플라즈마 커터는 작은 개구부를 통과하는 가스를 통해 전기 아크를 보내어 작동합니다. 가스는 혈장으로 변하며, 금속을 녹일 정도로 뜨겁고 컷에서 녹은 금속을 날려 버릴 정도로 빠르게 움직입니다. 플라즈마 절단기는 작은 채널을 통해 고전류 전기를 집중시켜 가스를 혈장으로 전환하기에 충분한 열을 생성함으로써 최대 40,000 ° F의 온도를 생성합니다.
플라즈마 커터를 사용하면 기본적으로 포함 된 번개 볼트를 제어합니다. 그만큼 혈장 토치 이 강렬한 에너지를 전원에서 공작물로 지시합니다. 횃불과 작업 사이의 거리는 매우 중요합니다. – 너무 가까워지면 팁은 공작물을 터치합니다, 문제를 유발합니다.
혈장 절단 이외의 옵션도 있습니다. 많은 상점들이 비교합니다 레이저 절단 및 워터 제트 절단으로 플라즈마 절단 비용 프로젝트에 가장 적합한 것을 결정할 때. 각 방법은 재료 두께, 필요한 정밀도 및 예산에 따라 다른 강점을 갖습니다.
플라즈마 절단 이해
혈장 절단은 이온화 된 가스의 고속 제트를 사용하여 전기 전도성 재료를 절단하는 공정입니다. 이 기술은 과열 플라즈마의 전기 채널을 만들어 정밀도와 속도로 금속을 얇게 썰어 작동합니다.
물질의 혈장 상태
혈장은 종종 고체, 액체 및 가스에 따라 네 번째 물질 상태라고합니다. 가스가 매우 높은 온도로 가열 될 때 형성되어 전자가 원자에서 벗어날 수 있습니다. 이것은 유리 전자, 양의 이온 및 중성 입자의 혼합을 생성합니다.
플라즈마 커터에서는 질소, 산소 또는 아르곤과 같은 일반 공기 또는 가스가 혈장으로 변형됩니다. 이 혈장의 온도는 최대 40,000 ° F (22,000 ° C)에 도달 할 수 있습니다! 이 극도의 열을 통해 플라즈마 커터는 금속을 즉시 녹일 수 있습니다.
혈장 상태는 전기를 잘 수행하므로 절단에 효과적입니다. 과열 혈장이 금속 공작물과 접촉하면 열과 전기 에너지를 동시에 전달합니다.
플라즈마 커터 구성 요소
플라즈마 절단 시스템은 함께 작동하는 몇 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 전원 공급 장치는 표준 AC 전원을 플라즈마 생성에 필요한 적절한 전압 및 전류의 DC 전력으로 변환합니다.
토치는 혈장 스트림을 지시하는 소모품 부품을 보유합니다. 이 소모품에는 다음이 포함됩니다.
- 전극: 일반적으로 Hafnium 또는 Tungsten으로 만들어진 가스에 전기를 전환합니다.
- 대통 주둥이: 혈장 아크를 수축시키고 지시합니다
- 소용돌이 반지: 전극 주변에 가스의 소용돌이를 만듭니다
- 방패 캡: 노즐을 보호하고 절단 아크에 초점을 맞 춥니 다
가스 공급 시스템은 적절한 압력과 유량으로 올바른 가스를 제공합니다. 일부 시스템은 압축 공기를 사용하는 반면 다른 시스템은 다른 금속을 절단하기 위해 특수 가스를 사용합니다.
제어 회로는 아크를 시작하고 유지합니다. 초기 고주파 스파크를 생성하여 플라즈마를 점화하고 작동 전반에 걸쳐 절단 전류를 조절합니다.
혈장 절단의 원리
플라즈마 절단은 전도성 재료를 통해 슬라이싱 할 수있는 과열 플라즈마 제트로 전기 에너지를 변형시키는 기본 물리적 원리에 작용합니다. 이 과정은 전기 아크를 생성하고 고속 플라즈마 스트림을 형성하는 데 의존합니다.
전기 아크
그만큼 플라즈마 절단 프로세스는 전극 (음수)과 공작물 (양성) 사이의 전기 아크 생성으로 시작됩니다. 이것 기본 원리 모든 혈장 절단 작업의 기초를 형성합니다. 플라즈마 커터를 트리거하면 먼저 토치 내부의 전극과 노즐 사이에 파일럿 아크가 생성됩니다.
