تفاوت برش پلاسما و هواگاز + مهم ترین تفاوت برش لیزر و پلاسما

از تفاوت برش پلاسما و هواگاز چه می دانید؟ برش پلاسما یا پلاسما برش که یکی از روش های نوین در برش مقاوم ترین مواد می باشد. همچنین اصطلاحات “برش لیزر” و “برش پلاسما” اغلب با عنوان استفاده از نور داغ و پرقدرت برای برش قطعات کار به جای یکدیگر استفاده می‌شوند. اگرچه مشابه هستند، اما لزوماً یکسان نیستند.

برش پلاسما و برش لیزری از مکانیسم های کاملاً متفاوتی برای انجام فرآیندهای برش استفاده می‌کنند. بنابراین، تفاوت برش لیزر و پلاسما دقیقاً چیست؟ همچنین تفاوت دستگاه برش لیزر و پلاسما با برش شعله یا همان هوا برش در چیست؟ در ابتدا باید با تعاریف هر یک از عناوین بیان شده آشنا شویم. شاید بعد از خواندن تعاریف برش لیزری، پلاسما برش و هوابرش (برش هواگاز) دیگر نیازی به خواندن مقایسه آن ها نباشید!

فرآیند برش لیزر

برش لیزری که در اواسط دهه ۱۹۶۰ شروع شد، یک فرآیند برشی است که با استفاده از نور لیزر تقویت شده با برش غیر فلزات و فلزات مشخص می‌شود. معمولاً با استفاده از یک رایانه مانند کنترل عددی رایانه ای (CNC) انجام می‌شود که امکان دقت بسیار زیاد هنگام برش قطعه کار را فراهم می‌کند. نور لیزر با کمک اپتیک به یک نقطه کوچک متمرکز می‌شود. با ورود نور لیزر به اپتیک، کوچک تر و داغ تر می‌شود. سپس پرتو لیزر متمرکز می‌تواند قطعات کار را همانطور که توسط کامپیوتر دستور داده می‌شود، برش دهد.

سه نوع اصلی لیزر مورد استفاده در برش لیزر وجود دارد: CO_۲، نئودیمیم (Nd) و ایتریم-آلومینیوم-گارنت (Nd:YAG). هر یک از این سه لیزر مزایا و معایب منحصر به فرد خود را دارند.

به عنوان مثال، در دستگاه برش لیزر co2 هم برای برش و هم برای حکاکی ایده آل هستند، در حالی که لیزرهای Nd برای برش هایی که به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز دارند، مناسب‌تر هستند. صرف نظر از این، لیزرهایCO2 ، Nd و Nd:YAG همگی از نور لیزر تقویت شده برای برش قطعه استفاده می‌کنند.

برش پلاسما چیست؟

برش پلاسما یا پلاسما برش که در دهه ۱۹۵۰ آغاز شد، یک فرآیند برش جایگزین است که با استفاده از مشعل پلاسما مشخص می‌شود. مشعل پلاسما یک جت گرم از پلاسما ایجاد می‌کند که می‌تواند حتی در سخت ترین مواد ذوب شود. هنگامی که مشعل پلاسما فعال می‌شود، مخلوطی از گازها از جمله نیتروژن و هیدروژن را از طریق نازل پخش می‌کند که متعاقباً پلاسما ایجاد می‌کند.

برخلاف آنچه برخی افراد معتقدند، برش پلاسما از آتش یا شعله استفاده نمی کند. در عوض، از گاز یونیزه رسانا استفاده می‌کند که به پلاسما نیز معروف است.

اینکه بگوییم دمایی که پلاسما ایجاد می‌کند داغ است، ناشی از دست کم گرفتن برش پلاسما است. در حالی که دما بسته به نوع خاصی از مشعل پلاسما و همچنین سایر عوامل می‌تواند متفاوت باشد، رسیدن پلاسما به ۴۰۰۰۰ درجه فارنهایت یا ۲۲۲۰۴ سانتیگراد غیر معمول نیست.

افرادی که برش پلاسما انجام می‌دهند باید از تجهیزات حفاظت فردی مناسب (PPE) برای محافظت در برابر قوس چشم استفاده کنند. همچنین به عنوان فوتوکراتیت یا کراتیت فرابنفش شناخته می‌شود. قوس چشم آسیبی است که زمانی رخ می‌دهد که چشمان افراد در معرض سطوح بالایی از تابش قرار می‌گیرد.

از آنجایی که مشعل های پلاسما تشعشع می‌کنند، افراد باید از عینک محافظ برای محافظت در برابر قوس چشم استفاده کنند. یکی از تفاوت برش لیزر و پلاسما این است که برش لیزر تشعشع تولید یا ساطع نمی کند.

