مقالات

چه تجهیزاتی در دستگاه برش هواگاز مورد استفاده قرار می‌گیرند؟

شرح مراحل تولید با دستگاه برش هوا گاز 

در صنایع برش فلزات یکی از ‌ماشین‌آلاتی که مورد استفاده قرار ‌می‌گیرد دستگاه برش هوا گاز است. در این بخش به معرفی محصول، مراحل برش و تجهیزات دستگاه برش هوا گاز پرداخته ‌می‌شود.

برش هوا گاز یکی از روش‌‌های برش فلزات، خصوصاً ورق‌های فلزی است. این روش نسبت به سایر روش‌‌های برش فلزات کم‌ دقت‌ تر و البته کم‌ هزینه‌ تر است. البته مشکل دقت برش بیشتر در برش هوا گاز دستی وجود دارد و در برش هوا گاز CNC، که در آن کنترل مشعل برش توسط یک کامپیوتر انجام ‌می‌شود، چنین مشکلی وجود ندارد. در این صنعت، اقتصادی‌ ترین روش برش ورق‌های فولادی با ضخامت 10 تا 300، برش هوا گاز است. برش هواگاز برای برش از سوخت (گاز یا مایع مثل گازوئیل) و اکسیژن استفاده ‌می‌کند. اکسیژن خالص ‌می‌تواند دمای ذوب را به‌ صورت محلی تا 3500 درجه سانتی گراد افزایش دهد، درحالی‌ که که محیط جوش در دمای اتاق قرار دارد. 

مراحل برش با دستگاه برش هوا گاز

در صنایع برش هوا گاز، ابتدا فلز توسط شعله تا دمای برافروختگی حرارت داده ‌می‌شود. این حرارت توسط سوزاندن سوخت ایجاد ‌می‌شود. پس‌ از آن که دمای قطعه به‌ اندازه کافی بالا رفت و ذوب اولیه ایجاد شد، اکسیژن خالص به محل برش دمیده ‌می‌شود. این اکسیژن با فلز داغ واکنش داده و اکسید فلز و گرما تولید ‌می‌کند. گرمای تولید شده باعث ‌می‌شود عمل برش در قطعه کار به طور پیوسته انجام شود. در نتیجه شعله مشعل فقط برش را شروع ‌می‌کند و دمای موردنیاز طی فرآیند تأمین ‌می‌شود. 

نقطه ذوب اکسید آهن تقریباً نصف مقدار نقطه ذوب آهن است. زمانی که آهن شروع به اشتعال ‌می‌کند، بلافاصله به اکسید آهن مایع تبدیل ‌می‌شود و به‌ تدریج به خارج از ناحیه برش جریان پیدا ‌می‌کند. اما مقداری از اکسید آهن بر روی قطعه کار باقی ‌می‌ماند و تبدیل به گل (خاکستر) سخت روی کار ‌می‌شود که با ضربه ی آرام یا سوهان‌ کاری از قطعه جدا ‌می‌شود.

تجهیزات ‌ماشین‌آلات برش هواگاز

• رگلاتور

در ‌ماشین‌آلات صنعتی برش هوا گاز، رگلاتورهای گاز تجهیزاتی هستند که فشار انواع گاز را کنترل و تنظیم ‌می‌کنند. در واقع رگلاتور، فشار گاز درون مخزن را به فشار گاز داخل شلنگ ‌می‌رساند. مقدار دبی خروجی گاز توسط اپراتور با شیرهای سوزنی انجام ‌می‌شود. رگلاتور‌ها دو گیج فشار دارند که یکی تعیین‌ کننده‌ی فشار سیلندر و دیگری تعیین‌ کننده‌ی فشار شلنگ است.

• شلنگ‌های گاز

شلنگ‌های مورد استفاده در دستگاه برش هوا گاز به‌ طور اختصاصی برای انتقال گاز ساخته ‌می‌شوند. این‌ شلنگ‌‌ها نسبت به انواع دیگر ضخیم تر هستند تا در برابر صدمه و نشتی گاز مقاومت بیشتری از خود نشان دهند. در ‌ماشین‌آلات برش هوا گاز، شلنگ‌ها معمولاً دوتایی هستند. تشخیص آن‌ها از یکدیگر به وسیله رنگشان انجام ‌می‌شود. البته در کشورهای مختلف رنگ‌‌های به‌کار رفته برای تشخیص شلنگ‌ها متفاوت است و از استاندارد آن کشور تبعیت ‌می‌کند. همچنین اتصالات آن‌‌ها به نحوی طراحی، ساخت و تولید شده که از جدا شدن اتفاقی شان جلوگیری ‌می‌کند. معمولاً اتصالات شلنگ اکسیژن راست گرد و گاز چپ گرد بسته ‌می‌شود.

