برش هواگاز

روش برشکاری با استفاده از شعله ایجاد شده توسط اکسیژن و گاز، یکی از روش‌های قدیمی برشکاری می‌باشد. در این روش، با افزایش اکسیژن، شعله‌ای تولید می‌شود که دمای لازم برای ذوب و برش فلزات را فراهم می‌کند.

 

برشکاری با استفاده از هواگاز، یک روش برش حرارتی است که از ترکیب اکسیژن و سوخت‌هایی مانند استیلن، پروپان، MAPP، پروپیلن و گاز طبیعی بهره می‌برد. این نوع برش، به صورت متنوع در صنعت برشکاری با هواگاز مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از این روش برشکاری با هواگاز به دلیل توانایی برش ضخامت‌های ۰.۵ تا ۲۵۰ میلی‌متر، از اهمیت ویژه برخوردار است.

 

برش هواگاز چیست؟

 

قبل از بررسی دقیق‌تر در مورد برش هواگاز، توضیح مختصر درباره برشکاری ارائه دهیم. همانطور که در بخش مقدمه اشاره شد، برای تولید یک قطعه فلزی، مراحل مختلفی برای تبدیل ماده اولیه به قطعه نهایی لازم است. برشکاری یکی از فرآیندهای اصلی و حیاتی در زمینه تولید محصولات فلزی است.

 

برشکاری می‌تواند به روش‌های مختلفی انجام شود، که به طور کلی به دو دسته برشکاری مکانیکی و حرارتی تقسیم می‌شوند. در روش مکانیکی، نیروی مکانیکی برای برش فلز به کار می‌رود. برشکاری با استفاده از قیچی یک نمونه از برشکاری مکانیکی است. اما در روش حرارتی، برش فلز با استفاده از حرارت انجام می‌شود. برش با لیزر و برش هواگاز ، نمونه‌هایی از روش‌ برشکاری حرارتی فلزات می‌باشند.

 

همانطور که بیان شد، برش هواگاز یکی از قدیمی‌ترین روش‌های برش فلزات است. این روش ابتدا در سال ۱۹۰۳ برای جوشکاری استفاده شد و سپس به عنوان یک روش برش نیز معرفی شد. در برش هواگاز ، از حرارت در منطقه مورد نظر برای برش استفاده می‌شود. این فرآیند دارای دو مرحله است. در مرحله اول، با اعمال گاز استیلن به نقطه ذوب نزدیک می‌شود و یا به عبارتی، برافروخته می‌شود. سپس با اعمال گاز اکسیژن در محل برافروخته شده، فرآیند برش انجام می‌شود.

 

با اعمال گاز اکسیژن پس از گاز استیلن، سطح فلز با اکسیژن واکنش داده و اکسید می‌شود. این فرآیند گرما زا است و گرمایی تولید می‌کند که باعث برش نهایی سطح ورق می‌شود. اکسید شدن سطح فلز و تشکیل اکسید، مرحله‌ای گرمازا ایجاد می‌کند که با استفاده از روش‌هایی مانند سوهان‌کاری یا ضربه‌زدن، این اکسید از سطح جدا می‌شود.

نحوه انجام برش هواگاز

برای جوش دادن قطعات، از روش اکسیژن – سوخت گاز استفاده می‌شود. این روش، یکی از روش‌های جوشکاری است که امروزه به میزان کمتری مورد استفاده قرار می‌گیرد. اکنون این روش عمدتاً برای جوش دادن لوله‌ها، تعمیرات و همچنین ساخت کارهای هنری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

در فرآیند برش هواگاز، از یک مشعل برش برای انتشار گاز استیلن به ناحیه موردنظر برش و ایجاد گرما و حرارت در فلز استفاده می‌شود. این گرما باعث افزایش دمای منطقه برش می‌شود، که در نهایت به ذوب و جدا شدن فلز از یکدیگر منجر می‌شود.

ابتدا گاز استیلن باعث ایجاد حرارت و داغ شدن ناحیه مورد نظر می‌شود. سپس با دمیدن گاز اکسیژن به روی فلز داغ، فرآیند اکسید شدن و سوختن فلز را آغاز می‌کند. در نهایت، فلز به صورت اکسیدشده از ناحیه برش جدا می‌شود.

 

در این فرآیند، ترکیبی از گاز اکسیژن و استیلن برای برش استفاده می‌شود. اکسیژن به دمای بالا در مخازنی با دمای ثابت دمیده می‌شود و با فلز داغ واکنش می‌دهد. این واکنش گرما و حرارت تولید می‌کند که باعث پیوستن فلزها در ناحیه برش می‌شود. شعله مشعل تنها برای آغاز فرآیند برش ایجاد می‌شود و دمای مورد نیاز برای فرآیند توسط گاز اکسیژن تامین می‌شود.

نقطه ذوب اکسید آهن تقریباً نصف نقطه ذوب آهن معمولی است. با شروع سوختن فلز، به سرعت به اکسید آهن مایع تبدیل می‌شود و به خارج از ناحیه برش جاری می‌شود. اما مقداری از اکسید آهن بر روی سطح فلز باقی می‌ماند و به صورت گل (خاکستر) سخت روی قطعه کار تشکیل می‌شود که با سوهان‌کاری یا ضربه‌زدن، از سطح جدا می‌شود.

