Μηχανική & Κοπή Πλάσματος

We use the PLASMA CUTTING and PLASMA MACHINING processes to cut and machine steel, aluminum, metals and other materials of διαφορετικά πάχη χρησιμοποιώντας φακό πλάσματος. Στην κοπή πλάσματος (επίσης ονομάζεται μερικές φορές PLASMA-ARC CUTTING), ένα αδρανές αέριο ή πεπιεσμένος αέρας διοχετεύεται με υψηλή ταχύτητα έξω από ένα ακροφύσιο και ταυτόχρονα σχηματίζεται ένα ηλεκτρικό τόξο από το ακροφύσιο προς αυτό την επιφάνεια που κόβεται, μετατρέποντας ένα μέρος αυτού του αερίου σε πλάσμα. Για απλοποίηση, το πλάσμα μπορεί να περιγραφεί ως η τέταρτη κατάσταση της ύλης. Οι τρεις καταστάσεις της ύλης είναι στερεά, υγρή και αέρια. Για ένα κοινό παράδειγμα, το νερό, αυτές οι τρεις καταστάσεις είναι ο πάγος, το νερό και ο ατμός. Η διαφορά μεταξύ αυτών των καταστάσεων σχετίζεται με τα ενεργειακά τους επίπεδα. Όταν προσθέτουμε ενέργεια με τη μορφή θερμότητας στον πάγο, λιώνει και σχηματίζει νερό. Όταν προσθέτουμε περισσότερη ενέργεια, το νερό εξατμίζεται με τη μορφή ατμού. Προσθέτοντας περισσότερη ενέργεια στον ατμό αυτά τα αέρια ιονίζονται. Αυτή η διαδικασία ιονισμού αναγκάζει το αέριο να γίνει ηλεκτρικά αγώγιμο. Ονομάζουμε αυτό το ηλεκτρικά αγώγιμο, ιονισμένο αέριο «πλάσμα». Το πλάσμα είναι πολύ ζεστό και λιώνει το μέταλλο που κόβεται και ταυτόχρονα φυσάει το λιωμένο μέταλλο μακριά από την κοπή. Χρησιμοποιούμε πλάσμα για την κοπή λεπτών και παχιών, σιδηρούχων και μη σιδηρούχων υλικών. Οι φακοί χειρός μας μπορούν συνήθως να κόψουν χαλύβδινη πλάκα πάχους έως και 2 ιντσών και οι ισχυρότεροι πυρσοί που ελέγχονται από υπολογιστή μπορούν να κόψουν χάλυβα πάχους έως και 6 ίντσες. Οι κόφτες πλάσματος παράγουν έναν πολύ ζεστό και τοπικό κώνο για κοπή, και επομένως είναι πολύ κατάλληλοι για την κοπή μεταλλικών φύλλων σε καμπύλα και γωνιακά σχήματα. Οι θερμοκρασίες που παράγονται στην κοπή με τόξο πλάσματος είναι πολύ υψηλές και περίπου 9673 Kelvin στον φακό πλάσματος οξυγόνου. Αυτό μας προσφέρει γρήγορη διαδικασία, μικρό πλάτος άκρου και καλό φινίρισμα επιφάνειας. Στα συστήματά μας που χρησιμοποιούν ηλεκτρόδια βολφραμίου, το πλάσμα είναι αδρανές και σχηματίζεται χρησιμοποιώντας είτε αργό, αργό-Η2 είτε αέρια αζώτου. Ωστόσο, μερικές φορές χρησιμοποιούμε και οξειδωτικά αέρια, όπως αέρα ή οξυγόνο, και σε αυτά τα συστήματα το ηλεκτρόδιο είναι χαλκός με άφνιο. Το πλεονέκτημα ενός φακού πλάσματος αέρα είναι ότι χρησιμοποιεί αέρα αντί για ακριβά αέρια, μειώνοντας έτσι δυνητικά το συνολικό κόστος της μηχανικής κατεργασίας.

