الانتقال إلى المحتوى الرئيسي
MecAgentMecAgent

القطع بالبلازما

نفاث غاز فائق السخونة يصهر لوحًا موصّلًا

يشقّ القطع بالبلازما لوح المعدن بقوس كهربائي مضغوط في نفاث رقيق من غاز فائق السخونة. وهو حصان العمل لألواح الفولاذ بسمك نحو 3 إلى 50 مم: هياكل المقطورات، وقواعد الآلات، والحوامل، وأعمال الإصلاح. ويتسع صندوق السيارة لوحدة محمولة؛ وتقطع طاولة بلازما CNC القطع من لوح كامل.

القطع بالبلازما: صورة حقيقية
الصورة: Devaes, CC BY-SA 3.0, عبر Wikimedia Commons
فوهة تضغط القوس الكهربائي إلى نفث بلازما يصهر الفولاذالشعلة مقطوعة؛ مقطع جانبي على امتداد القطع، دون مقياسمزوّد الطاقةDC، تيار ثابت−+1مشبك الأرضي (+)هواء مضغوطأو نيتروجين، أكسجينالشعلةالقطب (−)2قوس تجريبي يبدأها3الفوهة تضغط القوس4القوس يصل إلى اللوحنفث البلازما، نحو 20,000 °Cلوح، لم يُقطع بعدعرض القطع (شق مقطوع): تم قطعهاتجاه القطع6طاولة الماء: تلتقط الشرارات والأبخرةالمعدن المنصهر يُطرد شرارات5القطع، منظر طرفيالخبث (Dross)عرض القطع من 1.5 إلى 4 mm، مع ميل طفيفلوحالشعلة وقطع الآلةالقوس والبلازما والمعدن المنصهرالغاز والماء
شعلة بلازما مفتوحة فوق لوح، مقطع جانبي على طول القطعالشكل مقطع جانبي على طول القطع، والشعلة مفتوحة؛ وتتحرك الشعلة نحو اليسار. تطابق الأرقام المحاطة بدوائر الخطوات أدناه.

كيف تعمل

  1. إغلاق الدائرة. يوصل مشبك اللوح بالجهة الموجبة لمصدر طاقة DC (تيار مستمر، كالبطارية). والقطب داخل الشعلة هو الجهة السالبة.

  2. ابدأ بقوس تجريبي. يدور هواء مضغوط، أو غاز آخر، داخل الشعلة. ويحوّل قوس تجريبي صغير (شرارة بدء) بين القطب والفوهة جزءًا منه إلى بلازما، وهي غاز موصّل للكهرباء.

  3. اضغط القوس. ثقب الفوهة الضيق يضغط القوس والغاز في نفاث رقيق سريع جدًا، نحو 20,000 °C في قلبه.

  4. اصل إلى اللوح. حين يلمس النفاث اللوح، يقفز القوس إلى المعدن ويتدفق عبره تيار القطع الكامل، غالبًا عشرات إلى مئات الأمبيرات. وينصهر المعدن عبر سمكه.

  5. انفخه للخارج. ينفخ النفاث المعدن المصهور خارج أسفل القطع على شكل شرارات، عادةً في طاولة ماء تلتقط الأبخرة أيضًا. ويلتصق بعض المعدن بالحافة السفلى على شكل خبث (حبيبات متجمّدة من جديد).

  6. اتبع المسار. تحرك جسرية CNC الشعلة على طول المحيط وتحافظ على ارتفاعها ثابتًا؛ أما مع الشعلة اليدوية فيوجّهها شخص.

