قطع الألومنيوم بالبلازما: دليل مشاريع البلازما باستخدام الحاسب الآلي

يعد قطع الألومنيوم بالبلازما تقنية جديدة نسبيًا. تم تقديمه بعد التسعينيات. تتكون مشاريع البلازما CNC للألمنيوم من تصنيع الألومنيوم باستخدام قاطع البلازما مما يعطي نتائج فعالة مقارنة بتقنيات القطع الأخرى. إذا كنت تقوم بأي مشروع بلازما باستخدام الحاسب الآلي للألمنيوم، فإن النقاط التي يجب التفكير فيها هي ما هي إعدادات قطع الألومنيوم بالبلازما؟ ما هي المخاطر التي تنطوي عليها عملية قطع المعادن بالبلازما؟ ما هي تقنية قطع المعادن الأفضل لمشروع البلازما CNC؟ ستوفر هذه المقالة إجابات على كل هذه الأسئلة وجميع المعلومات اللازمة لمشروع البلازما CNC لقطع المعادن والمواد الأساسية.

شرح مختصر لقطع الألمنيوم بالبلازما

القطع بالبلازما هو أسلوب لتصنيع المعادن يتميز بقدرته على توصيل الكهرباء، مثل الألومنيوم. يوفر هذا الأسلوب قطعًا من الألومنيوم بدقة عالية وتفاوت كبير. يُقال أيضًا أن الألومنيوم لا يُنصح باستخدامه في القطع بالبلازما نظرًا لانخفاض درجة انصهاره نسبيًا . مع ذلك، تتميز القطع المنتجة بهذه الطريقة بتفاوت كبير يكاد يكون مستحيلاً بأي طريقة أخرى. ولكن، هناك العديد من المعايير المهمة، بما في ذلك اختيار غاز البلازما المناسب، للحصول على نتائج قطع جيدة دون إتلاف قطعة الألومنيوم. سنتناول هذه المعلومات بالتفصيل في هذه المقالة.

مميزات القطع بالبلازما للألمنيوم

يتمتع ألومنيوم البلازما CNC بالعديد من المزايا التي تمت مناقشتها أدناه:

الانضباط و الدقة

تعتمد دقة قطع الألومنيوم بالبلازما باستخدام الحاسوب (CNC) على سُمك صفيحة الألومنيوم المقطوعة بالبلازما. عند قطع المعادن، يُنصح باستخدام القطع بالليزر للصفائح المعدنية للحصول على قطع دقيق. فهو يُنتج فتحات ضيقة بدقة تصل إلى 0.0.1 مم وفتحات أكبر تصل إلى 0.5 إلى 1 مم. تكون دقة القطع بالليزر أقل عند زيادة السُمك، على عكس مشاريع البلازما باستخدام الحاسوب. لذلك، يوفر القطع بالبلازما دقة وتفاوتًا أعلى لقطع الألومنيوم مقارنةً بالقطع بالليزر والقطع بالأكسجين والوقود.

سمك لوحة الألومنيوم: 1/8 بوصة أو 1/4 بوصة و1/2 بوصة.

يوفر القطع بالبلازما نطاقًا أعلى من سماكة الألومنيوم مقارنة بالقطع بالليزر والقطع بالوقود الأكسجيني. يمكن أن يصل سمك ألواح وصفائح الألمنيوم المقطوعة بالبلازما إلى 38 مم أو 1/8 بوصة و1/4 بوصة و1/2 بوصة بينما يوفر القطع بالليزر سُمكًا يصل إلى 12.7 مم

الحد الأدنى من تشويه المواد

توفر الدقة العالية الحد الأدنى من تشويه المواد في المواد الأساسية في قطع البلازما باستخدام الحاسب الآلي لقطع المعادن. ولكنها أفضل طريقة لقطع المعادن، حيث لا يمكن قطع المواد الأخرى عن طريق قطع البلازما. يمكن للوحة الألومنيوم الأقل سماكة أن تعطي نتائج قطع جيدة عن طريق القطع بالبلازما دون أن تتشوه أو تشوه لأنها مادة مطيعة.

