Bagaimana tekanan udara memengaruhi bagian pemotongan

Tekanan udara adalah salah satu parameter kunci yang memengaruhi kualitas pemotongan (terutama kualitas pemotongan bagian). Dampaknya bukan hanya "sangat baik" atau "sangat buruk", tetapi "rentang optimal" yang perlu disesuaikan secara tepat dengan parameter seperti kecepatan pemotongan, daya/arus, dll. Secara umum,Pengaruh tekanan udara pada bagian pemotongan terutama tercermin pada kondisi terak yang menggantung, kekasaran penampang, lebar celah, dan tepi bawah.Berikut dua kasus yang akan dijelaskan secara rinci:

1. Pemotongan laser (pemotongan logam dengan bantuan oksigen sebagai contoh)

Dalam pemotongan laser, peran utama gas (seperti oksigen, nitrogen) adalah:

• Pembakaran tambahan (oksigen):Reaksi eksotermik dengan logam, meningkatkan energi.
• Menyingkirkan kotoran yang tidak perlu:Meniup material cair di celah untuk membentuk potongan yang bersih.
• Lindungi lensa dan bodi senjata:Mencegah cipratan air merusak komponen optik.

Dampak tekanan udara rendah:

• Bagian kasar, kerak yang menggantung parah: ini adalah kinerja yang paling langsung. Tekanan udara yang tidak mencukupi tidak dapat secara efektif dan tepat waktu meniup logam cair di bagian bawah celah. Logam cair ini akan menempel di bagian bawah pelat, membentuk kerak (gerigi) yang sulit dihilangkan. Pada saat yang sama, logam cair yang tidak dapat ditiup akan membeku kembali, membuat bagian pemotongan menjadi kasar, tidak halus, dan membentuk garis-garis.
• Penurunan kecepatan pemotongan: Untuk meniup terak, mungkin perlu mengurangi kecepatan pemotongan, jika tidak, pemotongan tidak akan berhasil dan akan memengaruhi efisiensi produksi.
• Proses pemotongan mungkin gagal: dalam kasus ekstrem, tekanan udara terlalu rendah untuk menembus lapisan lelehan, menyebabkan pemotongan terhenti.

Dampak tekanan udara tinggi:

• Penampang yang dihasilkan menimbulkan pusaran dan meningkatkan kekasaran: tekanan gas yang terlalu tinggi akan membentuk aliran turbulen di celah, bukan aliran laminar yang stabil. Turbulensi ini akan mengganggu aliran normal logam cair, dan pembentukan pusaran lateral teratur di sisi potongan, sehingga penampang terlihat "sangat seperti bunga", tetapi mengurangi kehalusan.
• Lebar celah tembakan melebar: Gas bertekanan tinggi setara dengan "meledakkan" fokus laser, sehingga bagian atas dan bawah celah tembakan menjadi lebih lebar dari biasanya, dan akurasi berkurang.
• Bagian bawah potongan gosong atau berbentuk baji: gas bertekanan tinggi akan membawa terlalu banyak panas ke bagian bawah pelat, mengakibatkan pembakaran berlebihan pada material bagian bawah, membentuk tepi bawah yang lebih besar (bahkan sudut yang membulat), dan potongan tersebut berbentuk baji dengan bagian atas yang lebar dan bagian bawah yang sempit, bukan penampang vertikal.
• Gas buangan, meningkatkan biaya: tekanan tinggi yang tidak perlu akan secara langsung meningkatkan biaya konsumsi gas.

Tekanan udara terbaik:

• Pengaturan tersebut perlu dilakukan secara komprehensif sesuai dengan bahan, ketebalan, kecepatan pemotongan, dan efisiensi laser pada pelat tersebut.
• Untuk pelat yang tebal, tekanan udara yang lebih tinggi biasanya diperlukan untuk memastikan bahwa ada cukup energi untuk meniup terak di bagian bawah.
• Saat oksigen digunakan, pengaturan tekanan udara juga perlu mempertimbangkan kesesuaian reaksi pembakaran.

