مدیریت سایت هوابرش چیست؟
روش های زیادی برای برشکاری مقاطع فلزی وجود دارد، یکی از این روش ها استفاده از دستگاه برشکاری هوابرش است.
هوا برش از روش هایی مرسوم و نسبتا ارزان قیمتی می باشند که در آن ها سوخت ینی همان گاز به همراه اکسیژن برای عملیات جوش دادن و یا برش دادن انواع فلزات مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع از این روش هم برای برشکاری و هم برای جوشکاری استفاده می شود.
اولین بار مهندسین فرانسوی از اکسیژن خالص به جای هوا برای ذوب قسمتی از فولاد استفاده نمودند. شعله‌ی حاصل از این عمل دمایی در حدود ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ درجه‌ی سانتی گراد ایجاد می‌نماید.
البته این روش قدیمی است و امروزه کمتر به کار می‌رود. در حال حاضر از این روش برای جوش دادن لوله ها، استفاده جهت تعمیرات و ساخت کارهای هنری استفاده میشود.
تجهیزات کلی دستگاه هوابرش
رگلاتور: از رگلاتور برای کنترل و تنظیم فشار انواع گازها در دستگاه هواگاز استفاده می شود.
شلنگ های گاز: شلنگ های گازی برای انتقال گاز از نقطه ای به نقطه دیگر استفاده می شوند. شلنگ های گاز دستگاه هواگاز قطر بالایی دارند تا مقاومت بیشتری در برابر صدمه و نشتی گاز داشته باشند. شلنگ ها در دستگاه های هوا برش معمولا دوتایی هستند.
شیر یک طرفه: شیرهای یک طرفه همان طور که از نام آن ها پیداست، تنها از یک جهت، جریان سیال را منتقل می کنند. در برشکاری هواگاز از گاز استیلن استفاده می شود. گاز استیلن قابلیت اشتعال و انفجار دارد؛ به همین دلیل استفاده از یک بازدارنده انفجار، ضروری است.
مشعل: مشعل دستگاهی است که در یک فضای ایمن با ترکیب هوا و سوخت، انرژی سوخت را به انرژی گرمایی تبدیل می کند. بر اثر این احتراق، مقداری گاز تولید می شود. این انرژی به دو روش تشعشع و جابجایی به محیط انتقال می یابد. عملکرد اصلی مشعل در دستگاه هواگاز، ایجاد گرمایش است.
نازل: نازل قطعه ایی برنجی است که بر روی هوا برش سوار می شود و وظیفه برش بر روی قطعه فولادی را بر عهده دارد. نازل هوا برش در برند های مختلفی طراحی و تولید می شوند و به همین دلیل است که یکی از نکته های مهم در هنگام خرید یک ست برش هوا گاز، انتخاب نازل برش صحیح و مناسب برای کار مورد نظر می باشد.
عملکرد هوابرش
برای برش هوا گاز از یک مشعل برش جهت پاشش یک گاز ( استیلن) به محل برش و ایجاد حرارت در فلز تا دمای برافروختگی استفاده میشود. سپس یک جریان اکسیژن به روی فلز دمیده میشود و فلز در این اکسیژن سوخته و اکسید شده و سپس فلز به صورت گل اکسیدشده به بیرون از محل برش جاری میگردد.
در برشکاری هوا برش از گاز اکسیژن و استیلن استفاده میگردد. اکسیژن دمیده شده با فلز داغ واکنش می‌دهد و تشکیل اکسید داده و تولید گرما و حرارت می‌نماید. گرمای تولید شده باعث پیوسته شدن عمل برش در قطعه‌کار میشود. در نتیجه شعله مشعل فقط آغاز برش را ایجاد می‌نماید و دمای مورد نیاز در طی فرآیند تامین میگردد.
نقطه ذوب اکسید آهن تقریبا برابر نصف مقدار نقطه ذوب آهن است. زمانی که آهن شروع به اشتعال می‌کند، بلافاصله به اکسید آهن مایع تبدیل میشود و به تدریج به خارج از ناحیه برش جریان پیدا می کند. اما مقداری از اکسید آهن بر روی قطعه کار باقی می ماند و تبدیل به گل (خاکستر) سخت روی کار می شود که با ضربه ی آرام یا سوهان کاری از قطعه جدا می شود.
