플라즈마 절단기: 2023년을 위한 완벽한 가이드

뜨거운 칼로 버터를 자르듯 기계가 어떻게 금속을 자를 수 있는지 궁금한 적이 있나요? 플라즈마 절단의 세계에 오신 것을 환영합니다! 이 기사에서는 이 강력한 기술의 작동 원리, 산업 응용 분야 및 작동 가스의 중요한 역할에 대해 알아볼 것입니다. 매끄럽고 깨끗한 절단 뒤에 숨겨진 비밀을 밝혀낼 준비를 하세요!

플라즈마 절단(기계) 궁극의 가이드

목차

플라즈마 커팅이란 무엇인가요?

플라즈마 절단은 고온 이온화 가스(플라즈마) 아크를 사용하여 전도성 재료, 주로 금속을 정밀하게 절단하는 고급 열처리 방법입니다. 이 공정은 최대 30,000°C(54,000°F)에 이르는 플라즈마 아크의 강렬한 열을 활용하여 원하는 절단 경로를 따라 금속을 빠르게 녹이고 기화 및 이온화합니다.

플라즈마 절단 메커니즘에는 다음과 같은 주요 단계가 포함됩니다:

  1. 시작: 고주파, 고전압 스파크가 전극과 공작물 사이에 아크를 생성합니다.
  2. 가스 이온화: 공정 가스(일반적으로 압축 공기, 질소 또는 산소)가 좁은 노즐을 통과하여 가열되고 이온화되어 플라즈마를 형성합니다.
  3. 절단 작업: 20,000m/s에 가까운 속도로 가속된 과열된 플라즈마 제트가 커프(절단 폭)를 따라 금속을 녹여 부분적으로 기화시킵니다.
  4. 재료 제거: 고속 플라즈마의 운동 에너지가 절단 부위에서 용융 금속을 배출하여 깨끗하고 정밀한 절개 부위를 만듭니다.

플라즈마 절단기는 이 기술을 활용하여 다양한 금속 재료를 높은 정밀도와 효율성으로 가공하는 정교한 시스템입니다. 최신 CNC 플라즈마 절단기는 다음과 같은 고급 기능을 통합합니다:

  • 복잡한 절단 패턴을 위한 컴퓨터 제어 모션 시스템
  • 최적의 토치-작업 거리 유지를 위한 높이 제어
  • 재료별 가스 선택을 위한 멀티 가스 콘솔
  • 향상된 아크 안정성과 절단 품질을 위한 고급 전원 공급 장치
플라즈마 절단이란?

산업 애플리케이션

플라즈마 절단은 고온 플라즈마 아크에서 발생하는 강렬한 열을 활용하여 절단 경로(커프)를 따라 금속을 녹이고 기화시켜 제거하는 고급 열처리 방법입니다. 이 기술은 고속 플라즈마 제트의 운동 에너지를 활용하여 용융된 재료를 배출함으로써 정밀하고 효율적인 절단을 만들어냅니다. 스테인리스 스틸, 알루미늄, 구리, 티타늄 및 니켈 합금과 같은 비철 금속에 특히 효과적인 플라즈마 절단은 재료 특성으로 인해 기존의 산소 절단이 한계에 직면한 경우에 탁월한 성능을 발휘합니다.

플라즈마 절단의 주요 장점은 특히 얇은 두께에서 중간 두께의 금속판을 가공할 때 탁월한 속도입니다. 일반 탄소강판의 경우 플라즈마 절단은 기존 산소 절단 방식보다 최대 5~6배 빠른 절단 속도를 달성할 수 있습니다. 이 공정은 열 왜곡을 최소화하고 열 영향 영역(HAZ)이 좁은 부드럽고 깨끗한 절단 표면을 생성하여 뛰어난 치수 정확도로 고품질 부품을 보장합니다.

플라즈마 절단 시스템의 다목적성과 효율성으로 인해 다양한 산업 분야에서 널리 채택되고 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

  1. 자동차 제조: 차체 패널 및 구조 부품의 신속한 프로토타이핑과 대량 생산에 적합합니다.
  2. 철도 및 기관차 생산: 열차 차량 제작 및 수리를 위한 헤비게이지 재료 절단.
  3. 압력 용기 제작: 탱크 및 용기용 고강도 합금을 정밀하게 절단합니다.
  4. 화학 및 석유화학 장비 제조: 원자로 및 배관 시스템용 부식 방지 재료 처리.
  5. 원자력 산업: 엄격한 품질 관리 요건을 갖춘 특수 합금 절삭.
  6. 일반 및 정밀 기계: 산업 장비의 복잡한 부품을 제작합니다.
  7. 건설 및 토공 장비: 굴삭기 버킷 및 불도저 블레이드용 내마모성 강재 절단.
  8. 철골 구조물 제작: 건물 및 교량용 구조용 강철을 효율적으로 가공합니다.
  9. 조선 및 해양 플랫폼: 선체 건설 및 수리를 위한 후판 및 프로파일 절단.
  10. 항공우주: 항공기 부품용 경량 합금의 정밀 절단.

작동 가스

플라즈마 절단 기술의 발전은 플라즈마 아크 공정의 절단 특성, 품질 및 속도에 혁신을 가져왔습니다. 이러한 발전의 핵심은 절단 자체 내의 용융 금속과는 별개로 플라즈마 아크에서 열을 전도하고 전달하는 주요 매체 역할을 하는 작업 가스를 전략적으로 선택하는 것입니다.

작업 가스의 선택은 절단 품질, 속도 및 재료 호환성과 같은 요소에 영향을 미치며 절단 성능에 큰 영향을 미칩니다. 플라즈마 아크 절단에 사용되는 일반적인 작동 가스는 다음과 같습니다:

  1. 아르곤: 아크 안정성이 뛰어나며 비철금속 절단에 자주 사용됩니다.
  2. 수소: 열전도율이 높아 절단 속도가 빠르고 깨끗하게 절단할 수 있으며, 특히 다른 가스와 혼합할 때 효과적입니다.
  3. 질소: 스테인리스 스틸 및 알루미늄 절단에 널리 사용되며 가장자리 품질이 우수하고 드로스 형성을 최소화합니다.
  4. 산소: 연강 절단에 이상적이며, 발열 반응을 촉진하여 절단 속도와 품질을 향상시킵니다.
  5. 공기: 특수 가스에 비해 절단 품질이 떨어질 수 있지만 다양한 재료를 절단하는 데 적합한 비용 효율적인 옵션입니다.
  6. 수증기: 냉각을 개선하고 열 영향 구역(HAZ)을 줄이기 위해 도입할 수 있습니다.
  7. 혼합 가스: 특정 재료 또는 두께에 대한 절단 성능을 최적화하기 위해 개별 가스의 장점을 결합하여 특정 용도에 맞는 맞춤형 혼합물입니다.
작동 가스

플라즈마 가스 선택

플라즈마 아크로 유입되는 가스를 이온 스트림이라고 합니다.

주요 기능은 다음과 같습니다:

  • A. 아크 기둥과 노즐 구멍의 내벽 사이에서 단열 및 단열의 특정 역할을하고 아크를 압축하며 아크의 안정적인 연소를 보장합니다.
  • 이온화 매체와 아크의 열 전도체로서 절단된 금속이 빠르게 녹습니다.
  • 슬릿의 녹은 금속을 불어내어 좁고 매끄러운 슬릿을 만듭니다.
  • 전극을 냉각 보호합니다.

