두꺼운 금속을 정밀하고 빠르게 절단하여 복잡한 디자인을 손쉽게 만들 수 있다고 상상해 보세요. 플라즈마 아크 절단은 이온화된 가스와 전기 아크를 사용하여 이를 가능하게 합니다. 이 글에서는 플라즈마 아크 절단의 핵심을 살펴보고 기존 방식에 비해 플라즈마 아크 절단의 장점, 필요한 장비, 최적의 가스 종류에 대해 알아봅니다. 이 기술이 금속 가공 프로젝트를 어떻게 혁신하여 효율성과 품질을 모두 향상시킬 수 있는지 알아보세요. 플라즈마 아크 절단의 기능과 실용성에 대해 자세히 알아보고 절단 기술을 새로운 차원으로 끌어올리세요.
사용되는 이온 가스의 종류에 따라 절단 전압이 결정됩니다. 전류가 일정하게 유지될 때 전압이 높을수록 절단 두께와 속도가 커집니다. 두꺼운 재료를 절단할 때는 전류를 높이는 것보다 이온 가스 구성을 조정하여 절단 전압을 높이는 것이 더 효율적입니다.
그러나 절단 전압이 전원 공급 장치의 무부하 전압의 2/3를 초과하면 아크가 꺼질 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 이를 방지하려면 전원 공급 장치의 무부하 전압이 아크 전압의 최소 두 배 이상이어야 합니다.
절단에 가장 일반적으로 사용되는 이온 가스는 질소이며, 아크 전압은 150~200V입니다. 다른 이온 가스 혼합물로는 질소-아르곤(아크 전압 120~200V), 질소-수소(아크 전압 180~300V), 아르곤-수소(아크 전압 150~300V) 등이 있습니다. 공기 아크 전압은 일반적으로 110~150V입니다.
저렴한 비용과 가용성으로 인해 공기는 다양한 재료를 절단하는 데 널리 사용됩니다.
플라즈마 아크 절단기의 설계는 다음과 유사합니다. 플라즈마 아크 용접 총과 비슷합니다. 하지만 이 둘 사이에는 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다.
주요 차이점 중 하나는 노즐의 채널 비율입니다. 커팅 건 노즐은 용접 건에 비해 훨씬 더 큰 채널 비율을 가지고 있습니다. 이 설계는 절단 시 노즐에서 더 빠른 속도의 이온화 가스 불꽃이 흐르도록 하여 모재를 녹이고 용융된 금속을 날려 절단하는 데 도움이 됩니다.
고속 이온화 가스의 강력한 냉각 효과로 인해 커팅건의 노즐은 수냉이 필요하지 않습니다. 그러나 커팅건 자체는 물로 냉각하는 것이 일반적입니다.
플라즈마 아크 절단은 두꺼운 재료를 절단할 수 있고, 절단 패턴의 유연성이 뛰어나며, 공작물 고정을 위한 공정이 간소화되는 등 기계식 절단에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 또한 플라즈마 아크 절단은 집중된 에너지를 사용하여 변형을 최소화하고 절단 전에 예열할 필요가 없습니다.
하지만 플라즈마 아크 절단에는 몇 가지 단점도 있습니다. 기계식 절단보다 정밀도가 떨어지고 절단 과정에서 아크 방사선, 연기, 소음 등 유해한 부산물이 발생할 수 있습니다. 또한 플라즈마 아크 절단 장비는 옥시 아세틸렌보다 더 비쌉니다. 화염 절단 장비.
에어 플라즈마 아크 절단은 압축 공기를 이온 가스로 사용하여 아크 이온화를 통해 열을 발생시키는 절단 방법입니다. 이로 인해 전기장의 영향으로 높은 엔탈피 플라즈마가 생성되어 아크 에너지가 크고 절단 속도가 빠릅니다.
이 방법은 다목적이며 다음과 같은 비철금속을 포함한 다양한 재료를 절단하는 데 사용할 수 있습니다. 알루미늄 합금스테인리스 스틸과 탄소강을 절단할 수 있습니다. 또한 에어 플라즈마 아크 절단은 비용 효율적이며 쉽게 구할 수 있는 가스 공급원이 있습니다. 현재 중국에서 가장 널리 사용되는 절단 방법입니다.
에어 플라즈마 아크 절단 시스템은 가스 공급 장치, DC 전원 공급 장치, 커팅 건 등 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다.
가스 공급 장치에는 1.5 ~ 2.2kW의 공기 압축기가 장착되어 있으며, 절단에는 0.3 ~ 0.6MPa의 가스 압력이 필요합니다. DC 전원 공급 장치는 전압 강하가 급격하거나 전압 강하가 느린 특성을 가지고 있습니다.
가스 소스는 커팅 건에 이온 가스를 공급하므로 높은 유속이 필요합니다. 따라서 절단에 사용되는 가스 소스의 출구 압력은 용접에 사용되는 가스 소스의 출구 압력보다 훨씬 높습니다.
에어 플라즈마 아크 절단 장비는 주로 가스 회로, 직류 전류원, 절단 건으로 구성됩니다.
장비는 현재 용량에 따라 분류되며, 사용자는 절단할 재료의 두께에 따라 필요에 맞는 적절한 절단기를 선택해야 합니다. 제조업체는 제품 설명서에 권장 절단 두께에 대한 지침을 제공하지만 이 제한을 초과할 수 있습니다.
절단 두께가 증가하면 절단 속도가 감소한다는 점에 유의해야 합니다. 이러한 절단 속도의 감소는 생산 효율성을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 절단 품질에도 영향을 미칩니다. 더 넓은 절단 이음새, 재료 뒷면에 슬래그가 걸리는 등의 품질 문제가 발생할 수 있습니다.
절단 품질 개선의 관점에서 볼 때, 절단 관통력이 여전히 보장되는 한 일반적으로 절단 속도가 더 빠른 것이 가장 좋습니다.
절단 두께와 전류의 관계는 단순히 전류에 의해서만 결정되는 것은 아닙니다. 절단 전압도 중요한 역할을 합니다.
절단 전압은 주로 커팅 건과 절단 가스의 흐름에 의해 결정됩니다. 현재 수많은 제조업체에서 절단기를 생산하고 있으며, 동일한 전류 레벨의 기계를 생산하더라도 각기 다른 커팅 건과 가스 회로를 사용할 수 있습니다. 이로 인해 절단 전압이 달라집니다.
전류가 일정할 때 절단 전압과 두께는 양의 상관관계가 있으며, 절단 전압이 높을수록 절단 두께가 커집니다. 그러나 일반적으로 공장 지침에는 절단 전압이 아닌 무부하 전압만 제공됩니다. 전류 범위가 30~100A인 공기 플라즈마 아크 절단기의 절단 전압은 일반적으로 110~150V 사이입니다.