برشکاری مقاطع فلزی به روش هوا برش
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
با گسترش روزافزون استفاده از مقاطع فلزی در صنایع به خصوص صنایع ساختمان‌سازی، برای آماده‌سازی این محصولات نیاز به انجام یک سری عملیات بر روی آن‌ها ضروری است. اجرای عملیاتی مانند برشکاری و جوشکاری به منظور تغییر شکل فلزات به اشکال مورد دلخواه که از عمده‌ترین فعالیت‌هایی می‌باشند که بر روی فلزات انجام می‌شود. در این مقاله سعی شده است در مورد برشکاری مقاطع فلزی به روش هوا برش در اختیار شما قرار داده شود و جزئیاتی را به شما ارائه دهیم.
فایل صوتی این مطلب
برشکاری چیست؟
قبل از هر توضیحی لازم است بدانیم برشکاری به چه عملیاتی گفته می‌شود و به چه صورت‌هایی انجام می‌شود؟ بریدن ورق‌های فولادی به تکه‌های کوچک‌تر با استفاده از روش‌های سنتی و مدرن را برشکاری فلزات گویند. در واقع برش ورق در سایزهای مورد نظر به منظور اولین قدم در ساخت فلزات است. این عملیات با کمک دستگاه و ماشین‌آلات برشکاری انجام می‌شود. عملیات برشکاری در دو دسته مکانیکی (سرد) و حرارتی (گرم) تقسیم‌بندی می‌شود.
فرآیند هوا برش
در بین انواع روش‌های برشکاری فلزات، استفاده از دستگاه برشکاری هوا که یکی از انواع روش‌های حرارتی برشکاری می‌باشد را می‌توان نام برد. قبل از آشنایی با مراحل اجرایی عملیات برش هوا، بهتر است با دستگاه برش هوا و اجزای آن آشنا شویم.
دستگاه هوابرش
عملیات هوابرش از طریق دستگاه هوابرش انجام می‌شود. قسمت‌های مهم این دستگاه عبارت‌اند از:
- رگلاتور
- شلنگ‌های گاز
- شیر یک طرفه
- مشعل
- سوپاپ یک طرفه
- مشعل برش و جوش
- کپسول گاز
- کپسول اکسیژن
- نازل برشکاری
- دسته برشکاری
- پروپان
- سر پیک برش
- سیلندر گازی
برشکاری مقاطع فلزی به روش هوا برش
با کمک دستگاه برش و تولید شعله می‌توان فلزات را در قطعات و اندازه‌های مورد نظر برش داد. در این روش هوا یا اکسیژن با گاز مخلوط شده و با تولید شعله و حرارت دادن مقاطع عملیات برشکاری انجام می‌شود. این روش یکی از روش‌های قدیمی با قدمت چندین ساله است که به دلیل استفاده از تجهیزات ارزان قیمت موجب کاهش هزینه‌ها می‌شود.
اولین بار در سال 1903 در فرانسه از این روش به منظور جوشکاری فلزات استفاده شد که به مرور زمان برای برشکاری فلزات نیز مورد استفاده قرار گرفت.
در این روش شعله ایجاد شده از طریق دستگاه هوابرش به قسمت مورد نظر برای برش در سطح فلزی برخورد کرده تا فلز توسط شعله گرم به درجه حرارت ذوب خود برسد یا به اصلاح فلز حالت سرخ شدن و برافروختگی را به دست آورد. در ادامه پس از افزایش دما و بالارفتن حرارت، اپراتور دستگاه دستگیره دمنده اکسیژن را فشار داده تا جریان اکسیژن خالص بر روی سطح فلز دمیده شود و به همین صورت فلز با اکسیژن واکنش نشان داده و اکسید (سوخته) می‌شود و با گرمای تولیدشده عملیات برش آغاز می‌شود.
پس از داغ شدن فلز سریع به اکسید آهن مایع تبدیل و برش انجام می‌شود. مقدار اکسید باقیمانده بر روی فلز که به خاکستر تبدیل شده است با کمک سوهان‌کاری و چند ضربه آرام از فلز جدا می‌شود.
علاوه بر استفاده از اکسیژن برای رسیدن به دمای ذوب فلز می‌توان به دلیل دمای بالای کوره‌ها از آن‌ها استفاده کرد. استفاده از این روش علاوه بر تولید خاکستر براده و گرمای زیاد هنگام کار به دلیل اکسید شدن محل برش نسبت به دیگر روش‌های برشکاری مانند برشکاری پلاسما از دقت و سرعت پایینی برخوردار است اما به دلیل ارزان قیمت بودن تجهیزات و مقرون به صرفه بودن، بیشترین استفاده را در برش فلزات دارد.