이온 가스의 위와 같은 영향을 고려하여 가스를 선택할 때 다음 요건을 고려해야 합니다:

  • 쉬운 아크 개시 및 안정적인 아크: 가스는 이온화 전위가 낮고 열전도율이 낮아야 하며 아크에 냉각 효과가 없어야 합니다. 이 점에서는 단원자 가스가 이원자 가스보다 낫습니다.
  • 아크의 우수한 압축 특성: 가스는 열전도율이 우수하고 열용량이 높으며 아크에 강한 냉각 효과를 가져야 합니다.
  • 열 전달 능력이 우수합니다: 가스는 작업물에 열을 효과적으로 전달할 수 있어야 합니다. 이온화 전위가 높은 이원자 가스는 일반적으로 이온화 전위가 낮은 단원자 가스보다 열 전달 능력이 더 우수합니다.
  • 큰 운동량을 생성하는 능력: 기체는 질량과 밀도가 커야 합니다.
  • 가용성, 경제성, 무독성.

위에 나열된 요구 사항 중 일부는 모순되는 부분이 있으므로 특정 상황에 따라 주요 요구 사항을 충족해야 합니다. 현재 플라즈마에 일반적으로 사용되는 가스는 다음과 같습니다. 아크 커팅 질소, 아르곤, 수소 및 이들의 혼합 가스를 포함하며, 가장 일반적으로 사용되는 가스는 질소입니다.

질소는 저렴하고 쉽게 구할 수 있으며 비교적 안전하게 사용할 수 있습니다. 질소는 고온의 아크에서 분해될 때 흡열성을 띠는 이원자 기체입니다.

N2->2N-1084000j/mol

플라즈마 절단을 사용할 때 사용하는 작업 가스의 유형은 절단 특성, 품질 및 속도에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 일반적인 작동 가스에는 질소, 아르곤, 수소 및 혼합 가스가 포함됩니다. 이 중 질소는 비용이 저렴하고 쉽게 구할 수 있을 뿐만 아니라 두꺼운 재료를 절단하는 데 유리한 조건을 만들 수 있기 때문에 가장 널리 사용됩니다.

이원자 기체인 질소는 플라즈마 아크의 고온에 노출되면 질소 이온으로 분해되어 분해 과정에서 흡수된 열을 방출합니다. 따라서 플라즈마 아크가 광범위한 길이에 걸쳐 고온에 도달할 수 있으므로 열전도율이 높고 액체 유동성이 낮은 재료를 절단하는 데 이상적입니다. 플라즈마 절단에 사용되는 질소의 순도는 전극의 산화 및 노즐의 연소를 방지하기 위해 99.5% 이상이어야 합니다.

아르곤은 이온화 전위가 낮고 아크 연소가 안정적인 단원자 기체이지만 비용이 높아 실용적인 옵션이 아닙니다. 질소 또는 아르곤에 수소를 추가하면 아크의 압축 효과를 개선하여 더 좁고 매끄러운 절단 표면을 만들 수 있습니다.

공기 플라즈마 절단에서는 값비싼 가스 대신 압축 공기를 사용하므로 비용 효율성이 더 높습니다. 고전류 절단 속도는 화염 절단보다 훨씬 빠르며 절단 품질도 매우 우수합니다. 25mm 이하의 탄소강판의 경우 절단 속도가 3~5배, 5~10mm 박판의 경우 6~8배 더 빠릅니다. 에어 플라즈마 절단으로 대체된 화염 절단 비용 효율성과 우수한 절단 품질로 인해 많은 응용 분야에서 사용되고 있습니다.

NC 플라즈마 절단의 파라미터 선택 방법

다양한 플라즈마 아크 절단 공정 파라미터는 절단 공정의 안정성, 절단 품질 및 효과에 직접적인 영향을 미칩니다.

주요 절단 사양은 다음과 같습니다:

1) 전류 차단

전류 차단

절단 속도와 절단에서 가장 중요한 매개 변수는 절단 프로세스입니다.

Impact:

  • 절단 전류가 증가하면 아크 에너지가 증가하고 절단 능력이 증가하며 절단 속도가 증가합니다;
  • 절단 전류가 증가하면 아크 직경이 증가하고 아크가 두꺼워져 절개 부위가 더 넓어집니다;
  • 절단 전류가 너무 높으면 노즐의 열 부하가 증가하고 노즐이 조기에 손상되며 절단 품질이 자연스럽게 저하되어 정상적으로 절단할 수 없게 됩니다.

따라서 플라즈마 절단을 준비할 때는 재료의 두께에 맞는 적절한 절단 전류와 해당 노즐을 선택하는 것이 중요합니다.

플라즈마 절단용 전원 공급 장치를 선택할 때는 너무 크거나 너무 작은 전원 공급 장치를 선택하지 않는 것이 중요합니다.

너무 큰 전원 공급 장치를 선택하면 전류의 전체 양을 활용하지 못하므로 비용 절감 측면에서 낭비입니다.

반면에 비용을 절감하기 위해 전류가 너무 작은 전원 공급 장치를 선택하는 것도 필요한 절단 사양을 충족하지 못하고 CNC 절단기 자체에 해를 끼칠 수 있으므로 이상적이지 않습니다.

2) 절단 속도

플라즈마 아크의 높은 온도와 에너지에 따라 절단 속도가 결정되며, 장비 지침에 따라 최적의 범위 내에서 선택하거나 실험을 통해 결정할 수 있습니다. 절단 속도는 재료의 두께, 재료의 특성(예: 융점, 열전도도, 용융 후 표면 장력) 및 원하는 품질에 따라 달라질 수 있습니다.

절단 품질을 유지하면서 절단 속도를 최대한 높여 생산성을 향상시키고 변형 및 열 영향을 받는 부분을 줄여야 합니다. 절단 속도가 적절하지 않으면 반대 효과가 발생하여 슬래그 접착력이 증가하고 절단 품질이 저하됩니다.

다음은 주요 증상입니다:

절단 속도를 적당히 높이면 절단 품질이 향상되어 절단 폭이 약간 좁아지고 절단 표면이 더 매끄러워지며 변형이 줄어듭니다.

절단 속도가 너무 빠르면 절단 선형 에너지가 필요한 값보다 낮아지고 절단부의 제트가 용융된 절단 재료를 즉시 날려버릴 수 없어 많은 양의 항력이 발생합니다. 이로 인해 슬래그가 절단면에 매달리게 되고 절단면의 표면 품질이 저하됩니다.

절단 속도가 너무 느리면 절단 위치가 플라즈마 아크의 양극이기 때문에 아크 안정성을 유지하려면 양극 지점 또는 양극 영역이 아크에 가장 가까운 절단 이음새 근처에서 전도성 전류를 찾아야 합니다. 동시에 더 많은 열이 제트에 방사형으로 전달되어 절단면이 넓어집니다. 절단면 양쪽의 녹은 재료가 아래쪽 가장자리에 모여 굳어져 청소가 어려워집니다. 또한 과도한 가열과 용융으로 인해 절단면의 위쪽 가장자리가 둥글어집니다.

매우 낮은 속도에서는 넓은 절단으로 인해 아크가 꺼질 수도 있습니다. 따라서 좋은 절단 품질과 속도는 떼려야 뗄 수 없는 관계입니다.

3) ARC 전압

일반적으로 전원 공급 장치의 정상 출력 전압은 플라즈마 절단의 절단 전압으로 알려져 있습니다. 플라즈마 기계는 일반적으로 플라즈마 아크, 특히 공기 플라즈마 절단의 경우 더 높은 전압에서 작동합니다.

전류가 일정할 때 전압이 증가하면 아크 엔탈피와 절단 능력이 향상됩니다. 엔탈피가 높을수록 제트의 직경이 줄어들고 가스 유량이 증가하여 절단 속도가 빨라지고 절단 품질이 향상됩니다.

무부하 전압과 아크 컬럼 전압은 플라즈마 절단 전원 공급에서 중요한 요소입니다. 전원 공급 장치는 아크를 쉽게 시작하고 플라즈마 아크의 안정적인 연소를 유지하기 위해 무부하 전압이 충분히 높아야 합니다.

