Yonglihao Machinery متخصصة في التصنيع السريع. نستخدم في المقام الأول القطع بالليزر للحصول على أشكال دقيقة وسريعة. ومع ذلك، تبدأ العديد من المشاريع بألواح سميكة، وغالبًا ما تتطلب الأجزاء كبيرة الحجم قطعًا حراريًا أولًا.
تفصل تقنيات القطع بالبلازما واللهب الفولاذ بسرعة، لكنها تعمل بطرق مختلفة، وتنتج حوافًا مختلفة. اختيار العملية الخاطئة يكلفك وقتًا، وقد تواجه لاحقًا مشاكل في الصقل أو التشوه أو عدم دقة التركيب.
يركز هذا الدليل على قرار واحد. القطع بالبلازما مقابل القطع باللهب - ما الذي يجب عليك اختياره؟ نتناول أولاً النظرية الأساسية. ثم نناقش الاختلافات والاختيار وحل المشكلات.
أيهما يجب أن تختار؟
اختر تقنية البلازما للمعادن الموصلة الرقيقة إلى المتوسطة. فهي توفر حافة أنظف وتحكمًا أفضل.
اختر القطع باللهب للفولاذ الكربوني السميك. فهو مثالي لسهولة النقل وانخفاض التكلفة.
تذكر هذا: تتفوق تقنية البلازما من حيث تعدد الاستخدامات وجودة الحواف. بينما تتفوق تقنية اللهب من حيث سماكة الفولاذ الكربوني وسهولة الحمل.
|
متطلبات الوظيفة |
عادةً ما يكون البلازما هو الخيار الأفضل |
اللهب هو الخيار الأنسب عادةً |
|---|---|---|
|
مادة |
المعادن الموصلة (الفولاذ الطري، الفولاذ المقاوم للصدأ، الألومنيوم، النحاس). |
الفولاذ الكربوني، والفولاذ منخفض السبائك، والحديد الزهر. |
|
سماكة |
صفيحة رقيقة إلى متوسطة السماكة. جودة الحواف مهمة هنا. |
ألواح سميكة (غالباً ما يزيد سمكها عن 1 بوصة / 25 مم). أقسام ثقيلة. |
|
تنظيف الحواف |
تريد تقليل عملية الطحن. أنت بحاجة إلى شق أضيق. |
يُسمح بعرض شق أكبر. يمكنك إزالة الخبث والقشور. |
|
موقع العمل |
طاقة مستقرة. إعداد ورشة عمل مُحكم. |
العمل الميداني. أنت بحاجة إلى التنقل ولديك قدرة محدودة. |
|
التركيز على التكلفة |
تساهم التكاليف المرتفعة في زيادة الإنتاجية. |
أقل تكلفة أولية. يستخدم الأكسجين وغاز الوقود. |
ما هو القطع بالبلازما؟
يُعدّ القطع بالبلازما أفضل طريقة حرارية للقطع السريع، وهو فعال للغاية مع المعادن الموصلة. تعتمد هذه الطريقة على قوس كهربائي وغاز متأين، مما يُنتج تيارًا من البلازما. يعمل هذا التيار على صهر المعدن، ثم يدفعه خارج منطقة القطع.
يتدفق غاز مضغوط عبر فوهة ضيقة. غالبًا ما يكون هذا الغاز هواءً أو نيتروجينًا أو أكسجينًا أو أرجونًا. يحوّل تيار كهربائي الغاز إلى بلازما. يربط مشبك تأريض قطعة العمل بالدائرة الكهربائية. تصل درجات حرارة قوس البلازما إلى حوالي 30000 درجة فهرنهايت. وتفسر هذه الحرارة العالية السرعة على المواد الرقيقة.
تُسهّل طاولات التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) أتمتة قطع البلازما. ويساعد برنامج التداخل في الحصول على أشكال متكررة. وتعتمد جودة القطع على المواد المستهلكة والإعداد. وتُشكّل الفوهة والإلكترود القوس الكهربائي. وتُسبب المواد المستهلكة البالية مشاكل، فقد تلاحظ زيادة في الشطف أو خشونة الحواف، وقد يتغير عرض القطع أيضًا.
للبلازما حدّان عمليان. أولاً، يجب أن تكون المادة موصلة للكهرباء لإتمام الدائرة. ثانياً، يصعب قطع الصفائح السميكة. مع أنه يمكن فصلها، إلا أن ذلك يزيد من شطف الحواف وتكوّن الخبث، ما يجعل التحكم في تآكل المواد المستهلكة أكثر صعوبة.
