เครื่องเชื่อมอินเวิร์ทเตอร์เจสิค เชื่อมอึด ทน นาน!
RSS

Knowledge

การตัดโลหะด้วยลำอาร์คพลาสมา

Plasma

การตัดพลาสม่าจะใช้หลักการของการอาร์คระหว่างอิเลคโตรด (Electrode) และชิ้นงานที่ตัด ผ่านช่องเล็กๆที่ทำด้วยทองแดง (Copper Nozzle) ซึ่งจะทำให้เกิดพลาสม่า( Plasma ) ทำให้มีอุณหภูมิและความเร็วสูงเพิ่มขึ้นเมื่อไหลออกมาจากหัว Nozzle โดยที่อุณภูมิจะอยู่ที่ประมาณ 20,000 องศาเซลเซียส และเมื่อปรับความเร็วเข้าใกล้ความเร็วเสียง ซึ่งลำของพลาสม่าจะตัดทะลุผ่านชิ้นงานที่หลอมเหลวแล้วถูกกำจัดให้ไหลออกไปทางด้านล่างของชิ้นงาน

อาร์คพลาสมา

จากขบวนการที่กล่าวมา จะเห็นว่าพลังงานที่เกิดจากพลาสมาจะมีพลังงานความร้อนสูงจึงนำมาสู่การทำให้เกิดอาร์คพลาสมาเพื่อนำความร้อนที่ได้มาใช้ในการตัดโลหะ การเกิดอาร์คพลาสมาสามารถทำให้เกิดขึ้นได้ โดยการอาร์คด้วยไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนแก่ก๊าซตัวกลาง เมื่อก๊าซนั้นวิ่งผ่านอาร์คไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านอาร์คจะทำให้ก๊าซได้รับพลังงานและร้อนขึ้นจนทำให้โมเลกุลของก๊าซบางส่วนแยกตัวและถูกไอออไนซ์ทำให้เกิดเป็นอาร์คพลาสมาในที่สุด ดังแสดงในรูปที่ 2

ลำอาร์คพลาสมาที่เกิดขึ้นจะมีอุณหภูมิสูงมากและอุณหภูมิในลำอาร์คพลาสมานี้ จะขึ้นอยู่กับกระแสที่ไหลผ่านอาร์คและรูปร่างของลำอาร์ค รวมทั้งความเร็วของก๊าซที่ไหลผ่านลำอาร์คพลาสมาด้วย โดยที่อุณหภูมิในแกนกลางของลำอาร์คพลาสมาอาจสูงถึง 10,000 -14,000 องศาเซลเซียส

Plasma

ความได้เปรียบของเครื่องตัดพลาสมา

ความได้เปรียบของเครื่องตัดพลาสมาที่ใช้ในการตัดโลหะมีอยู่หลายประการ สามารถแบ่งเป็นข้อๆ ได้ ดังนี้

1. สามารถตัดชิ้นงานที่มีความเว้าโค้งหรือรูปร่างต่างๆ ได้โดยง่าย

2. สภาพรอยตัดจะมีความราบเรียบและออกมาสวยงามมีความเรียบร้อย

3. สามารถทำความเร็วในการตัดโลหะได้เนื่องจากลำอาร์คพลาสมามีความร้อนสูงมาก

4. ความร้อนที่เกิดจากการตัดโลหะจะกระจายความร้อนในวงแคบๆ

5. มีความสะดวกในการใช้งาน

Plasma

ในความได้เปรียบหลายประการของเครื่องตัดพลาสมานั้นก็ยังมีข้อที่ต้องคำนึงถึงคือ เรื่องของราคาต้นทุนที่ค่อนข้างสูงจึงค่อนข้างได้รับความนิยมในภาคอุตสาหกรรมเป็นหลัก อย่างไรก็ตามในอนาคตอันใกล้นี้การนำเทคโนโลยีการตัดโลหะด้วยอาร์คพลาสมาจะได้รับความนิยมมากยิ่งขึ้นในภาคอุตสาหกรรมครัวเรือนเช่นกันเมื่อมีการพัฒนาให้มีขนาดเล็กกะทัดรัดมีความสะดวกในการใช้งาน รวมทั้งเรื่องของราคาที่ถูกลงและมีความเหมาะสมกับการใช้งานมากยิ่งขึ้น ซึ่งปัจจุบันก็มีแนวโน้มเป็นเช่นนั้นที่ราคาของเครื่องตัดพลาสมาก็ได้ลดลงมา

