فرآیند برش پلاسما و برش لیزری

---

فرآیند برش پلاسما

تشکیل یک قوس پلاسمایی منقبض که با کمک گازهای یونیزه شده و الکتریسیته ایجاد می شود، یک بستر فلزی را در حین برش پلاسما ذوب می کند. این فرآیند به گازهای تحت فشار (مانند آرگون یا نیتروژن) بستگی دارد که از کنار یک الکترود از یک نازل عبور می کنند تا یک قوس پلاسما با سطح کاری فلزی ایجاد کنند. قوس از طریق زیرلایه تکه تکه می شود و باعث می شود که به سرعت ذوب شود.سازندگان گاهی اوقات دمای داخل قوس پلاسما را با محافظت از آن با جریان بیرونی گازهای بی اثر افزایش می دهند.

---

برش دستی در مقابل برش مکانیزه پلاسما

ابزارهای برش پلاسما دستی معمولی ارزان قیمت تر، دقت تجهیزات برش پلاسما CNC کنترل شده توسط کامپیوتر را ارائه نمی دهند. در حالی که این محصولات کمک بسیار مقرون به صرفه ای را در بسیاری از تنظیمات ماشین آلات و کارخانه های ضایعات ارائه می کنند، نمی توانند از یکنواختی فرآیندهای تولید کامپیوتری برای ساخت فلز در مقیاس بزرگ اطمینان حاصل کنند. تولیدکنندگانی که پیش‌بینی می‌کنند در حجم بالایی از تولید شرکت کنند، گاهی اوقات در ابزارهای برش پلاسما CNC گران‌تر سرمایه‌گذاری می‌کنند.

---

برش پلاسما CNC

فرآیند برش های پلاسما CNC که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، بسته به نیاز تولید کنندگان جداگانه، به طور قابل توجهی متفاوت هستند. با این حال، این ابزارها معمولاً سه جنبه مشترک دارند:

1-فرآیند برش پلاسما CNC

هر ابزار فرآیند برش پلاسما CNC در نهایت به یک واحد کنترل کامپیوتری برای خودکار کردن فرآیند برش پلاسما متکی است. بسیاری از ماشین‌های مدرن به اپراتورها اجازه می‌دهند تا برنامه‌های مفید را برای دسترسی راحت ذخیره کنند.

2-قطعات ضروری

یک دستگاه برش پلاسما CNC ممکن است شامل انواع قطعات و لوازم جانبی تخصصی باشد. با این حال، این واحدها معمولاً برخی از قطعات مکانیکی مشابه را در خود جای می دهند: یک واحد کنترل کننده کامپیوتری از نوع، یک میز کار یا وسایل دیگر، یک منبع تغذیه، یک سیستم محرک با موتورهای قابل اجرا، یک منبع گاز فشرده، یک کنسول راه اندازی قوس الکتریکی. ، یک سیستم الکتریکی برای آدرس دهی ورودی ها و خروجی ها و یک مجموعه مکانیزه مشعل پلاسما. 

کامپیوتر به یک برنامه نرم افزاری متکی است که شامل مختصات برای هدایت حرکت اجزای خودکار در سیستم است. برای مثال، کامپیوتر ممکن است یک سر برش را هدایت کند تا در زوایای تعیین شده بچرخد تا قطعه کار را به شکل دلخواه برش دهد. سازندگان ماشین‌های برش پلاسما CNC را با کنترل‌کننده‌های کامپیوتری اختصاصی پیچیده که شامل کنسول‌های رابط کاربر پسند است، توسعه داده‌اند.

3-تنظیمات

ابزارهای رایانه‌ای که امروزه در محیط‌های صنعتی به کار می‌روند می‌توانند به طور موثری طیف گسترده‌ای از قطعات فلزی را برش دهند. این فرآیند برش های پلاسما CNC معمولاً بر سه پیکربندی مهم متکی هستند:

1)برش لوله و پلاسما

به طور معمول، در این پیکربندی فرآیند برش پلاسما CNC، اپراتور یک قسمت فلزی لوله ای شکل یا اکسترود شده را در مقابل یک سر برش پلاسما کاملاً بی حرکت می چرخاند یا می چرخاند. به عنوان مثال، این سیستم ممکن است برای قطعاتی که در امتداد یک تسمه نقاله زمان‌دار حرکت می‌کنند نیز به خوبی کار کند.

2)برش پلاسما دو بعدی / دو محوره

تولید کنندگان می توانند ورق های فلزی را به طور موثر با استفاده از این پیکربندی برش دهند. سر برش را در زاویه قائمه با قطعه کار قرار می دهد. در برخی موارد، سر برش در یک ارتفاع یکنواخت در طول یک محور دو بعدی XY حرکت می کند.