ما هو القطع باللهب؟
يُعدّ القطع باللهب (الأكسجين والوقود) الأنسب للفولاذ الكربوني السميك، كما أنه مثاليٌّ عندما تكون سهولة النقل مهمة. يستخدم هذا الأسلوب غاز الوقود والأكسجين لتسخين الفولاذ مسبقًا، ثم يُوجّه تيارٌ من الأكسجين عالي الضغط نحو المعدن، مما يؤدي إلى أكسدته وطرد الخبث.
تبدأ عملية القطع بلهب محايد، حيث يُسخّن هذا اللهب الفولاذ إلى درجة حرارة اشتعاله، دون أن يُذيبه تمامًا. ثم يُشغّل العامل تيار الأكسجين، مما يُكثّف التفاعل. إن عملية "القطع" هي تفاعل أكسدة، وليست مجرد انصهار.
تشمل غازات الوقود الشائعة الأسيتيلين والبروبان والبروبيلين والغاز الطبيعي. وتؤثر هذه الغازات على سرعة التسخين المسبق وتكلفته. تُستخدم تقنية القطع باللهب لقطع الفولاذ السميك جدًا، لذا يلزم استخدام رؤوس القطع المناسبة ومعدلات تدفق الغاز الملائمة. تقطع العديد من ورش القطع سماكات تتجاوز بوصة واحدة، حيث تتراوح السماكات الممكنة بين ⅛ بوصة و22 بوصة. ويمكن لبعض التجهيزات قطع سماكات تصل إلى قدمين.
يُعدّ القطع باللهب فعالاً للغاية مع الصفائح السميكة، وهو سهل الاستخدام. لكنّ عيبه الرئيسي يكمن في نوع المادة، حيث يعمل بشكل أساسي مع الفولاذ الكربوني والحديد الزهر، كما يُمكن استخدامه مع أنواع الفولاذ منخفضة السبائك. وتُشكّل التأثيرات الحرارية مشكلة أخرى، إذ يُمكن أن يُخلّف طبقة منزوعة الكربون، كما يُوسّع نطاق المنطقة المتأثرة بالحرارة. لذا، تتطلب الأعمال الحساسة تنظيفاً دقيقاً.
القطع بالبلازما مقابل القطع باللهب: الاختلافات الرئيسية
توافق المواد
يعمل القطع بالبلازما على معظم المعادن الموصلة للكهرباء، بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم. أما القطع باللهب فهو مخصص في الغالب للفولاذ الكربوني، ولكنه يُستخدم أيضًا لقطع الحديد الزهر والفولاذ منخفض السبائك. يُعد القطع بالبلازما أكثر أمانًا في عمليات القطع التي تتضمن معادن مختلطة، حيث يقلل من مخاطر التخطيط.
السماكة وواقعية الحواف
يُعدّ القطع باللهب مناسبًا للصفائح السميكة، ويبقى سعره منخفضًا كلما زاد سمكها. أما القطع بالبلازما فهو الأنسب للصفائح الرقيقة والمتوسطة، حيث تحافظ على جودة حواف عالية. وتعمل التجهيزات النموذجية بشكل أفضل في نطاق معين. 3/16 بوصة (≈5 مم). يمكن للأنظمة المتطورة أن تكون أكثر سمكًا مع التحكم الجيد.
جودة القطع
تُنتج تقنية البلازما عادةً قطعًا أضيق، وتُخلّف كمية أقل من القشور، مما يُسرّع عملية التجميع والتشطيب. ويُساعد القوس الكهربائي المستقر والسرعة المناسبة على ذلك. تبقى الحواف نظيفة، مما يُقلل الحاجة إلى التجليخ. كما أن الحرارة المُدخلة أقل عند استخدامها مع القطع الرقيقة، وتكون منطقة التأثير الحراري أصغر.
يُخلّف القطع باللهب كمية أكبر من الخبث، ويُحدث قطعًا أوسع، كما يُضيف حرارةً أكبر، مما يُشوّه الأجزاء الرقيقة ويُوسّع منطقة التأثير الحراري. يلي ذلك اللحام أو التشغيل الآلي. وتؤثر حالة الحواف على التكلفة.
