ทำความรู้จัก Plasma cutting ข้อเด่น ข้อดี ข้อเสีย (ตอนที่ 1)

การตัดด้วยพลาสมา (Plasma) คือ?

ชิ้นงานที่ทำจากวัสดุเหนี่ยวนำไฟฟ้าทุกชนิดจะถูกตัดโดยพลาสมาร้อนที่ถูกเร่งความเร็วสูง ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการตัดแผ่นโลหะหนา

ไม่ว่าคุณจะสร้างงานศิลปะหรือผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูป เครื่องตัดพลาสมานำเสนอการตัดแบบไร้ขีดจำกัดสำหรับการตัดอลูมิเนียม สแตนเลสสตีล และอื่น ๆ แต่สิ่งที่อยู่เบื้องหลังเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่นี้คืออะไร ? เรากำลังตอบคำถามที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับข้อเท็จจริงที่สำคัญที่สุดของ Plasma Cutters และ Plasma Cutting

How plasma cutting works: การตัดด้วยพลาสมาทำงานอย่างไร?

กระบวนการตัดโดยพลาสมาเป็นกระบวนการที่วัตถุซึ่งถูกเหนี่ยวนำได้โดยไฟฟ้าถูกตัดเฉือนด้วยพลาสมาร้อนที่ถูกเร่งความเร็วสูง

วัสดุทั่วไปที่สามารถตัดได้ด้วยหัวตัดพลาสมา (Plasma Torch) ได้แก่ เหล็กกล้า สแตนเลสสตีล อลูมิเนียม ทองเหลือง ทองแดง และโลหะนำไฟฟ้าอื่น ๆ การตัดด้วยพลาสมาถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิต การซ่อมแซมและแปลงสภาพยานยนต์ การก่อสร้างทางอุตสาหกรรม การกู้ซากและการขัดสี เนื่องจากเป็นการตัดที่มีความเร็วและความแม่นยำสูงขณะที่มีต้นทุนต่ำ

การตัดด้วยพลาสมาจึงถูกใช้อย่างกว้างขวางตั้งแต่การใช้งานเครื่อง CNC สำหรับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ไปจนถึง small hobby company กระบวนการตัดด้วยพลาสมา ก็คือการใช้ก๊าซนำไฟฟ้าที่มีอุณหภูมิสูงถึง 30,000 ° C ทำให้การตัดด้วยพลาสมาเป็นสิ่งพิเศษ-ไม่ธรรมดา

กระบวนการพื้นฐานในการตัดและการเชื่อมด้วยพลาสมา คือการสร้างช่องทางสำหรับไฟฟ้า หรือ electrical channel ของก๊าซไอออนไฟฟ้าที่มีความร้อนสูง-ซึ่งก็คือพลาสมานั่นเอง จาก plasma cutter ผ่านชิ้นงานที่จะทำการตัด เกิดเป็นวงจรสำเร็จรูปกลับไปที่เครื่องตัดพลาสม่าผ่านทางขั้วต่อสายดิน

นี่คือผลที่เกิดจากก๊าซที่ถูกอัด – compressed gas (ออกซิเจน, อากาศ, ก๊าซเฉื่อยและอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับวัสดุที่จะตัด) ซึ่งถูกเป่าไปที่ชิ้นงานด้วยความเร็วสูงผ่านหัวฉีด (focused nozzle) ส่วนภายในแก๊ส Arc-อาร์คเกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดใกล้กับหัวฉีดแก๊สและชิ้นงาน อาร์คไฟฟ้านี้แตกตัวเป็นประจุไอออนส่วนหนึ่งของก๊าซและสร้างช่องทางพลาสม่าเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า เนื่องจากกระแสจากหัวตัด (cutting torch) ของ plasma cutter ไหลผ่านพลาสมานี้ จึงให้ความร้อนเพียงพอที่จะละลายผ่านชิ้นงาน ในเวลาเดียวกันพลาสมาความเร็วสูงและก๊าซอัดจะเป่าโลหะหลอมเหลวจากความร้อนออกจากกันเพื่อแยกชิ้นงาน

กระบวนการตัดด้วยพลาสมาเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการตัดวัสดุทั้งบางและหนา Hand torches สามารถตัดเหล็กแผ่นหนาได้ถึง 38 มม., ไฟฉายที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ที่แข็งแกร่งสามารถตัดเหล็กแผ่นหนาได้ถึง 150 มม. เนื่องจากหัวตัดพลาสมาผลิต“ กรวย” ที่ร้อนและมีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นอย่างมากสำหรับการตัดพวกมันมีประโยชน์มากสำหรับการตัดและแผ่นเชื่อมในรูปทรงโค้งหรือมุม

ข้อดี-ข้อเสียของ Plasma Cutting

ข้อดี

• burners ทำงานได้หนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นขึ้นอยู่กับซีรีย์
• ตัดวัสดุนำไฟฟ้าได้ทั้งหมด
• ตัดเหล็กโลหะ high-alloy และวัสดุอลูมิเนียมที่มีความหนาปานกลางและหนามากได้
• ประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมในการตัดเหล็กโครงสร้างทั่วไป (mild steel) ที่มีความหนาน้อยถึงปานกลาง
• ตัดเหล็กโครงสร้างกำลังสูง (high-strength structural steel) ด้วย input ความร้อนต่ำ
• ความเร็วในการตัดสูง (สูงกว่า oxyfuel ถึง 10 เท่า)
• กระบวนการตัดแผ่นชิ้นงานกลม (blank) คุณภาพสูงสำหรับโลหะแผ่นขนาดกลางและหนา
• การตัดพลาสมาเป็นกระบวนการของระบบอัตโนมัติแน่นอน
• การตัดพลาสมาใต้น้ำช่วยให้ความร้อนต่ำและมีระดับเสียงรบกวนต่ำในสถานที่ทำงาน

ข้อเสีย

• มีข้อจำกัดในการใช้งานสูงสุดที่ความหนา 160 มม.-180 มม. สำหรับการตัดแบบแห้งและ 120 มม. สำหรับการตัดใต้น้ำ
• ได้ kerf ที่กว้างขึ้นเพียงเล็กน้อย
• การใช้พลังงานค่อนข้างสูง
• เลเซอร์ให้คุณภาพการตัดที่ดีกว่า
• มีราคาแพงกว่าระบบการตัดด้วย oxyacetylene
• เสียงรบกวนสูงในการตัดแบบแห้ง

ติดตามอ่านตอนที่ 2 

ทำความรู้จัก Plasma cutting ข้อเด่น ข้อดี ข้อเสีย (ตอนที่ 2)

About The Author