• شیرهای یک طرفه در دستگاه برش هوا گاز

شیرهای یک‌ طرفه یا چک ولو شیر‌هایی هستند که فقط از یک جهت اجازه جریان سیال را ‌می‌دهد. گاز مورد استفاده در روش برش هوا گاز، استیلن است. این گاز قابلیت اشتعال و انفجار بالایی دارد. از طرفی شیرهای معمولی به علت عدم جلوگیری از بازگشت جریان، توانایی لازم برای جلوگیری از انفجار را ندارند. لذا از شیرهای یک طرفه استفاده ‌می‌شود تا در صورت ایجاد انفجار در مشعل، قبل از اینکه موج انفجار از شلنگ به قسمت تغذیه برسد، جلوی آن گرفته شود. 

• مشعل

مشعل دستگاهی است که با ترکیب مقدار معینی هوا با سوخت در یک فضای ایمن، انرژی شیمیایی سوخت را به انرژی گرمایی تبدیل می‌کند. این انرژی گرمایی توسط دو روش جابه‌ جایی و تشعشع به محیط اطراف انتقال داده می‌شود. در اثر احتراقی که درون مشعل رخ ‌می‌دهد، مقداری گاز نیز تولید می‌شود. 
در این خط تولید، کاربرد مشعل برش در دستگاه برش هواگاز به این صورت است که توسط حرارت شعله قسمت موردنظر گرم و پس از افزایش دمای آن، کاربر دستگیره مورد نظر برای دمیده شدن اکسیژن را فشار می‌دهد. ازنظر تئوری حرارت ایجاد شده در اثر سوختن آهن برای حرارت دادن باقیمانده قطعه تا رسیدن به دمای برافروختگی کافی است. بنابراین با شروع برش، تنها با دمیدن اکسیژن فرآیند برش باید به‌ صورت پیوسته ادامه یابد اما در عمل به دلیل وجود کثیفی‌ها و خاک بر روی قطعه، قطعه حرارت بیشتری جذب ‌می‌کند و وجود شعله مشعل برای از پیش گرم کردن فلز برای ادامه برش لازم خواهد بود.

• نازل

نازل همان محل خروج گاز از مشعل است. این قطعه با کوچک کردن سطح مقطع عبور جریان گاز، سرعت آن را افزایش ‌می‌دهد. برای کاربردهای مختلف، نازل‌های مختلفی استفاده ‌می‌شوند که تعدادی از آن‌ها در شکل زیر آمده اند.

سطح مقطع دایروی نازل به صورتی است که از مرکز آن گاز اکسیژن و از سایر خروجی‌‌های آن، که بر روی محیط سطح مقطع واقع‌ شده‌اند، ترکیب سوخت و گاز اکسیژن به بیرون دمیده ‌می‌شود. 

• سوخت مورد استفاده در دستگاه برش هواگاز

‌ماشین‌آلات برش هوا گاز از سوخت‌های مختلفی استفاده ‌می‌کنند. رایج ترین این سوخت‌ها استیلن است. گازهای دیگری که ممکن است در این صنعت استفاده شوند، عبارت اند از: پروپیلن، گاز مایع ، پروپان، گاز طبیعی و هیدروژن. دمای شعله پروپان تا 2253 درجه سانتی‌گراد، شعله هیدروژن تا 2800 درجه سانتی‌گراد و شعله استیلن تا 3500 درجه سانتی‌گراد ‌می‌رسد.

• دستگاه برش هواگاز CNC

همان‌ طور که پیشتر اشاره شد، یکی از نقاط ضعف برش هوا گاز، کم دقت بودن آن است. ایرادی که در ‌ماشین‌آلات صنعتی برش هوا گاز CNC تا حدود زیادی رفع شده است. برش با استفاده از دستگاه برش هوا گاز CNC به این صورت است که نقشه برش در نرم‌ افزارهای مخصوص به خود در رایانه کشیده شده و به کد‌های قابل‌ فهم برای دستگاه تبدیل ‌می‌شود. سپس مشعل دستگاه طبق نقشه داده شده روی ورق حرکت کرده و برش را انجام ‌می‌دهد. در این ‌ماشین‌آلات موقعیت (و حتی در بعضی موارد زاویه مشعل) توسط کامپیوتر کنترل ‌می‌شود تا دقت برش افزایش یابد. حرکت مشعل در صفحه افقی معمولاً روی دو ریل عمود بر هم و توسط مکانیزم‌هایی مثل بال اسکرو یا تسمه پولی انجام ‌می‌شود. 

سایت ماشین بازار محصولات و ‌ماشین‌آلات مورد نیاز تولیدکنندگان را معرفی ‌می‌کند. تولیدکنندگان دانش بنیان و غیردانش بنیان که به دنیال خرید ‌ماشین‌آلات صنعتی به صورت قسطی هستند، ‌می‌توانند به سایت ماشین بازار مراجعه کنند و ‌ماشین‌آلاتی که در خط تولید کارخانه شان کاربرد دارد، انتخاب کنند.