السرعة وإجمالي وقت العمل
تُعدّ تقنية البلازما أسرع على المواد الرقيقة، ويضمن التحكم باستخدام الحاسوب (CNC) دقتها. تنخفض سرعة البلازما على الفولاذ الكربوني السميك، ويزداد تنظيف الحواف المشطوفة. قد تكون تقنية اللهب أكثر إنتاجية بشكل عام. يجب مراعاة عمليات المناولة والتسخين المسبق والتشطيب.
التكلفة والأتمتة وقابلية النقل
أنظمة البلازما أغلى ثمناً، فهي تستخدم الكهرباء ومكونات مثل الأقطاب الكهربائية. أما معدات القطع باللهب فهي أرخص، وتستخدم الأكسجين وغاز الوقود. وتتراوح تكلفة وحدات البلازما الأساسية حول $850–$1,700. تكلفة مجموعات الأكسجين والوقود الأساسية $230–$500. تؤثر العلامة التجارية والسعة على هذه الأرقام.
تتناسب تقنية البلازما مع أنظمة التشغيل الآلي بشكل ممتاز. وتُعدّ دقة التكرار أمرًا بالغ الأهمية للعديد من الأجزاء. أما تقنية اللهب فتتميز بسهولة نقلها ميدانيًا، ويمكن استخدامها للأجزاء الكبيرة. ويُحدد سير العمل الخاص بك الطريقة الأنسب، كما أن نوع المادة المستخدمة له أهمية أيضًا.
كيف نختار عملياً؟
للاختيار بين القطع بالبلازما والقطع باللهب، ضع في اعتبارك العوامل الرئيسية الخمسة التالية بالترتيب:
- مادة: ابدأ بتحديد ما تحتاج إلى قطعه. يُعدّ القطع بالبلازما الأنسب للمعادن الموصلة للكهرباء مثل الفولاذ الطري، والفولاذ المقاوم للصدأ، والألومنيوم، والنحاس. أما القطع باللهب فهو مناسب في الغالب للفولاذ الكربوني، والفولاذ منخفض السبائك، والحديد الزهر.
- سماكة: قم بتقييم سُمك الصفيحة. تتفوق تقنية البلازما في قطع الصفائح الرقيقة والمتوسطة حيث تكون جودة الحواف مهمة. أما القطع باللهب فيتعامل بسهولة مع الصفائح السميكة (غالباً ما يزيد سُمكها عن 25 مم) والأجزاء الثقيلة.
- جودة الحواف: حدد مقدار التنظيف المطلوب للحواف. يوفر القطع بالبلازما حوافًا أنظف ويتطلب تجليخًا أقل. أما القطع باللهب فيترك شقًا أوسع ويتطلب إزالة كمية أكبر من الخبث والقشور.
- موقع: فكّر في مكان العمل. يُعدّ القطع بالبلازما أفضل إذا كان لديك مصدر طاقة مستقر وبيئة عمل مضبوطة. أما القطع باللهب فهو مثالي للعمل الميداني، حيث قد يكون سهولة النقل ومحدودية الطاقة عاملين مهمين.
- الأعمال اللاحقة: ضع في اعتبارك الخطوات التالية بعد القطع. إذا كانت مهمتك تتطلب تركيبًا دقيقًا وتقليلًا في عمليات التجليخ الثانوية، يُفضل استخدام البلازما. أما إذا كنت تستطيع التعامل مع تحضير إضافي للحواف أو تخطط لتصنيعها آليًا، فإن اللهب خيار جيد.
باتباع هذا الترتيب - المادة، والسماكة، وجودة الحواف، والموقع، والعمليات اللاحقة - ستتخذ القرار الأمثل لمشروعك. تجنب اختيار عملية لمجرد توفرها، لأن ذلك غالباً ما يؤدي إلى إعادة عمل إضافية.
المشاكل الشائعة
تُسبب عملية الإعداد معظم المشاكل. تحقق من الإعدادات لتجنب الهدر. أنت بحاجة إلى تهوية جيدة ومعدات وقاية شخصية. كلا العمليتين تُنتجان جزيئات ساخنة وأبخرة.
- بلازما: السرعة غير المناسبة تُسبب الخبث. وكذلك المواد الاستهلاكية البالية. تزداد زاوية الشطف إذا لم يكن الموقد مربعًا. ضعف التأريض يُؤثر سلبًا على الجودة. تحقق من جودة الهواء ومحاذاة الموقد. افحص المواد الاستهلاكية.
- لهب: يؤدي التسخين المسبق غير الكافي إلى تكوّن الخبث. كما يؤدي تدفق الأكسجين غير الصحيح إلى حواف خشنة. وتؤثر إدارة الحرارة على التشوه، ويحدث هذا في الأجزاء الرقيقة. لذا، افحص حالة رأس القطع. وتأكد من استقرار التسخين المسبق. وخطط لتسلسل القطع.
