ردکردن این

برش گرم و انواع دستگاه های آن در صنعت

در مقاله های قبلی در مورد انواع برش که به سه نوع برش گرم ، برش سرد و برش گازی است صحبت کردیم.و در مورد انواع دستگاه های مرتبط با برش سرم مفصل صحبت کردیم .

این مقاله مختص به برش گرم ، انواع دستگاه های مرتبط با این برش و مزایا و معایب آن نسبت به برش سرد می پردازیم.

برش گرم :

اگر بخواهیم تعریف دقیقی از برش گرم داشته باشیم می توانیم بگوییم:

برش گرم برشی است که در آن دما انقدر بالا می رود تا به نقطه ذوب فلز برسد ، این دما بالا باعث جداسازی فلز می شود و از این طریق فلز برش داده می شود.

انواع برش گرم عبارت اند از :

  • دستگاه پلاسما (هوا برش )
  • تیغ اره های دیسکی آتشی (اصطکاکی )
  • برش لیزر

مزایا برش گرم عبارت اند از:

  1. کاهش زمان برشکاری به خاطر سرعت بالا
  2. عدم ایجاد تراشه هنگام برش گرم
  3. قابلیت همگام سازی با کامپیوتر
  4.  امکان حکاکی
  5. عدم نیاز به مهارت اپراتور (نسبت به هوا برش )

 

معایب برش گرم عبارت اند از :

  1. تغییر ساختار ملکولی فولاد هنگام برش گرم
  2. تغییر ظاهری کناره های محل برش به خاطر دمای بالا
  3. تغییر ساختار ملکولی فلز در محل برش و اطراف آن
  4. سطح برشکاری نامناسب
  5. ضایعات فلز
  6. دقت و عملکرد نامناسب در برش های ضخیم
  7. برش مقاطع با ضخامت کم
  8. ایجاد مواد شیمیایی و سمی هنگام برش گرم

پلاسما (هوا برش):

تا قبل از سال ۱۹۵۰ از روش فلز به فلز برای برش استفاده می شد.تا اینکه در سال ۱۹۶۰ برای اولین بار برش پلاسما انجام شد و از سال ۱۹۸۰ به بعد به عنوان یک روش برش برای ورق و صفحات فلزی شناخته شد.

پلاسما در واقع یکی از حالت های ماده است که از اتم هایی تشکیل شده که یک تعداد یا تمام الکترون های خود را از دست داده است که اصطلاحا به آن یونیزه شده می گویند.

می دانیم که وقتی به مولکول ها حرارت داده می شود مولکول ها لرزش پیدا می کنند و سرعت حرکتشون بیشتر می شود. همین حقیقت در مورد ماده جامد نیز صدق می کند.

یعنی یک جسم جامد در برابر حرارت قرار میگیرد شدت لرزش مولکول ها به شدت بالا می رود و این پروسه تا زمانی ادامه دارد که آن جسم از جامد به مایع تبدیل می شود و باعث حرکت و برخورد مولکول ها می شود.اگر روند حرارت دادن ادامه پیدا کند حرکت و لرزش مولکول ها انقدر زیاد می شود که مایع تبدیل به گاز می شود. و وقتی حرارت دادن باز هم ادامه پیدا کند با لرزش و برخورد مولکول ها گاز را تبدیل به پلاسما می کند.

در روش برش پلاسما یک گاز به نام ( inert gas ) وجود دارد که به سمت قوس الکتریکی سوق داده می شود که باعث می شود در طرف محل نقطه جوش یک حصار به وجود بیاید.در روش پلاسما برش بسیار دقیق و تمیز انجام می شود که باعث می شود در اتصلات بسیار محکم عمل می کنند.

برش پلاسما تقریبا روی هر نوع فلز انجام می شود.از جمله :

  • هر نوع فلز رسانا
  • فولاد نرم
  • آلومینیوم
  • فولاد ضدزنگ (استاینلس استیل )

در نظر داشته باشید که حداکثر عمق برش قطعه یک اینچ می باشد.

در برش پلاسما  که یک نوع برش گرم است به خاطر برخورد کردن یون با قطعه گرمای بسیار بسیار زیادی تولید می شود که موجب ذوب شدن محل برخورد یون ها می شود. و به دلیل سرعت زیاد حرکت یون ها قسمت برخورد به صورت خودکار از سطح جدا می شود.