سرعة قطع عالية

يوفر القطع بالبلازما سرعة قطع عالية مقارنة بالقطع بالليزر. كما هو الحال في القطع بالليزر، فإن زيادة السُمك يمكن أن تقلل من إنتاجيته وسرعة القطع. على عكس القطع بالبلازما، تكون السرعة أعلى مع لوحة الألومنيوم ذات السمك المنخفض والأعلى. لكن النتائج في كلتا الطريقتين تعتمد على سمك المعدن ونوعه.

الفعالية من حيث التكلفة

يعد القطع بالبلازما فعالاً من حيث التكلفة من القطع بالليزر حيث يمكن أن يكتمل المشروع بمبلغ 200 دولار بينما يمكن أن يصل القطع بالليزر إلى 400-1600 دولار. التكلفة التشغيلية لقطع البلازما أقل أيضًا من القطع بالليزر. يمكن أن تصل تكلفتها إلى 15 دولارًا في الساعة. في حين أن القطع بالليزر يمكن أن يكلف 20 دولارًا في الساعة. بخلاف ذلك، فإن تكلفة المواد والطاقة والصيانة واستبدال الماكينة أقل أيضًا في قطع البلازما.

مخاطر قطع الألمنيوم بالبلازما

على الرغم من أن قطع الألومنيوم بالبلازما يعد طريقة آمنة، إلا أنه في بعض الحالات قد يصبح محفوفًا بالمخاطر عند قطع الألومنيوم. يحدث هذا عندما لا يتم استخدام المعدات مع مراعاة السلامة. ما يحدث هو أن قطع البلازما يولد الخبث. يمكن أن يتفاعل هذا مع الأكسجين الموجود في الماء وجزيئات الهيدروجين المتبقية. ومع استمرار عملية قطع المعدن، يتشكل المزيد من الخبث ويتراكم المزيد من ذرات الهيدروجين. إذا وصل تركيز هذه الذرات إلى قيمة عالية للغاية، فإنها يمكن أن تتفاعل مع بعضها البعض. يمكن أن يؤدي ذلك إلى ظهور فقاعات وجيوب غازية من الهيدروجين.

الهيدروجين هو غاز متطاير ويمكن أن يشتعل عند درجة حرارة 1000 درجة فهرنهايت. يمكن أن تصل الحرارة المتكونة أثناء قطع البلازما إلى درجات حرارة تصل إلى 20,000 درجة فهرنهايت. إذا اخترقت لوحة الألومنيوم بأي فرصة، أثناء عملية قطع المعدن، فإن الحرارة المتولدة بواسطة فقاعات الغاز يمكن أن تتفاعل وتؤدي إلى انفجار. تعتمد شدة الانفجار على كمية جيوب غاز الهيدروجين التي يتم توليدها.

هل يمكنك قطع الألومنيوم باستخدام قاطعة البلازما؟

نعم، من الممكن قطع الألمنيوم بالبلازما حيث يمكن تنفيذه باستخدام أي معدن موصل للكهرباء. في عملية القطع بالبلازما، يتم إطلاق الغاز المتأين بواسطة نفث عبر فتحة بسرعة عالية. يتم تسخين الغاز بشكل كبير وتأينه كهربائيًا. إنها تشكل دائرة كاملة مع القاطع من خلال الرصاص الأرضي. ويسمى هذا الغاز المتأين البلازما. يصبح قوس البلازما أكثر سخونة مع ارتفاع الطاقة الكهربائية. يمكن بعد ذلك إذابة المعدن ويتم تفجير المعدن المنصهر بالغاز مما يؤدي إلى حدوث قطع في مادة الركيزة. يمكن قطع الألومنيوم بالبلازما بشكل لا يصدق وفعال.

كيفية قطع الألومنيوم بالبلازما

يختلف إعداد قطع الألومنيوم بالبلازما قليلاً عن قطع الفولاذ. الفرق الرئيسي هو في الغاز والفوهة والإعدادات. وتناقش هذه أدناه:

احتياطات السلامة

يجب مراعاة بعض احتياطات السلامة عند ضبط إعداد قطع الألومنيوم بالبلازما لتجنب انفجار الهيدروجين. يعد استخدام خزان يتم التحكم في مستوى المياه خيارًا جيدًا. يصبح من السهل تشغيله وسيطلق جزيئات الهيدروجين عن طريق خفض مستوى الماء.

