برش پلاسما چیست؟

برشکاری پلاسما یکی از انواع روش برشکاری در صنایع است. برش پلاسما با پمپاژ پر شتاب گاز یونیزه با حرارت بسیار بالا (یا همان پلاسما) به قطعه کار انجام می‌پذیرد. در این نوع برش لازم است قطعه کار فلزی رسانا (مانند آلومینیوم، فولاد، مس، برنج، فولاد ضد زنگ و...) در نظر گرفته شود. در مورد فلزات غیر آهنی حداکثر عمق برش حدود 2.5 سانتیمتر خواهد بود.

برشکاری پلاسما

 حرارت بالای پلاسمای تولید شده جهت برش سطوح غیر مسطح، دارای انحنا و فلزات نسبتا ضخیم کاربرد دارد. در واقع سیستم پلاسما را می‌توان به عنوان گزینه‌ای ایده آل جهت انجام امور برشکاری در نظر گرفت. در حال حاضر به علت سرعت و دقت بالای برشکاری با استفاده از دستگاه پلاسما، این روش جایگاه ویژه‌ای را در صنعت به خود اختصاص داده است.

تعریف کلی پلاسما

در هنگام برش پلاسما عنصر جامد توسط حرارت زیاد به حالت گاز در می‌آید. این حرارت دادن همچنان ادامه دارد، تا جایی که برخی از اتم‌های آن ماده، الکترون‌های خود را از دست می‌دهند و به یون تبدیل شده و گاز به حالتی تغییر می‌یابد که پلاسما نامیده می‌شود. استفاده از مجاورت نوعی گاز نجیب در قوس الکتریکی و باردار شدن گاز توسط الکتریسیته و به وجود آمدن حصار اطراف نقطه جوش، سبب ایجاد برش‌های خیلی تمیز و دقیق و یا جوش‌های تمیزتر و محکم‌تر در اتصالات می‌شود.

در یک مدار بسته، زمانی که تغذیه به الکترود منفی اتصال پیدا می‌کند و نوک نازل روی فلز قرار می‌گیرد، سبب ایجاد جرقه‌ای قوی بین الکترود و فلز می‌شود. در این زمان، گاز به درون کانال فرستاده شده و تا زمانی که به حالت چهارم ماده (که پیشتر از آن به عنوان پلاسما نام بردیم) باقی می‌ماند. در طی این فرآیند، جریانی از پلاسما بوجود می‌آید که دمای آن به 2.0*10^4 درجه سانتیگراد رسیده و سرعت آن به سرعت صوت نزدیک است.

برش پلاسما به صورت سنتی

آشنایی با بخش‌های مختلف دستگاه برش پلاسما

هر دستگاه برش پلاسما شامل بخش‌های زیر است:

  • الکترود پلاسما
  • راس پلاسما
  • سپر مخزن
  • صفحه کار
  • سرباره و سطح برش
  • گاز نیتروژن پلاسما
  • افشانه آب

تورچ برش پلاسما چطور کار می‌کند؟

همانطور که گفته شد، برش پلاسما با ارسال قوس الکتریکی توسط گازی که از طریق دهانه منقبض شده عبور داده می‌شود، کار می‌کند. این گاز می‌تواند اکسیژن، آرگون یا نیتروژن نیز باشد. در روش پلاسما نیازی به گرم کردن قطعه کار پیش از برش نیست.

جهت بالا بردن کارایی دستگاه برشکاری پلاسما، از تورچ جهت برش ورق دارای ضخامت بالا و کارهای طولانی مورد استفاده قرار میگیرد. تورچ در واقع همان مشعل پلاسما است، که منبع نیرو جهت انجام برش‌های سریع و دقیق فلزهایی نظیر آلومینیوم، فولاد ضدزنگ، برنج و مس با ضخامتی حتی بیش از 5 میلیمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از برش پلاسما از تابیده شدن قطعه جلوگیری می‌کند و برای فلزهایی با ضخامت کم که دقت بیشتری نیاز دارند بسیار مناسب است.

برشکاری پلاسما توسط مکانیزم

برشکاری پلاسما مدرن

از ویژگی‌های منحصر به فرد ربات‌های صنعتی جهت انجام عملیات برش پلاسما که باعث شده است روشی کاملا مقرون به صرفه در نظر گرفته شود، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • قدرت بالا برای برش
  • سرعت زیاد در مقایسه با روش سنتی
  • دقت و انعطاف پذیری بالا در انجام عملیات گوناگون
  • نصب تورچ پلاسما بر روی ربات و انجام عملیات برش پلاسما رباتیک

ساختمان داخلی برش دهنده پلاسما متنوع و متفاوت است. معمولا برای برش پلاسما یکی از به روزترین و پیشرفته‌ترین بازوهای رباتیک را برای این امر در کارخانجات به کار می‌گیرند. برش‌های خیلی کوچک و دقیقی که نیازمند دقت خیلی زیادی هستند توسط این بازوهای رباتیکی انجام می شود.

