قاطع البلازما المحمول مقابل قاطع البلازما الآلي (CNC): أيهما يناسبك؟
مقدمة
إذا كنت تقوم بقص أعمال فنية دقيقة أو تصنيع أجزاء معدنية في بيئة إنتاج، فستحتاج إلى آلة قطع بلازما ستمنحك أنظف وأسرع قطع ممكنة. فيما يتعلق بتصنيع المعادن، هناك آلات قطع أوتوماتيكية طاولات بلازما CNC تستخدم أجهزة الكمبيوتر للتحكم في القطع الأوتوماتيكي والدقيق في التصنيع الصناعي، وهناك أيضًا قواطع بلازما محمولة باليد تُستخدم في الورش اليدوية. أيهما أفضل وأكثر ملاءمة لك؟
تعتبر قواطع البلازما آلات قوية جدًا قادرة على قطع المعادن. بعضها قوي بما يكفي لقطع شظايا سميكة جدًا مثل السكين في الزبدة.
تُعد آلة القطع بالبلازما من المعدات الأساسية لبعض اللحامين. في الواقع، تقوم بعكس ما تقوم به آلة اللحام تمامًا. فبدلاً من دمج قطع المعدن معًا، استخدم آلة القطع بالبلازما لفصلها عن بعضها.
في مرحلة ما من العمل، سيكون من الضروري قطع بعض الأجزاء غير المرغوب فيها، أو عندما تحاول تشكيل شيء ما معًا.
ولكن، كما هو الحال مع كل شيء في صناعة اللحام، فإن قواطع البلازما تتطور باستمرار. ولقطع المعادن الأكثر سمكًا، تم تصنيع آلات قطع معدنية أكثر قوة. والأتمتة هي إضافة كبيرة للقوة.
نظرًا لأن هذه العملية خطيرة، فإن الروبوتات أو الآلات التي تستخدم التحكم الرقمي بالحاسوب لأتمتة هذا النوع من العمل تكون أكثر أمانًا من البشر الفعليين. ولكن ما هي مزايا وعيوب مثل هذه الآلات؟
يعارض البعض القطع الآلي، بينما يرى آخرون أنه الحل الأفضل. ولا نستطيع الجزم بعد ما إذا كان استخدام الروبوتات سيحل محل القطع اليدوي. ومع ذلك، هناك جوانب إيجابية بالتأكيد لكل قصة.
دعونا نفهم هاتين الأداتين القطعيتين من حيث مبدأ العمل، وميزات الأداء، والاستخدامات، والإيجابيات والسلبيات.
قاطع بلازما محمول باليد
إن قاطع البلازما المحمول هو أداة قطع معدنية محمولة ذات هيكل خفيف الوزن ومدمج ويمكن حملها إلى أي موقع عمل، سواء في الداخل أو الخارج. قم بتوصيل الهواء المضغوط، وأمسك الشعلة وابدأ في قطع الصفائح المعدنية والأنابيب والمقاطع في ثوانٍ.
مبدأ
تتكون آلة القطع بالبلازما المحمولة من شعلة وهيكل. يتم توليد قوس كهربائي بين الفوهة (الأنود) والقطب الكهربائي (الكاثود) داخل الشعلة لتأين الرطوبة بينهما لتحقيق حالة البلازما. في هذا الوقت، يتم إخراج البخار المؤين من الفوهة في شكل شعاع بلازما بواسطة الضغط الداخلي، وذلك لإجراء القطع واللحام واللحام وأشكال أخرى من المعالجة الحرارية على المعدن.
المميزات
قابلية قصوى
يعمل ضاغط الهواء الداخلي في البيئات التي لا يتوفر فيها الهواء المضغوط الخارجي.
التحكم في الإخراج المستمر
يركز القوس على سماكات المواد المختلفة.
نظام التشغيل باللمس
يبدأ قوس البلازما دون الحاجة إلى ترددات عالية.
اشتعال سريع
يقطع الفجوات بسرعة، حتى في المعدن الموسع.
