هوابرش یا برش هواگاز (Oxy-fuel welding and cutting) نوعی برش گرمایی است که در آن از سوخت گاز به همراه اکسیژن برای برش فلزات استفاده می شود. برش هواگاز یک روش قدیمی و به نسبت ارزان است که امروزه بیشتر در فروشگاه های کوچک برای جوش دادن فلزات، لوله ها، تعمیرات و ساخت کارهای هنری مبتنی بر فلز استفاده می شود. هوابرش یا هواگاز که به جوش اکسیژن – سوخت گاز هم معروف است، در آن کار جوش یا برش در نتیجه گرمای حاصل از واکنش شیمیایی بین اکسیژن و فلز پایه انجام می شود.
در ادامه توضیحاتی در خصوص فرآیند عملیات برشکاری یا جوشکاری فلزات به شیوه هوابرش بیان می پردازیم.
فرایند برش هواگاز
در این فرایند، فلز تا رسیدن به دمای سوختن حرارت داده می شود. این کار توسط یک مشعل با پاشیدن گاز استیلن به محل برش انجام می شود که این کار باعث ایجاد حرارت در فلز می شود و آن را به دمای ذوب شدن می رساند. سپس یک جریان اکسیژن روی فلز عبور داده می شود.
این کار باعث می شود فلز داغ با اکسیژن واکنش نشان دهد و اکسید فلز تشکیل شود و حرارت و گرما ایجاد شود که این گرما، باعث پیوسته شدن عمل برش در قطعه کار می شود. شعله مشعل برای آغاز برش کافی است و دمای مورد نیاز برای برش، در طی فرایند برشکاری تولید می شود. در نهایت فلز به صورت گل (خاکستر) اکسید شده به فضای بیرون از محل برش سرازیر می شود.
برای اولین بار مهندسان فرانسوی اولین کسانی بودند که هوا برش را در سال ۱۹۰۳ استفاده کردند.
در برشکاری هوا برش از گاز اکسیژن و استیلن استفاده می شود. در برش سوخت اکسیژن، باید از دو منبع جدا، برای سوخت و اکسیژن استفاده شود. چون بیشتر فلزات با یک مشعل تک مخزن ذوب نمی شوند. این دستگاه های تک مخزن، برای لحیم کاری استفاده می شود و برای جوشکاری مناسب نیستند. دستگاه های بهتری مثل دستگاه جوش لیزر وجود دارند که می توانید برای جوشکاری انواع مواد بهره ببرید.
تفاوت روش های هواگاز و پلاسما
برش پلاسما یکی از روش های نوین برشکاری و جوشکاری می باشد اما هوابرش یا هواگاز یکی از روش های سنتی برش می باشد. تفاوت های دیگری هم بین این دو روش وجود دارد که در مقاله تفاوت برش پلاسما و هواگاز به طور مفصل به این موضوع پرداخته شده است.
تجهیزات دستگاه هوابرش چیست؟
دستگاه هوابرش یا هواگاز دارای بخش هایی است که در ادامه به آن اشاره می شود:
رگلاتور
باید فشار گاز از مخازن با فشار گاز مورد نیاز در شلنگ مطابقت داشته باشد. وظیفه رگلاتور ایجاد کنترل و تنظیم فشار گاز است. دستگاه شیرهای سوزنی، میزان جریان خروجی گاز را نشان می دهند.
رگلاتور دو گیج فشار دارد: یکی برای تعیین فشار سیلندر و دیگری تعیین کننده گاز در شلنگ هاست. کار رگلاتور ها از این جهت بسیار ارزشمند است که به تنظیم فشار به میزان مورد نیاز کمک می کنند. فشار بالای منبع گاز توسط رگلاتور به فشار پایین مورد نیاز برای جوشکاری تبدیل می شود.
شیلنگ گاز
در دستگاه برش هوا، دو رنگ شلنگ استفاده می شود. انتخاب رنگ های متفاوت برای تشخیص شیلنگ گاز از اکسیژن است. رنگ های استاندارد هر کشوری متفاوت است؛ ممکن است آبی و قرمز یا سبز و آبی استفاده شود. به هر حال به طور معمول، اتصالات شیلنگ گاز چپگرد و شلنگ اکسیژن راستگرد بسته می شود. از شلنگ ها برای جابه جایی گاز و اکسیژن به مکان های مختلف استفاده می شود. روش های دیگری هم در جوشکاری وجود دارد که می توانید از طریق آن ها به جوشکاری لیزری و غیر لیزری بپردازید. یکی از این مثال ها، جوشکاری پلاسما است که علمی جدید در جوشکاری می باشد.
شیر بدون بازگشت یا شیر یکطرفه
شیرهای یکطرفه، چک ولو، Check Valve یا Non Return Valve در دستگاه هوا برش، به این دلیل استفاده می شود که گاز استیلن به کار رفته در این فرایند به شدت آماده انفجار است و قابلیت اشتعال هم دارد. از این رو نیاز به شیری است که مانع از بازگشت جریان گاز شود. این شیر، از انتقال موج انفجار از شلنگ به قسمت تغذیه جلوگیری می کند. این شیرهای بازدارنده بین رگلاتور و شیلنگ تعبیه می شود. ممکن است بین شلنگ و مشعل، هم در خط اکسیژن و هم در خط گاز قرار بگیرند.