از روش هوا برش برای چه فلزاتی استفاده میشود
همان گونه که گفته شد، برشکاری به روش هوابرش یا هواگاز یک روش برشکاری برای برش مقاطع فلزی است. اما باید گفت بیشترین کاربرد این روش، برش فلزات با ضخامت ۰.۵ تا ۲۵ میلی متر است که عملیات برش آن با حرارت ۳۵۰۰ درجه سانتی گراد انجام می شود.
مقاطعی مانند ورق سیاه، گالوانیزه و استنلس استیل با استفاده از روش هوابرش، برشکاری می شوند. علاوه بر برش ورق هایی که ذکر شد، با استفاده از روش هوابرش می توان نبشی و ناودانی ها را نیز برش داد.
انواع شعله دستگاه هوابرش
شعله هایی که در دستگاه هواگاز استفاده می شوند، به شرح زیر می باشند.
شعله با مقدار گاز بیشتر: در صورتی که مقدار استیلن موجود در مخلوط، نسبت به اکسیژن بیشتر باشد، اصطلاحا به آن شعله (carburizing Flame) گفته می شود. این شعله دارای سه ناحیه کاملا مجزا شامل موارد زیر است:
- آبی (مخروط داخلی به رنگ آبی)
- سفید (مخروط سفید رنگ میانی)
- آبی کم رنگ (شعله خارجی به رنگ آبی کم رنگ)
شعله خنثی: زمانی ایجاد می شود که مخلوط حجمی خارج شده دارای میزان گاز اکسیژن و استیلن برابری باشد. این شعله در ترکیب اصلی قطعه تغییری ایجاد نمی کند، به همین دلیل استفاده از آن برای برش اکثر مقاطع فلزی مناسب است.
شعله خنثی به دو نوع زیر تقسیم بندی می شود:
- منطقه داخلی: در منطقه داخلی یک مخروط به رنگ سفید با نوک گرد و صاف تشکیل می شود که به طور واضح قابل مشاهده است.
- منطقه خارجی: در منطقه خارجی، گاز اکسیژن و گاز استیلن با هم می سوزند، که شعله آن به رنگ آبی است و گوشه های شعله به رنگ ارغوانی کم رنگ است.
شعله اکساینده: زمانی که مقدار گاز اکسیژن در شعله نسبت به مقدار گاز مخلوط بیشتر باشد، شعله ایجاد شده اکساینده (Oxidizing Flame) خواهد بود. این شعله شباهت زیادی به شعله خنثی دارد، تنها تفاوت بین این دو شعله در مخروط داخلی آن ها است. در شعله اکساینده مخروط داخلی کوتاه، کمی نوک تیز و به رنگ ارغوانی کم رنگ است؛ اما این موضوع در شعله خنثی متفاوت می باشد.
مزایای هوابرش
از این روش برشکاری مانند روش برش پلاسما در دستگاه های برش cnc نیز میتوان استفاده نمود. از مزایا این روش قابلیت برش با ضخامت های نسبتا بالاست. یکی دیگر از مزایا این روش قابلیت برش بر روی تمام فلزات است در حالی که در روش برشکاری پلاسما فقط میتوان فلزات رسانا بویژه فولاد را برش داد. همچنین میتوان لبه های برش دقیق تری را داشت.
از مزایای دیگر آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- هزینه پایین تجهیزات
- عدم نیاز به استفاده از برق در هنگام عملیات
- حمل و نقل آسان تجهیزات
معایب استفاده از روش هواگاز برای برش مقاطع فولادی شامل موارد زیر است:
- پایین بودن سرعت انجام عملیات برش
- پایین بودن دقت برش
پنج شرط اساسی برای برش با هواگاز
1- دمای احتراق مواد باید پایین تر از نقطه ذوب آن باشد،در غیر اینصورت مواد قبل از برش میتوانن ذوب شوند و جریان یابند.
2- نقطه ذوب اکسید باید کمتر از ماه اطراف باشد.
3- واکنش اکسیداسیون بین جت اکسیژن و فلز باید برای حفظ دمای احتراق کافی باشد.
4- حداقل مواد حاصل از واکنش گاز باید تولید شود تا اکسیژن برش رقیق نگردد
5- فولاد ضدزنگ، چدن و فلزات غیرآهنی، اکسیدهای نسوز را تشکیل میدهند. یعنی نقطه ذوب اکسید بالاتر از ماده میباشد. پس پودر باید به شعله تزریق گرددد تا یک سرباره مایع با نقطه ذوب پایین ایجاد شود.