عناصر التحكم في تطهير اللوحة الأمامية
يسمح بضبط معدلات تدفق الهواء بسهولة دون تنشيط قوس البلازما.
التحكم في تطهير اللوحة الأمامية
يمكنك ضبط معدل تدفق الهواء بسهولة دون بدء تشغيل قوس البلازما.
التشغيل البارد، عمر طويل للمواد الاستهلاكية
يتيح لك التصميم الجديد للقطب الكهربائي والفوهة توفير المال أثناء ساعات التشغيل الطويلة.
الايجابيات
يعتمد على تقنية العاكس عالي التردد، وله مزايا الحجم الصغير، والحجم الصغير، والوزن الخفيف، والاشتعال القوسي عالي التردد، والاشتعال القوسي السهل، ومدة الحمل العالية. يعد استخدام الهواء المضغوط الرخيص كمصدر هواء للقطع أكثر اقتصادا وكفاءة من آلة القطع باللهب. تيار القطع (الشاشة الرقمية) قابل للتعديل باستمرار، ودقيق وبديهي، ويتم التحكم في المروحة بذكاء، مما يوفر الطاقة والكهرباء، ويقلل من معدل فشل المروحة. إنه مناسب للاستخدام طويل الأمد والثقيل. يمكن استخدامه ليس فقط للقطع اليدوي، ولكن أيضًا لأنظمة القطع الأوتوماتيكية مثل CNC والروبوتات. يحتوي على واجهات تناظرية ورقمية لتلبية احتياجات الاتصال لمعظم معدات اللحام الأوتوماتيكية.
سلبيات
• هناك ظاهرة غير مستقرة لقوس البلازما، مما يؤدي إلى عيوب مثل القطع غير المتساوية وتراكم الأورام، وسوف يؤدي أيضًا إلى تقليل عمر المكونات ذات الصلة.
• زاوية الميل على أحد جانبي سطح القطع كبيرة، والعمودية ضعيفة.
• أثناء عملية القطع، يتم إنتاج المزيد من بقايا القطع على سطح القطع. يجب طحن الخبث بعد القطع، لأنه سيؤثر على جودة العملية، مما يزيد أيضًا من تكلفة العمالة.
• تتميز عملية القطع بالبلازما بمساحة كبيرة متأثرة بالحرارة ودرزة قطع واسعة. ولأن المعدن يتشوه بالحرارة، فهي غير مناسبة لقطع المعادن الرقيقة.
طاولة بلازما CNC وقاطعة بلازما آلية
إنها معدات قطع فعالة وعالية الدقة وعالية الموثوقية، تجمع بين تقنية النقل الميكانيكي الدقيق والقطع الحراري. تجعل واجهة الإنسان والآلة الجيدة التشغيل أكثر ملاءمة وبساطة، ويمكنها قطع أشكال معقدة مختلفة من الألواح بسرعة ودقة، وهي مناسبة بشكل خاص للقطع التلقائي للمعادن. إنها تعتمد على تصميم معياري متكامل، ذكي وسهل الاستخدام.
مبدأ
يتم دمجه مع وحدة تحكم CNC بسيطة وسهلة الاستخدام لتأين تدفق الهواء عالي السرعة المنبعث من الفوهة عند درجة حرارة عالية لتشكيل موصل. عندما يمر التيار، يشكل الغاز الموصل قوس بلازما عالي الحرارة. تتسبب حرارة القوس في ذوبان المعدن الموجود عند شق القطعة جزئيًا (وتبخره)، ويتم استخدام قوة تدفق غاز البلازما عالي السرعة لإزالة معدن المول10 لتشكيل طريقة معالجة.
عندما يعمل، يتم إرسال غاز مضغوط مثل النيتروجين أو الأرجون أو الأكسجين عبر أنبوب ضيق. يتم وضع قطب سالب في منتصف الأنبوب. عندما يتم تشغيل القطب السالب وتلامس فوهة الفوهة المعدن، يتم تكوين حلقة موصلة، ويتم توليد شرارة كهربائية عالية الطاقة بين القطب والمعدن. عندما يتدفق الغاز الخامل عبر الأنابيب، تسخن الشرارة الغاز حتى يصل إلى الحالة الرابعة للمادة. تنتج عملية التفاعل هذه تيارًا من البلازما عالية الحرارة وعالية السرعة، والتي يمكن أن تحول المعدن بسرعة إلى خبث مول4.
