PAC için Kurulum ve Prosedür
Bu makaleyi okuduktan sonra, uygun diyagramların yardımı ile Plazma Arkı Kesimi (PAC) için kurulum ve prosedür hakkında bilgi edineceksiniz.
Plazma ark kaynağı gibi, PAC, örn. Transfer ark ve transfer olmayan ark; birincisi, endüstriyel olarak kullanılan ana süreçtir. Transfer edilen bir ark plazma kesme ünitesi için bir devre şeması, Şekil 19.16'da gösterilmiştir. İşlem, daraltılmış bir aktarılmış yay üretmek için dcen ile çalışır.
Bu modda, kesim için plazma jeti elektrot ucu ile iş parçası arasında kurulur. Bununla birlikte, arkın başlatılması, elektrot ile meme ucu arasındaki bir pilot arkın içinden yapılır. Meme, çalışmaya (pozitif) bir akım sınırlama direnci ve bir pilot ark rölesi kontağı vasıtasıyla bağlanır.
Pilot ark, yüksek frekanslı bir jeneratör tarafından başlatılır. Kaynak güç kaynağı, düşük akım pilot arkını torçta tutar. Plazma gazı, arkdan geçerken iyonize olur ve elektrot ile iş parçası arasında ana plazma arkının oluşması için düşük dirençli bir yol sağlamak üzere meme deliğinden üflenir. Ana ark kurulduğunda, nozül ucunun gereksiz yere ısınmasını önlemek için pilot ark röle işlemi ile otomatik olarak söner.
Torç ucu, 10.000 ila 14.000 ° C arasında değişen yüksek bir sıcaklığa maruz kaldığından, neredeyse her zaman su soğutmalı bakırdan yapılmıştır. Aynı zamanda, torç tasarımı, plazma ve nozül arasında bir sınır gazı tabakası üretecek şekildedir.
Aktarılmayan plazma jeti bazen ince ayar malzemelerinin kesilmesi için kullanılır. Böyle bir sistemin montajı, aktarılan arkla aynı ekipmanı içerir, ancak torcun ve devre şemasının tasarımı, Şekil 19.17'de gösterildiği gibi farklıdır. Kesilen iş parçası elektrik devresinin bir parçasını oluşturmaz.
Ark, bu durumda bir tungsten elektrotu (negatif) ile bakır meme (pozitif) arasında tutulur ve plazma jeti istenen şekli alır. Ark, elektrot ucunun nozülün kenarına temas ettiği anda başlatılır, elektrot, kesme kafasındaki uygun bir cihaz tarafından hareket ettirilir. Ark çarpılmadan önce, gaz memeden akacak şekilde yapılır. Kesme işlemi sırasında meme ucu ile iş parçası arasındaki mesafe mümkün olduğu kadar küçük tutulur; Bazen meme ucu iş parçasına dokunabilir. Üstte kesim, meme ağzı açıklığına eşit bir genişliğe sahipken, alt kısımda kesim daha dardır.
Bu tip plazma torçları metali sadece 3 ila 5 mm kalınlığında kesmek için kullanılır, bu nedenle sanayide kullanımı sınırlıdır. Dolayısıyla, bu bölümdeki tartışmanın geri kalanı, yalnızca aktarılan ark plazma kesme sistemleri ile sınırlıdır.
Aktarılan ark PAC işleminin farklı varyantları, 3 ila 38 mm kalınlığındaki malzemelerin kesilmesi için belirli uygulamalarda kesimin kalitesini arttırmak için kullanılır. Kaliteyi arttırmak için gaz veya su şeklinde yardımcı koruma kullanılır.
Sürecin önemli varyasyonları:
(i) İkili akış plazma kesmesi,
(ii) Su korumalı plazma kesimi ve
(iii) Su enjeksiyonlu plazma kesimi.