3)برش پلاسما سه بعدی / 3+ محور

این پیکربندی به سازنده اجازه می دهد تا با تنظیم سر برش، فلز را در زوایای مختلف برش دهد. به عنوان مثال، یک سازنده ممکن است هزینه های مربوط به برخی عملیات ماشینکاری دیگر مانند سنگ زنی را با اجرای تنظیمات برش پلاسما سه بعدی کاهش دهد. این قابلیت گاهی اوقات راه مفیدی برای آماده سازی لبه فلزی برای جوشکاری فراهم می کند.

---

 برنامه های کاربردی

کاربردهای متعددی در محیط های مختلف ساخت امروزی برای ابزارهای برش دستی پلاسما و ماشین آلات صنعتی فرآیند برش پلاسما با کنترل CNC وجود دارد. این روش جوشکاری تخصصی که در طول جنگ جهانی دوم در کارخانه‌های هواپیماسازی و کارخانه‌های کشتی‌سازی استفاده می‌شد، به تولیدکنندگان در مقیاس بزرگ و علاقه‌مندان اجازه می‌دهد تا انواع اشکال مفید را به سرعت تولید کنند. به عنوان مثال، هنرمندان فلزی اغلب از جوش پلاسما برای ایجاد برش های تزئینی استفاده می کنند. این ابزارها فلزاتی مانند فولاد، آلومینیوم، برنج و آلیاژهای آهن را برش می دهند.

امروزه، فرآیند برش پلاسما گسترده در صنعت خودروسازی، کارگاه‌های تولید فلزات، کارخانه‌های ساختمانی صنعتی و عملیات نجات و ضایعات رخ می‌دهد. به عنوان مثال، ابزارهای برش پلاسما CNC تخصصی در صنعت HVAC در طول تولید کانال استفاده گسترده ای پیدا کرده اند. این فرآیند ماشینی همچنین به ایجاد حصارها و دروازه‌های فلزی تزئینی، تابلوهای فلزی، نرده‌های فلزی و آثار هنری باغ کمک می‌کند.

---

 مزایای کلیدی

فرآیند برش پلاسما مزیت سرعت بسیار قابل توجهی را ارائه می دهد. اگرچه امروزه برش لیزری اغلب به دقت برش بیشتر اجازه می دهد، فرآیند برش پلاسما در سال های اخیر دقیق تر شده است. این می تواند سازندگان را قادر سازد تا عملیات برش را با سرعت زیادی روی فلزات و آلیاژهای فلزی مناسب انجام دهند. نوع بستر و ضخامت قطعه کار هر دو بر کاربرد برخی از ابزارهای برش پلاسما خودکار در محیط ساخت تأثیر می‌گذارند.

این فرآیند ماشینی همچنین در آماده سازی سطوح برخی از قطعات فلزی برای عملیات جوشکاری بعدی بسیار مفید است. یک تولید کننده ممکن است با استفاده از ابزارهای برش پلاسما از مزایای هزینه در موقعیت های خاص برخوردار شود.

امروزه، فرآیند برش خودکار پلاسما گاهی اوقات مزایای ایمنی را نیز ارائه می دهد. مانند برش لیزری، پرسنل باید برای محافظت از بینایی خود از وسایل چشمی محافظ استفاده کنند. با این حال، تولیدکنندگانی که محیط‌های ساخت آگاهانه ایمنی را حفظ می‌کنند، به‌طور بالقوه با استفاده از فناوری برش پلاسما خودکار به‌جای ابزارهای برش دستی، مزایایی به‌دست می‌آورند.

در نهایت، فرآیند برش پلاسما یک فناوری برش موثر و کارآمد را برای استفاده با فلزاتی مانند آلومینیوم و فولاد ضد زنگ ارائه می دهد. قیمت برخی از ابزارهای برش پلاسما در سال های اخیر کاهش یافته است و این محصولات را به طور گسترده در دسترس قرار داده است.

---

فرآیند برش لیزری

 در طول این قرن، تولید کنندگان در سراسر جهان لیزر را به عنوان ابزار برش به طور گسترده ای پذیرفته اند. برش لیزری به عنوان یک فرآیند ماشینی مزایای مهمی برای طراحان و تولیدکنندگان قطعات فلزی دارد.

در طول فرآیند برش لیزری، یک اپراتور از یک پرتو پرقدرت انرژی برای برش دادن مواد استفاده می کند، معمولاً در یک محیط با دقت کنترل شده توسط رایانه. پرتو ساطع شده از لیزر معمولاً اشکال مورد نظر را به طور دقیق ترسیم می کند و آنها را با نیروی سوزاندن، ذوب یا تبخیر برش می دهد.