برش هواگاز یا هوابرش چیست؟

برش شعله یا هواگاز یکی از قدیمی‌ترین تکنیک‌های برش فلزات است. در این فرآیند از ترکیبی از اکسیژن خالص و منبع حرارت بالا برای برش فلز استفاده می‌شود. نام های دیگری هم مثل برشکاری اکسیژن و برش گازی هم دارد که کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

ابتدا فلز تا دمای بسیار بالا گرم می‌شود و سپس دستگاه برش اکسیژن را روی سطح گرم شده منتشر می‌کند. این فرآیند اکسیداسیون فلز را به شکل‌ها و اندازه های مورد نظر می‌سوزاند.

تفاوت برش پلاسما و هواگاز

برش هواگاز یا برش شعله (Flame Cutting) که به آن هوابرش هم می گویند، در زمان برش فلزات به کمک شما می آید و یکی از شیوه های سنتی و قدیمی در برش انواع مدل فلزات می باشد. حال به سراغ تفاوت برش پلاسما و هواگاز می رویم.

برش هواگاز فرایندی است که به کمک اکسیژن و منابع سوختی برای ذوب کردن و جدا کردن مواد با استفاده از ایجاد شعله مورد استفاده قرار می گیرد که به این روش برش حرارتی می گویند. به همین دلیل استفاده از اکسیژن و منابع سوخت می باشد که به نام نام برش اکسیژن را داده اند! اما برش پلاسما داستان متفاوتی دارد که در ادامه به مقایسه و تفاوت برش پلاسما و هواگاز می پردازیم.

برش پلاسما هم یکی از روش ها و فرایند های برش حرارتی می باشد که بر خلاف برش هواگاز، با یک قوس الکتریکی برای یونیزه کردن و گرم کردن گاز برای تشکیل پلاسمایی مورد استفاده قرار می گیرد تا در نهایت شاهد برش مواد باشیم. به یاد داشته باشید که یکی از مزیت های برش پلاسما، برش هایی با کیفیت و سرعت بسیار بالا می باشد که هوابرش قابل مقایسه با این روش نیست!

همچنین پلاسما برش را هم می توان روی اکثر فلزات که قابلیت رسانای خوبی دارند، استفاده کرد. می خواهید از قدرت یک دستگاه برش پلاسما آگاه شوید؟ این دستگاه ها به راحتی نوشتن متنی بر روی کاغذ، آسان و بدون دردسر کار خود را انجام می دهد. اما نکته حائز اهمیت ضعف روش برش پلاسما،‌ در قطر اجسام است! در این روش پیشنهاد می شود به سمت اجسامی که بیشتر از چند اینچ هستند، نروید.

پس مهم ترین تفاوت برش پلاسما و هواگاز، تفاوت فاحش در سرعت و کیفیت برش مواد می باشد.

تفاوت برش لیزر و پلاسما در چیست؟

هنگامی که فرق برش لیزر و پلاسما را در نظر می‌گیریم، باید از چند زاویه با این تفاوت‌ها نگاه کنیم تا درک بهتری از تفاوت برش لیزر و پلاسما به دست بیاوریم.

برش پلاسما و برش لیزر ممکن است کاربردهای مشابهی داشته باشند، اما این دو فرآیند از نظر روش و محصول نهایی متفاوت هستند. برخی از تفاوت های بین این دو فرآیند عبارتند از:

مکانیسم برش

برش پلاسما بسته به نوع ماده مورد استفاده از گاز فشرده شامل اکسیژن، هوا، بی اثر و غیره استفاده می‌کند. این فرآیند برش شامل ایجاد یک کانال مصنوعی پلاسما از طریق قطعه کار است. پلاسما در دمای بسیار بالایی قرار دارد و با چنین دمایی می‌تواند هر جسمی، صرف نظر از اینکه چقدر ضخیم باشد، ذوب، تبخیر یا بسوزاند.

از طرف دیگر در برش لیزری از پرتوهای لیزر تولید شده توسط دستگاه‌های لیزر استفاده می‌شود. مجموعه‌ای از بازتابنده‌ها پرتوهای لیزر را منتقل می‌کنند. پس از آن، پرتو توسط یک لنز فوکوس بر روی قطعه کار متمرکز می‌شود. پرتو لیزر نقطه کانونی را گرم و ذوب و یک لبه صاف با سطحی با کیفیت بالا ایجاد می‌کند.

کیفیت لبه برش

از مهم ترین تفاوت برش لیزر و برش پلاسما کیفیت لبه برش است. کیفیت برش به صاف بودن لبه برش اشاره دارد، در حالی که اندازه به عرض برش اشاره دارد. اگر به دنبال سوراخ‌ها یا شکاف‌های کوچک‌تر روی محصول فلزی خود هستید، برش لیزری را در نظر بگیرید؛ چراکه این برش لیزر لبه صاف‌تر و اندازه برش کوچکتر را ارائه می‌دهد.