토치가 공작물에 접근하면 메인 절단 아크가 형성됩니다. 이 아크는 매우 뜨겁습니다. 25,000 ° F (14,000 ° C)의 온도를 다시 찾습니다. 강렬한 열은 가스 분자를 통과하여 전자를 원자에서 벗겨 내고 혈장을 생성합니다.
플라즈마 커터의 전극은 일반적으로 구리 홀더에 삽입 된 하프 늄 또는 텅스텐으로 만들어집니다. 이 재료는 전기 전도성이 우수한 상태에서 극한 온도를 견딜 수 있습니다.
혈장 제트의 형성
가스가 전기 아크를 통과함에 따라 네 번째 물질 상태 인 플라즈마로 변합니다. 이것 혈장 생성 절단 과정의 핵심입니다. 플라즈마는 긍정적으로 하전 된 이온과 매우 빠른 속도로 움직이는 유리 전자로 구성됩니다.
혈장 제트는 초음속 속도로 노즐의 작은 오리피스를 통해 종료되어 집중된 고 에너지 스트림을 만듭니다. 이 농축 제트는 최대 30,000 ° F의 온도에 도달 할 수 있습니다.
노즐의 디자인은 수축성과 혈장을 가속화하기 때문에 중요합니다. 이 수축은 혈장을 단단하고 안정적인 절단 제트에 초점을 둔 소용돌이 효과를 만듭니다. 소용돌이 운동은 또한 플라즈마 컬럼의 외부 층을 식히고 에너지를 더욱 집중시키는 데 도움이됩니다.
플라즈마 제트기가 금속을 통해 현저한 정밀도와 속도로 자르는 밝은 파란색 불꽃으로 나타납니다.
절단 과정
플라즈마 절단은 과열 혈장을 사용하여 전도성 재료를 통해 슬라이스하는 신중하게 제어 된 공정을 통해 금속을 변환합니다. 기본 단계에는 아크를 시작하고 금속을 뚫고 공작물을 올바른 속도로 움직입니다.
컷을 시작합니다
트리거를 누르면 a 혈장 토치, 일련의 사건은 매우 빠르게 발생합니다. 첫째, 압축 가스 (종종 공기, 질소 또는 산소)가 횃불을 통해 흐릅니다. 동시에, 전류는 토치 본체 내부에 아크를 만듭니다.
이 조합은 혈장을 생성합니다. 혈장은 30,000 ° F의 온도에 도달 할 수있는 매우 뜨겁고 전기적으로 하전 된 가스를 만듭니다. 혈장은 토치 팁 내의 작은 챔버에서 형성됩니다.
파일럿 아크라고하는 초기 아크는 토치 내부의 전극과 노즐 사이에 형성됩니다. 토치를 공작물 근처에 가져 오면이 파일럿 아크는 금속으로 전송되어 메인 절단 아크를 만듭니다.
피어싱 및 절단 행동
아크가 공작물로 전달되면 금속을 즉시 융점으로 가열합니다. 고속 가스 흐름은 녹은 금속을 날려 깨끗한 컷을 만듭니다.
을 위한 두꺼운 재료, 당신은 절단하기 전에 피어싱해야합니다. 피어싱하는 동안 혈장이 재료를 완전히 뚫을 때까지 토치를 제자리에 고정시킵니다. 이것은 당신의 컷의 출발점을 만듭니다.
그만큼 절단 과정 혈장 아크의 좁고 집중된 특성에 의존합니다. 작은 구멍 혈장 토치 정확한 컷을 가능하게하는 집중 스트림을 만듭니다.
토치와 공작물 사이의 거리는 정립 된 스탠드 오프 또는 토치로의 작업 거리가 중요합니다. 너무 가까워서 소모품에 손상을 입힐 위험이 있습니다. 너무 멀리 절단력을 잃습니다.
속도와 품질
절단 속도는 컷의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 너무 빨리 움직이면 아크에 지연이 발생하여 눈에 띄는 드래그 라인이있는 거친 가장자리를 남깁니다. 너무 천천히 움직이면 에너지를 낭비하고 과도한 드 로스 (컷 바닥에 달라 붙는 녹은 금속)를 만들 수 있습니다.