يتدفق التيار عبر البلازما نفسها، وطالما أن الأقطاب الكهربائية تعمل ويتم الحفاظ على اتصال البلازما بالمعدن، فإن دورة القوس الكهربائي مستمرة. من أجل ضمان هذا الاتصال مع تجنب الضرر الناجم عن الأكسدة وغيرها من الخصائص غير المعروفة حتى الآن، تم تجهيز فوهة آلة القطع بمجموعة أخرى من الأنابيب التي تنبعث منها باستمرار غازات الحماية لحماية منطقة القطع، ويمكن التحكم بشكل فعال في ضغط غازات الحماية في نصف قطر البلازما العمودية.
المميزات
• يعتمد الشعاع على هيكل لحام صندوقي، ويتم التخلص من الإجهاد عن طريق المعالجة الحرارية. يتميز بالصلابة الجيدة، وعدم التشوه، والدقة العالية، وخفة الوزن، والقصور الذاتي الصغير. تم تجهيز طرفي إطار القيادة الطولي (الإطار النهائي) بعجلات توجيه أفقية، والتي يمكنها ضبط درجة ضغط العجلة اللامركزية في الجزء السفلي من إطار القيادة على سكة التوجيه، بحيث يمكن للآلة بأكملها الحفاظ على دليل ثابت أثناء الحركة. وهي مجهزة بجامع غبار للحد من الحطام المتراكم على سطح سكة التوجيه.
• يتم تشغيل كل من الدفع الرأسي والأفقي بواسطة رف وترس دقيقين. يعتمد قضيب التوجيه الأفقي على لوحة توجيه دقيقة مرسومة على البارد، ويتكون قضيب التوجيه الطولي من قضيب معالج بدقة (قضيب ثقيل)، ويعتمد جهاز التخفيض على مخفض تروس دقيق مستورد، ويتم التخلص من رد الفعل العكسي لضمان دقة الحركة والاستقرار.
• إنها فعالة من حيث التكلفة وسهلة التشغيل. وهي تعتمد على طاولة قطع متكاملة وقادوس استقبال. ويمكنها استخدام طريقة إزالة الغبار شبه الجافة أو نظام إزالة الغبار الاختياري لتقليل الدخان والغازات الضارة التي تولدها الماكينة أثناء القطع.
• نظام متقدم يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر، عمل كامل بدون اتصال بالإنترنت، تصميم بشري، تشغيل بسيط وسريع. وفقًا لعملية التشغيل، يوفر الجزء السفلي من شاشة نظام CNC شاشات عرض مختلفة لوظائف التشغيل، وتكون عملية التشغيل واضحة في لمحة، ويتم توفير وضع خالٍ من التدريب.
• يعتمد أسلوب الصيانة الإرشادية السريعة، وهناك مؤشرات للأخطاء على شاشة نظام التحكم الرقمي، وتكون ظاهرة الخطأ واضحة في لمحة. تتم صيانة الماكينة بالكامل وفقًا لتعليمات الخطأ، وتكون الصيانة مريحة وسريعة.
• تبسيط إجراءات التجميع، حيث يقوم المشغل بتجميع الرسم البياني، ثم تحديد كمية القطع واتجاه ترتيب القطع، مما يمكنه من تحقيق القطع التلقائي المستمر على دفعات والتجميع الشامل، مما يقلل من عبء العمل المرهق للمصممين.
• يعتمد البرنامج على تكنولوجيا الإنتاج المعيارية الوحدوية، مما يحسن استقرار وحساسية تشغيل المعدات ويقلل من تكاليف الصيانة في الفترة اللاحقة.