مشعل (torch)
مشعل ابزاری است که جوشکار در دست دارد. دستگاهی است که با ترکیب دقیق هوا با سوخت، انرژی سوخت را به انرژی گرمایی تبدیل می کند. این وسیله یک اتصال، یک شیر برای گاز سوخت، یک اتصال، یک شیر برای اکسیژن، یک دسته برای گرفتن توسط جوشکار، یک فضای امن برای ترکیب گاز سوخت و اکسیژن و یک نوک در جایی که شعله شکل می‌گیرد.
دستگاه برش لیزر چگونه کار می کند؟ با ویژگی های منحصر به فرد این دستگاه آشنا شو!
مشعل برش
از سر مشعل برش برای برش مواد استفاده می‌شود. برای برش، فلز ابتدا به وسیله شعله گرم می‌شود تا قرمز شود. در این هنگام، اکسیژن در قسمت‌های گرم شده، با فشار دادن ماشه اکسیژن به بیرون منتقل می‌شود. سپس اکسیژن با فلز واکنش نشان می دهد و علاوه بر گرمای بیشتر، یک اکسید هم تولید می شود که پس از برش منفجر می شود. همان طور در بخش فرایند برش هواگاز بیان شد، گرمای ایجاد شده روند برش را ادامه می دهد. مشعل برش باعث گرم شدن فلز می شود و آغازگر فرایند برش است.
مراحل انجام برش هواگاز
فراموش نکنید قبل از شروع به کار از وجود لوازم محافظتی استاندارد برای حفظ سلامتی خود مطمئن شوید. از آنجایی که شعله مشعل بسیار داغ است و همچنین اشعه ماورا بنفش تولید می کند برای جلوگیری از آسیب به چشم باید از عینک و محافظ صورت استفاده کنید. استفاده از لباس کار مناسب، کفش کار با نوک فولادی و دستکش ایمنی از ملزومات انجام جوشکاری به این روش است.
برای انجام این کار نیاز است مراحل زیر را به ترتیب و با دقت کافی انجام دهید:
۱- بررسی تجهیزات
قبل از شروع کار باید از بسته بودن شیرهای اکسیژن و استیلن مطمئن شوید و همچنین دقت کنید که کپسول ها باید به طور قائم قرار گیرند.
۲- اطمینان از خالی بودن گاز درون
برای این کار، مراحل بیان شده را به ترتیب انجام دهید: ابتدا کپسول گاز را چک کنید که به طور کامل بسته باشد. شعله را بردارید. دقت کنید که رگولاتور اکسیژن را باید در جهت گردش عقربه های ساعت باز کنید. سپس شیر اکسیژن مشعل را باز کنید. در نتیجه تمام گاز درون سیستم خالی می شود.
۳- تنظیم فشار گازها
فشار گازها باید تنظیم باشد.
۴- بازرسی محیط
علاوه بر رعایت نکات ایمنی، باید از عدم وجود مواد اشتعال زا در محیط مطمئن شوید.
۵- روشن کردن مشعل
در هنگام روشن کردن مشعل، سر آن باید به سمت پایین و دور از بدن و کپسول های گاز باشد. بعد از آن، شیر استیلن را کم کم باز کنید که گاز خارج شود. در این جا باید فندک جرقه زن را مقابل مشعل بگیرید. با جرقه حاصل از فندک، گاز استیلن در نوک مشعل شروع به سوختن می کند. بعد از شروع سوختن، می توانید شیر استیلن را به آرامی بیشتر باز کنید. این کار باعث می شود تا دود سیاه خارج شده از مشعل ناپدید شود. بعد از آن باید شیر اکسیژن را که روی دسته مشعل قرار دارد، به آرامی باز کنید.
۶- تنظیم شعله
استیلن خالص به رنگ زرد می سوزد، در زمانی که شیر اکسیژن را باز می کنید، رنگ شعله به رنگ آبی تغییر می کند.
۷- خاموش کردن مشعل
بعد از اتمام کار، برای خاموش کردن شعله ابتدا شیر گاز استیلن و بعد شیر گاز اکسیژن را ببندید.
در صورت بستن شیر گاز اکسیژن قبل از گاز استیلن، شاهد انفجار خیلی کوچکی در سر شعله خواهید بود. با توجه به اینکه هنوز در سر شعله مقداری گاز استیلن وجود دارد و بعد از قطع اکسیژن، با هوای محیط که وارد نازل می شود، ترکیب می شود و حالت انفجار ایجاد می شود. در این حالت دوده نیز به بیرون پرتاب می شود و در نتیجه بخشی از مسیر گاز نیز مسدود می شود.
رعایت نکات ایمنی را همیشه سرلوحه استانداردهای خود قرار دهید. ویدیوهای زیادی در سایت های مختلف در ارتباط با ترکیدن کپسول اکسیژن وجود دارد که نتیجه های بدی را به همراه داشته اند.
نتیجه گیری
هوابرش نوعی از برشکاری است که در آن هوا یا اکسیژن با گاز ادغام می شود. این روش علی رغم پیشرفت روش های دیگر برای برشکاری، باز هم مورد استفاده برای صنایع مختلف و در فروشگاه های است. برای جوشکاری با برش هواگاز نیاز است اصول ایمنی را به طور دقیق رعایت کنیم تا دچار حادثه نشویم. خیام لیزر یکی از مراجع تولید کننده و ارائه کننده خدمات برش و جوشکاری لیزر می باشد که این مقاله را برای شما فراهم کرده است.