İkili Akış Plazma Kesimi:
Bu işlemde koruyucu gaz zarfı, Şekil 19.18'de gösterildiği gibi plazma kesme jeti etrafında sağlanır. Normal plazma gazı azot iken, koruyucu gaz seçimi kesilecek malzemeye bağlıdır; Düşük karbonlu çelikler için, karbon dioksit veya hava, paslanmaz çelik karbon dioksit ve alüminyum için argon-hidrojen karışımı olabilir.
Su Korumalı Plazma Kesimi:
Bu teknik, çift akışlı plazma kesime benzerdir, ancak koruyucu gazın, kesim görünümünün ve meme ömrünün iyileştirilmesine yol açan su ile değiştirilmesi gerekir. Bununla birlikte, kesim karesi ve kesme hızı, geleneksel PAC yöntemine göre önemli ölçüde geliştirilmemiştir.
Su Enjeksiyonlu Plazma Kesimi:
PAC işleminin bu varyantı, Şekil 19.19'da gösterilen plazma jetini daha da daraltmak için daraltıcı nozül deliğinin yanında simetrik bir çarpışan su jeti kullanır. Su jeti ayrıca atmosferik gazların plazma ile türbülanslı karışımını da önler. Nozül ucu, çift ark oluşumunu önlemek için seramik malzemeden yapılabilir. Elektrottan nozüle ve sonra iş parçasına sıçradığında, genellikle nozüle zarar verdiğinde çift ark oluşur.
Şekil 19.19 Su enjeksiyonlu plazma ark kesme sistemi.
Su ile daraltılmış plazma, geleneksel PAC işlemiyle elde edilebilenden daha dar, keskin bir şekilde tanımlanmış hız kesimi üretir. Suyun çoğu memeyi bir sıvı sprey olarak terk ettiğinden, keskin kenarları meydana getirerek kerf kenarını soğutur.
Plazma gazı ve su teğet olarak enjekte edildiğinde, plazma jeti, çıkıntının bir tarafında yüksek kaliteli dikey yüzle sonuçlanan açıklıktan çıkarken kıvrılır. Kerfın diğer tarafı eğimlidir. Bu nedenle, hareket yönü, dairesel kesimler yapmak için Şekil 19.20'de gösterildiği gibi, parça üzerinde dik bir kesim ve hurda üzerinde eğim kesimi sağlayacak şekilde seçilmelidir.
Gaz Seçimi:
Plazma gazı seçimi kesilen malzemeye ve istenen kesimin kalitesine bağlıdır. Karbon çelikler, plazma gazı için basınçlı hava (% 80 azot ve% 20 oksijen) veya azot kullanılarak kesilir. Azot ayrıca PAC'nin su ile enjeksiyon yönteminde kullanılır. Bazı sistemlerde, plazma gazı için azot kullanılır ve elektrotun aşağısındaki plazma jetine oksijen enjekte edilir. Bu düzenleme, elektrotun ömrünü etkilemeden kesme hızını arttırır.
En demir dışı metaller azot, azot-hidrojen karışımları veya argon-hidrojen karışımları kullanılarak kesilir. Titanyum ve zirkonyum, reaktif gazlar tarafından gevrekleşmeye yatkın olmaları nedeniyle saf argonla kesilir.
Demir içermeyen metallerin çift akışlı sistemle kesilmesi durumunda, plazma gazı için azot, koruyucu gaz olarak karbondioksit kullanılır. Daha kaliteli kesimler için, argon-hidrojen karışımı plazma gazı, azot ise koruyucu gaz olarak kullanılır.
Bir dc güç kaynağı, bir kesme torçu, bir yüksek frekans ünitesi, gaz ve soğutma suyu sistemlerinden oluşan tipik bir PAC ünitesi 24-30 litre / dak argon, 8-13 litre / dak hidrojen, 30 - 150 litre / dakika azot ve 1-5 ila 2 litre / dakika su. Tablo 19.5, bir anahtar deliği delici ark ve geleneksel oksi-asetilen kesimi ile PAC ile ilgili verileri göstermektedir.
