برش پلاسما چیست؟
برش پلاسما به فرایندی گفته می شود که در طی آن می توان یک جت شتاب دهنده پلاسما داغ را با کمک رسانای الکتریکی برش داد. از جمله مواد معمولی برش با مشعل پلاسما شامل موادی چون فولاد، فولاد زنگ زده، برنج، مس و آلومینیوم می شود. البته امکان بریده شدن سایر فلزات رسانا نیز با استفاده برش پلاسما وجود دارد.
به طور کلی برش پلاسما کاربرد های گوناگونی داشته و می توان از آن در صنایع و ساخت و ساز های مختلفی استفاده کرد که از جمله آن ها می توان موارد زیر را ذکر کرد:
• مغازه های تولید پارچه
• تعمیر و مرمت خودرو
• ساخت و ساز های صنعتی
• عملیات نجات و ضربت زنی
امروزه برش پلاسما به دلیل مزایای خود همچون سرعت و دقت بالا و همچنین هزینه کم، کاربرد های زیادی داشته و از امکان بهره برداری از آن در مغازه های کوچک تا مقیاس های بزرگ تر وجود دارد.
تاریخچه برش پلاسما
برش پلاسما در سال ۱۹۸۰ به عنوان یک روش موثر جهت برش ورق به کار رفت. پیش از آن در دهه ۱۹۶۰ از جوشکاری پلاسما به جای آن استفاده می شد.
برش های پلاسمای اولیه بزرگ و گران بودند و سرعت آن ها نیز تا حدودی کند بود. از همین رو نیاز به ارتقای آن ها و امکان استفاده در تولیدات انبوه به وجود آمد.
از جمله مزیت های برش پلاسما در برابر برش های سنتی ( فلز در برابر فلز ) می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1. برش های دقیق تر
2. ایجاد لبه های تمیزتر نسب به برش سوخت های اکسی
فن آوری سی آن سی CNC یا همان کنترل عددی رایانه ای در اواخر دهه ۱۹۸۰ در دستگاه های برش پلاسما اعمال شد و سبب شد تا این دستگاه ها انعطاف پذیری بیشتری جهت برش شکل های مختلف در صورت درخواست مشتریان داشته باشد.
دستگاه های برش پلاسما سی آن سی محدود به الگو ها و قطعات برش در ورق های مسطح از جنس فولاد بودند و تنها از دو محور حرکت استفاده می کردند از همین رو به آن برش X و Y گفته می شد.
برش پلاسما اینورتر آنالوگ چیست؟
معمولا برش پلاسما اینورتر به بیشتر از ۲ کیلووات نیاز داشته و از ترانسفورماتور جریان اصلی با فرکانس استفاده می کند. این دستگاه وظیفه انتقال جریان اصلی به DC را دارد. در برش پلاسما اینورتر ترانزیستورها با فرکانس بالا، این دستگاه حدود ۱۰ تا ۲۰۰ کلیپ هرتز تغذیه می کند.
فرکانس های سوئیچینگ بالاتر اجازه کاهش وزن و اندازه ترانزیستور کوچکتر را می دهد. این ترانزیستور ها در ابتدا MOSFET بودند اما امروزه از آن ها به شکل فزاینده ای از IGBT استفاده می شود.
توجه داشته باشید در صورتی که یکی از ترانزیستور ها موازی هم باشد و یکی از آن ها زود تر از دیگری فعال شود، امکان خرابی آبشار های یک چهارم اینورتر وجود خواهد داشت. البته در اختراع بعدی یعنی همان IGBT، امکان این حالت خرابی وجود ندارد.
به طور معمول IGBT ها در ماشین های که جریان بالا در آن ها وجود دارند بوده و امکان موازی کردن ترانزیستور های MOSFET کافی در آن ها وجود ندارد.
توپولوژی چیست؟
به حالت سوئیچ به مبدل رو به جلو از خارج از خط ترانزیستور دوگانه، توپولوژی گفته می شود. توپولوژی سبک تر و قدرمند تر از حالت های دیگر می باشد اما بعضی از برش های پلاسما نمی توانند از یک ژنراتور استفاده کنند. مخصوصا برش های پلاسما که فاقد تصحیح ضریب توان می باشند. در حقیقت انجام این کار توسط تولید کننده واحد اینورتر منع شده است و آنها امکان آن برای ژنراتور های قابل حمل کوچک و سبک وجود دارد.
امروزه مدل های جدید تر دارای مدار داخلی بوده و اجازه کار کردن بر روی ژنراتور های انرژی سبک را به واحد های بدون تصحیح ضریب توان می دهد.
موارد بیشتر: برش لیزری فلزات
روش های برش سی ان سی ( CNC )
جداول برش سی ان سی توسط برخی از تولید کنندگان برش پلاسما ساخته می شود. برخی نیز برش را در درون جدول قرار می دهند. این جداول به رایانه این امکان را می دهد تا کنترل سر مشعل تولید برش های تیز و تمیز را بدست بگیرد. تجهیزات این برش قابلیت برش چند محوره از مواد ضخیم را داشته و می توان از آن برای درز های پیچیده جوشکاری استفاده کرد.
برش پلاسما در مواد نازک تر به مرور با برش لیزر جایگزین می شود چرا که سوراخ برش لیزر توانایی های بهتری دارد. از برش پلاسما سی ان سی به صورت تخصصی در صنعت HVAC استفاده می شود. ابتدا نرم افزار اطلاعات مربوط به ductwork را پردازش کرده و به ایجاد کردن یک سری الگو های صاف می پردازد. این الگو ها توسط میز مشعل پلاسما بر روی میز برش بریده شده اند.
فناوری برش پلاسما در اوایل دهه هشتاد توانست بهره وری در صنعت را به میزان چشم گیری افزایش داده و در بسیاری از کارگاه ها جهت ایجاد فلزات تزئینی به کار رود. در حال حاضر دستگاه های برش پلاسما عمودی سی ان سی در دسترس بوده و دارای مزایایی چون افزایش انعطاف پذیری، ایمنی بهینه و عملکرد سریع تر می باشند.
تنظیمات برش پلاسما سی ان سی ( CNC )
جهت تنظیم برس پلاسما پیش از پردازش و انعطاف پذیری، مواد جهت برش متمایز می شوند. پلاسما دو بعدی رایج ترین و معمولی ترین شکل برش پلاسما می باشد. برش پلاسما cnc با قدرت بالا به این روش تنظیم شده اند که می توانند نمای صفحات فلزی را تا ضخامت 150 میلی متر برش دهند. همانطور که گفتیم در صورتی که یکی از ترانزیستور ها موازی هم باشد و یکی از آن ها زود تر از دیگری فعال شود، امکان خرابی آبشار های یک چهارم اینورتر وجود خواهد داشت. البته در اختراع بعدی یعنی همان IGBT، امکان این حالت خرابی وجود ندارد.