حقائق أساسية

المواد
أي معدن موصّل للكهرباء: الفولاذ العادي والمقاوم للصدأ، والألومنيوم، والنحاس الأحمر والأصفر
القطع النموذجية
الحوامل، وألواح القواعد، والشفاه، وألواح التقوية، وأجزاء الهياكل، وقطع الخردة والهدم
حجم القطعة
ألواح بسمك 1 إلى نحو 50 مم عادةً؛ وطاولات CNC غالبًا 1.5 × 3 م وأكبر بكثير
الدقة
عادةً نحو ±0.5 مم؛ وتعطي شعلات القوس الدقيق (عالية الدقة) نتائج أفضل
تشطيب السطح
أخشن من الليزر، مع ميل خفيف، وخبث على الحافة السفلى، ومنطقة متأثرة بالحرارة أوسع (شريط غيّرته الحرارة)
حجم الدفعة المناسب
من إصلاحات مفردة إلى سلاسل قطع ألواح على طاولات CNC
كلفة العدّة والآلة
لا عُدد، لكن القطب والفوهة يتآكلان؛ وحدات محمولة من بضع مئات من الدولارات، وطاولات CNC من عشرات الآلاف
السرعة
عدة أمتار في الدقيقة في فولاذ بسمك 6 إلى 12 مم، أسرع من الليزر في الألواح السميكة

نقاط القوة والحدود

نقاط القوة

  • سريع ورخيص في ألواح الفولاذ المتوسطة والسميكة
  • آلات منخفضة الكلفة، منها الوحدات المحمولة باليد
  • يقطع الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم، وهو ما لا يستطيعه لهب الأكسجين والوقود
  • رؤوس الشطف تقطع حوافّ مائلة جاهزة للحام

الحدود

  • المعادن الموصّلة للكهرباء فقط
  • شق أعرض (1.5 إلى 4 مم) وأقل دقة من الليزر أو نفاث الماء
  • حواف مائلة قليلًا وخبث يجب نزعه بالطرق أو التجليخ
  • القوس الساطع والأبخرة والضجيج تحتاج إلى حواجز وشفط

أين تُستخدم

  • تصنيع الفولاذألواح القواعد، وألواح التقوية، وحوامل للمباني والجسور
  • المعدات الثقيلة والزراعةألواح الشاسيهات، والدلاء، وهياكل الجرارات والمقطورات
  • بناء السفنألواح الهياكل والمقوّيات، غالبًا برؤوس شطف
  • التكييف ومجاري الهواءوصلات المجاري مقطوعة من صفائح مجلفنة رقيقة
  • الإصلاح والخردة والهدمقطع يدوي في الموقع، وتفكيك المنشآت الفولاذية

كيف تتعرف عليها

  • حافة مقطوعة غير متعامدة قليلًا، وغالبًا أكثر تعامدًا في جهة من القطع من الأخرى.
  • حبيبات من الخبث، معدن متجمّد من جديد، على الحافة السفلى، أو علامات مجلّخة حيث أُزيلت.
  • خطوط سحب منحنية على وجه القطع تتأخر نحو الأسفل، وشريط أزرق أو بلون القش بجانب القطع.
  • ثقوب مدرّجة قليلًا أو بغمّازة صغيرة حيث بدأ القطع (نقطة الثقب).

قارنها بـ

شاهدها

Messer Cutting · القوس والغاز والشعلة، مشروحة ببساطة

Hypertherm EMEIA · متى تتفوق البلازما على لهب الغاز، ومتى لا تتفوق

Westermans International · قطع CNC عالي الدقة وجودة حافته عن قرب

Bueno's Handyworks · شعلة يدوية تقطع في ورشة صغيرة

شاهد صورًا حقيقية

تذكّر

  • قوس مضغوط بفوهة صغيرة يحوّل الغاز إلى نفاث بلازما يصهر المعدن وينفخه خارجًا.
  • اللوح جزء من الدارة الكهربائية، لذا تقطع البلازما المعادن الموصّلة فقط.
  • أفضل قيمة في ألواح الفولاذ بسمك بضعة مليمترات إلى بضعة سنتيمترات؛ وأخشن من الليزر.

جرّبه

سخّر الذكاء الاصطناعي في عملك على CAD.

انمذج القطع، وأنشئ الرسومات، وأتمت العمل المتكرر داخل برنامج CAD الخاص بك.