짧은 대답: 플라즈마 아크는 고체 금속 대신 이온화된 가스 기둥을 통해 이동하는 전기 방전입니다. 작은 노즐 구멍으로 제한된 이 기둥은 약 15,000~30,000°C(모든 엔지니어링 금속을 녹일 수 있을 만큼 뜨거운)의 제트가 되며, 이러한 단일 특성으로 인해 하나의 물리적 효과가 40mm 플레이트를 통과하고 6mm 스테인레스 튜브에 깨끗한 루트 패스를 둘 수 있습니다.
제조 장비를 지정, 구매 또는 실행하는 경우 플라즈마 아크가 무엇인지, 거의 항상 어떤 아크가 필요한지, 어떤 전류에서, 어떤 가스를 사용하고, 어떤 기계에서 사용하는지에 대한 유용한 질문이 있습니다. 다음은 정의, 아크가 형성되는 방식, 작업 현장에 실제로 나타나는 변형, 절단 및 용접 의무가 다른 곳, 구매 주문서에 서명하기 전에 공급업체와 논의할 가치가 있는 사양입니다.
플라즈마 아크가 실제로 무엇인지
플라즈마 아크는 전도성 경로가 자유 전자, 양이온 및 중성 입자로 분리될 때까지 가열된 가스인 지속적인 전기 방전입니다. 아크가 발생하면 전극과 공작물 사이에 기계적 접촉이 필요하지 않습니다.
두 가지 디자인 특징으로 TIG 또는 스틱 아크와 차별화됩니다. 아크는 기계적으로 수축됩니다. 구리 노즐은 좁은 오리피스를 통해 방전을 강제하여 자유 연소 아크보다 훨씬 높은 전류 밀도와 코어 온도를 높입니다. 그리고 전극은 가공물에서 떨어진 토치 본체 내부에 위치하므로 아크 분위기가 아닌 보호 가스가 용접 풀이나 절단면을 보호합니다.
견적을 비교할 때 유용한 작업 번호:
- 중심부 온도: 대략 15,000~30,000°C.
- 아크 기둥 직경: 약 1~5mm, 오리피스 크기, 가스 흐름 및 전류에 따라 설정됩니다.
- 절단 범위: 30-400A는 얇은 시트부터 약 50mm 탄소강까지 덮습니다. 고화질 시스템은 스테인리스에서 더욱 발전합니다.
- 용접 범위: 약 0.1mm 호일에서 위쪽으로 마이크로 플라즈마; 단일 패스로 약 10~12mm의 키홀 용접.
호가 형성되는 과정, 단계별
형성은 고정된 순서를 따르며 모든 단계의 결함은 시작 실패 또는 안정을 거부하는 아크로 나타납니다.
- 가스는 경로를 설정합니다. 압축 공기, 질소, 아르곤 또는 아르곤-수소 혼합물은 제어된 속도와 소용돌이로 토치를 통해 흐릅니다.
- 이온화가 시작됩니다. 고주파 스파크 또는 짧은 전극-노즐 접촉으로 첫 번째 전자가 방출됩니다.
- 현재가 이어집니다. DC 전원은 방전을 유지하고 고주파 회로는 꺼집니다.
- 수축 및 시준. 노즐과 가스 소용돌이는 아크를 집중된 에너지 지점으로 압축합니다.
- 공작물로 옮깁니다. 절단 및 플라즈마 아크 용접에서 아크 루트는 플레이트에 부착되고 복귀 경로는 작업 리드를 통과합니다. 그 순간 이전에는 단지 파일럿 호일 뿐입니다.
여러분이 만나게 될 플라즈마 아크 변형
대부분의 생산 오류는 이러한 모드를 혼동하는 데서 발생합니다. 이는 상호 교환이 불가능하며 이중 아크는 전혀 프로세스가 아닙니다. 실시간으로 발생하는 손상입니다.
| 아크 유형 | 현재 경로 | 일반적인 산업용 |
|---|---|---|
| 전송된 호 | 공작물에 대한 전극 | 플라즈마 절단, 플라즈마 아크 용접, 가우징 |
| 비이송 아크 | 노즐에 전극 | 플라즈마 분사, 토치 가열, 가스 처리 |
| 파일럿 아크 | 노즐에 전극 at low current | 시동 지원; 페인트가 칠해진, 녹슨 또는 코팅된 판 절단 |
| 이중 아크 | 노즐에서 공작물까지의 기생 아크 | 노즐을 침식하고 절단을 약화시키는 결함 |
| 글라이딩 아크 | 빠른 가스 흐름에서 발산 전극을 따라 늘어난 아크 | 표면 활성화, 가스 컨디셔닝, 실험실 작업 |
절단 및 용접: 동일한 아크, 다른 임무
하나의 전원 공급 장치 제품군이 두 가지 모두를 지원할 수 있지만 작동 범위는 완전히 다릅니다. 절단은 에너지 밀도와 가스 흐름을 최대화하므로 제트가 절단된 부분에서 용융 금속을 불어냅니다. 용접에서는 구멍을 뚫지 않고 녹는 저난류, 엄격하게 제어되는 기둥이 필요합니다. 두 가지 듀티 사이클을 혼합하는 것이 소모품을 소모하는 가장 빠른 방법입니다.