무부하 전압은 일반적으로 120-600V 범위이며, 아크 컬럼 전압은 일반적으로 무부하 전압의 절반입니다. 아크 컬럼 전압을 높이면 플라즈마 아크의 파워가 향상되어 더 두꺼운 금속판을 더 빠른 속도로 절단할 수 있습니다.

아크 컬럼 전압은 가스 유량을 변경하고 전극의 내부 수축을 증가시켜 조정할 수 있지만 플라즈마 아크의 안정성을 유지하기 위해 무부하 전압 65%를 초과해서는 안 됩니다.

4) 작동 가스 및 흐름

작동 가스 및 흐름

플라즈마 절단의 작동 가스에는 절단 가스와 보조 가스가 모두 포함되며 일부 장비에는 아크 시동 가스도 필요합니다.

절단할 재료의 종류, 두께, 절단 방법에 따라 적절한 작업 가스를 선택해야 합니다.

절단 가스는 플라즈마 제트를 형성할 뿐만 아니라 절단에서 용융 금속과 산화물을 효과적으로 제거해야 합니다.

가스 흐름이 과도하면 아크에서 너무 많은 열을 빼앗아 제트의 길이가 짧아지고 절단 능력과 아크 불안정성이 감소할 수 있습니다.

가스 유량이 너무 낮으면 플라즈마 아크가 손실될 수 있습니다. 직진성를 사용하면 절단이 더 얕아지고 슬래그 형성이 증가합니다.

절단 속도와 가스 유량을 잘 맞추는 것이 중요합니다.

플라즈마 절단기는 일반적으로 가스 유량을 제어합니다. 특정 두께의 재료를 절단하는 데 사용되는 가스 압력은 제조업체의 데이터를 기반으로 선택해야 하지만 특수한 응용 분야에서는 실제 절단 테스트를 통해 결정해야 할 수도 있습니다.

가장 일반적으로 사용되는 작업 가스는 아르곤, 질소, 산소, 공기, H35(아르곤과 질소의 혼합물)입니다.

  • 아르곤

아르곤은 고온에서 어떤 금속과도 반응하지 않으며 안정적인 플라즈마 아크를 생성합니다. 사용되는 노즐과 전극의 수명은 길지만 아르곤 플라즈마 아크의 전압이 낮고 엔탈피와 절단 능력이 제한적입니다. 그 결과 절단 두께가 다음과 비교하여 25% 감소합니다. 에어 커팅.

또한 용융 금속의 표면 장력은 아르곤으로 보호된 환경에서 질소 환경보다 약 30% 더 높기 때문에 슬래그 문제가 더 많이 발생합니다. 아르곤과 다른 가스를 혼합하여 사용하더라도 슬래그가 달라붙는 경향이 있습니다. 따라서 순수 아르곤은 플라즈마 절단에 거의 사용되지 않습니다.

  • 수소

수소는 일반적으로 다른 가스와 함께 보조 가스로 사용됩니다. 예를 들어, 널리 사용되는 가스인 H35(35% 수소 부피, 나머지는 아르곤)는 플라즈마 아크 절단에 가장 효과적인 가스 중 하나로, 그 힘의 대부분이 수소에 기인합니다.

수소는 아크 전압을 크게 높여 엔탈피가 높은 플라즈마 제트를 생성합니다. 아르곤과 결합하면 플라즈마 제트의 절단 능력이 크게 향상됩니다.

아르곤과 수소는 일반적으로 두께가 70mm 이상인 금속 재료의 절단 가스로 사용됩니다. 워터젯으로 아르곤+수소 플라즈마 아크를 더욱 압축하면 더 높은 절단 효율을 얻을 수 있습니다.

  • 질소

질소는 일반적으로 사용되는 작업 가스입니다. 더 높은 전원 전압에서 작동할 때 질소 플라즈마 아크는 아르곤에 비해 안정성이 우수하고 제트 에너지가 더 높습니다.

스테인리스강 및 니켈 베이스 합금과 같이 액체 금속 점도가 높은 재료를 절단할 때 절단 하단 가장자리의 슬래그 양이 최소화됩니다.

질소는 단독으로 사용하거나 다른 가스와 함께 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 질소 또는 공기는 자동 절단에서 작업 가스로 자주 사용됩니다.

이 두 가스는 탄소강 고속 절삭의 표준이 되었습니다.

경우에 따라 질소가 산소 플라즈마 아크 절단의 시작 가스로 사용되기도 합니다.

  • 산소

산소는 저탄소강의 절단 속도를 향상시킬 수 있습니다.

절단에 산소를 사용하면 화염 절단과 같은 상상력이 풍부한 절단 모드를 사용할 수 있습니다.

고온, 고에너지 플라즈마 아크는 절단 속도가 빨라지지만 아크 공정 중 전극의 수명을 연장하려면 고온 산화 방지 전극과 충격 방지 보호 장치를 함께 사용해야 합니다.

  • Air

공기는 약 78%의 질소로 구성되어 있어 슬래그 및 질소 절단에 상상력을 발휘할 수 있는 공기 절단 방법입니다. 또한 공기에는 약 21%의 산소가 포함되어 있습니다.

산소가 존재하기 때문에 공기로 저탄소강을 절단하는 속도도 매우 빠릅니다. 또한 공기는 가장 비용 효율적인 작업 가스입니다.

그러나 에어 커팅을 단독으로 사용할 경우 슬래그 부착, 절단 부위의 산화, 질소 증가와 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

또한 전극과 노즐의 수명이 짧아 작업 효율성과 절감 비용에도 영향을 미칩니다.

5) 노즐 높이

노즐 높이

노즐 높이는 노즐의 끝면과 절단면 사이의 거리를 말하며, 전체 아크 길이의 구성 요소입니다.

일반적으로 거리는 4~10mm입니다.

전극과 마찬가지로 플라즈마 아크 절단 효율을 극대화하려면 적절한 노즐 높이를 유지하는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 절단 효율과 품질이 저하되거나 절단 노즐 소진될 수 있습니다.

플라즈마 아크 절단은 일반적으로 정전류 또는 급격한 강하 외부 특성을 가진 전원 공급 장치를 사용하기 때문에 노즐 높이가 증가하더라도 전류는 상대적으로 변하지 않습니다. 그러나 이로 인해 아크 길이가 증가하고 그에 따라 아크 전압이 증가하여 아크 출력이 향상됩니다. 동시에 환경에 노출되는 아크 길이가 길어지면 아크 컬럼에서 에너지 손실도 증가합니다.

이 두 가지 요인은 종종 서로 상쇄되어 효과적인 절단 에너지와 절단 능력을 감소시킵니다. 이는 종종 절단 제트 분사력 약화, 절단 바닥에 잔류 슬래그 증가, 과도하게 녹아 위쪽 가장자리가 둥글어지는 것으로 나타납니다.

또한 플라즈마 제트의 직경은 노즐을 떠날수록 커지므로 노즐 높이를 높이면 더 넓게 절단할 수 있습니다. 따라서 절단 속도와 품질을 개선하려면 가능한 한 가장 작은 노즐 높이를 선택하는 것이 유리합니다.

그러나 노즐 높이가 너무 낮으면 이중 아크 현상이 발생할 수 있습니다.

세라믹 외부 노즐을 사용하면 노즐 끝면이 절단면에 직접 닿는 노즐 높이를 0으로 설정할 수 있어 성능이 향상됩니다.

5) 아크 파워

고압 플라즈마 아크 절단을 달성하기 위해 절단 노즐은 더 작은 직경, 더 긴 채널 길이 및 향상된 냉각으로 설계되어 노즐의 유효 섹션을 통과하는 전류가 증가하여 아크 출력 밀도가 증가합니다.

