Plazma Kesim
Metal sac kesim işlemlerinden olan plazma kesim tekniği ile sac kesimi 1950'lerden bu yana plazma iletken malzemelerin kesiminde kullanılmaktadır.Plazma ile kesme yada plazma kesim işlemi fırmamızın faaliyetleri arasındadır.Plazma için ortak kullanılan tanım maddenin dördüncü halidir. Normalde maddenin katı sıvı ve gaz olmak üzere üç hali olduğunu düşünürüz. Su için maddenin bu üç hali buz, su ve buhardır. Bu üç halin arasındaki fark enerji seviyelerine bağlıdır. Buza ısı enerjisi verdiğimiz zaman buz erir ve su halini alır. Daha fazla enerji verdiğimizde su buharlaşır. Buhara enerji vermeye devam ettiğimizde iyonlaşır. Bu iyonizasyon işlemi gazın elektriksel olarak iletken olmasını sağlar. Elektriği ileten bu iyonize gaz plazma olarak tanımlanır. Madde gaz halinde iken doğru koşullar altında maddeye enerji verilmeye devam edilmesi, maddenin ya da metalin plazma haline geçmesine yol açar. Enerjnin kaynağı elektirik olabileceği gibi ,plazma kesimde bu kaynak ısıl veya ışın kökenli de olabilir. Plazma safhasını gaz safhasından ayıran en önemli farklılığı elektriği iletmesi, çok yüksek sıcaklıkta olması ve ışık yaymasıdır. Maddenin plazma hali , serbest halde gezinen elektronlardan ve elektronlarını kaybetmiş atomlardan(iyonlardan )oluşmasıdır. Günümüzde plazma kesim teknolojik olarak evrimleşerek imalat ve sanayide ,tıpta, ışıklandırmada,televizyonlarda,enerji üretiminde(nükleer)ve daha bir çok teknolojide kullanılmaktadır.
Plazma kesim herhangi bir metal imalat dükkan için hayati bir süreçtir. Oksi-yakıt aksine,
plazma paslanmaz çelik, alüminyum ve pirinç gibi yumuşak çelik kesebilir.
PLAZMA KESİM ÖZELLİKLERİ
kavisli ve şekilli yüzeylerde kesme yeteneği
Esnek üretim,
Tek bir sistem üzerinde farklı parça üretimi yeteneği
Minimum atık malzeme tutarak kesme sonuçları
0,5 mm kalınlığında 160 mm arasında değişen kesme parça
Otomatik Yol Kontrol fonksiyonu sayesinde düz olmayan yüzeylerde sürekli kesim kalitesi
Genel olarak otomasyona yönelik bir plazma ile sac kesimi sisteminde şu unsurlar olmalıdır:
•
Güç kaynağı: Bir doğru akım kaynağıdır. Yüksek gerilimde sabit doğru akım sağlar. İşlem içerisinde vazifesi iyonizasyon sonrası plazmanın devamlılığını sağlamak için gerekli enerjiyi sağlar.
Yüksek frekans ateşleme devresi:2MHz de 5000 ile 10000 volt arası alternatif akım oluşturan devredir. Taşıyıcı gazın iyonlaşması için gerekli pilot arkı ateşler.
•
Gaz konsolu: Taşıyıcı(plazma) ve koruyucu gazın akışını hızlarını, karışım oranlarını ayarlamak ve plazma gazlarını seçmek için kullanılır. Günümüz plazma kesim makinaları elektronik kontrollüdür.
•
Torç: İçinde plazma gazı ve koruma gazının aktığı nozül, elektrot lüle, nozül dış kapağı, koruyucu kafa ve kapağını bir arada tutan parçadır. Plazmayı oluşturmak ve odaklamak için tasarlanmıştır. Koruyucu gaz ve koruyucu gaz ve soğutma sıvısı akışını da sağlar. Gövde için özel tasarlanmış kanallar ve elektrik bağlantıları vardır. Taşıyıcı sistem ve kontrol sistemi torç hareketini ve tüm sistemin kontrolünü sağlar. Soğutma sistemi de soğutucu sıvının sistem içerisinde dolaşmasını sağlar. Aspiratör sistemi de plazma kesim esnasında ortaya çıkan gazı ve dumanı çalışma alanından uzaklaştırır.
Plazma kesim işleminin başlaması, güç kaynağından gelen bir sinyal eş zamanlı olarak açık devre gerilimini açar ve plazma kesim makinasının torçuna gaz akışı başlar. Sistemde nozül ve malzeme güç kaynağının pozitif kutbuna, elektrot ise negatif kutbuna bağlıdır. Taşıyıcı gaz nozül ve elektrot arasında arasındaki boşluktan geçerek nozül ağzından akamaya başlar. Bu esnada yüksek frekans ateşleme devresi, nozül ile elektrot arasında yüksek frekansta arklar oluşturur.
Taşıyıcı gaz bu arklardan gelen enerji ile kısmen iyonize olur. Yüksek akış hızındaki gaz itme etkisiyle bu akım yolunun pozitif kutbunu dışarıya (nozülden plazma ile kesimi yapılan metal yüzeye) doğru yöneltir. Pozitif kutuptaki malzeme ile artık akım devresi tamamlanmış olur ve yüksek frekans devresi kapanır. Gazın sürekli olarak iyonizasyonu sonucu plazma oluşumu doğru akım devresinden gelen enerji ile sağlanır. Bu şekilde elde edilen plazma metoduna taşına ark metodu denir. Plazma kesim işlemi, plazmanın yüksek sıcaklığı nedeniyle metal yüzeyi lokal olarak ergitmesi ve yüksek akış hızındaki taşıyıcı gazın ergimiş metali püskürterek malzemede bir delik açması ile başlar. Bu esnada torç taşıyıcı sistem ile arkın sürekliliğini kaybetmeyecek bir hızda hareket ettirerek kesme işlemini gerçekleştirir. Plazma kesim işlemi genel itibarı ile taşınan ark metodu ile gerçekleşmektedir.