در سالیان گذشته با توجه به رشد روز افزون شرکت‌های تولیدکننده دستگاه‌های پلاسما جهت برشکاری، و عرضه با قیمتی مناسب، استفاده از این سیستم با اقبال چشم‌گیر تولیدکنندگان همراه بوده است. این روش جهت برش ورق‌های فلزی در صنایع مختلف مورد بهره‌برداری واقع می‌شود که در ادامه با این مبحث بیشتر آشنا خواهید شد.

برش قطعات ضخیم توسط پلاسما

کاربرد برشکاری پلاسما رباتیک در صنایع

ورق‌های فلزی از جمله فلزهای رسانا، فولاد نرم، آلومینیوم، استنلس استیل (فولاد ضد زنگ) و ... در صنایع مختلف به خصوص ماشین سازی و ماشین آلاتی که برای خطوط تولید مختلف باید ساخته و پرداخته شوند می‌بایست برش خورده و بعد جوش بخورند. یکی از روش‌های ایده آل برای برش فولاد روش پلاسما است. معمولا حداکثر عمقی که برای برش فلزات غیر آهنی در نظر گرفته می شود، یک اینچ است.

نحوه کارکرد برش دهنده‌های پلاسمایی به دو مدل مختلف دسته بندی می‌شود:

  1. استفاده از تورچ (Torch) جهت ایجاد قوس الکتریکی روی قطعه مورد نظر
  2. استفاده از یک مدار ولتاژ بالا (فرکانس بالا) جهت ایجاد قوس الکتریکی

هرچند در هر صنعت انتخاب نوع برش پلاسما متفاوت است، اما بر اساس تجربه استفاده از روش اول را پیشنهاد می‌دهیم. این پیشنهاد به این دلیل است که در روش دوم احتمال خطر برق گرفتگی، حفظ فاصله اسپارک و حجم بالای تشعشعات فرکانس‌های رادیویی وجود دارد.

چرا از رباتیک در برش پلاسما استفاده می‌شود

استفاده از بازوی رباتیک جهت برش پلاسما از امکان برق گرفتگی، اشتعال و آسیب دیدن چشم‌ها جلوگیری به عمل می‌آورد. تکنولوژی و دنیای روز به سمت حذف آسیب‌های ناشی از انجام کارهای خطرناک می‌رود و سعی دارد با به حداقل رساندن ریسک مشاغل پر خطر برای نیروی انسانی، بازدهی بیشتری نیز کسب کند. بنابراین استفاده از علم رباتیک در انواع خطوط تولید و صنعتی، روز به روز در حال افزایش است.

استفاده از ربات صنعتی برای برشکاری

یکی از نمونه‌های بارز دلایل استفاده از خطوط رباتیک شرایط حضور بیماری کرونا در کشور است، که سبب تعطیلی بسیاری از خطوط تولید شده و حتی حضور مجدد کارکنان و کارگران ریسک‌های زیادی را در بر خواهد داشت. در صورتی که، اگر خطوط مجهز به ماشین آلات رباتیکی در یک کارخانه حضور داشته باشند، این ریسک‌ها به طور قابل توجهی کاهش می‌یابند.

علاوه بر این‌ها، از دیگر مزایای استفاده از سلول رباتیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • افزایش چشم‌گیر حجم تولید
  • دقت بالا در انجام کارهای بسیار ظریف
  • بالا رفتن محسوس کیفیت قطعات تولیدی
  • کاهش خطای انسانی و تولید بی‌وقفه در طول شبانه روز
  • و بسیاری موارد دیگر...

شرکت ربات کار، فعال‌ترین شرکت ایران در زمینه رباتیک

 در میان تمامی پیمانکاران رباتیک، شرکت ربات کار پیشرو در صنعت رباتیک و راه اندازی خطوط تولید رباتیک است، و چندی است سعی بر ارتقا و پیشرفت صنایع مختلف کشور در این زمینه دارد. ربات کار توانسته پروژه‌های قابل توجهی، با موفقیت در زمینه برش پلاسما انجام دهد. برخی از پروژه‌های مجموعه ربات کار در سال‌های اخیر عبارتند از:

  • راه اندازی خط تولید رباتیک جوشکاری قوس الکتریکی (منیفولد دود پراید) 3 خط موازی هر خط شامل یک ربات
  • راه اندازی خط تولید رباتیک یال طولی شاسی پراید 2 خط موازی ، هر خط شامل سه ربات و یک میز دوار در شرکت حداد پرتو صنعتی
  • راه اندازی خط تولید رباتیک جوش قوس الکتریکی (جهت تقویت ستون پراید) و 4 خط موازی، هر خط شامل 2 ربات و یک فیکسچر...

شبیه سازی برشکاری پلاسما رباتیک

چنانچه قصد دارید سرمایه خود را به بهترین نحو ممکن برای بهبود کسب و کار خود استفاده کنید، و در زمینه‌ای استفاده کنید که دستی در نجات اقتصاد کشور داشته باشید، می‌توانید با ما تماس بگیرید و از مشاوره رایگان شرکت ربات کار بهره‌مند شوید. ما تا زمان موفقیت و حتی در طول تولید نیز در این زمینه همراه شما خواهیم بود.