그러나 이는 아크의 전력 손실도 증가시킵니다. 결과적으로 실제 절단에 사용되는 유효 에너지는 전원 공급 장치의 출력 전력보다 작으며, 손실률은 일반적으로 25%에서 50% 사이입니다.

물 압축 플라즈마 아크 절단과 같은 일부 방법은 에너지 손실률이 높기 때문에 절단 공정 파라미터를 설계하거나 절단 비용을 계산할 때 반드시 고려해야 합니다.

예를 들어, 산업에서 사용되는 대부분의 금속판은 두께가 50mm 미만입니다. 이 두께 범위에서 기존의 플라즈마 아크 절단은 종종 위쪽이 넓고 아래쪽이 좁은 절단이 발생하여 절개 크기의 정확도가 떨어지고 후속 가공량이 증가합니다.

산소 및 질소 플라즈마 아크를 사용하여 탄소강, 알루미늄 및 스테인리스 스틸을 절단할 때 수직도 의 끝 가장자리 오차는 10~25mm 범위 내에서 재료 두께가 증가함에 따라 개선됩니다. 그러나 판재 두께가 1mm 미만인 경우 판재 두께가 감소함에 따라 절개 각도 오차가 3~4도에서 15~25도로 증가합니다.

이 현상은 절단 표면의 플라즈마 제트에서 불균형한 열 입력으로 인해 발생하는 것으로 생각되며, 이는 절단 상부의 플라즈마 아크 에너지 방출이 하부보다 더 크다는 것을 의미합니다. 이러한 에너지 불균형은 플라즈마 아크 압축 정도, 절단 속도, 노즐과 공작물 사이의 거리와 같은 다양한 공정 파라미터와 밀접한 관련이 있습니다.

아크의 압축도를 높이면 고온 플라즈마 제트가 더 길어지고 더 균일한 고온 영역을 만들 수 있으며 제트 속도를 높이면 절개 부위의 상단과 하단 사이의 폭 차이를 줄일 수 있습니다.

그러나 기존 노즐의 과압축은 종종 이중 아크를 발생시켜 전극과 노즐을 소모할 뿐만 아니라 절단 품질도 떨어뜨립니다.

또한 절단 속도가 너무 빠르고 노즐 높이가 너무 크면 틈새 폭이 커질 수 있습니다.

6) 전극 수축

"내부 수축"이라는 용어는 전극과 절단 노즐의 끝면 사이의 거리를 의미합니다. 적절한 거리를 유지하면 절단 노즐에서 아크를 잘 압축할 수 있어 에너지가 집중되고 온도가 높은 플라즈마 아크가 발생하여 효과적인 절단이 가능합니다.

거리가 너무 작거나 너무 크면 전극이 과도하게 연소되고 절단 노즐이 연소되어 절단 능력이 저하됩니다. 일반적인 내부 수축은 8-11mm입니다.

전극 및 극성 선택:

플라즈마 아크 절단에 사용되는 전극은 절단 공정의 안정성을 보장하기 위해 연소 손실이 적어야 합니다. 녹는점이 높은 텅스텐은 여전히 상당한 양의 연소 손실이 발생하여 안정적인 절단 공정을 보장할 수 없습니다.

텅스텐에 토륨과 같은 낮은 이온화 전위 원소를 소량 첨가하면 토륨 텅스텐 전극의 연소 손실이 크게 감소합니다. 이는 토륨 텅스텐 전극이 전자 열 방출이 강하여 전극 끝면의 대부분의 에너지가 전자로 빠져나가 전극 끝면의 온도를 낮추기 때문입니다.

또한 토륨 텅스텐 전극은 산소에 대한 영향이 약하여 고온에서 연소 손실을 줄입니다. 일반적으로 사용되는 토륨 텅스텐 전극에는 1.5% ~ 2.5% 토륨이 포함되어 있습니다. 그러나 토륨은 방사성 물질이므로 비방사성 세륨 텅스텐 또는 란탄 텅스텐 전극이 대안으로 널리 사용됩니다.

플라즈마 아크 절단에서는 토륨 텅스텐 막대를 음극에 연결하고 공작물을 양극에 연결하는 직접 극성이 일반적으로 사용됩니다. 이는 전자 열 방출에 도움이 되고, 등전 아크 연소를 안정화하며, 전극 연소 손실을 줄입니다.

절단 방법

기존의 플라즈마 절단 기술 외에도 물 주입 플라즈마 절단과 같은 고급 변형 기술이 등장하여 이 다용도 기술의 기능이 확장되었습니다.

산업 응용 분야에서 가장 널리 사용되는 방법은 표준 플라즈마 절단과 공기 플라즈마 절단으로, 각각 특정 재료와 절단 요구 사항에 고유한 이점을 제공합니다.

일반 절단

표준 플라즈마 절단은 작업 가스와 절단 매체로 모두 사용되는 단일 가스 스트림을 사용하므로 별도의 차폐 가스가 필요하지 않습니다. 공정은 아크를 시작하기 위해 저유량 이온화 가스로 시작됩니다. 절단하는 동안 고속 가스 스트림이 도입되어 용융 금속을 커프에서 배출하여 깨끗하고 정밀한 절단을 보장합니다.

에어 커팅

에어 플라즈마 절단은 압축 공기를 주요 이온화 및 절단 가스로 사용하여 비용 효율적이고 쉽게 사용할 수 있는 솔루션을 제공합니다. 이 과정에서 압축 공기는 플라즈마 아크 내에서 빠르게 가열, 해리, 이온화됩니다. 그 결과 생성되는 고온 플라즈마에는 열 작용을 통해 금속을 절단할 뿐만 아니라 발열 산화 반응을 유도하여 절단 속도를 크게 향상시키는 활성 산소종이 포함되어 있습니다. 완전 이온화된 공기 플라즈마는 매우 높은 엔탈피를 나타내므로 다른 가스에 비해 아크 에너지 밀도가 증가하고 절단 속도가 빨라집니다.

이 방법은 연강 및 스테인리스강 절단에 특히 효과적이며 절단 품질, 속도 및 운영 비용 간의 균형을 제공합니다. 그러나 산화에 민감한 소재나 우수한 가장자리 품질이 필요한 경우 대체 가스 또는 하이브리드 시스템이 더 적합할 수 있습니다.

절단 장비

절단 장비

절단 장비

플라즈마 절단 시스템은 주로 가스 공급 장치, 냉각 장치, 전원 공급 장치 및 절단 토치로 구성됩니다. 수냉식 토치의 경우 추가 냉각 순환 시스템이 필요합니다.

(1) 가스 공급 장치

공기 플라즈마 아크 절단의 경우 가스 공급 시스템의 주요 구성 요소는 정격 출력이 1.5kW를 초과하는 공기 압축기입니다. 필요한 공기 압력은 일반적으로 0.3~0.6MPa입니다. 대체 가스가 필요한 경우 압력 조절기를 통과한 후 병에 담긴 가스를 사용할 수 있습니다.

(2) 전원 공급 장치

플라즈마 절단은 가파른 강하 또는 정전류 특성을 가진 DC 전원 공급 장치를 사용합니다. 효율적인 아크 점화와 안정화를 보장하기 위해 전원 공급 장치의 무부하 전압은 일반적으로 아크 전압의 약 2배로 유지됩니다. 일반적인 절단 전원 공급 장치는 350-400V 사이의 무부하 전압으로 작동합니다.

(3) 커팅 토치

커팅 토치의 설계는 주로 정격 전류에 따라 결정됩니다. 절단 토치의 전극은 순수 텅스텐, 토륨 텅스텐, 란탄 텅스텐 또는 하프늄 삽입 구리 전극 등 다양한 재료로 제작할 수 있으며, 60A 미만의 토치에는 공냉식 구조가 일반적으로 사용되고 60A를 초과하는 경우에는 수냉식 설계가 선호됩니다. 하프늄 삽입 구리 전극은 내구성이 뛰어나고 다양한 전도성 재료를 효율적으로 절단할 수 있어 특히 선호됩니다.