نحوه کارکرد دستگاه برش پلاسما به ۲ صورت است :

  • ایجاد قوس از طریق قرارگیری مشعل روی قطعه کار
  • تماس با قطعه و استفاده از ولتاژ بالا برای ایجاد قوس

البته روش دوم معایبی دارد که باعث شده کاربرد زیادی در صنعت نداشته باشدو این معایب عبارت اند از:

 

دستگاه های پلاسما CNC یکی دیگر از انواع دستگاه های برش پلاسما است که دارای قابلیت برنامه ریزی برش با بهره گیری از سیستم های کامپیوتری است که دقت بیشتری نسبت به بقیه ی انواع دستگاه ها دارد.

نوع دیگر از برش گرم:

تیغ اره های دیسکی آتشی:

روش برش گرم از طریق دستگاه های اره دیسکی آتشی به این صورت است که بر روی موتورهای قدرتمند با ولتاژ بالا یک تیغ اره نصب می شود.سپس دستگاه شروع به چرخیدن سریع تیغ اره های دیسکی با سرعت ۴۵۰۰۰ هزار دور در دقیقه می کند و برش انجام می شود.

دستگاه اره دیسکی آتشی به خاطر حرارت بالایی که موقع عملیات برش به وجود می آورد زیر مجموعه برش گرم فلز به فلز قرار می گیرد.

مزیت های این دستگاه از جمله :

  • سرعت بالا
  • تغییر کمتر ملوکولی نسبت به دستگاه پلاسما

دلایل منسوخ شدن استفاده است از این دستگاه برای برش گرم:

  • ایجاد خطر برای اپراتور
  • خطر برای افراد دیگر به خاطر شکستن تیغ اره هنگام برشکاری (جنس تیغ اره های دیسکی آتشی فولاد تندبر HSS است.)
  • وجود دستگاه های پیشرفته و کارآمد تر

یکی دیگر از انواع برش ها در برش گرم ، برش لیزر است.

برش لیزر:

در این نوع برش از برش های گرم از اشعه ی لیزر به منظور سوزاندن قطعات ، ذوب کردن و تصعید آن ها استفاده می شود.

صنایعی که از این نوع برش استفاده می کنند عبارت اند از:

  • صنایع نظامی
  • صنایع پزشکی
  • صنایع هوایی
  • صنایع آزمایشگاهی
  • صنایع پژوهی

دستگاه برش لیزر نسبت به جنس قطعه مورد نظر برای انجام عملیات برش به دو دسته تقسیم می شوند:

  • دستگاه برش لیزر فلزات
  • دستگاه برش لیزر غیر فلزات

انواع لیزر عبارت اند از :

  • گازی
  • شیمیایی
  • جامد
  • فیبری

از بین لیزر های نام برده در بالا لیزر جامد و لیزر گازی در صنعت برش گرم استفاده می شوند.

در صنعت برش و حکاکی فلز از لیزر جامد استفاده می شود.

نحوه ی برش به وسیله برش لیزر:

در ساده ترین نوع برش لیزر در آیینه موازی وجود دارد که به وسیله تابش و بازتابش بین این آیینه ها یک محیط فعال ایجاد می شود که باعث عمل لیزر می شود.

در برش لیزر از فشار گاز برای خالی کردن مسیر برش از ضایعات اضافی استفاده می شود.

در کل عمل برش با لیزر توسط خروجی قوی از لیزر که روی مسیر از قبل تعیین شده برای برش می تابد انجام می شود.

مزیت های دستکاه برش لیزر عبارتند از :

  • سرعت بالا
  • خروجی یکسان

 

در این مقاله در مورد انواع دستگاه هایی که این روزها در صنعت برای برش گرم استفاده می شود صحبت کردیم و به تفصیل در مورد روش کارکرد هر کدام از آن ها ، مزیت و معایب هرکدام و دلایل منسوخ شدن استفاده از بعضی از آن ها صحبت کردیم.

  • پیشنهاد می کنیم مقاله های مربوط ساخت قطعه و CNC و همچنین مقاله مربوطه به فرزکاری را مطالعه کنید.