• يمكن شراء الملحقات والأجزاء الشائعة للآلة من السوق، مما يقلل التكلفة على العملاء.
• تم تجهيز طاولة القطع البلازمية CNC تحت الماء بسرير مائي للقطع تحت الماء، مما يقلل بشكل كبير من التلوث البيئي مثل الدخان، والضوء القوسي، والغازات الضارة، والضوضاء الناتجة، وله تأثير جيد في حماية البيئة.
الايجابيات
جودة قطع جيدة وتكلفة عمالة منخفضة
تستخدم آلة القطع بالبلازما ميزات المعالجة بدون تلامس، ولا تتلف قطعة العمل، ولا يوجد تشوه في المنتج المقطوع، ويكون المنتج المعالج بجودة جيدة، ولا يحتوي على نتوءات، ولا يتطلب إعادة الطحن يدويًا، ويوفر إجراءات المعالجة غير الضرورية، ويحسن من قوة العمال.
توفير الاستثمار في القوالب وخفض تكاليف الإنتاج
يمكن لآلة القطع بالبلازما أن تصنع مباشرة قطع عمل معدنية مختلفة بدون قوالب، ولا استهلاك للقالب، ولا حاجة لإصلاح واستبدال القوالب، ويمكنها توفير استخدام عدد كبير من القوالب، وتوفير تكاليف المعالجة، وتقليل تكاليف الإنتاج، وهي مناسبة بشكل خاص لمعالجة المنتجات الكبيرة.
دقة عالية وتحسين الإنتاجية بشكل فعال
تتميز ماكينة القطع البلازمية الأوتوماتيكية بدقة عالية ومرونة وكفاءة عالية، ويمكنها معالجة العديد من الأجزاء المعقدة بفعالية. كل ما عليك فعله هو عمل رسم بياني للقطع واستيراده إلى نظام التحكم، ثم يمكن ضبط الحجم للقطع، مما يساعد على تقصير وقت القطع بشكل مباشر.
سرعة قطع سريعة وبيئة عمل مثالية
إنه يقطع بسرعة، ومستقر أثناء العمل، والضوضاء منخفضة، ولا يوجد غبار، ولن ينتج مواد كيميائية ضارة بجسم الإنسان والبيئة. وقد أدى الاستثمار إلى تقليل التلوث، وتعزيز تحسين بيئة العمل، والامتثال لموجة حماية البيئة.
تكلفة صيانة منخفضة وأداء عالي التكلفة
إن صيانة المنتجات الميكانيكية مكلفة للغاية، ولكنها تتميز بالأداء المستقر والمتانة والقدرة على العمل بشكل مستمر، كما أنها ليست عرضة للتلف بسهولة. كما تتمتع بمزايا كبيرة من حيث تكاليف الصيانة اللاحقة.
سلبيات
• يتطلب قطع المعدن السميك مصدر طاقة عاليًا، وهو مكلف مثل آلة القطع بالليزر مع مصدر ليزر الألياف.
• إن تشغيل وصيانة المعدات الآلية ينطوي على مخاطر محتملة، ويجب على المشغلين توخي الحذر لمنع الإصابة.
• إذا لامست الأطراف الآلة المتحركة، فقد تتشابك أو حتى تتعرض للإصابة.
• من خلال إبقاء اليدين والقدمين بعيدًا عن الآلة المتحركة، يمكن إجراء عملية التحكم في نظام التحكم الرقمي بالكمبيوتر من لوحة مفاتيح اللوحة الأمامية أو الواجهة عن بعد.
• عند تشغيل الماكينة، لا ترتدي ملابس فضفاضة أو ملابس بها أسلاك لتجنب تشابكها مع الماكينة.
• يمكن أن تؤدي الصدمة الكهربائية عالية الجهد لقاطعة البلازما CNC إلى إصابة الأشخاص وقتلهم، ويجب تركيبها وفقًا للخطوات والمتطلبات المحددة من قبل الشركة المصنعة.