안전 보호

안전 보호

물 테이블은 플라즈마 절단 장비의 하부 섹션에 필수적인 구성 요소여야 합니다. 작동 중에는 작업물을 부분적으로 물에 잠기게 하여 유독 가스의 배출을 크게 줄여 작업자와 주변 직원의 건강 위험을 최소화해야 합니다.

플라즈마 아크는 강렬한 자외선 및 적외선을 방출하므로 플라즈마 아크에 직접 시각적으로 노출되는 것을 엄격히 피해야 합니다. 작업자는 눈 손상과 피부 화상을 방지하기 위해 올바른 차광 번호(플라즈마 절단 시 일반적으로 8-11)가 있는 자동 차광 용접 헬멧과 방염 안면 보호구를 포함한 적절한 개인 보호 장비(PPE)를 착용해야 합니다.

플라즈마 절단 공정에서는 상당한 양의 금속 연기와 입자상 물질이 발생합니다. 국소 배기 환기(LEV) 또는 다운드래프트 테이블과 같은 적절한 환기 시스템을 구축하여 배출원에서 이러한 배출물을 포집하고 필터링해야 합니다. 작업자는 유해 물질의 흡입을 방지하기 위해 적절한 필터(최소 P100)가 있는 NIOSH 승인 호흡보호구를 착용해야 합니다.

플라즈마 절단 작업 시에는 종합적인 보호 복장이 필수입니다. 여기에는 방염 작업복, 팔뚝까지 덮는 가죽 장갑, 강철 발가락 부츠, 스파크, 용융 금속 튄 자국 및 화상 가능성을 방지하는 보호 슬리브가 포함됩니다.

플라즈마 절단 시 발생하는 고주파 전자기장으로 인해 생식 문제를 포함한 장기적인 건강 영향에 대한 우려가 제기되고 있지만, 이 문제에 대한 과학적 합의는 아직 확정되지 않은 상태입니다. 그러나 ALARA(합리적으로 달성 가능한 한 낮은 수준) 노출 원칙을 준수하는 것이 현명합니다. 적절한 접지 기술을 구현하고, 장비를 올바르게 유지 관리하며, 불필요한 노출 시간을 최소화하는 것이 권장되는 예방 조치입니다.

또한 플라즈마 절단 작업의 안전한 작업 환경을 보장하기 위해 높은 소음 수준으로 인한 청력 검사를 포함한 작업자의 정기적인 건강 모니터링과 포괄적인 안전 교육 프로그램을 시행해야 합니다.

CNC 플라즈마 절단기 선택 방법

1.가격

플라즈마 커터 구매를 고려할 때는 예산 요소를 고려하는 것이 중요합니다. 예산을 무시하면 원하는 사양을 충족하더라도 예산을 초과하는 제품을 선택하게 될 수 있습니다.

플라즈마 커터는 현재 국산과 수입의 두 가지 카테고리로 나뉩니다. 국산 플라즈마 커터는 저, 중, 고의 세 가지 사양이 있으며 일반적으로 대부분의 사용자가 사용할 수 있습니다.

수입 플라즈마 커터는 국산 플라즈마 커터보다 가격이 몇 배, 심지어 수십 배나 높을 정도로 훨씬 비쌉니다. 커팅 노즐과 전극과 같은 소모품도 더 비쌉니다.

수입 플라즈마 절단기는 동일한 사양의 국산 모델에 비해 더 나은 절단 결과를 제공하지만, 높은 비용과 지속적인 비용으로 인해 많은 기업이 이를 수용하기 어려울 수 있습니다.

2. 절단 두께

절단 두께

사용되는 플라즈마의 종류에 관계없이 최적의 절단 크기 범위가 있습니다. 일반적으로 저출력 플라즈마는 얇은 판재 절단에 가장 적합하다고 알려져 있습니다. 그러나 플라즈마 출력이 너무 높으면 얇은 판재 절단에는 적합하지 않습니다.

현재 40-60A 가정용 플라즈마 절단은 다음 용도로 널리 사용됩니다. 강철 절단 2mm 이하의 강판에 주로 사용되며, 수입산 플라즈마는 높은 비용으로 인해 가끔 사용되지만 수량이 제한적입니다. 2mm 이하의 강판의 경우 고속 데스크톱 플라즈마 절단기만 적합하고 휴대용 및 갠트리 타입과 같은 다른 모델은 적합하지 않습니다.

강판이 2mm보다 두꺼운 경우 제한되지 않으며 휴대용 또는 갠트리 기계를 사용하여 절단할 수 있습니다. 2~16mm 사이의 강판의 경우 이동식 및 갠트리 기계를 사용할 수 있습니다. 그러나 두께가 25mm 이상인 경우에는 갠트리 기계만 적합합니다.

3. 절단 재료

플라즈마 절단이 다음과 같은 경우에 선호되는 방법이라는 것은 금속 가공 관련 직원들 사이에서 널리 알려져 있습니다. 스테인리스 스틸 절단 및 기타 합금 소재. 반면 탄소강판은 주로 화염 절단 방식을 사용하여 절단합니다. 따라서 스테인리스 스틸을 다룰 때는 플라즈마 절단기가 필수적입니다. 화염 절단 방식으로는 절단할 수 없습니다.

NC 플라즈마 절단기의 장점

1. 더 나은 커팅 품질

절단 품질은 주로 슬래그, 열 영향 영역, 상단 필렛 및 절단 각도와 같은 요인에 의해 영향을 받습니다. 이 중 플라즈마 절단은 플라즈마 절단 조각의 가장자리에 잔류 슬래그가 없고 열 영향 영역이 훨씬 작기 때문에 슬래그 및 열 영향 영역 측면에서 화염 절단보다 성능이 뛰어납니다.

2. 쓰레기

플라즈마 공정은 고온 하전 가스를 사용하여 금속을 녹이고 절단 표면에서 녹은 재료를 날려버리는 방식입니다. 반면 화염 절단은 산소와 강철 사이의 화학 반응을 절단에 사용하므로 산화철 슬래그 또는 찌꺼기가 생성됩니다.

이러한 기술 차이로 인해 플라즈마 절단은 찌꺼기 발생이 적고 부착된 찌꺼기를 더 쉽게 제거할 수 있습니다. 이러한 스컴은 연삭이나 추가 가공 없이 쉽게 제거할 수 있어 2차 가공에 필요한 시간을 단축할 수 있습니다. 따라서 더 적은 연마 작업이 필요하므로 생산성이 향상됩니다.

3. 열 영향 영역

열 영향 구역

크기는 열 영향 구역 (HAZ)는 금속 절단에서 중요한 요소입니다. 금속이 고온에 노출되면 화학 구조가 변경되어 가장자리가 어두워지고(템퍼링 색상으로 변함) 휘어질 수 있습니다. 가열된 가장자리를 제거하지 않으면 공작물이 2차 용접에 적합하지 않을 수 있습니다.

토치가 움직이는 속도는 열 영향 영역의 크기에 직접적인 영향을 미칩니다. 플라즈마 절단은 빠른 절단 기능으로 열 영향 영역이 작아져 가열된 가장자리를 제거하기 위한 2차 가공에 필요한 시간이 줄어드는 것으로 알려져 있습니다.

화염 절단 사용자는 화염 색상을 확인할 수도 있습니다. 열 영향 영역은 외부에서 볼 수 없지만 템퍼링 색상은 볼 수 있으며 금속의 색상을 변경할 수 있습니다. 열 영향 영역과 마찬가지로 플라즈마를 빠르게 절단하면 불색 영역이 더 작아집니다.