 

 

 

Τα Our HF-TYPE PLASMA CUTTING machines χρησιμοποιούν μια κεφαλή υψηλής συχνότητας, υψηλής τάσης για να εκτοξευθεί η τάση του αέρα. Οι κόφτες πλάσματος HF δεν απαιτούν την επαφή του φακού με το υλικό του τεμαχίου εργασίας στην αρχή και είναι κατάλληλοι για εφαρμογές που περιλαμβάνουν ΑΡΙΘΜΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ (CNC)_cc781905-3195c Άλλοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν πρωτόγονες μηχανές που απαιτούν επαφή με το άκρο με το μητρικό μέταλλο για να ξεκινήσει και στη συνέχεια συμβαίνει ο διαχωρισμός του διακένου. Αυτοί οι πιο πρωτόγονοι κόφτες πλάσματος είναι πιο ευαίσθητοι σε ζημιές στο άκρο επαφής και στην ασπίδα κατά την εκκίνηση.

 

 

 

Τα Our PILOT-ARC TYPE PLASMA machines χρησιμοποιούν μια διαδικασία δύο βημάτων για την παραγωγή πλάσματος χωρίς την ανάγκη αρχικής επαφής. Στο πρώτο βήμα, ένα κύκλωμα υψηλής τάσης, χαμηλού ρεύματος χρησιμοποιείται για την προετοιμασία ενός πολύ μικρού σπινθήρα υψηλής έντασης μέσα στο σώμα του φακού, δημιουργώντας μια μικρή θήκη αερίου πλάσματος. Αυτό ονομάζεται πιλοτικό τόξο. Το πιλοτικό τόξο έχει μια ηλεκτρική διαδρομή επιστροφής ενσωματωμένη στην κεφαλή του φακού. Το πιλοτικό τόξο διατηρείται και διατηρείται έως ότου έλθει κοντά στο τεμάχιο εργασίας. Εκεί το πιλοτικό τόξο αναφλέγει το κύριο τόξο κοπής πλάσματος. Τα τόξα πλάσματος είναι εξαιρετικά ζεστά και βρίσκονται στην περιοχή των 25.000 °C = 45.000 °F.

 

 

 

Μια πιο παραδοσιακή μέθοδος που χρησιμοποιούμε επίσης είναι OXYFUEL-GAS CUTTING (OFC) όπου χρησιμοποιούμε awelding. Η λειτουργία χρησιμοποιείται στην κοπή χάλυβα, χυτοσιδήρου και χυτοσιδήρου. Η αρχή της κοπής στην κοπή οξυκαυσίμου-αερίου βασίζεται στην οξείδωση, την καύση και την τήξη του χάλυβα. Το πλάτος του κεφαλιού στην κοπή οξυκαυσίμου-αερίου είναι περίπου 1,5 έως 10 mm. Η διαδικασία τόξου πλάσματος έχει θεωρηθεί ως εναλλακτική λύση στη διαδικασία του οξυ-καυσίμου. Η διαδικασία τόξου πλάσματος διαφέρει από τη διαδικασία οξυ-καυσίμου στο ότι λειτουργεί χρησιμοποιώντας το τόξο για την τήξη του μετάλλου, ενώ στη διαδικασία οξυ-καυσίμου, το οξυγόνο οξειδώνει το μέταλλο και η θερμότητα από την εξώθερμη αντίδραση λιώνει το μέταλλο. Επομένως, σε αντίθεση με τη διαδικασία οξυ-καυσίμου, η διαδικασία πλάσματος μπορεί να εφαρμοστεί για την κοπή μετάλλων που σχηματίζουν πυρίμαχα οξείδια όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας, το αλουμίνιο και τα μη σιδηρούχα κράματα.