يجب ارتداء مجموعة الحماية أثناء قطع الألومنيوم بالبلازما. مثل خوذة اللحام والنظارات الواقية والقفازات وسترة السلامة والأحذية والفصول. نظرًا لإنتاج الشرر والإشعاع أثناء العملية، ستحافظ المجموعة على سلامة المشغل. الأشعة فوق البنفسجية التي يتم إنتاجها أثناء القطع والتي يمكن أن تحرق العينين. لذا، من المهم ارتداء نظارات السلامة.

اختيار قطع البلازما الصحيح

يجب أخذ بعض العوامل في الاعتبار أثناء اختيار قاطع البلازما. للحصول على إنتاجية عالية ومستوى تحمل عالي، فإن آلة القطع بليزر الألياف هي الخيار الأفضل. من أجل تشغيل فعال من حيث التكلفة، فإن آلة القطع بالبلازما عالية الوضوح مع مصدر بلازما XPR ستكون جيدة. تعتبر أنظمة بلازما الهواء مثل Hypertherm powermax جيدة عندما لا تكون جودة القطع هي الأولوية. وأخيرًا، يعد قطع المعدن أيضًا مهمًا جدًا في اختيار القاطع. عادة، تُفضل آلات ألياف الليزر في الغالب لقطع الألومنيوم بالبلازما.

متطلبات مصدر الطاقة

تعتمد القوة بالإضافة إلى زاوية القطع والحجم بشكل كبير على الفوهة. فهو يساعد في تركيز تيار القطع بقوس البلازما على قطع الألومنيوم. الفوهات النحاسية هي الأفضل لأنها موصلة جيدة للحرارة والكهرباء. يحدد حجم الفوهة أيضًا حجم القوس والجهد. ولذلك، يجب أن يوضع في الاعتبار اختيار الفوهة لمتطلبات مصدر الطاقة.

اختيار درجة الألومنيوم

يعد الاختيار المناسب للألمنيوم أمرًا مهمًا أيضًا للحصول على نتائج قطع جيدة. تعتبر الدرجات 1100 و3003 و5052 و60621 جيدة لأعمال الصفائح المعدنية. الدرجات 3003، 6061 و 6063 جيدة لخزان التخزين، للتطبيقات الهيكلية 2024، 6061 و 7075 هي الأفضل،

اختيار الغاز (الأرجون، النيتروجين، أو الهواء)

يمكن أن يؤدي الغاز الخاطئ إلى حدوث قطع سيئ في قطع الألومنيوم بالبلازما ويسبب الخبث. ويمكن أيضًا استخدام الهواء العادي ولكنه ينتج عنه سطح خشن بسبب الأكسدة. لذلك، يجب أن يتم تطبيق المعالجة السطحية قبل لحام جزء الألومنيوم المقطوع بالبلازما. يعد خليط الغاز هو الخيار الأفضل لحفظ المعدن من المعالجة السطحية لأكثر من نصف بوصة من سماكة لوحة الألومنيوم المقطوعة بالبلازما. الغاز الأولي هو الأرجون الهيليوم والنيتروجين بينما يستخدم الغاز الثانوي كخليط الغاز. للوحة الألومنيوم المقطوعة بالبلازما بسماكة أقل من نصف بوصة، يتم استخدام النيتروجين كغاز أولي وضغط الغاز كغاز ثانوي.

ضبط التيار وتدفق الغاز

يعتمد التيار وتدفق الغاز على سماكة لوحة الألومنيوم المقطوعة بالبلازما وسرعة القطع. يجب أن تتراوح سرعة القطع من 1695 مم/م إلى 4750 مم/م حسب جهد القوس. يلعب حجم الفوهة أيضًا دورًا مهمًا في حجم القوس والجهد. فوهة الفوهة الأصغر مناسبة للقوس الأكبر والجهد العالي.

ارتفاع الشعلة وتعديلات الزاوية

يختلف إعداد قطع الألومنيوم بالبلازما من آلة إلى أخرى. من المهم الرجوع إلى دليل الإعداد الصحيح خصيصًا لارتفاع الشعلة وتعديل الزاوية. عادة يتم استخدام 25ᵒ في قطع الألومنيوم بالبلازما.