| 매개변수 | 플라즈마 절단 | 플라즈마 아크 용접 |
|---|---|---|
| 아크 모드 | 전사, 높은 전류 밀도 | 전달됨, 수축됨, 낮은 난기류 |
| 일반적인 전류 | 30~400A | 0.1–200 A, 마이크로 플라즈마 - 키홀 PAW |
| 가스 | 공기, 질소, 산소, 아르곤-수소 | 아르곤, 아르곤-수소 및 헬륨 혼합물 |
| 소재 | 모든 전도성 금속 | 스테인레스, 티타늄, 니켈 합금, 탄소강 |
| 두께 | 0.5mm ~ 50mm 이상 | 0.1mm 포일 ~ 약 12mm 열쇠 구멍 |
| 주요 품질 문제 | 드로스, 베벨 각도, 커프 폭 | 다공성, 열쇠 구멍 붕괴, 비드 프로필 |
플라즈마 아크가 유지되는 곳
원형 조인트를 절단하거나 용접해야 하는 모든 곳에서는 기계화 플라즈마 아크가 반복성 측면에서 유리합니다. 저장 탱크 및 압력 용기, 프로세스 파이프 스풀, 윈드 타워 섹션, H빔 및 구조용 강철, 장비 및 항공우주 작업용 얇은 시트.
탱크와 포탄 작업이 전형적인 경우입니다. 플라즈마 또는 수중 아크 헤드는 이음새를 따라 흐르고 쉘은 그 아래에서 회전하므로 아크 루트는 모든 패스에서 동일한 위치에 도달합니다. 이는 회전 자체에 부담을 줍니다. 롤러 런아웃, 드라이브 부드러움 및 속도 유지 모두가 비드 외관에 직접적으로 나타납니다. 유압식 리프팅 기능을 갖춘 장착 회전 장치는 대부분의 중간 크기 혈관 직경을 커버합니다. 해당 선택의 이면에 있는 작업 현장 추론은 이 노트에 설명되어 있습니다. 용접 회전 장치는 탱크 및 파이프 제조를 변경합니다. .
유압 리프팅 및 수동 궤도 이동 기능을 갖춘 40T Fit-Up 용접 회전 장치 유압식 높이 조정, 수동 레일 이동, 탱크 및 용기 이음매에 대한 가변 속도 회전을 통해 40톤 원통형 작업물 장착 및 용접을 처리합니다. 제품보기 → 모든 공작물이 원통형인 것은 아닙니다. 펌프 하우징, 프레임 및 밸브 본체의 경우 용접 포지셔너는 조인트를 수축 아크가 선호하는 편평한 위치 또는 수평 위치로 바꾸고, 서보 제어 틸트 및 회전은 1도 미만의 각도를 유지합니다. 이는 열쇠 구멍 너비가 몇 밀리미터에 불과한 경우 중요합니다.
1T 서보 제어 용접 포지셔너 비원통형 부품용 1톤 서보 포지셔너는 자동 용접에서 토치 정렬을 유지하기 위해 0~105° 기울기와 연속 360° 회전을 제공합니다. 제품보기 → 긴 직선 솔기는 일반적으로 베드 또는 롤러 세트 위의 기둥과 붐에 토치를 운반하여 실행됩니다. 전기 궤도 이동을 통해 로드 시 헤드 스윙이 명확해지고 프로그래밍된 동일한 각도로 돌아갈 수 있으므로 부품 간 설정 시간이 단축됩니다.
4030 전기 궤도 운동을 갖춘 맞춤형 컬럼 및 붐 자동 용접을 위한 맞춤형 컬럼 및 붐, 전기 궤도 이동을 통해 긴 직선 솔기를 배치하고 부품 간 속도를 설정합니다. 제품보기 → 풍력 타워 생산은 이 세 가지를 모두 결합합니다. 쉘은 회전자에 장착되고 세로 이음매는 붐 아래로 이동하며 아크 공정(플라즈마, 수중 아크 또는 하이브리드)은 침투 및 이동 속도를 위해 선택됩니다. 프로세스 트레이드오프는 다음 기사에서 다룹니다. 풍력발전용 용접기술 .