استخدام
عادة، يتم استخدام قواطع البلازما المحمولة للهوايات، ويتم استخدام طاولات قطع البلازما CNC والروبوتات البلازما للاستخدام التجاري في التصنيع الصناعي، ومع ذلك يمكن استخدامها في لوحات حماية محرك السيارات، وخزائن الهيكل، والحديد الحدائقي، والأوعية الضغطية، والآلات الكيميائية، والتهوية والتبريد، وتصنيع الأبواب الأمنية، والتشغيل الآلي، وتصنيع المراوح، وآلات البناء، والهياكل الفولاذية، وتصنيع الغلايات، وبناء السفن، والمعدات البتروكيماوية، والآلات الصناعية الخفيفة، والفضاء الجوي، والأوعية الضغطية والديكور، وتصنيع اللافتات الكبيرة وغيرها من الصناعات.
جميع أنواع قواطع البلازما والروبوتات قادرة على قطع الفولاذ الكربوني (قطع اللهب) والفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس والألمنيوم (قطع البلازما) وصفائح الألومنيوم والصفائح المجلفنة والصفائح الفولاذية البيضاء والفولاذ المقاوم للصدأ وصفائح النحاس وغيرها من الأنابيب المعدنية وعمليات القطع والتغطية.
مقارنة
لقد ساعدنا ما سبق في فهم هذين النوعين من آلات القطع بالبلازما، فما هي أوجه التشابه والاختلاف بينهما؟ دعنا نجري مقارنة من الجوانب الثمانية التالية، حتى تتمكن من اتخاذ الاختيار الصحيح وتحديد أيهما مناسب لعملك.
طريقة بدء القوس
هناك نوعان من مصادر الطاقة البلازمية، القوس الكهربائي التلامسي والقوس الكهربائي غير التلامسي (الزر). مصدر الطاقة البلازمية المحمول هو طريقة بدء القوس الكهربائي التلامسي. للاستخدام مع CNC، يجب اختيار طريقة بدء القوس الكهربائي غير التلامسي. للحكم على وضع بدء القوس الكهربائي الذي ينتمي إليه مصدر الطاقة، ما عليك سوى معرفة ما إذا كان هناك زر على الشعلة اليدوية المجهزة. بشكل عام، مصادر الطاقة ذات التيار الأكبر من 2 أمبير هي طرق بدء القوس الكهربائي غير التلامسي.
شواحن
يتداخل مصدر الطاقة البلازمية المحمول بقوة مع نظام التحكم العددي، مما قد يؤدي إلى ظهور شاشة سوداء لنظام التحكم العددي في الحالات الشديدة، في حين أن تأثير مصدر الطاقة البلازمية الذي يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر صغير جدًا، ويكاد يكون معدومًا.
شعلة
إن شعلة البلازما CNC عبارة عن مسدس مستقيم، في حين أن الشعلة المحمولة باليد شعلة البلازما هو مسدس ذو مقبض منحني.
القدرات
ربما يكون الفرق الأكثر وضوحًا بين قاطع البلازما الآلي والقاطع اليدوي هو الطاقة التي ينتجها.
عادةً ما تكون قواطع البلازما اليدوية أجهزة صغيرة وخفيفة الوزن وسهلة الحمل.
لأنهم لا يملكون القدرة على توليد هذا القدر من الحرارة، فإنهم لا يستطيعون توليد هذا القدر من الطاقة.
إن أجهزة القطع البلازمية الآلية عبارة عن آلات ثابتة تولد قدرًا كبيرًا من الحرارة. لذا فإن تيارات البلازما التي تنتجها تكون ساخنة للغاية.
لا يمكن ببساطة قياس قدرات بعض أدوات القطع CNC أو الروبوتية يدويًا.
يتم استخدام الآلات ذات التحكم الرقمي أو الروبوتات في التصنيع الصناعي ويجب أن تقطع من خلال صفائح معدنية سميكة للغاية.
كما أن وقوف البشر بالقرب من هذه الحرارة الهائلة يشكل خطورة كبيرة. ونتيجة لهذا، فإن قواطع البلازما اليدوية أكثر ملاءمة للمشروعات الأصغر حجمًا، ويستخدمها الناس عادةً في الورشة لأنواع أساسية من القطع أو للمعادن الأرق.
