برشکاری چیست و در کجا و چگونه استفاده می شود؟
طی فرایند های ساخت و تولید بسیار پیش می آید که فلزات برش زده،آماده سازی شده،گاهی پخ سازی یا رویه برداری شوند.انجام این گونه عملیات مستلزم داشتن مهارت در فرایند های مختلف برشکاری است.فرآیند‌های برشکاری برای برش و جدا سازی قطعات، تکه‌برداری و پخ‌سازی لبه‌های مورد جوش و یا برداشتن مناطقی از جوش عیب‌دار کاربرد دارد. برای آماده‌سازی اجزاء یک اسکلت نیز اغلب عملیات برشکاری قبل از جوشکاری ضروری است. یکی دیگر از موارد کاربردی آن با برشکاری سیستم‌های راهگاهی و تغذیه و قسمت‌های اضافی قطعات ریختگی می‌باشد.
فرایند های برشکاری:
فرایند های مختلف برشکاری به طور کلی شامل دو دسته اند:
۱-مکانیکی:
الف)بوسیله انواع قیچی ها
ب)بوسیله انواع اره ها
ج)بوسیله سنگ زدن
۲-حرارتی:
الف)ذوب کردن با شعله گاز
ب)ذوب کردن با واکنش شیمیائی ( اکسید کردن)
ج)ذوب کردن با قوس‌الکتریکی(الکترود زغالی – الکترود فلزی- قوس پلاسما )
برشکاری باقوس پلاسما:
برای بریدن فلزات غیر آهنی و فولادهای پر آلیاژ (زنگ نزن ) با سرعت بالا از گرمای پلاسما استفاده می شود. پلاسما حالت چهارم ماده است .یعنی ( جامد –مایع – گاز- پلاسما ) وقتی گازهاگرم شوند . بین دو قطب جریان الکتریسته ( مثبت و منفی)با ولتاژ بالا قرار گیرند یونیزه می شوند (یعنی تعدادی از الکترونهااز اتم گاز جدا شده( و گاز مجموعه ای از الکترونها و ذرات مثبت یون خواهد بود.
حال چنانچه این عمل در یک نازل متمرکز شود گاز های یونیزه شده با حرارت و سرعت بالا به هر فلزی برخورد کند آن را ذوب کرده و با سرعت مذاب را دور می کند و برشکاری انجام می گیرد.
از برشکاری پلاسما علاوه بر فلزات امکان برش سرامیک و…. نیز فراهم شده است. در عمل گازها بین الکترود تنگستن و جداره نازل که دارای اختلاف پتانسیل بالاتر از ۱۰۰ ولت هستند عبور کرده و یونیزه می شوند.
برای برشکاری آلومینیوم و فولاد زنگ نزن از مخلوط گاز آرگنو هیدروژن یا ازت وهیدروژن و برای فولادهای کربنی از گازاکسید کننده مثل مخلوط ازت و اکسیژن (هوا) استفاده می شود.در صنعت دستگاههای برشکاری مورد استفاده قرار می گیرد به نام Air Cut که در آن هوا با فشار ۴ Bar وارد و پس از عبور از نازل پلاسما فولاد را به راحتی برشکاری می کند. چون درهوا اکسیژن وجود دارد. اکسیژن یونیزه شده فولاد را می سوزاند و گرما نیز افزایش می دهد . فولادهای پر آلیاژ هم بااین روش بریده میشوند ولی برشکاری دقیق تر آنها با گاز آرگُنو درصد کمی ئیدروژن عملی می شود.
فرایند برشکاری پلاسما به دو روش کلی انجام می شود :
الف ) به صورت دستی ( نیمه اتوماتیک )
ب) به صورت اتوماتیک
روش دستی که حالتی تقریبا نیمه اتوماتیک است و بیشتر در کارگاه های کوچک و متوسط و برای انجام کارهایی که میزان خطای نسبی درآنها بیشتر و یا میزان تاثیرات متالوژیکی ناشی از حرارت در روند کار خیلی تاثیر گذار نباشد استفاده می گردد. در این حالت برشکار تنظیمات دستگاه را که شامل میزان جریان – میزان هوای فشرده ورودی به دستگاه و میزان هوای خروجی به تورچ می شود را تنظیم نموده و سپس با تنظیم فاصله تورچ با قطعه کار کلید روی تورچ فشار داده ونگه می دارد . ابتدا قوس پیلوت برقرار شده گاز شدیدا گرم می شودکه تبع یونیزاسیون قوس بسیار زیاد می شود و گاز یونیزه شده از نازل عبور کرده و در صورت مناسب بودن فاصله تورچ با قطعه کار ( حدود ۲٫۵ میلیمتر ) مسیر برای قوس اصلی ایجاد شده و قوس اصلی تشکیل می گردد .
روش اتوماتیک به سه شیوه انجام می گیرد:
الف)برشکاری تحت پوشش گاز :
در این شیوه از یک گاز کمکی ( دی اکسید کربن . هیدروژن . آرگون .هوا . اکسیژن ) استفاده می شود که در اطراف و بیرون نازل قرار دارد.
ب)برشکاری تحت پوشش آب :
تنها تفاوت این شیوه با روش قبلی جایگزینی آب به جای گاز است . در این شیوه ضمن بهبود ظاهر برش . عمر نازل نیز بدلیل اثرات خنک کنندگی اب افزایش می یابد.
ج) برشکاری با تزریق آب :
در این شیوه آب معمولا با یک حالت اسپری یا به حالت مماس به اطراف تزریق می شود . برخورد آب به اطراف قوس باعث بوجود آمدن قوسی متراکم تر از سایر روش ها می شود .صرف نظر از نوع فلز برش این عمل باعث بهبود لبه های برش و افزایش سرعت برش می شود .
تجهیزات مورد نیاز برای این فرایند عبارتند از:
*منبع تغذیه جریان مستقیم (DC.SP)با سیستم های فرکانس HF
*تورچ
*واحد خنک کننده ( در صورتی که از مایع خنک کننده استفاده شود )
*واحد ایجاد هوای فشرده ( یا سیستم گاز کمکی آرگون . هیدروژن . اکسیژن .( co2)
*انبر اتصال به قطعه
*تجیهزات ایمنی
* رگلاتورهای مخصوص و شیلنگ های مناسب
برشکاری با قوس الکتریکی :
از گرمای قوس برای بریدن فلزات استفاده می شود . الکترودهای روپوش دار مخصوص برشکاری که موقع سوختن روپوش حجم زیادی گاز تولید کرده و پلاسما جت قوس درست می کند. مورد استفاده قرار می گیرد.
روش دیگراستفاده از الکترودهای توخالی است که از سوراخ وسط الکترود گاز اکسیژن دمیده می شود . یعنی قوس گرما و ذوب را به وجود آورده و اکسیژن باعث سوختن و اکسید کردن نموده و در نتیجه برشکاری انجام می شود که به آن جوشکاری قوس اکسیژن می گویند.
منبع: iranganje
