CNC 플라즈마 절단의 세계 시작하기 - 2부

다양한 재료를 절단하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 그러나 플라즈마 절단은 전도성 금속을 절단할 때 선호되는 선택이 되고 있습니다. 금속을 손으로 절단하든 CNC(Computer Numeric Control) 작업을 통해 절단하든 플라즈마 절단은 다른 절단 및 펀칭 공정보다 우선합니다. 이 기사에서는 플라즈마 절단이 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 절단 능력에 대해 설명합니다.

플라즈마 절단이란 무엇입니까?

플라즈마 절단은 고강도 플라즈마 아크로 전도성 금속을 절단하는 과정입니다. 이 제트는 가공물을 녹이고 용융된 재료를 밀어내어 절단을 생성합니다. 플라즈마 절단기의 주요 구성요소는 전원 공급 장치입니다. , 아크 스타터 및 횃불 . 전원 공급 장치는 컷 전체에 일정한 DC 전압을 공급하는 역할을 합니다. 그런 다음 아크 스타터는 토치 내부에 아크를 생성하여 절단 프로세스를 시작합니다. 핸드헬드로 작동하든 CNC를 통해 작동하든 토치의 주요 목적은 의도한 절단을 제공하고 토치 내부의 소모품을 냉각시키는 것입니다. 이러한 부품은 수명이 다한 후 교체해야 하고 절단 조건에 따라 변경되기 때문에 소모품이라고 합니다. 토치 내부의 주요 소모품은 스월 링입니다. , 전극 및 노즐 . 또한 절단 프로세스를 지원하고 공작물을 관통하고 토치 소모품의 차폐 역할을 하는 데 사용되는 전기 전도성 가스가 필요합니다. 이러한 모든 구성 요소는 함께 작동하여 전도성 금속을 절단하는 데 사용되는 플라즈마 아크를 생성합니다. 플라즈마 절단기를 판매하고 절단기를 작동하는 데 필요한 소모품을 공급하는 회사가 많이 있습니다. 이 커터는 핸드헬드로 사용하거나 CNC 기계와 함께 사용할 수 있습니다. 사용 목적과 재료 두께에 따라 어떤 플라즈마 절단기가 적합한지 결정합니다. 플라즈마 절단기를 볼 때 제조업체의 사양을 반드시 읽으십시오. 이것은 절단기를 작동하는 데 필요한 요구사항을 알려주고 플라즈마 절단기의 사용을 권장합니다. 제조업체의 사양은 또한 다양한 절단 길이에 필요한 가스 압력 및 용량과 함께 공급된 전기 및 필요한 암페어와 같은 전기 요구 사항을 알려줍니다. 또한 대부분의 제조업체에는 주어진 재료와 두께에 사용할 노즐과 앰프를 지정하는 권장 목록이 있습니다.

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플라즈마 절단은 어떻게 작동합니까?

플라즈마 절단이 작동하는 방식을 이해하려면 먼저 플라즈마가 무엇인지 알아야 합니다. 플라즈마는 물질의 네 번째 상태입니다. 이는 문제가 증가하는 에너지 수준에 노출될 때 발생합니다. 물질의 세 가지 일반적인 상태는 고체, 액체 및 기체입니다. 충분한 에너지가 도입되면 플라즈마를 생성하는 네 번째 상태가 발생합니다. 이 플라즈마는 기술적으로 과열된 전기 이온화된 가스입니다. 플라즈마 절단의 기본적인 동작은 접지를 통해 절단기에서 재료로 그리고 다시 절단기로 전기 채널이 만들어질 때 발생합니다. 따라서 절단되는 재료는 이 전기 회로를 완성하는 데 도움이 되어야 합니다. 전기 회로를 생성하는 것 외에도 플라즈마 절단기는 플라즈마 에너지를 공작물로 전달하는 데 도움이 되는 전기 전도성 가스가 필요합니다. 이것은 일반적으로 압축 공기, 질소, 산소 또는 아르곤-수소 혼합물의 형태입니다. 이 강제 가스는 토치 및 그 구성 요소와 함께 작동하여 고강도 아크를 전달합니다. 토치는 내부에 소용돌이 링, 전극 및 노즐이 있습니다. 바깥쪽에는 방패가 있습니다. 가스가 도입되면 소용돌이 링은 적절한 아크 부착을 생성하는 노즐 사이의 전극 주위로 가스 소용돌이를 생성합니다. 스월 링이 없으면 가장 뜨거운 가스가 노즐에 닿아 연소되는 부적절한 가스 혼합이 발생할 수 있습니다. 또한, 소용돌이 링은 전극에서 열을 끌어내는 데 도움이 됩니다. 따라서 스월 링이 없으면 두 가지 주요 구성 요소가 매우 빨리 타버릴 수 있습니다. 아크 스타터에서 스파크가 발생하면 이 지점에서 내부의 가스가 이온화되고 전극에서 노즐까지 전류를 생성하여 플라즈마 아크를 생성합니다. 여기에서 호는 절단을 생성하는 공작물로 점프합니다. 노즐의 역할은 호의 초점을 맞추고 호의 두께를 결정하는 것입니다. 더 두꺼운 재료의 경우 더 넓은 노즐이 필요하고 더 얇은 재료와 더 정밀한 절단의 경우 더 얇은 노즐이 선호됩니다. 이제 조각이 절단되고 있으므로 뜨거운 용융 재료가 조각 뒷면을 통해 분사되어 소모품에 매우 뜨거운 조건을 초래합니다. 여기서 쉴드가 등장합니다. 실드의 주요 임무는 토치의 소모품을 보호하는 것입니다. 이것은 가스가 노즐을 따라 이동하도록 하여 열 장벽을 만들고 플라즈마의 아크를 집중시켜 더욱 안전하고 정밀한 제트를 생성합니다.