قطع المواد الاستهلاكية والصيانة في مشاريع البلازما CNC

هناك عدد قليل من المواد الاستهلاكية والصيانة في مشاريع البلازما باستخدام الحاسب الآلي. يتم شرح هذه أدناه:

استبدال القطب والفوهة

عادة، لا يتآكل القطب الكهربائي والفوهة في نفس الوقت عند قطع البلازما. لذلك، يمكن أن يتغير وقت استبدالهم. وعلاوة على ذلك، فإنه يعتمد في الغالب على مستوى الطاقة وسمك المادة. تعتبر تقنية المشغل التي يستخدم الآلة من خلالها مهمة جدًا أيضًا. قد يؤدي عدم تدريب المشغلين بشكل كافٍ إلى إهدار المواد وإتلاف المعدات بشكل أسرع من أي شيء آخر.

الحفاظ على ضغط الغاز المناسب

إذا كان جهاز قطع البلازما مزودًا بنظام Autogas، فيمكن إجراء هذه الصيانة عن طريق اختبار التدفق المسبق والقطع. بالنسبة لنظام الغاز اليدوي، يتم ضبط ضغط الغاز الداخل من خلال التعليمات اليدوية. عادة هو 115PSI (8.3Bar).

تنظيف ورعاية شعلة القطع

يعد الفحص البصري ضروريًا عن طريق إزالة الشعلة من أنبوب التثبيت والبحث عن علامات الحروق أو الشقوق أو آثار المعدن المنصهر. يجب أيضًا فحص تركيب سلك الشعلة وفحص أنبوب التثبيت. ابحث عن التسريبات وتراكم البقايا وأي ضرر ميكانيكي للخيوط.

الفحص الدوري للآلة

يعد الفحص المنتظم للآلات أمرًا مهمًا أيضًا. ويشمل فحص جميع الخراطيم والأسلاك، واختبار تسرب الغاز، وفحص تدفق سائل التبريد، وتنظيف مصدر الطاقة، وفحص نظام التأريض، وفحص نظام التبريد وما إلى ذلك.

تكلفة قطع الألومنيوم بالبلازما

يعد القطع بالبلازما فعالاً من حيث التكلفة حيث يمكنه إكمال مشروع البلازما باستخدام الحاسب الآلي مقابل 200 دولار. يمكن أن تصل التكلفة التشغيلية لقطع البلازما إلى 15 دولارًا في الساعة. بخلاف ذلك، يتم تضمين تكلفة المواد والطاقة والصيانة واستبدال الماكينة وهي أيضًا معقولة.

4 نصائح للحصول على قطع ألومنيوم عالي الجودة بالبلازما

تتطلب عملية قطع الألمنيوم بالبلازما عالية الجودة عادةً استخدام تقنية القطع بالليزر. فيما يلي بعض الخطوات والتقنيات الرئيسية لتحقيق قطع عالي الجودة في خدمات تصنيع الصفائح المعدنية :

القطع بخط مستقيم

للحصول على قطع مستقيم أو شكل مثالي، يمكن استخدام الدليل والاستنسل والقطع المعدنية الأخرى للحصول على خط مثالي دون تمايل. قم أيضًا بتثبيت قطعة معدنية ذات حافة مستقيمة في مكان القطع ثم اضغط على الشعلة ضدها.

قطع منحنية وأشكال معقدة

بالنسبة للقطع المنحنية والأشكال المعقدة، يوصى بإرفاق دليل القطع مع الشعلة للحصول على شكل القطع المثالي.

قطع شطبة

يمكن تحقيق زاوية مشطوفة منخفضة في قواطع البلازما عالية التحمل. عادة ما تكون الشطبة الأساسية للإزميل والشفرة المستوية 25ᵒ. تم بالفعل تثبيت بعض الحواف أثناء العملية بسبب شكل نفاث الغاز الذي يأتي من فوهة الشعلة.

الثقب والتلاعب

يتم استخدام قوس البلازما بين الشعلة والمواد عن طريق تلاعب البلازما لإزالة المعدن. تعمل طائرة الغاز على نفخ المعدن المنصهر دون ثقبه. يعد التلاعب أسرع من إزالة المواد من عجلة الطحن التي تستخدم عادةً لإزالة العيوب أو المعادن الزائدة.

تشطيب الألمنيوم بقطع البلازما والمعالجة اللاحقة

يتم تنفيذ طرق تشطيب الألومنيوم وطرق ما بعد المعالجة بعد قطع البلازما.