4. 생산성 향상

함께 CNC 플라즈마 절단 화염 절단보다 최대 8.5배 빠른 피어싱 속도로 예열 및 2차 가공 시간 절약은 물론 상당한 생산성 향상을 달성할 수 있습니다.

5. 부품당 비용 절감

비용을 평가할 때는 운영 비용과 부품당 또는 미터당 비용을 구분하는 것이 중요합니다. 부품 절단의 실제 비용을 결정하려면 미터당 운영 비용과 부품당 비용 등 다양한 요소를 고려하는 것이 중요합니다.

미터당 운영 비용은 시간당 총 절단 비용을 1시간에 절단할 수 있는 총 길이로 나누어 계산합니다. 절단과 관련된 비용에는 소모품, 전기, 가스, 인건비 및 지속 가능성 비용이 포함됩니다. 반면에 부품당 비용은 부품을 생산하는 데 필요한 총 절단 길이에 미터당 실행 비용을 곱하여 결정됩니다.

플라즈마 절단 시스템은 더 빠르게 작동하기 때문에 주어진 시간에 더 많은 부품을 생산할 수 있어 부품당 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 핸드헬드 커팅의 경우 각 작업 또는 작업의 비용을 계산하여 비용 절감 효과를 정확하게 평가하는 것이 좋습니다. 작업 비용은 시간당 실행 비용에 작업을 완료하는 데 필요한 총 시간을 곱하여 계산할 수 있습니다.

화염 절단을 고려할 때는 예열 시간과 2차 가공에 소요되는 시간을 고려해야 하는데, 이는 작업을 완료하는 데 필요한 전체 시간을 늘리기 때문입니다.

6. 더 높은 수익성

플라즈마 시스템의 부품당 비용이 낮아지면 수익성 향상으로 직결됩니다. 이 방법을 사용하여 절단되는 각 부품은 비용 절감으로 이어져 수익 마진을 증가시킬 수 있습니다. 시간당 절단할 수 있는 부품 수가 많을수록 전체 수익이 더 많이 증가합니다.

7. 더 쉬운 사용

화염 커팅을 사용하는 경우 화염 화학 파라미터를 조정하고 화염의 화학적 균형을 유지하는 데 시간과 연습이 필요합니다. 반면에 하이퍼썸의 파워맥스 시리즈는 압축 공기를 사용하여 작동하므로 가스를 혼합하거나 조절할 필요가 없습니다.

파워맥스

CNC 또는 자동 가스 콘솔이 있는 기계식 플라즈마 시스템을 사용하는 경우 모든 파라미터가 제조업체에서 미리 설정되어 있으므로 가스를 수동으로 조정할 필요가 없습니다.

또한 파워맥스 핸드헬드 플라즈마 시스템은 화염 절단에서 중요한 요소인 특정 거리를 유지할 필요 없이 금속 표면을 따라 토치를 움직일 수 있는 드래그 절단 기능을 갖추고 있습니다.

또한 플라즈마 절단 시스템은 직관적인 제어 장치로 사용하기 쉬워 작업자가 템플릿과 패턴, 특히 곡선이 있는 템플릿과 패턴에 따라 쉽게 배우고 절단할 수 있습니다. 사용 편의성은 가스 조정이 필요 없고 드래그 커팅 기능이 있기 때문에 가능합니다.

8. 더 높은 유연성

플라즈마 시스템은 스테인리스 스틸, 알루미늄, 구리, 황동을 포함한 모든 전도성 금속을 절단할 수 있지만 화염 절단기 는 산소와 철의 화학 반응을 통해서만 저탄소강을 절단할 수 있습니다. 또한 플라즈마 시스템은 다용도로 사용할 수 있으며 녹슬거나 페인트가 칠해져 있거나 쌓여 있는 금속을 대패질, 마킹 또는 절단하는 데에도 사용할 수 있습니다.

또한 플라즈마 시스템은 화염 절단이 어려운 홈 절단이나 철망 절단도 수행할 수 있습니다.

9. 더 높은 보안

화염 절단에 사용되는 연료는 산소와 가스의 혼합물이며, 가장 일반적으로 사용되는 연료는 아세틸렌, 프로판, MAPP, 프로필렌, 천연가스입니다. 이 중 아세틸렌은 다른 연료에 비해 화염 온도가 높고 천공 속도가 빠르기 때문에 가장 널리 사용됩니다. 하지만 아세틸렌은 불안정하고 가연성이 높은 가스로서 고압, 온도, 심지어 정전기에도 매우 민감합니다. An 아세틸렌 폭발 수만 달러의 재산 피해를 입히고 주변 사람들에게 심각한 부상을 입힐 수 있습니다.

이와는 대조적으로, 하이퍼썸의 파워맥스 시리즈와 같은 일부 플라즈마 시스템은 압축 공기를 사용하여 작동하며 인화성 가스를 사용할 필요가 없습니다. Hypertherm의 HPR 및 HSD 플라즈마 시스템도 공기, 산소, 질소 등 다양한 가스를 사용할 수 있으며, 이는 더 안정적이고 특별한 처리가 필요하지 않습니다.

모든 형태의 열 절단은 약간의 냄새와 소음이 발생한다는 점에 유의해야합니다. 물 절단 기계와 CNC 플라즈마 절단 시스템은 발생하는 냄새와 소음을 크게 줄일 수 있습니다. 반대로 화염 절단은 폭발의 위험이 있으므로 수중에서 수행해서는 안 됩니다.

플라즈마 절단기 작동의 안전 보장

(1) 작업자는 적절한 그늘이 있는 용접 헬멧, 내열 장갑, 방염복, 강철 발가락 장화, 금속 가스를 적절히 여과하는 호흡기 보호구를 포함한 종합적인 개인 보호 장비(PPE)를 착용해야 합니다. 적절한 보안경 없이 플라즈마 아크에 직접 노출되는 것은 엄격히 금지되며, 모든 피부는 자외선 및 고온 스패터로부터 보호해야 합니다.

(2) 작업자는 연기와 미립자에 대한 노출을 최소화하기 위해 절단 부위에서 바람이 불어오는 쪽에 위치해야 합니다. 다운드래프트 테이블이나 흄 추출 시스템과 같은 적절한 환기 시스템을 사용하여 절단 배출물을 효과적으로 포집하고 원천에서 걸러내야 합니다.

(3) 작동하기 전에 적절한 접지, 안전한 토치 연결, 모든 전도성 부품의 절연 상태 등 전기 시스템의 무결성을 확인합니다. 과도한 무부하 전압이 감지되면 작업 표면을 절연하거나 전원 공급 회로에 잔류 전류 장치(RCD)를 설치하는 등의 추가 안전 조치를 취하세요.

(4) 전자기 간섭을 방지하기 위해 고주파 발생기가 적절히 차폐되어 있는지 확인합니다. 아크가 시작된 후 즉시 비활성화하는 자동 고주파 차단 메커니즘을 구현하여 장시간의 전자파 노출을 최소화합니다.

(5) 토륨 텅스텐 전극을 사용할 때는 잠재적인 방사선 위험을 완화하기 위한 적절한 취급, 보관 및 폐기 절차를 포함하여 JGJ33-2001 제12.7.8조에 명시된 지침을 엄격히 준수해야 합니다.

(6) 절단 작업에 참여하는 모든 직원은 전기 안전, 추락 방지, 유해 가스 감지 및 화재 예방 기술을 포함한 안전 프로토콜에 대해 적절한 교육을 받아야 합니다. 높은 수준의 안전 의식을 유지하기 위해 정기적인 안전 감사 및 재교육을 실시해야 합니다.