ส่วนประกอบของเครื่องตัดพลาสมา

เครื่องตัดพลาสมาจะมีส่วนประกอบหลักๆ คือ ส่วนของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อเป็นแหล่งพลังงานหลักในการตัดโลหะ มีส่วนของเครื่องอัดอากาศและอีกส่วนที่สำคัญคือส่วนของหัวตัดพลาสมา โดยมีองค์ประกอบโดยรวม

Plasma

ข้อเปรียบเทียบระหว่างตัดด้วยเครื่องพลาสมา กับ ตัดด้วยแก็ส

1.สามารถตัดได้ทั้งโลหะกลุ่มเหล็กและนอกกลุ่มเหล็ก เช่น สเตนเลส อลูมิเนียม เป็นต้น ส่วนการตัดด้วยแก๊ส ไม่สามารถตัดสเตนเลส หรือ อลูมิเนียมได้

2.การตัดพลาสมา ให้ร่องแนวตัดเล็ก ขอบแนวตัดเรียบ แสลกที่เกิดขึ้นน้อยกว่า

3.การตัดพลาสมา สามารถตัดโลหะบางๆหรือ หนามากได้ดี ไม่เกิดการบิดงอเนื่องจากความร้อน

หัวตัดพลาสมา (Plasma-Cutting Torch Head)

หัวตัดพลาสมาที่ใช้ในการตัดโลหะต้องเลือกให้มีความเหมาะสมกับพิกัดกำลังของตัวเครื่อง เนื่องจากการทำงานของหัวตัดพลาสมาแต่ละหัวจะมีพิกัดกระแสและแรงดันที่ใช้งานในการตัดที่แตกต่างกัน โดยส่วนประกอบของหัวตัดพลาสมา แสดงดังรูป

Plasma

ส่วนประกอบของหัวตัดในรูป สามารถแบ่งได้ 2 แบบด้วยกันคือแบบ Shielded Part และแบบ Unshielded Part โดยมีส่วนที่แตกต่างกัน คือแบบ Shielded Part จะมี Shield เพื่อป้องกันส่วนของ Nozzle ไม่ให้เกิดความเสียหายเนื่องจากความร้อนขณะตัดโลหะ ซึ่งสามารถอธิบายหน้าที่ของแต่ละส่วนได้ดังนี้

1. Shield เป็นส่วนปลายสุดของหัวตัดเพื่อป้องกันส่วนของ Nozzle ไม่ให้เกิดความเสียหาย

2. Retaining Cap เป็นชิ้นส่วนนอกสุดของหัวตัดเพื่อจับยึดส่วนประกอบอื่นๆ กับส่วนของ Torch Head

3. Nozzle เป็นชิ้นส่วนที่ใช้บีบอาร์คพลาสมาผ่านช่องรูเล็กๆ ที่อยู่ตรงปลายของหัว Nozzle เป็นไปอย่างรวดเร็วเพื่อให้เกิดลำอาร์คพลาสมา

4. Electrode เป็นส่วนของตัวนำไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อให้เกิดอาร์คไฟฟ้าหลักซึ่งเป็นส่วนที่ต่อจาก Swirl Ring

5. Swirl Ring เป็นส่วนที่ทำให้อากาศถูกบีบอัดให้ผ่านช่องรูเล็กๆ ทางด้านข้างทำให้อากาศเคลื่อนที่หมุนผ่านไปยังขั้ว Electrode ไปอย่างรวดเร็ว

6. Torch Head เป็นส่วนนอกสุดที่ใช้จับยึดส่วนของ Retaining Cap เพื่อยึดส่วนประกอบต่างๆ เข้าด้วยกัน

Plasma

เครื่องตัดพลาสมาของ JASIC

Plasma

©KTW Group KTW Group, leading importer and distributor of tools from world-renowned makers