اکثر دستگاه های فرآیند برش لیزری برای کمک به تبدیل انرژی الکتریکی به یک پرتو نور متمرکز بر ترکیبی از لیزر و اپتیک متکی هستند. در محیط‌های صنعتی مدرن، کامپیوتر معمولاً حرکات دستگاه برش لیزر را با دقت کنترل می‌کند. بر خلاف تیغه برش تیز شده ابزار دستی، پرتو لیزر در طول این فرآیند تغییر نمی کند یا از بین نمی رود.

با این حال، سه لیزر مهم که در حال حاضر در صنعت استفاده می شود عبارتند از:

1-لیزرهای دی اکسید کربن

این دستگاه‌ها که لیزرهای CO2 نیز نامیده می‌شوند، بر نور نامرئی در محدوده مادون قرمز طیف نور متکی هستند. دستگاه لیزر هم این نور و هم یک گاز بسیار فشرده، معمولاً نیتروژن یا اکسیژن را از طریق یک نازل متمرکز متمرکز هدایت می کند. این فرآیند می تواند گرمای متمرکز شدید ایجاد کند. به عنوان مثال، این لیزرها گاهی اوقات فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم را ذوب می کنند

2-میکروجت های لیزری

نوعی لیزر که لیزر پالسی را با جت آب ترکیب می کند. مایع زباله ها را از سطح برش خورده قطعه کار شستشو می دهد.

3-لیزرهای فیبر

این سبک جدید لیزر یک پرتو لیزر را تقویت می کند و آن را از فیبر شیشه ای عبور می دهد تا لبه برش بسیار خوبی ایجاد کند. محبوبیت این لیزرها به عنوان ابزار برش فلز در سال های اخیر افزایش یافته است.

---

برش لیزری CNC

فرآیند برش لیزری CNC دقت حرکات کنترل شده توسط کامپیوتر را با قدرت ابزارهای برش لیزر ترکیب می کند. مخفف “CNC” مخفف “کنترل شماره کامپیوتر” است.

ماشین‌های CNC از لیزر به همراه شبکه‌های سه بعدی برای تکمیل تکالیف برش لیزری دقیق استفاده می‌کنند. نسل‌های اخیر این ماشین‌ها می‌توانند یک مدل واقعیت مجازی دوبعدی از یک قطعه کار برش خورده ایجاد کنند تا به سازنده اجازه دهد تا ظاهر پیش‌بینی‌شده یک قطعه فلزی برش لیزری را از قبل بررسی کند.

---

سیستم های برش لیزری مدرن

سازندگان انواع سیستم های فرآیند برش لیزری را توسعه دادند. سه نوع از محبوب ترین آنها بر اساس پیکربندی سر فرآیند برش متفاوت است:

سیستم های مواد متحرک : مواد در زیر سر برش لیزری ثابت حرکت می کنند.

سیستم‌های نوری پرنده : مواد به یک سطح برش ثابت چسبیده می‌مانند و یک لیزر متحرک به صورت افقی در امتداد یک شبکه XY عمل می‌کند. این نوع دستگاه به سرعت قطعات کار را برش می دهد.

سیستم های ترکیبی : پیکربندی ترکیبی از جنبه های هر دو سیستم دیگر. یک سطح متحرک یک قطعه فلزی را در زیر یک برش لیزری حمل می کند که در امتداد یک جهت افقی می لغزد.

---

برنامه های کاربردی رایج

کاربردهای متعددی برای برش لیزری وجود دارد. تولید کنندگان صنعتی به طور گسترده ای بر این فرآیند ماشین تکیه می کنند. با این حال، اخیراً بسیاری از شرکت‌های کوچک، مؤسسات آموزشی و حتی علاقه‌مندان خصوصی استفاده از لیزرهای برش را برای برش اشکال از ورق فلز، لوله و اشکال دیگر پذیرفته‌اند.

---

مزایای برش لیزری

به عنوان یک فرآیند ماشینی، برش لیزری مزایای مشخصی را ارائه می دهد. این مزایا ممکن است سرمایه گذاری اولیه قابل توجهی را توجیه کند. فرآیند برش لیزری CNC نقش مهمی در تنظیمات صنعتی دارد. حداقل هفت نکته مهم به محبوبیت لیزر در تنظیمات ساخت کمک می کند:

