القطع بالبلازما مقابل القطع باللهب: أيهما أفضل؟

القطع بالبلازما هي تقنية قطع تستخدم قوس بلازما عالي الحرارة مع كثافة طاقة عالية لتسخين المادة عند نقطة القطع ودمجها بسرعة.

تُعتبر طريقة القطع هذه مثالية للألواح المتوسطة إلى الرقيقة نظرًا لكفاءة القطع العالية والجودة الجيدة، ولهذا السبب تحظى بشعبية واسعة بين المستخدمين.

منذ تسعينيات القرن الماضي، تحسنت تكنولوجيا البلازما باستمرار، مما أدى إلى إطالة عمر المواد الاستهلاكية مثل الأقطاب الكهربائية والفوهات وحلقات الدوامة. وقد أدى ذلك إلى انخفاض كبير في تكلفة المواد الاستهلاكية للبلازما وتوسيع إمكانات القطع بالبلازما التطبيقات.

ووفقًا لتحقيق أُجري في ورشة معالجة الصلب في حوض داليان للسفن، تم إجراء مقارنة بين ماكينات القطع بالبلازما وطرق القطع التقليدية بالأوكسي أسيتيلين.

1. مقارنة بين خفض التكاليف

وترتبط التكلفة الرئيسية للقطع بالبلازما بالمواد الاستهلاكية مثل الأقطاب الكهربائية والفوهات والحلقات الدوامة بينما تُعزى التكلفة الأساسية للقطع بالأوكسي أسيتيلين إلى الأكسجين والأسيتيلين. يتم حساب تكاليف كلتا طريقتي القطع على النحو التالي:

1. قطع أوكسي أسيتيلين NC، قطع الصفيحة الفولاذية بسماكة 18 مم، تكلفة الاستهلاك للمتر الواحد:

استهلاك الأكسجين لقطع متر واحد صفيحة فولاذية:

3.65÷60÷0.52=0.12 (m³)

0.12yuanx4.75=0.57yuan

تكلفة استهلاك الأسيتيلين لقطع صفيحة فولاذية بطول متر واحد:

0.73÷60÷0.52=0.024 (m³)

14 يوان × 0.024 يوان = 0.34 يوان

التكلفة الإجمالية لقطع متر واحد من الصفيحة الفولاذية:

0.57 يوان + 0.34 يوان = 0.91 يوان

2. قطع البلازما باستخدام الحاسب الآلي لقطع الصفيحة الفولاذية بسماكة 18 مم. تكلفة الاستهلاك للمتر الواحد:

خذ على سبيل المثال MAX200 من شركة Hypertherm:

رسوم الكهرباء بالساعة لـ قطع الفولاذ اللوحة:

30 كيلو وات × 100% × 0.8 يوان = 24 يوان

تكلفة المواد المستهلكة لكل ساعة:

(12.5 يوان + 32 يوان + 18.10 يوان) = 62.6 يوان

تكلفة الدقيقة الواحدة لقطع الصفيحة الفولاذية:

(12 يوان + 62.6 يوان) ÷ 60 = 1.24 يوان

التكلفة الإجمالية لقطع متر واحد من الصفيحة الفولاذية:

1.24 يوان ÷ 1.5 = 0.826 يوان

تُظهر الحسابات النظرية أن تكلفة المتر الواحد من القطع بالأوكسي أسيتيلين أعلى من القطع بالبلازما. ومع ذلك، يكشف التحقيق الذي أُجري في حوض بناء السفن أن تكلفة كلتا الطريقتين متساوية تقريبًا في التطبيق العملي، مع وجود ميزة طفيفة للقطع بالبلازما.

2. مقارنة كفاءة الإنتاج

عند قطع صفيحة فولاذية مقاس 18 مم بالبلازما، تكون السرعة 1500 مم/دقيقة، بينما تبلغ سرعة القطع بالأوكسي أسيتيلين 500 مم/الدقيقة. وهذا يعني أن القطع بالبلازما أسرع بثلاث مرات من القطع باللهب، مما يؤدي إلى كفاءة إنتاج أعلى بكثير.

3. مقارنة جودة القطع

عند مقارنة جودة القطع، يُظهر القطع بالبلازما مزاياه. لا تحتوي قطعة الشغل المقطوعة بالبلازما على نتوءات أو خبث، ويكون السطح أملس وخالٍ من انهيار الحواف. لا يزيد التفاوت في دقة القطع لكل متر طول عن 0.5 مم، وقطعة الشغل بها حد أدنى من التشوه. وهذا يعني أن القطع بالبلازما يمكن أن يحل في كثير من الأحيان محل أو يلغي الحاجة إلى التشغيل الآلي.

أثبتت الممارسة العملية أن قطع القطع المقطوعة بالبلازما لا تحتاج إلى تصنيع آلي وتفي تمامًا بمتطلبات الجودة لتجميع اللحام.

4. مقارنة الفوائد الاقتصادية

وتغني عملية القطع بالبلازما عن الحاجة إلى التصنيع الآلي، مما يعني أنه يمكن توفير معدات التصنيع الآلي وتقليل تكلفة التصنيع الآلي التي قد تصل إلى مئات الآلاف من اليوانات سنويًا.

وبالإضافة إلى ذلك، يتميز القطع بالبلازما بكفاءة عالية، مما يعني أن ماكينة قطع واحدة بالبلازما يمكن أن تحل محل 2 إلى 3 ماكينات قطع بالأوكسي أسيتيلين. وهذا يقلل بشكل كبير من مساحة الإنتاج ويحسن كفاءة الاستخدام الفعال للمصنع.

الفوائد الإجمالية لقطع البلازما كبيرة.

5. الخاتمة

يمكن مقارنة تكلفة تشغيل ماكينة القطع بالبلازما بتكلفة ماكينة القطع بالأوكسي أسيتيلين. ومع ذلك، نظرًا لكفاءتها العالية وجودتها العالية وفوائدها الاقتصادية الكبيرة، فإن الاستثمار في ماكينة القطع بالبلازما لا يزال الخيار الأفضل على الرغم من الاستثمار الأولي الكبير.

يوصى بأن يقوم قادة المصانع بتهيئة الظروف اللازمة لشراء أ CNC ماكينة القطع بالبلازما. يمكن أن تختار الشركة المصنعة أيضًا تضمين كل من اللهب ومسدس القطع بالبلازما في تكوينها للاستعداد لزيادة الإنتاج في المستقبل.