플라즈마 절단 능력.

다른 절단 옵션을 고려할 때 플라즈마 절단기는 단순성과 비용 효율성 면에서 다른 작업보다 우위에 있습니다. 이것이 플라즈마 절단이 인기 있는 이유입니다. 그러나 플라즈마 절단에는 몇 가지 단점이 있습니다. 위에서 언급한 첫 번째 제한 사항은 전도성 금속만 제대로 절단할 수 있다는 것입니다. 고압수와 연마재만을 사용하기 때문에 다양한 재료를 절단할 수 있는 워터젯과 달리 두 번째로 눈에 띄는 제한은 절단 품질입니다. 소비자가 컷에서 찾는 두 가지 주요 요소는 드로스입니다. 및 베벨 . 찌꺼기는 절단이 이루어지는 용융 재료의 축적입니다. 이렇게 하면 만듭니다 절단면이 들쭉날쭉하고 재료의 다른 부분보다 두껍습니다. 이에 대한 빠른 수정은 단순히 찌꺼기를 갈아서 부드러운 가장자리를 만드는 것입니다. 경사 완성된 모서리가 놓이는 각도입니다. 품질 절단은 완벽한 평평한 모서리를 남깁니다. 그러나 플라즈마는 비스듬한 모서리를 남깁니다. 이는 드로스와 마찬가지로 재료 두께에 따라 달라질 수 있습니다. 재료가 두꺼울수록 이러한 속성이 더 심각할 수 있습니다. 이러한 부정적인 절단 속성의 대부분은 적절한 전류 및 노즐 조합을 통해 해결할 수 있습니다. 사용 중인 기계 및 재료에 가장 적합한 것이 무엇인지 테스트하는 것과 함께. 테스트 절단은 일반적으로 최상의 토치 높이, 암페어 및 노즐 조합을 결정하는 플라즈마 절단기를 설정할 때 수행됩니다. 도움이 될 수 있는 또 다른 중요한 속성은 사용 중인 가스의 유형입니다. 절단하는 부위에 따라 사용되는 가스의 종류가 달라집니다. 기체의 가장 흔한 형태는 공기입니다. 그러나 재료 두께 범위는 제한되며 더 두꺼운 재료에는 다른 가스가 필요합니다. 완전히 최적화되면 휴대용 토치는 최대 1.5인치, 산업용 토치는 최대 6인치를 절단할 수 있습니다. 플라즈마 절단기를 처음 실행할 때 테스트를 수행하고 최상의 절단을 허용하는 가스, 암페어 및 노즐의 최상의 조합을 파악해야 합니다.

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결론.

플라즈마 절단은 수년에 걸쳐 기하급수적으로 발전했으며 위에서 설명한 절단 제한에도 불구하고 플라즈마 절단은 다른 절단 작업과 나란히 서 있습니다. 절단 품질과 가격을 보면 플라즈마 절단이 대부분의 절단 작업에 가장 적합한 작업임이 분명합니다. 이제 플라즈마 절단이 무엇이며 어떻게 작동하는지 명확해야 합니다. 이러한 지식이 있으면 필요에 맞는 플라즈마 절단기를 구입하고 자신 있게 작동할 수 있다는 확신을 가질 수 있습니다.

니콜라스 키니,
Nicholas는 Diamond Manufacturing Company에서 기계 엔지니어로 고용되었습니다. 그의 책임/경험에는 터렛 및 파이버 레이저의 CNC 프로그래밍이 포함됩니다. 업무 외 시간에는 기계가공, 플라즈마 절단 및 트랙터 트레일러용 전기기계식 잭나이핑 방지 시스템의 발명 작업을 즐깁니다.