إزالة الأزيز وتنعيم الحواف

إزالة النتوءات هي عملية إزالة العيوب الصغيرة من المعادن المشغولة آليًا . وتُجرى عمليات تشغيل مختلفة، مثل التشكيل بالضغط أو الطحن، لضغط المعدن أو كشطه من المادة. كما تُنعم الحواف المنحنية بعد القطع بالبلازما لتجنب الحواف الحادة التي قد تُسبب عيوبًا لاحقًا.

خيارات تشطيب السطح

يُطلق على الألومنيوم ذي الحالة الطبيعية بعد خروجه من المصنع اسم "تشطيب المصنع". ويُستخدم هذا النوع بكثرة نظرًا لتعدد تطبيقاته. كما تُجرى عملية الطلاء بالبودرة على قطع الألومنيوم، وهي الخيار الأمثل لطلاء الألومنيوم المقطوع بالبلازما، ما يجعله مثاليًا للاستخدامات الخارجية. وتُقدم شركة توفا الصينية خدمات معالجة سطحية إضافية.

ممارسة مشاريع قطع الألمنيوم بالبلازما باستخدام الحاسب الآلي

فيما يلي ممارسات مشاريع الألومنيوم المقطوعة بالبلازما باستخدام الحاسب الآلي.

العناصر المعمارية

يتم استخدام قطع الألومنيوم بالبلازما في قطع الأقواس وربط قطع الهيكل المعدني والإطارات. كما أنها تستخدم في محلات الترميم، ومحلات التصنيع.

مكونات السيارات والفضاء

يستخدم قطع الألومنيوم بالبلازما على نطاق واسع في أجسام وأجزاء السيارات والطائرات بسبب الدقة العالية، الوزن الخفيف، والقوة العالية. يتم استخدامه لتصنيع أبواب الألواح، وأغطية المحركات، وأجزاء جسم السيارات والطائرات الأخرى التي تتطلب دقة عالية وتحملًا.

مشاريع DIY والهوايات

يمكن تنفيذ العديد من مشاريع الألومنيوم المقطوعة بالبلازما المنزلية والتي يمكن تنفيذها بنفسك، مثل إصلاح هياكل السيارات، ونحت الفنون المعدنية، وإصلاح المعدات مثل جزازات العشب ومنافيخ الثلج. بخلاف هذه الأزرار المعدنية المقطوعة للجراجات والإضافات المنزلية، وقطع الأنابيب، وسياج ربط السلسلة، وأنابيب النحاس لمشاريع السباكة. يمكن أيضًا صنع زخارف العشب المعدنية وديكورات العطلات وبناء وإصلاح الشوايات الخارجية محلية الصنع بواسطة الألومنيوم المقطوع بالبلازما.

التطبيقات الصناعية والتصنيعية

يستخدم الألومنيوم المقطوع بالبلازما في البناء لطلاء المعادن الكبيرة للمباني أو الجسور. بناء. بالنسبة للآلات الصناعية، تستخدم الحفارات والآلات الأخرى أجزاء الألومنيوم المقطوعة بالبلازما في بنائها.

خدمات قطع الألومنيوم بالبلازما المخصصة من Tuofa

هل تبحث عن مورد موثوق يوفر قطع ألومنيوم عالية الأداء والدقة بتقنية القطع بالبلازما CNC؟ تقدم شركة Tuofa خدمات ومنتجات مميزة في مجال قطع الألومنيوم CNC، مع مرونة إنتاجية عالية تلبي احتياجات مصنعي آلات CNC. لمزيد من المعلومات والتقييمات، يرجى التواصل عبر البريد الإلكتروني info@tuofa-cncmachining.com

الأسئلة الشائعة حول قطع الألومنيوم بالبلازما

هل يمكنك قطع الألمنيوم بالشعلة؟

لا، قطع الشعلة لا يصلح للألمنيوم لأن أكاسيد الألومنيوم تذوب عند درجات حرارة أعلى.

أفضل غاز لقطع الألمنيوم بالبلازما؟

الأرجون الهيدروجين هو الخيار الأفضل للألمنيوم. يتكون من 35% هيدروجين و65% أرجون. إنه غاز البلازما الأكثر سخونة والذي يتمتع بقدرة قطع قصوى.