초보자를 위한 플라즈마 절단기 설치, 디버깅, 사용 완벽 가이드

플라즈마 절단기란?

플라즈마 절단기는 플라즈마 절단 기술을 이용해 아르곤, 수소, 질소, 산소, 공기, 수증기 및 혼합 가스의 플라즈마 아크 열로 금속 공작물의 절단부를 용해 및 증발시켜 절개부를 형성하는 전동 공구입니다.

플라즈마 절단기 작동 원리

플라즈마 절단기는 다양한 형태와 크기로 제공됩니다. 로봇 팔로 정밀 절단을 제어하는 대형 CNC 플라즈마 절단 테이블부터 수공 작업장에 적합한 핸드헬드형까지 다양합니다. 크기에 관계없이 모든 플라즈마 절단기는 동일한 원리를 기반으로 하며 구조 설계도 대략 비슷합니다.

플라즈마 절단기 작동 시, 질소, 아르곤, 산소 등 압축 가스를 좁은 파이프로 보냅니다. 파이프 중앙에 음극이 위치하며, 음극에 전원을 공급하고 노즐 개구부가 금속에 접촉하면 전도 루프가 형성되어 전극과 금속 사이에 고에너지 전기 스파크가 발생합니다. 불활성 가스가 파이프를 통과하면서 전기 스파크가 가스를 가열해 물질의 제4상태(플라즈마)에 도달시킵니다. 이 반응으로 약 16,649°C 온도, 초속 6,096m의 플라즈마 스트림이 생성되어 금속을 신속하게 슬래그로 만듭니다. 전류가 플라즈마 자체를 통해 흐르며, 전극에 지속적으로 전원이 공급되고 플라즈마가 금속과 접촉하는 한 아크 생성 주기는 지속됩니다. 이 접촉을 유지하면서 산화 등 플라즈마의 미지의 특성으로 인한 손상을 방지하기 위해, 절단기 노즐에는 또 다른 파이프 세트가 장착되어 있습니다. 이 파이프들은 지속적으로 보호 가스를 방출해 절단 영역을 보호합니다. 보호 가스 압력으로 기둥형 플라즈마의 반경을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 플라즈마 절단기 설치 위치는 대규모 전기 설비와 빈번한 전기 간섭이 있는 장소에서 멀리 떨어져 있어야 합니다.

플라즈마 절단기 용도

플라즈마 절단기는 탄소강, 스테인리스강, 철, 알루미늄, 구리, 티타늄, 니켈 등 금속 소재를 절단할 수 있으며, 기관차, 자동차, 압력 용기, 엔지니어링 기계, 원자력 산업, 일반 기계, 선박, 항공, 강철 구조 등 산업에서 널리 사용됩니다.

CNC 플라즈마 절단기 설치 방법

일상 생산 과정에서 플라즈마 절단기 사용 시 많은 분진이 발생하므로, 장비 작업장에 강력한 환기 장치를 설치해 CNC 플라즈마 절단기 절단 과정에서 발생하는 연기를 배출해야 합니다. 장비 전원 투입 전, 장비의 모든 스위치가 OFF 위치에 있고 플라즈마 전원 후면의 로터리 스위치가 수평 위치에 있는지 확인하십시오.

1. 메인 전원 스위치 캐비닛의 전원 공급을 켜 두 케이블에 전원이 공급되게 합니다.
2. 기계 제어 박스의 차단기를 ON 위치로 돌립니다.
3. 키 스위치로 CNC 컨트롤러 전원을 켜면 디스플레이에 메인 인터페이스가 나타납니다.
4. 플라즈마 전원 후면의 로터리 스위치를 90° 돌려 수직 위치로 설정합니다. 이때 플라즈마 전원 전면의 전원 표시등이 켜져야 합니다.
5. 에어 컴프레서(압축기 유량 1m³/min)를 켜고, 압력 제어 스위치를 조정해 컴프레서 출력 공기 압력이 6.1~8.2 Bar 사이가 되게 합니다. 공기 압력이 6.1 Bar 미만이면 절단 중 압력 저하로 절단 품질이 불안정해지며, 8.3 Bar 초과 시 플라즈마 전원의 에어 필터가 손상될 수 있습니다. 플라즈마 전원의 공기 압력 조절 노브를 조정해 압력을 5.5~6.0 Bar로 유지합니다. 플라즈마 전원 전류 조절/가스 테스트 노브를 가스 테스트 위치로 돌려 공기 압력이 5 Bar 미만으로 떨어지지 않는지 확인합니다. 압력이 5 Bar 미만이면 절단 품질이 심각하게 영향을 받으며, 심지어 플라즈마 전원이 작동을 멈출 수 있습니다.

작업 환경에서 공급 공기원의 청결도를 보장할 수 없는 경우, 플라즈마 전원 앞에 다단 결합 여과 시스템을 설치해야 합니다. 그렇지 않으면 오일, 수분, 먼지가 포함된 공기로 인해 절단 중 아크 장애, 절단 토치 손상 등 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.

플라즈마 절단을 사용하는 경우, 시동 준비가 완료되었습니다.

플라즈마 절단기 올바른 사용법

초보자든 CNC 머시니스트든, 플라즈마 절단기 조작 시 다음 7가지 팁을 반드시 준수해야 합니다.

