플라즈마 아크 가공(PAM)이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

오늘 우리는 플라즈마 아크 가공(PAM), 그 작동, 응용, 장점, 단점에 대해 배울 것입니다. 그래서, 당신은 무엇을 기다리고 있습니까? 시작하겠습니다.

플라즈마란 무엇입니까?

플라즈마 아크 머시닝(Plasma Arc Machining)이라는 단어를 들을 때마다 우리는 먼저 플라즈마가 무엇인지 생각합니다. 그럼 플라즈마가 무엇인지 자세히 살펴볼까요?

기체나 공기가 고온으로 가열되면 원자 간의 충돌 횟수가 증가합니다. 가스를 5500ºC 이상으로 가열하면 부분적으로 양이온, 음이온 및 중성 이온으로 이온화됩니다. 가스를 11000ºC 이상으로 더 가열하면 완전히 이온화됩니다. 이렇게 완전히 이온화된 가스를 플라즈마라고 합니다. 플라즈마 상태는 11,000ºC ~ 28,000ºC 사이의 온도입니다.

플라즈마 아크 가공이란 ?

기본적으로 PAM(Plasma Arc Machining)은 플라즈마 아크, 텅스텐 불활성 가스 아크 또는 토치로 금속을 절단하는 금속 절단 공정입니다. 주로 옥시아세틸렌 토치로 절단할 수 없는 금속에 사용됩니다. PAM이 언제 도입되었는지 아십니까? 음, PAM은 아크 용접에 도움이 되고 전류 공급이 덜 필요한 방법으로 1964년 산업계에 도입되었습니다. 플라즈마 아크 가공은 PAM이라고도 합니다. PAM에서는 재료에 따라 다른 가스가 사용됩니다. 다른 재료는 공작물을 의미합니다. 공작물은 알루미늄, 철 또는 강철로 구성될 수 있습니다. 예를 들어, 알루미늄의 경우 질소가 사용되고 아르곤의 경우 수소가 사용됩니다. 대부분의 경우 질소와 수소가 사용됩니다. 플라즈마 아크 용접은 고온 가스의 고속 제트를 사용하여 경로에 있는 재료를 녹이고 변위시킵니다.

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건설

플라즈마 아크 가공은 플라즈마 건으로 구성됩니다. 플라즈마 건에는 챔버에 위치한 텅스텐으로 구성된 전극이 있습니다. 여기서, 이 텅스텐 전극은 DC 전원 공급 장치의 음극 단자에 연결됩니다. 따라서 텅스텐은 음극으로 작용합니다. DC 전원 공급 장치의 양극 단자가 노즐에 연결되어 있는 동안. 따라서 플라즈마 건의 노즐은 양극 역할을 합니다.

플라즈마 아크 가공 작업

시스템에 전원을 공급하면 음극 텅스텐 전극과 양극 노즐 사이에 전기 아크가 발생합니다. 가스가 플라즈마와 접촉함에 따라 가스 원자와 전기 아크의 전자 사이에 충돌이 발생하여 결과적으로 이온화된 가스를 얻습니다. 즉, 플라즈마 아크 가공에 대해 원하는 플라즈마 상태를 얻는다는 의미입니다. 이제 이 플라즈마는 고속으로 공작물을 겨냥하고 가공 프로세스가 시작됩니다. 한 가지 주의할 점은 플라즈마 상태를 얻기 위해 높은 전위차가 적용된다는 것입니다.

전체 과정에서 고온 조건이 필요합니다. 뜨거운 가스가 노즐에서 나오므로 과열될 가능성이 있습니다. 이러한 과열을 방지하기 위해 워터자켓을 사용합니다.

다음은 고려해야 할 PAM과 관련된 일부 매개변수입니다.

• 전류:최대 500A
• 전압:30-250V
• 절단 속도:0.1-7.5m/min.
• 플레이트 두께:최대 200mm
• 전력 요구량:2 ~ 200KW
• 재질 제거율:150cm ³ /분
• 플라즈마 속도:500m/sec
• 가공물의 재질:앞에서 언급한 것처럼 모든 금속을 공작물의 재질로 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 알루미늄과 스테인리스 스틸은 이 프로세스에 적극 권장됩니다.

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장점

다음은 반드시 알아야 할 PAM의 장점입니다.

• 플라즈마 아크 가공에서는 단단하고 취성인 금속도 쉽게 가공할 수 있습니다.
• 거의 모든 금속에 적용 가능합니다.
• 이 프로세스의 가장 좋은 점은 높은 절단률을 얻을 수 있다는 것입니다.
• 작은 캐비티를 가공할 경우 치수 정확도가 향상됩니다.
• 이것은 수행하는 간단한 과정이며 매우 효율적인 과정입니다.
• 제트 엔진 블레이드의 자동 수리에 큰 역할을 합니다.

단점

플라즈마 아크 가공의 장점 외에도 다음과 같은 단점에 대해 논의해 보겠습니다.

• PAM에는 다양한 장비가 포함되지만 이 장비의 비용이 매우 높습니다.
• 이 전체 가공 공정은 많은 양의 불활성 가스를 소비합니다.
• 불필요한 더 좁은 표면의 생성이 발생합니다.
• PAM의 가장 해로운 부분은 표면에서 야금학적 변화가 일어난다는 것입니다.
• 운영자 또는 전체 프로세스를 처리하는 사람은 적절한 예방 조치를 취해야 합니다. 이 과정은 사람의 눈에 영향을 줄 수 있으므로 작업자는 적절한 Google 또는 헬멧을 착용해야 합니다.

애플리케이션 

• 주로 극저온, 고온 내식성 합금에 사용됩니다.
• 최대 8mm 두께의 티타늄 플레이트의 경우에도 사용됩니다.
• PAM은 원자력 잠수함 파이프 시스템 및 강철 로켓 모터 케이스 용접에 사용됩니다.
• PAM은 스테인리스 튜브 및 튜브 밀과 관련된 응용 분야에서 탁월합니다.

이 첨단 용접에서 Plasma Arc Machining은 큰 의미가 있습니다. 그러나 모든 응용 프로그램에서 매우 유용하다는 몇 가지 단점이 있습니다.

그래서 오늘은 플라즈마 아크 머시닝(Plasma Arc Machining)에 대해 알아보았습니다. 이 기사를 읽은 후 가치 있는 지식을 얻었다면 이 기사를 공유하십시오. 나눔은 배려입니다!