Pemotongan Plasma

Pemotongan plasma ialah proses pemotongan haba menggunakan jet plasma konduktif elektrik untuk memotong logam konduktif seperti keluli, keluli tahan karat, aluminium dan kuprum. Plasma sebenarnya ialah pancutan-tinggi gas terion yang digunakan untuk mencairkan bahan, dan ia digunakan secara meluas dalam fabrikasi logam untuk keberkesanan kos dan serba boleh.

 

Penerangan

 

Plasma itu sendiri mengalirkan arus elektrik, dan arka plasma adalah berterusan selagi kuasa dibekalkan kepada elektrod dan plasma kekal bersentuhan dengan bahan kerja. Pemotongan plasma ialah teknologi pemotongan logam yang sangat cekap yang menggunakan-arka plasma suhu tinggi sebagai sumber haba dan prinsip terasnya ialah menggunakan-arka frekuensi tinggi untuk mengionkan gas untuk membentuk plasma sambil mencairkan logam bahan kerja pada suhu tinggi melebihi 3,000 darjah , dan menggunakan aliran udara supersonik untuk menerbangkan logam cair untuk memotong logam lebur. Tekanan aliran gas ini mengawal jejari pancaran plasma dengan berkesan. Dengan mengarahkan keadaan bahan terkawal dan bercas elektrik melalui muncung terfokus, anda boleh memotong bahan seperti keluli, keluli tahan karat dan bahan aluminium dengan mudah.

 

Pilihan Gas Penolong

 

Mesin pemotong plasma boleh berfungsi dengan pelbagai gas termasuk udara termampat, nitrogen, argon, hidrogen dan oksigen, atau campuran dua atau tiga gas yang berbeza. Fungsi mereka agak serupa dengan gas pelindung, setiap daripadanya menunjukkan hasil yang berbeza, dan di bawah adalah ringkasan ringkas:

 

√Udara termampat, gas ini sangat serba boleh dan murah, dan ia boleh berfungsi dengan baik dengan keluli lembut, keluli tahan karat dan aluminium sehingga 30mm.

√Oksigen, ia adalah gas popular yang digunakan secara meluas untuk keluli karbon dalam aplikasi yang memerlukan pemotongan bersih dan kelajuan pemotongan pantas, dan ia biasanya boleh memotong keluli lembut sehingga 35mm dengan haba yang lebih tinggi yang bermakna memerlukan lebih banyak pendengaran. Akibatnya, lebih banyak tenaga haba boleh merosakkan bahan kerja, ditambah pula, oksigen tidak begitu mesra kepada keluli tahan karat dan aluminium, dan permukaan yang dipotong teroksida sepenuhnya disebabkan oleh jumlah oksigen dan haba yang digunakan.

√Nitrogen, ia digunakan secara meluas untuk aplikasi tugas berat-untuk logam tebal sehingga 80mm, dan boleh menghasilkan potongan berkualiti baik untuk kebanyakan bahan termasuk keluli tahan karat, keluli karbon dan aluminium. Biasanya nitrogen sering digunakan dengan beberapa gas sekunder, seperti udara, karbon dioksida, dan argon untuk plat yang lebih tebal.

√Argon, ia adalah gas lengai yang tidak bertindak balas dengan pemotongan suhu tinggi, dan ia bukan gas pembantu standard kerana kekonduksian yang rendah. Oleh itu, ia selalunya dicampur dengan hidrogen untuk mencipta nyalaan pemotongan plasma-terpanas untuk potongan bersih.

 

 

Pertimbangan Pelaburan untuk Plasma vs Fiber Laser

 

Mesin plasma berfungsi dengan mengarahkan gas pemotong (udara, oksigen, nitrogen, udara, argon, dll.) melalui muncung dengan bukaan sempit, dan kemudian gas diionkan untuk menghasilkan arka plasma. Manakala gas perisai digunakan untuk mengelilingi arka plasma untuk membantu membentuk arka, dan arka plasma dengan suhu yang sangat tinggi boleh memotong bahan logam.

Sementara itu, laser gentian menggunakan cahaya yang dihasilkan oleh diod dan mengarahkannya sepanjang kabel-optik gentian & komponen optik, dan pancaran cahaya kemudiannya difokuskan dan dipergiatkan untuk memotong bahan kerja logam. Laser gentian juga memerlukan gas pemotong yang disuntik ke dalam kepala pemotong di bawah komponen optik dan keluar daripada muncung bersama pancaran laser. Mengikut pengalaman Fabmann, plat nipis < 12mm, tiub atau profil yang memerlukan toleransi dimensi tinggi, mesin laser gentian adalah pilihan yang lebih baik. Walaupun kos pemerolehan dan operasi biasanya lebih tinggi daripada mesin plasma, secara purata, ia mengambil masa sekitar 5 tahun untuk pulang modal. Pemotong plasma mempunyai kadar produktiviti yang lebih tinggi, julat pemotongan yang luas, dan kos pemerolehan yang agak rendah dengan purata masa bayar balik selama 3 tahun. Carta di bawah memberi anda beberapa pemahaman asas tentang ciri utamanya.