(7) 용접 및 절단 장비를 사용하지 않을 때는 내후성 인클로저에 보관하여 환경적 요인으로부터 보호합니다. 모든 절단 작업 바로 근처에 쉽게 접근할 수 있고 적절하게 유지 관리되는 화재 진압 장비를 비치하세요.

(8) 고소 작업의 경우 전신 하네스, 랜야드, 안전한 고정 지점 등 종합적인 추락 방지 시스템을 구축합니다. 적절한 소화 장비를 갖춘 화재 감시자를 지정하고 불꽃과 용융 물질을 차단할 수 있는 차단 시스템을 구축합니다. 고위험 작업을 감독하고 모든 안전 프로토콜을 준수할 수 있도록 자격을 갖춘 안전 감독자를 지정합니다.

플라즈마 절단기의 일일 유지보수

1.커팅 토치를 올바르게 조립하기

커팅 토치를 올바르게 조립하기

모든 부품이 올바르게 장착되고 가스 및 냉각 공기가 적절히 흐르도록 커팅 토치를 정확하고 주의 깊게 설치해야 합니다. 모든 구성품에 먼지가 달라붙지 않도록 깨끗한 플란넬 위에 놓으세요.

2.소모품은 완전히 손상되기 전에 제때 교체해야 합니다.

전극, 노즐 및 볼텍스 링이 심하게 마모되면 제어할 수 없는 플라즈마 아크가 발생하여 절단 토치에 심각한 손상을 입힐 수 있으므로 소모품이 완전히 손상된 후에는 교체해서는 안 됩니다.

따라서 절단 품질 저하가 처음 발견되면 소모품은 즉시 검사해야 합니다.

3.커팅 토치의 연결 나사산 청소

소모품을 교체하거나 일상적인 유지보수 및 점검을 수행할 때는 커팅 토치의 내부 및 외부 나사산이 깨끗한지 확인해야 합니다. 필요한 경우 연결 나사산을 청소하거나 수리해야 합니다.

4.전극과 노즐 사이의 접촉면을 청소합니다.

많은 커팅 토치에서 노즐과 전극 사이의 접촉면은 전하를 띤 접촉면입니다. 이 접촉면에 먼지가 있으면 커팅 토치가 제대로 작동하지 않습니다.

5.매일 가스 및 냉각 가스 점검

매일 가스 및 냉각 공기의 유량과 압력을 점검하세요. 유량이 충분하지 않거나 누출이 있는 경우 즉시 기기를 종료하여 결함을 제거하세요.

6.절단 토치 충돌 손상 방지

커팅 토치의 충돌 손상을 방지하려면 올바르게 프로그래밍하고 시스템 오버런을 방지해야 합니다. 충돌 방지 장치를 설치하면 충돌 시 커팅 토치의 손상을 효과적으로 방지할 수 있습니다.

7.커팅 토치 손상의 가장 일반적인 원인

절단 토치 충돌.

소모품 손상으로 인한 파괴적인 플라즈마 아크.

먼지로 인한 파괴적인 플라즈마 아크.

느슨한 부품으로 인한 파괴적인 플라즈마 아크.

8.주의 사항

커팅 토치에 기름을 바르지 마세요.

O링 윤활제를 과도하게 사용하지 마세요.

보호 슬리브가 커팅 토치 위에 있는 동안에는 비말 방지 약품을 분사하지 마세요.

수동 커팅 토치를 망치로 사용하지 마세요.

플라즈마 절단기 작동 시 주의사항

1.1 에너지 소비를 줄이고 노즐과 전극의 수명을 개선하기 위해 더 얇은 공작물을 절단할 때는 "저급" 절단을 사용해야 합니다.

1.2 '절단 두께 선택' 스위치를 '고급'으로 설정한 경우 비접촉식 절단(특별한 경우 제외)을 사용해야 하며, 물 절단 토치를 선호해야 합니다.

1.3 '두께 선택' 스위치를 변경해야 하는 경우, 부품 손상을 방지하기 위해 호스트의 전원 스위치를 먼저 꺼야 합니다.

1.4 호스트를 설치, 분해 또는 이동할 때는 사고를 방지하기 위해 먼저 전원 공급 장치를 꺼야 합니다.

1.5 호스트의 액세서리 및 구성품(예: 절단 토치, 절단 접지선, 전극, 노즐, 분배기, 압력 캡, 보호 슬리브 등)을 설치 및 제거하기 전에 호스트 기기의 전원 스위치를 꺼야 합니다. 아크 스트라이킹 시스템 또는 관련 구성품의 손상을 방지하기 위해 토치 스위치를 반복적으로 빠르게 열지 않도록 주의하세요.

1.6 공작물 중앙에서 아크 절단을 시작해야 하는 경우 최대 20mm 두께의 스테인리스 스틸을 직접 피어싱하고 절단할 수 있습니다.

방법은 다음과 같습니다:

절단 토치를 절단 이음새의 시작점에 놓고 절단 토치 노즐의 축을 공작물 평면과 약 75°의 각도로 배치합니다. 그런 다음 커팅 토치 스위치를 켜서 아크 피어싱을 시작합니다.

동시에 절단된 공작물이 90°로 조정될 때까지 노즐 축과 공작물 표면 사이의 각도를 천천히 조정합니다.

공작물을 절단한 후 절단 솔기 방향을 따라 정상적으로 절단할 수 있습니다.

그러나 두께가 위보다 두꺼운 경우 절단 시작 지점에 작은 구멍 (직경에 제한 없음)을 뚫어 작은 구멍에서 아크 절단을 시작해야합니다. 그렇지 않으면 절단 토치 노즐이 손상되기 쉽습니다.

1.7 메인프레임의 연속 작업 속도는 70%입니다('절단 두께 선택' 스위치를 낮은 수준으로 설정하면 연속 작업은 100%에 근접할 수 있습니다).

연속 작업 시간이 너무 길고 주 엔진의 온도가 너무 높으면 온도 보호 시스템이 자동으로 종료되며 약 20분 동안 냉각해야 작업을 계속할 수 있습니다.

1.8 압축 공기 압력이 0.22MPa보다 낮으면 장비는 즉시 보호 셧다운 상태가 됩니다.

이때 가스 공급 시스템을 점검해야 합니다. 문제 해결 후 압력을 0.45MPa로 재개할 수 있습니다.

1.9 3상 입력 전원 공급이 위상이 맞지 않으면 메인 엔진이 제대로 작동하지 않고 일부 모델의 '위상 손실 표시' 빨간색 표시등이 켜집니다.

정상적인 절단 전에 결함을 제거해야 합니다.

1.10 수냉식 기계의 경우 물 탱크에 수돗물을 채우고 워터 펌프의 전원 플러그를 꽂아야 합니다.

수냉식 기계

1.11 전원 스위치를 "시작" 위치로 돌립니다. "공기압 부족" 표시등이 켜져 있으면 필요에 따라 0.45MPa로 조정한 다음 표시등이 꺼져 있어야 합니다. 팬 회전 방향은 표시 방향과 일치해야 합니다. 워터 쿨러의 워터 펌프 방향도 요구 사항을 충족해야 하며, 그렇지 않으면 "수압 부족" 표시등이 켜지고 입력 전원 위상을 조정해야 합니다.

1.12 공작물의 두께에 따라 "절단 두께 선택" 스위치를 해당 위치로 돌리고 적절한 절단 토치를 선택합니다. 절단 토치는 사용 범위에 따라 소형부터 대형까지 다양한 사양이 있습니다. 정격 전류 범위를 초과하면 손상될 수 있습니다. 절단 토치를 공작물의 절단 시작 지점에 놓고 토치 스위치를 누릅니다. 토치가 한 번도 점화되지 않으면 토치 스위치를 다시 누르세요. 아크 타격이 성공하고 절단이 시작됩니다.