구매 전 확인해야 할 사항
플라즈마 아크 품질은 데모 부분이 아닌 사양서에 따라 결정됩니다. 6가지 항목이 가장 중요합니다.
- 실제 전류에서의 듀티 사이클. 60% 듀티 등급의 200A 기계는 100% 등급의 기계와 다릅니다.
- 절단 미터당 토치 냉각 및 소모품 비용. 수냉식 토치는 비용이 더 많이 들고 대략 100A 이상에서 훨씬 더 오래 지속됩니다.
- 가스 공급 및 순도. 오염과 압력 강하는 불안정한 아크의 가장 일반적인 원인 중 두 가지입니다.
- 모션 정확도. 기계 용접의 경우 ±0.1mm 이상의 서보 위치 지정과 부하 시 반복 가능한 속도를 찾으십시오.
- 여유가 있는 적재 용량. 평균적인 것이 아닌 가장 무거운 공작물과 툴링을 위한 크기 회전 장치 및 포지셔너입니다.
- 인증 및 문서화. CE 마크, 테스트 기록, 공장 방문을 통해 브로셔 이상의 정보를 얻을 수 있습니다.
일반적인 플라즈마 아크 결함 진단
대부분의 결함에는 짧은 원인 목록이 있으며 일반적으로 가장 저렴한 수정 사항이 올바른 수정 사항입니다.
- 절단면 아래쪽의 드로스: 이동 속도가 너무 느리거나, 전류가 너무 낮거나, 스탠드오프가 과도합니다.
- 이중 아크: 노즐이 마모되었거나 잘못되었거나, 스탠드오프가 충분하지 않거나, 가스 라인에 습기가 있습니다.
- 짧은 소모품 수명: 냉각수 흐름 불량, 가스 오염 또는 너무 낮은 높이의 피어싱.
- 용접 시 아크 원더 또는 키홀 붕괴: 잘못된 가스 흐름, 작업물에 자기 축적 또는 준비되지 않은 조인트 간격.
- PAW 용접의 다공성: 차폐 범위 손실, 수소 픽업 또는 너무 긴 아크 길이.
자주 묻는 질문
플라즈마 아크가 TIG 아크보다 더 뜨겁습니까?
예, 일반적으로 2배 이상입니다. 자유 연소 TIG 아크는 약 10,000~11,000°C에 위치하는 반면, 수축된 플라즈마 아크는 15,000°C 이상에 도달합니다. 장점은 열뿐만 아니라 집중입니다. 에너지는 좁은 기둥에 도달합니다.
플라즈마 아크는 모든 재료를 절단할 수 있습니까?
아니요. 전송된 아크 절단에는 전류가 작업 리드를 통해 되돌아와야 하므로 전기 전도성 작업물이 필요합니다. 유리, 세라믹 및 대부분의 플라스틱은 이 방법으로 절단할 수 없습니다.
토치에 파일럿 아크가 필요한 이유는 무엇입니까?
파일럿 아크는 낮은 전류에서 가스 경로를 이온화하므로 토치가 플레이트에 도달하는 순간 메인 아크가 전달될 수 있습니다. 또한 토치가 시작을 방해할 수 있는 페인트칠된 표면, 녹슨 표면 또는 코팅된 표면에서도 토치를 시작할 수 있습니다.
플라즈마 아크 용접은 TIG의 변형에 불과합니까?
아니요. TIG는 아크가 자유롭게 퍼지도록 하는 반면 PAW는 아크를 노즐을 통해 강제로 통과시킵니다. 그 결과 기둥의 밀도가 높아지고 단일 패스 침투를 위한 키홀 모드가 제공되며 호 길이에 대한 민감도가 훨씬 낮아졌습니다.
플라즈마 절단은 수중에서도 작동합니까?
예. 수중 절단은 소음, 연기 및 자외선 복사를 감소시키므로 조선소 및 공장에서 스테인레스 또는 도장된 판을 절단하는 것이 일반적입니다.
결론
플라즈마 아크는 이온화된 가스를 통한 제한된 방전이며 두 가지 산업 작업은 절단과 용접입니다. 절단에는 최대 에너지 밀도와 가스 흐름이 필요합니다. 용접에는 안정적이고 정확하게 배치된 컬럼이 필요합니다. 둘 사이에는 절차에 따라 정확히 있어야 하는 위치에 아크 루트를 고정하는 회전 장치, 포지셔너 및 기둥 붐과 같은 기계 장치가 있습니다. 호 매개변수를 올바르게 얻은 다음 모션을 반복 가능하게 만들면 프로세스가 부품마다 예측 가능해집니다.