 

Parameter	Laser Fiber	HD Plasma
Pilihan Bahan	Keluli Lembut, Keluli Tahan Karat, Aluminium, Kuprum	Semua Logam Konduktif
Julat Ketebalan	Sehingga 30 mm	Sehingga 50 mm
Persegi Empat Tepi	ISO 1	ISO 2 - 4
Potong Toleransi	0.05-0.1 mm bergantung pada ketebalan bahan	0.2 mm - 0.5 mm bergantung pada ketebalan bahan
Lebar Kerf	0.15 - 0.4 mm	0.5 – 2.2 mm
HAZ	Lebih sempit	Lebih luas
Kelajuan Pemotongan (<10 mm)	Lebih pantas	Lebih perlahan
Cutting Speed (>10 mm)	Lebih perlahan	Lebih pantas
Harga Belian	tinggi	25-35% daripada Laser
Kos Operasi	rendah	rendah
Penyelenggaraan	Sederhana	Sederhana
Rangka Masa Pulangan Modal	4-6tahun	3-4 tahun

 

Untuk membuat keputusan pelaburan yang objektif, terdapat beberapa faktor penting yang perlu anda pertimbangkan:

 

√Jenis bahan mentah dan mesin split, plasma dan laser sangat serupa apabila ia melibatkan julat bahan, dan perbezaan utama adalah julat ketebalan pemotongan dan kualiti potongan. Kedua-duanya boleh memotong semua bahan konduktif seperti keluli lembut, keluli tahan karat, loyang, tembaga dan aluminium. Jika majoriti bahan anda kurang daripada 10 mm, dan profil rumit termasuk tiub, mungkin lebih kos-berkesan untuk melabur mesin pemotong laser gentian dan pemotongan plasma penyumberan luar.

 

√Kualiti potongan meliputi beberapa elemen penting seperti segi empat sama, kotoran, tepi potong, HAZ (Zon Terjejas Haba). Untuk laser Fiber, kualiti pemotongan sangat bergantung pada kuasa, kelajuan pemotongan, tekanan gas & gas, dan saiz muncung. Biasanya, persediaan kuasa yang popular akan mempunyai-bebas najis untuk laser gentian seperti 4mm untuk laser 2 KW, 6mm untuk laser 6 KM. Di bawah ialah ringkasan ringkas isu kualiti pemotongan yang popular:

 

● Persegi empat, laser gentian mampu menghasilkan potongan hampir segi empat sama dan boleh dikategorikan ke dalam ISO 1. Potongan plasma biasa biasanya mempunyai bentuk sedikit cekung pada tepi potong, dan sudut serongnya dalam julat ISO 3-5.

●Dross, ditakrifkan sebagai sisa logam yang tidak diingini yang belum dikeluarkan dari kerf yang terbentuk di bahagian bawah potongan. Mesin pemotong plasma boleh mencapai kualiti pemotongan yang baik, tetapi pengendali perlu memutuskan sama ada kualiti pemotongan atau kelajuan pemotongan adalah keutamaan. Pemotongan rendah boleh mengakibatkan najis berat di bahagian bawah bahan kerja manakala pemotongan terlalu cepat boleh mengakibatkan manik logam berbaris di bahagian bawah potongan, dan agak sukar untuk mengeluarkan manik ini.

●Edge, pemotong plasma boleh memberikan tepi potong yang lebih licin kerana saiz tempatnya yang lebih besar, tetapi sudah tentu ia juga bergantung pada cara pengendali menyediakan parameter pemotongan untuk mencapai kualiti pemotongan yang dioptimumkan.

●HAZ, ia bergantung pada output kuasa mesin dan kelajuan pemotongan, dan kedua-dua laser gentian dan pemotong plasma menghasilkan HAZ. Tetapi biasanya laser gentian menghasilkan HAZ yang lebih kecil.

 

 

√Toleransi potong & kualiti lubang, ia juga dipanggil sebagai kualiti bahagian potong, terutamanya kualiti lubang sering dianggap sebagai ukuran ketepatan, yang dinilai oleh seberapa silinder lubang itu boleh. Tahap ketepatan sering dinilai oleh lebar kerf, lebih lebar kerf, lebih kasar ketepatannya. Kerf menentukan betapa kecilnya kontur dalam boleh dipotong, dan sementara itu herotan haba boleh mengubah dimensi bahan kerja. Laser gentian mempunyai toleransi yang lebih tinggi berbanding dengan pemotong plasma.

 

√Kos, laser gentian biasanya lebih mahal daripada mesin plasma, baik dalam kos pembelian awal dan perbelanjaan operasi.

 

Ringkasnya, laser adalah pilihan yang lebih baik apabila memotong keluli nipis, keluli tahan karat dan aluminium dengan julat ketebalan antara 0.5mm dan 10mm, dan ketepatan, kelajuan dan keupayaan yang lebih tinggi untuk memotong bentuk yang rumit menjadikannya lebih diingini daripada mesin plasma. Dalam julat 10-15mm, laser gentian agak setanding dengan mesin plasma. Untuk plat tugas berat yang melebihi 15mm, mesin plasma CNC moden mungkin merupakan pilihan yang lebih baik.

 

Bahan Keluli Berbeza Dengan Keratan Plasma

 

Ciri-ciri Pemotongan Plasma

 

Mesin plasma mula mendapat populariti besar kerana pelaburannya yang lebih rendah dan kualiti pemotongan yang setanding walaupun tidak bagus seperti mesin pemotong laser memotong bahan logam yang lebih nipis, dan ia mempunyai ciri-ciri berikut:

 

 

Oleh itu, plasma sering digunakan untuk memotong logam tebal seperti untuk prototaip cepat‌ dan reka bentuk artistik. Kesimpulannya, pemotongan plasma ialah pemotongan logam yang berpatutan (terutamanya untuk keluli tahan karat, aluminium, dan plat tebal) dengan ketepatan yang lebih rendah berbanding dengan pemotongan laser, dan ia sangat popular untuk fabrikasi struktur tugas berat seperti pembinaan kapal dan pembinaan.