قابلية النقل
لقد تطرقنا إلى هذا الجانب أعلاه. عادةً ما تكون قواطع البلازما ذات التحكم الرقمي بالحاسوب عبارة عن آلات ثابتة ضخمة. وهي غير متحركة وعادةً ما تتطلب قطع الصفائح المعدنية لتثبيتها على الآلة.
من ناحية أخرى، تعتبر قواطع البلازما اليدوية خفيفة الوزن وبالتالي يمكن حملها. يمكنك اصطحابها معك في الميدان وأخذ ما تحتاجه معك.
كما أن لديهم ميزة تتمثل في أنه يمكنك المناورة بهم بسهولة في بعض الأماكن الضيقة، ولكن هذا صعب حقًا وفي بعض الحالات مستحيل باستخدام قاطع البلازما الأوتوماتيكي.
دقة
هذا جانب آخر من جوانب نجاح القطع باستخدام الحاسب الآلي. لا أحد يستطيع القطع بدقة مثل آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
يتم برمجة وتوجيه ماكينة CNC بشكل عالي الجودة باستخدام برامج متطورة.
في بعض الوظائف، تكون الدقة مهمة للغاية لدرجة أنه من الممكن إتلاف المنتج النهائي عن طريق الخطأ. لذلك، يجب أن تعمل آلة القطع بالبلازما بشكل صحيح حتى يعمل كل شيء بشكل صحيح.
يكاد يكون من المستحيل القيام بذلك باستخدام آلة قطع البلازما المحمولة باليد. فلا يستطيع الإنسان ببساطة أن يقطع بدقة مثل الآلة.
لذلك، يمكن لقاطعات البلازما اليدوية العمل بغض النظر عن دقة المنتج.
سعر التكلفة
إذا كنت من الهواة، فأنت بالتأكيد تبحث عن قاطع بلازما محمول باليد أصغر حجمًا. تُباع القطع الجيدة منها بحوالي 1000 دولار أمريكي لكل منها.
يمكن لأي عامل لحام جيد يعمل في المرآب، أو يستمتع بالعمل في مشاريع "اصنعها بنفسك"، أن يتحمل تكلفة هذا النوع من قواطع المعادن.
لكن قواطع البلازما ذات التحكم الرقمي بالكمبيوتر باهظة الثمن حقًا. حيث تصل تكلفتها إلى أكثر من 8,000 دولار أمريكي لكل وحدة. يمكنك القول بالفعل إن الروبوتات مفيدة فقط للشركات الكبيرة التي تحتاج إلى آلات أوتوماتيكية.
ومع ذلك، في بعض الأحيان لا تستطيع الشركات الصغيرة تحمل تكلفة ماكينة القطع CNC أو الروبوتية باهظة الثمن، لذلك يتعين عليها الالتزام بالقاطعة اليدوية.
اختيار
فما هي الاستنتاجات التي يمكننا التوصل إليها؟
بشكل أساسي، تعد آلة قطع البلازما المحمولة باليد خيارًا جيدًا إذا كنت تخطط لاستخدامها في بعض المهام البسيطة. فهي قوية بما يكفي لقطع بعض السماكات الرقيقة أو المتوسطة.
يمكنك استخدام أي نوع من المشاريع في المرآب لإصلاح الأشياء في المنزل. كما أنه مفيد جدًا للعمل الميداني.
ولكن عندما يتعلق الأمر بآلات القطع البلازمية ذات التحكم الرقمي الآلي، فإنها تعني مهمة أكثر صعوبة. فالصناعات التي تحتاج حقًا إلى الدقة والوظائف ستبذل قصارى جهدها لشراء واحدة من هذه الآلات.
سيكون الاختيار النهائي بين الأداء والدقة، وبين القدرة على تحمل التكاليف والمرونة. ولا يمكنك اختيار سوى واحد من الاثنين.