 

 

 

PLASMA GOUGING μια διαδικασία παρόμοια με την κοπή πλάσματος, συνήθως εκτελείται με τον ίδιο εξοπλισμό με την κοπή πλάσματος. Αντί να κόβεται το υλικό, το πλάσμα σβήνει χρησιμοποιεί διαφορετική διαμόρφωση φακού. Το ακροφύσιο του πυρσού και ο διαχύτης αερίου είναι συνήθως διαφορετικά και διατηρείται μεγαλύτερη απόσταση από τον φακό προς το τεμάχιο εργασίας για την εκτόξευση μετάλλου. Ο καθαρισμός πλάσματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της αφαίρεσης μιας συγκόλλησης για επανεπεξεργασία.

 

 

 

Μερικοί από τους κόφτες πλάσματος μας είναι ενσωματωμένοι στο τραπέζι CNC. Τα τραπέζια CNC διαθέτουν έναν υπολογιστή για τον έλεγχο της κεφαλής του φακού για καθαρές αιχμηρές τομές. Ο σύγχρονος εξοπλισμός πλάσματος CNC που διαθέτουμε είναι ικανός για κοπή πολλαπλών αξόνων παχύρρευστων υλικών και δίνει ευκαιρίες για πολύπλοκες ραφές συγκόλλησης που διαφορετικά δεν είναι δυνατές. Οι κόφτες τόξου πλάσματος μας είναι εξαιρετικά αυτοματοποιημένοι μέσω της χρήσης προγραμματιζόμενων χειριστηρίων. Για λεπτότερα υλικά, προτιμούμε την κοπή με λέιζερ από την κοπή με πλάσμα, κυρίως λόγω των ανώτερων δυνατοτήτων του κόφτη λέιζερ να κόβει τρύπες. Επίσης, αναπτύσσουμε κάθετες μηχανές κοπής πλάσματος CNC, προσφέροντάς μας μικρότερο αποτύπωμα, αυξημένη ευελιξία, καλύτερη ασφάλεια και ταχύτερη λειτουργία. Η ποιότητα του κομμένου άκρου πλάσματος είναι παρόμοια με αυτή που επιτυγχάνεται με τις διαδικασίες κοπής με οξυ-καύσιμο. Ωστόσο, επειδή η διαδικασία πλάσματος κόβει με τήξη, ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα είναι ο μεγαλύτερος βαθμός τήξης προς την κορυφή του μετάλλου με αποτέλεσμα τη στρογγυλοποίηση της άνω άκρης, το φτωχό τετράγωνο της άκρης ή μια λοξότμηση στην κομμένη άκρη. Χρησιμοποιούμε νέα μοντέλα πυρσών πλάσματος με μικρότερο ακροφύσιο και λεπτότερο τόξο πλάσματος για να βελτιώσουμε τη συστολή του τόξου για να παράγουμε πιο ομοιόμορφη θέρμανση στο επάνω και στο κάτω μέρος της κοπής. Αυτό μας επιτρέπει να έχουμε ακρίβεια σχεδόν λέιζερ στις κομμένες και κατεργασμένες άκρες με πλάσμα. Τα Our HIGH TOLERANCE PLASMA ARC CUTTING (HTPAC) systems λειτουργούν με υψηλές απαιτήσεις πλάσματος. Η εστίαση του πλάσματος επιτυγχάνεται αναγκάζοντας το πλάσμα που παράγεται οξυγόνο να στροβιλιστεί καθώς εισέρχεται στο στόμιο του πλάσματος και μια δευτερεύουσα ροή αερίου εγχέεται κατάντη του ακροφυσίου πλάσματος. Έχουμε ένα ξεχωριστό μαγνητικό πεδίο που περιβάλλει το τόξο. Αυτό σταθεροποιεί τον πίδακα πλάσματος διατηρώντας την περιστροφή που προκαλείται από το στροβιλιζόμενο αέριο. Συνδυάζοντας τον έλεγχο ακριβείας CNC με αυτούς τους μικρότερους και λεπτότερους φακούς, είμαστε σε θέση να παράγουμε εξαρτήματα που απαιτούν ελάχιστο ή καθόλου φινίρισμα. Τα ποσοστά αφαίρεσης υλικού στη μηχανική κατεργασία πλάσματος είναι πολύ υψηλότερα από ό,τι στις διαδικασίες Electric-Discharge-Machining (EDM) και Laser-Beam-Machining (LBM) και τα εξαρτήματα μπορούν να υποβληθούν σε μηχανική επεξεργασία με καλή αναπαραγωγιμότητα.