최적의 속도는 몇 가지 요인에 따라 다릅니다.
- 재료 두께
- 금속의 유형
- AMPERAGE 설정
- 가스 압력 및 유형
현대의 플라즈마 절단 시스템 특정 작업에 적합한 속도를 선택하는 데 도움이되는 차트 또는 자동 설정을 포함합니다. 혈장 스트림에서 15-20 도의 후진 각도를 볼 때 올바른 속도를 찾았다는 것을 알게 될 것입니다.
컷 품질도 영향을받습니다 소모품 상태. 마모 된 노즐과 전극은 더 넓고 거친 컷을 만듭니다. 최적의 성능을 유지하려면 이러한 부분을 정기적으로 교체해야합니다.
자료 및 응용
플라즈마 커터는 인상적인 정밀도로 다양한 재료를 처리 할 수있는 다목적 도구입니다. a의 효과 플라즈마 커터 절단중인 재료 및 특정 응용 프로그램 요구 사항에 크게 의존합니다.
호환 재료
플라즈마 커터가 가장 잘 작동합니다 전도성 재료. 그들은 절단에 탁월합니다.
- 강철 (가벼운, 스테인리스 및 고 탄소 품종)
- 알류미늄 (모든 등급 및 두께)
- 구리와 황동
- 티탄 그리고 다른 이국적인 금속
최대 플라즈마 커터 그러나 최대 1 인치 두께의 금속을 효과적으로자를 수 있습니다. 산업 모델은 더 두꺼운 재료를 처리 할 수 있습니다. 이 기술은 특히 1mm 미만의 얇은 시트에 효과적이지만 관리해야합니다. 발생할 수있는 표면 변형.
최신 플라즈마 절단 시스템은 일부 비전 도성 재료로 작동하여 다양한 산업에서 유용성을 확장 할 수 있습니다. 얇은 재료를 절단 할 때 (0.6mm 미만), 왜곡을 최소화하기 위해 설정에 특별한주의를 기울이십시오.
산업 및 예술적 응용
수많은 필드에서 사용되는 플라즈마 커터가 있습니다.
산업 응용 프로그램 :
- 자동차 제조 및 수리
- HVAC 덕트 작업 제작
- 구조 철강 건축
- 조선 및 수리
- 항공 우주 구성 요소 제조
예술적 및 전문 용도 :
- 금속 조각 및 예술 작품
- 맞춤형 사인 제작
- 장식적인 금속 가공
- 정밀 부품 제조
- DIY 홈 프로젝트
예술적 애플리케이션의 경우 정밀도로 복잡한 모양과 곡선을 만들 수있는 능력에 감사드립니다. 현대적인 플라즈마 커터는 복잡한 디자인의 자동 절단을 위해 CNC 기술과 짝을 이룰 수 있습니다.
Water-Jet Assisted Plasma Cutting은 티타늄과 같은 단단한 재료로 작업 할 때 추가로 이점을 제공하여 제공합니다. 클리너 컷 및 더 나은 에지 품질. 이는 높은 정밀도 및 최소 후 처리가 필요한 응용 프로그램에 이상적입니다.
운영 고려 사항
플라즈마 커터를 효과적으로 실행하려면 안전 프로토콜과 정기 유지 보수가 장비의 최적 성능과 수명을 보장해야합니다.
안전 조치
플라즈마 커터를 작동 할 때는 적절한 안전 장비가 필수적입니다. 항상 착용하십시오 화염 방지 의류, 열 내성 장갑 및 플라즈마 절단에 적합한 그늘 등급을 가진 용접 헬멧 (일반적으로 암페어에 따라 그늘 #5- #8).
당신을 확인하십시오 작업 공간에는 적절한 환기가 있습니다 유해한 연기를 제거합니다. 많은 상점에서 전용 퓨트 추출 시스템을 사용하여 혈장 절단 먼지와 호흡 구역에서 연기를 이끌어냅니다.
가연성 재료 근처 또는 가연성 물질을 보유한 용기에서 혈장 절단기를 작동시키지 마십시오. 고온 아크는 근처의 재료를 쉽게 발화시킬 수 있습니다.
전기 화재에 대한 소화기를 도달 할 수있는 소화기를 유지하십시오. 절단 공정은 절단 영역에서 최대 30 피트까지 이동할 수있는 뜨거운 스파크를 생성합니다.