کاربرد روش هوابرش
بیشترین کاربرد برای برش فلزات با ضخامت 10 تا 2000 میلی‌متر است که با شعله تقریبا 3500 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود. با استفاده از ترکیب نمودن این روش با روش‌های دیگر می‌توان فلزات با ضخامت 6 الی 25 میلی‌متر را نیز به این روش برش داد. بیشتر فلزات از جمله ورق سیاه، گالوانیزه و استنلس استیل با کمک روش هوابرش، برشکاری می‌شود.
مزایا و محدودیت‌های استفاده از روش برش هوا
قبل از پرداختن به مزیت‌های استفاده از این روش بهتر است به این مسئله توجه داشته باشید که چه معیارها و پارامترهایی بر روی کیفیت برش یک فلز تاثیرگذار است؟
معیارهای کیفیت برش فلزات
دقت به مواردی مانند کیفیت، هزینه، مدت زمان اجرای عملیات برشکاری، جنس سطح مقطع فلزی مورد نظر، تعداد و اندازه‌های قطعه و در پایان توجه به امکانات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری می‌تواند بر روی کیفیت برش ایجاد شده تاثیر چشمگیری داشته باشد.
در واقع کیفیت برشکاری می‌تواند اجرای برشکاری بر اساس استانداردهای تعریف شده باشد و یک برش با دقت بالا، تمیز و حفظ خواص مکانیکی را در پایان تحویل دهد.
مزایا
استفاده از روش هوابرش به عنوان قدیمی‌ترین و مرسوم‌ترین نوع برش فلزات که یکی از انواع برشکاری به روش گرم می‌باشد، عبارت‌اند از:
- سرعت بالای انجام عملیات برشکاری
- اجرای برش بر روی قطعات ضخیم، اشکال و طرح‌های پیچیده
- استفاده از تجهیزات و دستگاه‌های ارزان قیمت
- مقرون به صرفه بودن
- آسان نمودن برش قسمتی از قطعات و ورق‌های بزرگ
- برش همزمان چندین قطعه مشابه با یکدیگر
- کاهش میزان ضایعات
محدودیت‌ها
علاوه بر مزیت‌های موجود برای روش هوابرش، محدودیت‌هایی نیز برای استفاده از این روش وجود دارد که در اینجا به این موارد اشاره خواهیم نمود.
- این روش به دلیل اکسید شدن فلز از دقت پایینی برخوردار است.
- برشکاری با این روش می‌تواند خواص برخی از فولادها را در لبه جوش تغییر دهد.
- برش برخی از فلزات با تغییر در روش و عملیات انجام می‌شود.
- امکان ایجاد پیچیدگی ناشی از حرارت وارد شده در مسیر برشکاری
- تولید خاکستر و گرمای زیاد در حین اجرای فرآیند
استفاده از روش هوابرش در نبشی و ناودانی
علاوه بر برش فلزات با کمک روش هوابرش، نبشی و ناودانی‌های مورد استفاده در صنایع که از جنس فولاد کربنی می‌باشند با استفاده از این روش به راحتی برش داده می‌شوند. سرعت بالای اجرای عملیات، هزینه‌های پایین تجهیزات و هم‌چنین عدم نیاز به استفاده از برق در هنگام عملیات موجب شده تا از این روش برای برش این سطح مقطع‌های فولادی استفاده شود.
در کنار تمام این موارد، قابل حمل بودن تجهیزات موجب شده تا به جای استفاده از روش‌های مکانیکی سخت برشکاری، بتوان به آسانی نبشی و ناودانی‌های با وزن بالا را برش داد.
ناهمواری‌های موجی شکل ایجاد شده در اثر حرارت ایجاد شده پس از عملیات برشکاری با کمک سنگ‌کاری به طور کامل حذف می‌شوند.
برشکاری به روش هوا برش یکی از انواع گوناگون برشکاری فلزات است که می‌توان سطح مقطع‌های فلزی در اندازه‌های متفاوت را ایجاد نمود. این روش به دلیل اجرای عملیات با کمک دستگاه هوابرش توسط اپراتور می‌تواند از سطح ایمنی پایین‌تری برخوردار باشد. اگر شما هم به دنبال کاهش هزینه‌ها و مقرون به صرفه بودن عملیات برشکاری هستید، انتخاب این روش می‌تواند نقش به سزایی در کاهش هزینه‌های داشته باشد.