 

 

 

Η ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗ ΤΟΞΟΥ ΠΛΑΣΜΑ (PAW) είναι μια διαδικασία παρόμοια με τη συγκόλληση τόξου με αέριο βολφραμίου (GTAW). Το ηλεκτρικό τόξο σχηματίζεται μεταξύ ενός ηλεκτροδίου γενικά κατασκευασμένου από πυροσυσσωματωμένο βολφράμιο και του τεμαχίου εργασίας. Η βασική διαφορά από το GTAW είναι ότι στο PAW, τοποθετώντας το ηλεκτρόδιο μέσα στο σώμα του φακού, το τόξο πλάσματος μπορεί να διαχωριστεί από το περίβλημα του προστατευτικού αερίου. Στη συνέχεια, το πλάσμα ωθείται μέσω ενός χάλκινου ακροφυσίου λεπτής οπής το οποίο συστέλλει το τόξο και το πλάσμα εξέρχεται από το στόμιο σε υψηλές ταχύτητες και θερμοκρασίες που πλησιάζουν τους 20.000 °C. Η συγκόλληση με τόξο πλάσματος είναι μια πρόοδος σε σχέση με τη διαδικασία GTAW. Η διαδικασία συγκόλλησης PAW χρησιμοποιεί ένα μη αναλώσιμο ηλεκτρόδιο βολφραμίου και ένα τόξο που συστέλλεται μέσω ενός χάλκινου ακροφυσίου λεπτής οπής. Το PAW μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνδεση όλων των μετάλλων και των κραμάτων που είναι συγκολλήσιμα με το GTAW. Πολλές βασικές παραλλαγές της διαδικασίας PAW είναι δυνατές μεταβάλλοντας το ρεύμα, τον ρυθμό ροής αερίου πλάσματος και τη διάμετρο του στομίου, συμπεριλαμβανομένων:

 

Μικρόπλασμα (< 15 Amperes)

 

Λειτουργία Melt-in (15–400 Amperes)

 

Λειτουργία κλειδαρότρυπας (>100 Amperes)

 

Στη συγκόλληση με τόξο πλάσματος (PAW) έχουμε μεγαλύτερη συγκέντρωση ενέργειας σε σύγκριση με το GTAW. Η βαθιά και στενή διείσδυση είναι εφικτή, με μέγιστο βάθος 12 έως 18 mm (0,47 έως 0,71 in) ανάλογα με το υλικό. Η μεγαλύτερη σταθερότητα τόξου επιτρέπει πολύ μεγαλύτερο μήκος τόξου (stand-off) και πολύ μεγαλύτερη ανοχή στις αλλαγές μήκους τόξου.

 

Ως μειονέκτημα ωστόσο, το PAW απαιτεί σχετικά ακριβό και πολύπλοκο εξοπλισμό σε σύγκριση με το GTAW. Επίσης, η συντήρηση του φακού είναι κρίσιμη και πιο δύσκολη. Άλλα μειονεκτήματα του PAW είναι: Οι διαδικασίες συγκόλλησης τείνουν να είναι πιο περίπλοκες και λιγότερο ανεκτικές σε παραλλαγές προσαρμογής κ.λπ. Η απαιτούμενη ικανότητα χειριστή είναι λίγο μεγαλύτερη από ό,τι για το GTAW. Απαιτείται αντικατάσταση στομίου.