کمک می کند. اما از آنجایی که اکسیژن مانند فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم واکنش نشان نمی دهد، می توان از گازهای ارزان تری برای این فلزات استفاده کرد. این گازها می توانند نیتروژن یا هوای فشرده باشند. گازهای ویژه دیگر نیز ممکن است برای مقاصد دیگر استفاده شوند. گاز آرگون برای علامت گذاری پلاسما استفاده می شود. مخلوطی از آرگون و هیدروژن اغلب هنگام برش فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم ضخیم استفاده می شود. برخی از مخلوط‌های هیدروژن و نیتروژن یا متان و نیتروژن هنگام برش فولاد ضد زنگ نازک‌تر استفاده می‌کنند. هر مخلوط دارای مزایا (کیفیت برش بهتر) و معایب (هزینه و جابجایی) است.
برای خرید دستگاه جوش و برش با مشاوران مجموعه ایران بور تماس حاصل فرمایید
مزایای برش پلاسما
-تمام مواد رسانای الکتریکی را برش می دهد
-برش مواد فولادی متوسط و ضخیم با آلیاژ بالا و آلومینیوم
-عملکرد عالی در فولاد ضخامت ملایم و متوسط
-برش فولاد سازه ای با مقاومت بالا با حرارت ورودی کمتر
سرعت برش بالا (۱۰ برابر سریعتر از اکسیژن)
-هر گونه پردازش بلنک های با کیفیت بالا برای ورق های متوسط و ضخیم
-برش پلاسما را می توان به صورت خودکار انجام داد
-برش پلاسما در زیر آب امکان قرار گرفتن در معرض حرارت بسیار کم و سطح صدای کم در محل کار را فراهم می کند.
معایب برش پلاسما
-از عرض ۱۶۰ میلی متر (۱۸۰ میلی متر) برای برش خشک و ۱۲۰ میلی متر برای برش زیر آب استفاده میشود.
-مصرف انرژی نسبتاً بالا
-لیزر برش با کیفیت بالا را فراهم می کند
-گران تر از سیستم های برش اکسی استیلن
-صدای بیشتر در حین برش خشک
موارد استفاده و کاربرد های برش پلاسما
برش های پلاسما دستی معمولاً در کارگاه های پردازش ورق فلز، تعمیر و نگهداری کارخانه، تعمیر و نگهداری تجهیزات کشاورزی، مراکز تعمیر جوش، مراکز خدمات فلزی (ضایعات و جوشکاری)، مورد استفاده در کارهای ساختمانی (مانند ساختمان ها و پل ها) استفاده می شود. در کشتی سازی تجاری، ساخت تریلر، تعمیر خودرو، تعمیر و کارهای هنری (جوشکاری) و غیره نیز استفاده می شود.