1. 절단할 판재를 작업대의 적절한 위치에 놓고, 판재가 트랙에 닿지 않게 합니다.
2. 도면 또는 소프트웨어에 따라 프로그램을 작성하고, 필요시 공차 절단을 수행해 프로그래밍 정확도를 확인합니다.
3. 절단 시 플라즈마 절단기를 먼저 시작하고, 진입점을 찾아 절단 파라미터를 조정한 뒤 에어 소스를 켜고 플라즈마 절단기를 시작해 프로그램으로 절단을 제어합니다.
4. 절단 중 절단된 판재와 랙 레일 위에 서는 것을 엄금하며, 전기 부품과 전송 부품을 건드리지 않습니다.
5. 전송 랙, 가이드 레일, 전송 강철 벨트를 항상 깨끗하게 유지해 조작 정밀도를 보장합니다.
6. 콘솔의 청소와 유지보수에 특별히 주의하고, 전문 기술 인력의 지도와 지원 하에 가공과 프로그래밍을 수행합니다.
7. 크레인으로 판재를 들어 올릴 때 크레인 조작 안전 기술 규정과 지상(후크) 조작 규정을 엄격히 준수하고 긴밀히 협조합니다.

플라즈마 절단기 사용 시 주의사항

작동 중 절단기 내부의 먼지와 부품의 오물을 정기적으로 청소하고, 전선 노후 여부를 확인합니다. 접지선과 공작물의 불량 접촉. 접지는 절단 전 필수적인 준비 사항입니다. 전용 접지 도구를 사용하지 않거나, 공작물 표면의 절연체, 장기 사용으로 심각하게 노후된 접지선 등은 접지선과 공작물 간 불량 접촉을 초래합니다. 전용 접지 도구를 사용하고, 접지선과 공작물 표면에 영향을 주는 절연체가 있는지 확인하며, 노후된 접지선 사용을 피해야 합니다. 스파크 발생기가 자동으로 아크를 차단할 수 없을 때, 플라즈마 절단기는 먼저 플라즈마 아크를 점화해야 합니다. 고주파 발진기가 전극과 노즐 내벽 사이의 가스를 고주파 방전으로 부분 이온화해 작은 아크를 형성합니다. 작은 아크가 압축 공기 작용으로 노즐에서 분출돼 플라즈마 아크를 점화하는데, 이것이 스파크 발생기의 주된 임무입니다.

1. 올바른 플라즈마 가스 압력과 유량 보장: 플라즈마의 올바른 가스 압력과 유량은 소모품 수명에 매우 중요합니다. 공기 압력이 너무 높으면 전극 수명이 크게 단축되고, 너무 낮으면 노즐 수명에 영향을 줍니다.
2. 합리적인 절단 거리 사용: 매뉴얼 요구사항에 따라 합리적인 절단 거리를 사용합니다. 절단 거리는 절단 노즐과 공작물 표면 사이의 거리입니다. 천공 시 정상 절단 거리의 2배 또는 플라즈마 아크 전송의 최대 높이를 사용해 보십시오.
3. 천공 두께는 기계 시스템 허용 범위 내: 플라즈마 절단기는 작업 두께를 초과하는 강판을 천공할 수 없습니다. 일반적인 천공 두께는 정상 절단 두께의 1/2입니다.
4. 노즐 과부하 금지: 노즐이 과부하 상태(노즐 작업 전류 초과)면 노즐이 빠르게 손상됩니다. 전류 강도는 노즐 작업 전류의 95%로 설정해야 합니다. 예: 100A 노즐의 전류 강도는 95A로 설정.
5. 플라즈마 가스 건조하고 깨끗하게 유지: 플라즈마 시스템은 건조하고 깨끗한 플라즈마 가스로 작동해야 합니다. 더러운 가스는 보통 가스 압축 시스템 문제로, 소모품 수명을 단축시키고 비정상적 손상을 유발합니다. 가스 품질 테스트 방법: 절단 토치를 테스트 상태에 두고 그 아래에 거울을 놓아 절단 토치의 가스를 소모시킵니다. 거울에 수증기와 안개가 나타나면 원인을 찾아 수정해야 합니다.
6. 가장자리에서 절단 시작: 가능하면 천공 절단 대신 가장자리에서 절단을 시작하십시오. 가장자리를 시작점으로 사용하면 소모품 수명이 연장됩니다. 올바른 방법은 플라즈마 아크 시작 전 노즐을 공작물 가장자리에 직접 겨냥하는 것입니다.
7. 플라즈마 아크 연장 방지: 플라즈마 아크가 연장돼 공작물 표면에 접촉하면, 절단 시작과 끝에서 이러한 연장이 발생해 노즐에 비정상적 손상을 줍니다. 올바른 가장자리 시작 기술과 적절한 "아크 차단" 신호 시간 선택으로 이 문제를 방지할 수 있습니다.
8. 불필요한 "아크 시작(또는 아크 가이드)" 시간 단축: 아크 시작 시 노즐과 전극이 매우 빠르게 소모됩니다. 시작 전 절단 토치를 금속 절단 보행 거리 내에 위치시켜야 합니다.
9. 보호 쉘에 스플래시 방지 화학 코팅 적용: 스플래시 방지 코팅은 보호 쉘의 슬래그 축적을 줄여줍니다. 단, 스플래시 방지 페인트 도포 전 보호 쉘을 토치에서 반드시 분리해야 합니다.
10. 보호 쉘의 슬래그 제거: 정기적으로 보호 쉘의 슬래그를 제거하십시오.