قبل البدء بأي عملية قطع، قم بإجراء الفحوصات التالية:
- تأكد من نوع المادة وسمكها أولاً.
- اختر حجم الفوهة المناسب للسمك. اضبط إعدادات الغاز.
- بالنسبة للبلازما، تأكد من نقاء الهواء. تأكد من وجود تأريض قوي.
- للحصول على لهب نظيف، استخدم طرفًا نظيفًا. تأكد من التسخين المسبق بشكل ثابت.
- قم بعمل قطع تجريبي. تحقق من الحافة واحتياجات التنظيف.
خاتمة
تُستخدم تقنيتا القطع بالبلازما والقطع باللهب لحل مشاكل مختلفة. تُعدّ تقنية البلازما الأنسب للمعادن الموصلة للكهرباء، فهي تقطع الصفائح الرقيقة بسرعة أكبر، وتُنتج حوافًا أنظف. أما تقنية القطع باللهب فهي مناسبة للفولاذ الكربوني السميك، وتتميز بسهولة نقلها وانخفاض تكلفتها.
Yonglihao Machinery يقدم خدمات القطع بالليزر المخصصة. نركز على النماذج الأولية والكميات الصغيرة. قد يتطلب الأمر أحيانًا استخدام القطع الحراري. نُطابق العملية مع المادة، ونُراعي متطلبات السماكة والجودة. هذا يضمن سرعة التسليم ويقلل من عمليات الطحن غير المتوقعة.
التعليمات
ما هو الفرق الرئيسي بين القطع بالبلازما والقطع باللهب؟
تستخدم تقنية البلازما قوسًا كهربائيًا، حيث تؤين الغاز لصهر المعدن. أما القطع باللهب فيستخدم الأكسجين والوقود، حيث يسخن الفولاذ مسبقًا، ثم يقوم تيار من الأكسجين بأكسدته. وتنتج هذه الآلية حوافًا مختلفة.
أي طريقة من طرق القطع أكثر دقة؟
يُعدّ القطع بالبلازما أكثر دقةً على الصفائح الرقيقة، إذ يُنتج قطعًا أضيق ويُقلّل التشوه. أما القطع باللهب فهو مناسب للهياكل الثقيلة، ولكنه يتطلب تنظيفًا أكثر دقة.
هل يمكن استخدام القطع بالبلازما على جميع المعادن؟
يعمل البلازما على المعادن الموصلة للكهرباء، مثل الفولاذ الطري والألومنيوم، وكذلك النحاس. لكنه لا يقطع المواد غير الموصلة. وتؤثر السماكة على جودة القطع.
ما هي أكبر مزايا القطع باللهب؟
يُعدّ القطع باللهب عمليةً سهلة النقل، بسيطةً وغير مكلفة، وتقطع الفولاذ الكربوني السميك بسهولة، على عكس الطرق الأخرى التي تواجه صعوبةً في ذلك. وهو شائع الاستخدام في أعمال الصيانة الميدانية.
هل القطع بالبلازما أسرع دائماً من القطع باللهب؟
تُعدّ تقنية البلازما أسرع على المواد الرقيقة، بينما قد تكون تقنية اللهب أسرع على الفولاذ السميك. ضع في اعتبارك إجمالي وقت العمل، بما في ذلك التنظيف وتشطيب الحواف. وتُحدد السماكة النتيجة.
ما هي التحضيرات اللازمة التي يجب أن أخطط لها؟
في حالة اللحام بالبلازما، أزل الخبث. افحص شطفة اللحام. في حالة اللحام باللهب، أزل الخبث والقشور. انتبه للمنطقة المتأثرة بالحرارة. تتطلب اللحامات الحساسة مزيدًا من التحضير.
ما هي اعتبارات السلامة الأكثر أهمية؟
تتضمن عملية القطع بالبلازما تيارًا عاليًا وخبثًا ساخنًا وأبخرة، لذا فإن التأريض والتهوية أمران بالغا الأهمية. أما القطع باللهب فيستخدم الأكسجين وغاز الوقود، لذا فإن فحص التسريبات، والحماية من الارتداد، ومكافحة الحرائق أمور ضرورية. في كلتا الحالتين، يجب استخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة وإبعاد المواد القابلة للاشتعال عن منطقة القطع.