2. Pemotongan plasma

• Dalam pemotongan plasma, gas (dan air) adalah medium yang menghasilkan busur plasma, dan juga energi yang meniup material cair dan membatasi busur tersebut.

Dampak tekanan udara rendah:

• Busur listrik tersebut tidak stabil dan mudah putus: tekanannya tidak cukup untuk membentuk busur plasma yang stabil dan terkonsentrasi.
• Energi pemotongan berkurang dan pemotongan tidak dapat dilakukan secara menyeluruh: energi dan kecepatan busur plasma tidak cukup untuk melelehkan dan meniup material secara efektif, terutama saat memotong pelat yang lebih tebal.
• Masalah penumpukan terak yang serius: mirip dengan pemotongan laser, terak tidak dapat dihilangkan secara efektif, sehingga mengakibatkan peningkatan jumlah terak yang menumpuk di bagian bawah.
• Potongannya "melengkung": potongan akan menjadi bentuk V dengan bagian atas yang lebar dan bagian bawah yang sempit, karena lengkungan tersebut tidak memiliki energi yang cukup di bagian bawah untuk memotong secara vertikal.

Dampak tekanan udara tinggi:

• Busur plasma "tertiup" dan energinya tidak terkonsentrasi: tekanan gas yang terlalu tinggi akan meniup busur plasma terlalu menyebar, sehingga mengakibatkan penurunan kepadatan energi. Meskipun kecepatan aliran udara sangat cepat, energi pemotongan dapat berkurang, terutama untuk pelat tebal.
• Peningkatan keausan elektroda dan nosel: Tekanan tinggi berarti intensitas kerja yang lebih tinggi, yang secara signifikan memperpendek masa pakai komponen yang aus (elektroda, nosel).
• Bagian atas potongan meleleh, membentuk "mulut lonceng": busur yang menyebar akan melelehkan bagian atas potongan secara berlebihan, membentuk potongan berbentuk V terbalik dengan bagian atas yang lebar dan bagian bawah yang sempit, yang merupakan ciri khas pemotongan plasma dengan tekanan udara yang berlebihan.
• Bagian kasar: lengkungan yang tidak stabil akan menyebabkan alur dan lekukan yang lebih dalam pada bagian yang dipotong.

Tekanan udara terbaik:

• Parameter yang direkomendasikan oleh produsen catu daya plasma untuk catu daya spesifik, bukaan nosel, dan jenis/ketebalan lembaran harus dipatuhi secara ketat. Pemotongan plasma pada persyaratan pencocokan tekanan lebih ketat.

Tabel Perbandingan Ringkasan

Kesimpulan dan Rekomendasi

1. Tidak ada nilai universal:Nilai tekanan optimal bergantung pada proses pemotongan spesifik (laser/plasma), jenis material, ketebalan, kecepatan pemotongan, dan parameter proses lainnya.

2. Tentukan dengan cara pemotongan percobaan:Metode yang paling andal adalah dengan mencoba memotong. Dengan daya dan kecepatan tetap, sesuaikan tekanan udara, amati perubahan bagian yang dipotong, dan temukan nilai tekanan udara yang menghasilkan terak yang paling sedikit menggantung, bagian yang paling halus, dan garis potong yang paling vertikal.

3. Perhatikan kesesuaian secara keseluruhan:Tekanan udara harus disesuaikan dengan kecepatan pemotongan. Meningkatkan kecepatan biasanya memerlukan peningkatan tekanan udara yang sesuai untuk memastikan terak terhempas tepat waktu.

4. Pastikan kualitas sumber gas:Selain tekanan, kemurnian dan kekeringan gas juga sangat penting, terutama untuk pemotongan laser dan pemotongan plasma pada material yang sangat reflektif.

Oleh karena itu, ketika kualitas potongan ditemukan buruk, tekanan udara adalah salah satu parameter kunci yang perlu diperiksa dan disesuaikan terlebih dahulu.