플라즈마 절단은 연장 된 노출로 청각을 손상시킬 수있는 소음 수준을 생성하므로 적절한 청각 보호로 귀를 보호하십시오.
장비 유지 보수
정기적 인 유지 보수는 당신의 수명을 극적으로 연장합니다 플라즈마 절단 시스템 일관된 절단 품질을 보장합니다. 확인하다 소모품 (전극, 대통 주둥이, Shield Cup) 마모 또는 손상의 징후를 위해 각 사용하기 전에.
필요에 따라 소모품 교체 - 완전한 고장이 발생할 때까지 기다리지 마십시오. 교체가 필요한 징후는 다음과 같습니다.
- 악화 컷 품질
- 아크를 시작하는 데 어려움이 있습니다
- 과도한 스패터
- 고르지 않은 kerf 너비
슬래그와 금속 먼지의 축적을 제거하기 위해 토치 구성 요소를 정기적으로 청소하십시오. 민감한 부품이 손상되지 않도록 제조업체 권장 청소 방법 만 사용하십시오.
공기 압축기 시스템의 수분 트랩을 매일 배수하여 적절한 공기질을 유지하십시오. 공기 공급의 물은 플라즈마 커터에서 조기 소비 가능한 고장의 주요 원인 중 하나입니다.
모든 전기 연결을 주기적으로 점검하여 부식이 없어지지 않도록하십시오. 느슨한 연결은 일관되지 않은 전원 전달과 기계의 내부 부품에 손상을 줄 수 있습니다.
플라즈마 절단의 기술 발전
플라즈마 절단 기술은 수십 년에 걸쳐 크게 발전하여 금속 제조 공정에 정밀도, 속도 및 효율성을 높입니다. 이러한 개선 사항은 한때 기본 절단 방법을 정교한 제조 솔루션으로 변형 시켰습니다.
CNC 통합
컴퓨터 수치 제어 (CNC)와 플라즈마 절단의 통합은 금속 제조에 혁명을 일으켰다. 현대의 CNC 플라즈마 절단 시스템을 사용하면 탁월한 정확도로 복잡한 절단 패턴을 프로그래밍 할 수 있습니다. 그만큼 산업 개발 이 영역에서는 전체 절단 과정을 자동화 할 수있었습니다.
CNC 플라즈마 절단 시스템을 사용할 때는 다음과 같습니다.
- 인간 오류를 줄입니다 자동화 된 작업을 통해
- 생산성을 높입니다 더 빠른 절단 속도로
- 재료 활용을 향상시킵니다 중첩 패턴을 최적화하여
- 일관된 품질을 달성합니다 여러 부분에 걸쳐
이 시스템에는 플라즈마 토치와 공작물 사이의 최적 거리를 유지하는 높이 제어 기술도 포함됩니다. 이것은 깨끗한 컷을 보장하고 당신의 수명을 연장합니다. 플라즈마 토치 소모품.
최근 혁신
지난 10 년 동안 혈장 절단 기술의 놀라운 혁신은 성능을 향상시키는 동시에 운영 비용을 줄였습니다. 고화질 플라즈마 시스템은 이제 많은 응용 분야에서 레이저 절단을 경쟁하는 삭감 품질을 제공하지만 비용의 일부입니다.
한 가지 주요 발전은보다 효율적인 전력 공급 장치의 개발입니다. 이 새로운 유닛은 전기를 적게 소비하면서 더 정확한 제어를 제공합니다. 플라즈마 아크. 이렇게하면 최소한의 드로스와 열에 영향을받는 구역이 줄어든 더 깨끗한 컷을 제공합니다.
스마트 기술 통합은 또 다른 돌파구입니다. 현대 시스템은 이제 할 수 있습니다.
- 재료 유형과 두께에 따라 절단 매개 변수를 자동으로 조정
- 자체 진단 기술 문제
- 유지 보수 요구를 예측하기 위해 소모품 수명을 모니터링하십시오
수상 주입 기술도 중요한 혁신으로 등장했습니다. 혈장 스트림에 물을 주입하면 더 차가운 작동을하고 더 집중된 혈장스테인레스 스틸과 알루미늄을 절단 할 때 더 좁은 kerfs와 가장자리 품질이 향상됩니다.