با این حال، هر دو برش لیزر و پلاسما تحمل بالایی دارند و می‌توانند فلزات نازک را با حداقل اعوجاج برش دهند.

عرض لبه، یا عرض مواد حذف شده در طول فرآیند برش، می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر کیفیت قطعه نهایی داشته باشد. از آنجایی که برش پلاسما باعث ایجاد پهنای بزرگتر می‌شود، از مواد بیشتری استفاده می‌کند و قطعات کوچک‌تری تولید می‌کند. برش پلاسما همچنین پاشش بیشتری دارد که می‌تواند لبه‌های قطعات را کنده و آشغال بیشتری ایجاد کند.

تفاوت در سرعت برش و نرخ تولید

از دیگر تفاوت برش لیزر و پلاسما تفاوت در سرعت برش آن‌ها می‌باشد. پلاسما می‌تواند مواد را با سرعت ۲۰۰ اینچ در دقیقه برش دهد. از سوی دیگر، لیزرها معمولاً تا ۷۰ اینچ در دقیقه برش می‌دهند و برای مواد ضخیم‌تر حتی بیشتر کاهش می‌یابند.

دقت و سطح تحمل

در حالی که هر دو فرآیند می‌توانند درجاتی از اعوجاج گرما را تجربه کنند، برش لیزر دقت بالاتری را ارائه می‌دهد. عرض پوسته بزرگ‌تر برش پلاسما (تقریباً ۰.۱۵۰ اینچ) می‌تواند تفاوت های جزئی بین اندازه قطعات طراحی شده و اندازه قطعات تولید شده ایجاد کند.

تفاوت برش لیزر و پلاسما در کاربرد آن ها

ماشین‌کاران از برش پلاسما برای برش انواع فلزات استفاده می‌کنند. با این حال، برای برش صفحاتی با ضخامت متوسط ​​برش پلاسما بهترین گزینه است.

برش لیزر برای برش صفحات با ضخامت متوسط ​​بهترین گزینه است. موادی که توسط برش لیزر برش داده می‌شوند نیز گسترده هستند، از جمله فلز، غیر فلز، شیشه، سرامیک، لاستیک، چوب، پلاستیک، پی وی سی، چرم، شیشه ارگانیک، منسوجات و غیره.

از دیگر تفاوت برش لیزر و پلاسما دامنه وسیعی از موادی است که توسط برش لیزر نسبت به برش پلاسما، برش داده می‌شوند. همچنین برای برش ورق نازک، برش لیزری کاربرد بهتری نسبت به برش پلاسما دارد.

تفاوت برش لیزر و پلاسما با هوابرش

در حالی که این سه روش برش فلز دارای تفاوت‌هایی هستند، اما امروزه همه آنها برای کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند.

برش شعله یا هوا برش بیشتر برای برش فلزات ضخیم تر مناسب است. از سوی دیگر، فلزات نازک به تکنیک‌های با دقت بالا و سرعت بالا مانند برش پلاسما و لیزر نیاز دارند. راه اندازی دستگاه شعله برش ساده و سریع و این تکنیک مقرون به صرفه است.

از سوی دیگر، برش شعله به طور کلی محدود به برش کربن و انواع فولاد حاوی سطوح کم آلیاژ است و کمتر برای برش آلومینیوم و فولادهای ضد زنگ مناسب است.

برش شعله همچنین منجر به ایجاد مناطق بزرگتر تحت تأثیر حرارت (HAZ) می‌شود. HAZ نواحی فلزی هستند که وقتی فلز در طول فرآیند برش در معرض حرارت شدید قرار می‌گیرد، تحت تأثیر نامطلوب قرار می‌گیرد. این اثرات ممکن است شامل خوردگی، شکنندگی و ترک خوردن باشد.

نتیجه گیری

برش پلاسما و برش لیزری هر دو روش های برش بسیار موثر هستند و در مقایسه با برش شعله از دقت بیشتری برخوردار هستند. تفاوت برش لیزر و پلاسما در اصل و کاربرد آن‌ها می باشد. همچنین تفاوت برش پلاسما و هواگاز از مهم ترین مسائلی بود که در این مقاله به آن پرداخته ایم. افراد با توجه به نیاز و وجنس موادی که می‌خواند برش بدهند باید از بین این سه روش یکی را انتخاب کنند که هر یک مزایا و معایب خاص خودش را دارد. شرکت خیام لیزر هم با ارائه انواع دستگاه های برش لیزر فلزات و غیر فلزات در ارائه خدمات با کیفیت و قیمت مناسب پیشرو است.