1.13 작동 4~8시간마다(간격 시간은 압축 공기의 건조도에 따라 다름) "공기 필터 감압기"의 배수 나사를 풀어 축적된 물을 배출하여 과도한 물이 기계 또는 절단 토치에 유입되어 고장을 일으키는 것을 방지해야 합니다.

1.14 수냉 시스템의 순환 상태가 좋지 않으면 메인 엔진이 보호 종료 상태가 됩니다. 이때 관련 장에 설명된 방법에 따라 점검하고 해결해야 합니다. 수압이 정상으로 돌아온 후 수냉식 커팅 토치를 계속 사용할 수 있습니다.

1.15 추운 환경에서 작업할 때 주변 온도가 빙점 이하일 때는 수냉식 커팅 방법을 사용해서는 안 된다는 점에 유의하세요. 그렇지 않으면 순환 수냉 시스템이 제대로 작동하지 않아 수냉식 커팅 토치가 손상될 수 있습니다.

수술 전 준비

2.1 장비를 연결한 후(안전 접지선에 특히 주의하세요) 모든 것이 정상인지 주의 깊게 확인하고 다음 작업을 진행하세요.

2.2 전원 공급 스위치를 닫아 호스트에 전원을 공급합니다. 참고: 입력 AC 전류는 약 65A로 너무 작으면 안 되며, 그렇지 않으면 호스트가 제대로 작동하지 않습니다. 메인 엔진의 팬이 요구 사항을 충족하는지 확인하고, 그렇지 않으면 조향 방향이 일정해질 때까지 입력 전원 위상을 조정하세요.

2.3 호스트의 '전원 스위치'를 '켜기' 위치로 설정합니다. 이때 "전원 표시등"이 켜져 있어야 합니다. 그러나 "위상 부족 표시등"이 켜져 있으면 안 되며, 그렇지 않으면 3상 전원 공급 장치에 위상 손실 현상이 있으므로 점검하고 해결해야 합니다.

참고: 메인 엔진 쉘이 안전 접지선에 제대로 연결되지 않은 경우 위상 손실 표시기에 잘못된 결과가 표시될 수 있습니다.

2.4 메인 엔진에 공기를 공급하고 "가스 테스트" 및 "절단" 스위치를 "가스 테스트" 위치에 놓습니다. 이때 절단 토치 노즐에서 압축 공기가 배출되어야 합니다. 3분간 테스트한 후 "공기압 부족"이라는 빨간색 표시등이 켜지지 않아야 합니다.

'에어 필터 감속기'의 압력 게이지 표시값이 0.42MPa보다 낮지 않은지 확인하세요. 그렇지 않으면 공기 공급원 압력이 0.45MPa 미만이거나 유량이 300L/min 미만임을 나타냅니다. 또한 공기 공급 파이프 라인이 너무 작아서 공기 압력 강하가 너무 클 수도 있습니다.

위의 문제가 있는 경우 이를 점검하고 해결하세요. 또한 '에어 필터 압력 감속기'의 균형이 맞지 않는지 주의하세요. 균형이 맞지 않는다면 재조정해야 합니다.

조정 방법은 다음과 같습니다:

핸들을 시계 방향으로 돌리면 압력이 증가하고, 그렇지 않으면 압력이 감소합니다. 압력 게이지의 표시값을 0.42MPa로 조정합니다. 공기 공급이 정상이면 "공기압 부족" 표시등이 꺼집니다. 이때 '절단' 및 '가스 테스트' 스위치를 '절단' 위치로 놓습니다.

3.1 수동 비접촉 커팅:

3.1.1 절단 토치 롤러를 공작물에 접촉시키고 노즐과 공작물 평면 사이의 거리를 3~5mm로 조정합니다(호스트 기계가 절단 중일 때는 "두께 선택" 스위치를 높음으로 설정합니다).

3.1.2 절단 토치 스위치를 켜서 플라즈마 아크를 점화합니다. 공작물을 절단한 후 평균 속도로 절단 방향으로 이동합니다. 절단 속도는 절단이 전제되어야 하므로 느리지 않고 빠르게 진행해야 합니다. 너무 느리면 절개 품질에 영향을 미치고 아크가 부러질 수도 있습니다.

3.1.3 절단 후 토치 스위치를 끄면 플라즈마 아크가 꺼집니다. 이때 절단 토치를 식히기 위해 압축 공기가 분사됩니다. 몇 초 후 스프레이가 자동으로 멈춥니다. 절단 토치를 제거하고 전체 절단 과정을 완료합니다.

3.2 수동 접점 절단:

3.2.1 "두께 선택" 스위치를 저속 기어로 설정하면 단일 기계로 얇은 판재를 절단할 때 사용할 수 있습니다.

3.2.2 토치 노즐을 절단할 공작물의 시작 지점에 놓고 토치 스위치를 켜고 플라즈마 아크를 점화하여 공작물을 절단한 다음 절단 이음새 방향을 따라 균일하게 이동합니다.

3.2.3 절단 후 토치 스위치를 열고 닫습니다. 이때 압축 공기는 여전히 분사 중입니다. 몇 초 후 스프레이가 자동으로 멈춥니다. 절단 토치를 분리하고 전체 절단 과정을 완료합니다.

3.3 자동 자르기:

3.3.1 자동 절단은 주로 두꺼운 공작물을 절단하는 데 적합합니다. "두께 선택" 스위치 위치를 선택합니다.

3.3.2 절단 토치 롤러를 제거한 후 절단 토치는 반자동 절단기와 단단히 연결되며, 부착된 액세서리에는 연결 부품이 있습니다.

3.3.3 반자동 절단기의 전원 공급 장치를 연결하고 공작물의 모양에 따라 가이드 레일 또는 반경봉을 설치합니다(직선 절단용 가이드 레일을 사용하는 경우, 원형 또는 원호 절단 시 반경봉을 선택해야 합니다).

3.3.4 토치 스위치 플러그가 분리된 경우 리모컨 스위치 플러그(첨부된 액세서리에 제공됨)를 교체하세요.

3.3.5 공작물의 두께에 따라 보행 속도를 조정하십시오. 반자동 절단기의 "후진" 및 "전진" 스위치는 절단 방향에 배치되어 있습니다.

3.3.6 노즐과 공작물 사이의 거리를 3~8mm로 조정하고 노즐 중심 위치를 공작물 절단 이음새의 시작 스트립으로 조정합니다.

3.3.7 리모컨 스위치를 켜십시오. 공작물을 절단한 후 반자동 절단기의 전원 스위치를 켜서 절단하세요. 절단 초기 단계에서는 언제든지 절단 이음새에 주의를 기울이고 적절한 절단 속도로 조정해야 합니다. 그리고 두 기계가 언제든지 정상적으로 작동하는지 여부에주의를 기울이십시오.

3.3.8 절단 후에는 리모컨 스위치와 반자동 절단기의 전원 스위치를 끄세요. 지금까지 전체 커팅 과정이 완료되었습니다.

3.4 수동 원 자르기:

수동 원 자르기

공작물의 재료와 두께에 따라 단일 기계 또는 병렬 기계 절단 모드를 선택하고 해당 절단 방법을 선택합니다. 절단 토치 홀더의 나사 구멍에 크로스바를 조입니다.

한 조각의 길이가 충분하지 않은 경우 필요한 반경 길이에 하나씩 연결할 수 있습니다. 그 후 팁과 절단 토치 노즐 사이의 거리는 공작물의 반경 길이에 따라 조정할 수 있습니다(슬롯 폭을 고려).

조정이 완료되면 상단 고정 나사를 조여 풀리지 않도록 하고 케이지의 널링 나사를 풉니다.

이 시점에서 공작물을 둥근 모양으로 절단할 수 있습니다.

나눔은 배려라는 사실을 잊지 마세요! : )
Shane
작성자

Shane

MachineMFG 설립자

MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.

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