1. دستگاه برش لیزری سطح بالایی از کارایی را افزایش می دهد. این ابزار ممکن است زمانی مفید باشد که شرکت ها به دنبال اعمال اصول مدیریت ناب برای کاهش ضایعات و بهبود حجم تولید هستند. برای مثال، برش لیزری ممکن است به برخی از شرکت ها در حفظ مواد خام کمک کند، زیرا به عنوان مثال، برش را با دقت انجام می دهد. استفاده از ابزارهای برش دستی ممکن است منجر به تعداد بیشتری از قطعات هدر رفته شود، زیرا اشتباهات گاه به گاه در طول عملیات انسانی رخ می دهد. در مقابل، یک برش لیزری می تواند هر بار فرآیند برش را به دقت تکرار کند.
2. برش لیزری دارای کاربرد گسترده ای است. تولیدکنندگان از این فرآیند ماشینی برای برش انواع مواد مختلف از جمله: فلزات خاص، چوب، گچ، سرامیک و لاستیک استفاده می کنند.
3.  از آنجایی که برنامه های کامپیوتری عملکرد دستگاه های لیزر CNC را کنترل می کنند، تولیدکنندگان از مزایای برنامه ریزی برخوردار هستند. شرکت‌ها دقیقاً می‌دانند که چند قطعه از یک اجرای خاص حاصل می‌شود. مدیران نیازی به صرف زمان برای محاسبه بهترین روش برای استخراج حداکثر تعداد قطعات از یک ورق فلزی ندارند. کامپیوترها این وظیفه را با دقت انجام خواهند داد.
4. استفاده از لیزر ممکن است سازنده را قادر سازد تا قطعات را با ثبات بیشتری در محل قرار دهد. از آنجایی که کاتر لیزری کار خود را به طور یکنواخت تکرار می کند، قطعات کاملاً یکسان حاصل می شود.
5.  برش لیزری معمولاً در فواصل زمانی بسیار کوتاه تری اتفاق می افتد. برش دستی معمولا بیشتر طول می کشد و منجر به عدم دقت بیشتر می شود.
6.  برش لیزری اغلب با ایجاد اشکال پیچیده یا دقیق در طول یک جلسه برش به فرآیند تولید کمک می کند. در مقابل، سایر ابزارهای برش اغلب برای ایجاد یک شکل پیچیده به مراحل متعدد نیاز دارند.
7.  یکی از مزیت های بزرگ مرتبط با برش لیزری، عدم وجود هرگونه آلودگی متقاطع بین قطعه و ابزار برش است. لیزر پرتویی را ساطع می کند که می تواند باعث برش مواد در فاصله دور شود. این جنبه از برش لیزر ایمنی فرآیند این دستگاه را در برخی از محیط های تولیدی افزایش می دهد. در حالی که لیزرهای نادرست مستقر شده برای کارگران خطراتی ایجاد می کند، کارخانه هایی که استانداردهای ایمنی مناسب را رعایت می کنند ممکن است میزان آسیب کمتری را تجربه کنند.

---

کلام آخر

“پلاسما” از مواد یونیزه شده در طول فرآیند ساخت تشکیل شده است. برش قوس پلاسما ماشین‌کاران را قادر می‌سازد تا به راحتی به فلزات سخت مانند فولاد ضد زنگ و آلومینیوم نفوذ کنند.

کلمه “لیزر” در واقع نشان دهنده یک مخفف است. حروف به معنی “تقویت نور با انتشار تحریک شده تابش” هستند.

امروزه طیف گسترده ای از انواع مختلف لیزر وجود دارد. روش هایی که آنها برای برش به مواد استفاده می کنند متفاوت است: برش سرد، خراش دادن، تبخیر، سوزاندن، ذوب، ترک خوردگی استرس حرارتی و ترکیبی از این فرآیندها ممکن است رخ دهد.

مطالب ارائه شده در مقاله روندهای بازار و چشم انداز آینده صنعت فولاد فقط برای اهداف اطلاعات عمومی است.شرکت آرمان گستر اقتدار ضمانت یک خرید مطمئن را به شما می دهد و مرجع تخصصی خرید و فروش آهن آلات و کلیه مقاطع فولادی است که  شما در جهت ثبت درخواست میتوانید با واحد مشاوره و فروش شرکت آرمان گستر اقتدار (آهن آرمان) در ارتباط باشید.

در حالی که مطمئن شدیم اطلاعات دقیق و قابل اعتمادی ارائه می دهیم، اما خوانندگان باید با یک متخصص واجد شرایط یا وکیل برای هر گونه نگرانی و سؤال خاص مشورت کنند.برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع آهن آلات و فولاد و موضوعات مرتبط دیگر مقالات ما را مطالعه فرمایید.

---

شما می‌توانید برای مشاوره خرید آهن آلات و مقاطع فولادی ، برای پروژه های خود و دریافت قیمت روز با شماره 02158336،شرکت آرمان گستر اقتدار( آهن آرمان) تماس بگیرید تا کارشناسان ما، پاسخگوی سوالات شما باشند.