 

از این روش برشکاری می‌توان در دستگاه‌های برش CNC نیز استفاده کرد. یکی از مزایای این روش، قابلیت برش با ضخامت‌های نسبتاً بالاست. همچنین، این روش قابلیت برش تمامی فلزات را دارد، در حالی که در روش برشکاری پلاسما فقط فلزات رسانا بخصوص فولاد قابل برش هستند. از دیگر مزایای این روش، دقت بیشتر در لبه‌های برش ارائه می‌دهد.

 

اجزا دستگاه برش هواگاز

اجزای دستگاه برش هواگاز، برای انجام فرآیند برشکاری هواگاز متشکل از تجهیزات مختلفی هستند که به منظور انجام برشکاری هوا برش استفاده می‌شوند. در زیر به اجزای اصلی دستگاه هوابرش اشاره شده است:

 

۱. رگلاتور

۲. گپسول گاز استیلن

۳. کپسول اکسیژن

۴. شیلنگ گاز

۵. مشعل برش

۶. مشعل

۷. نازل

۸. شیر یکطرفه

 

این اجزا همگی نقش مهمی در فرآیند برشکاری با هوابرش ایفا می‌کنند و به همراه یکدیگر، دستگاه هوابرش را تشکیل می‌دهند.

موارد موثر برش هواگاز

پارامترهای مختلفی در فرآیند برشکاری هوابرش تأثیر مستقیم بر روی نحوه و کیفیت انجام عملیات دارند. این پارامترها شامل موارد زیر هستند:

 

۱. جنس قطعه: به طور طبیعی، نحوه عملکرد برشکاری هواگاز برای مواد مختلف متفاوت است. برای مثال، برش هواگاز آهن نسبت به برش هواگاز استیل تفاوت‌هایی دارد.

 

۲. ضخامت ورق: محدوده ضخامت ورق یا پروفیلی که قرار است برش شود، بر کارایی دستگاه هوابرش تأثیر می‌گذارد. انتخاب مناسب‌ترین دستگاه برای هر ضخامت می‌تواند کیفیت کار را بهبود بخشد.

 

۳. زمان برش: زمانی که برای برش مشخص می‌شود، تأثیر مستقیمی بر روی نتیجه کار دارد و کیفیت برش را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

 

۴. دمای کاری: دمای شعله یا گرما در محل برش، بر کیفیت کار تاثیر می گذارد. این دما بسته به جنس ماده و نیاز به ذوب آن متغیر است.

 

۵. کیفیت دستگاه هوا برش: کیفیت دستگاه مستقیماً بر کیفیت کار تأثیر می‌گذارد. دستگاه‌های با کیفیت بالا دارای دوام و عمر طولانی‌تری هستند.

 

در نهایت، این پارامترها به همراه یکدیگر تعیین‌کننده نحوه و کیفیت انجام عملیات برشکاری هواگاز می‌باشند.

 

مزایای استفاده از برش هواگاز

 

اگرچه روش‌های نوین مانند برش با لیزر و CNC در حال پیشرفت هستند، اما هنوز برشکاری هواگاز به دلایل خاص خود مزایای قابل توجهی دارد که باعث می‌شود این روش همچنان در برخی موارد مورد استفاده قرار گیرد. مزایای این روش به شرح زیر است:

 

• هزینه کم و مقرون به صرفه

در برشکاری هواگاز، نیاز به تجهیزات پیچیده و گران قیمت کمتر است. نیازی به مصرف برق نیست و این باعث کاهش هزینه‌ها می‌شود. همچنین هزینه تعمیر و نگهداری دستگاه هوابرش نیز نسبت به روش‌های دیگر کمتر است.

 

• قابلیت برش انواع ضخامت‌ها

این روش به دلیل ویژگی‌های حرارتی خود، برای برش انواع مختلفی از ضخامت‌های ورق‌ها و پروفیل‌ها قابل استفاده است. این امکان وجود دارد که ضخامت‌های تا 25 میلیمتر نیز برش داده شوند.

 

• تنوع در برش انواع فلزات

با استفاده از برشکاری هواگاز، می‌توان انواع مختلفی از فلزات از جمله آهن، فولاد، استنلس استیل و غیره را برش داد.

 

• دستگاه‌های قابل حمل

دستگاه‌های برشکاری هواگاز به دلیل وزن نسبتاً کم و قابلیت حمل، امکان انجام برش در مناطق مختلف را به راحتی فراهم می‌کنند.

با توجه به این مزایا، برشکاری هواگاز هنوز هم در برخی موارد مانند تعمیرات، جوشکاری سطوح و تولیدات کمیاب، به عنوان یک روش کارا و مقرون به صرفه به کار می‌رود.

 

سخن آخر

در نتیجه، برش هواگاز با ویژگی‌های منحصر به فرد خود، همچنان در صنعت‌های مختلف کاربرد دارد. این روش ، همچنان به عنوان یک ابزار کارآمد و قابل اعتماد برای برش و جوش‌کاری فلزات به کار می‌رود. با توجه به تنوع در برش انواع ضخامت‌ها و انواع مختلف فلزات، قابلیت حمل و نصب آسان دستگاه‌های برشکاری هواگاز و همچنین هزینه مقرون به صرفه این روش، برش هواگاز هنوز به عنوان یک روش کاربردی در دستگاه‌های تولید و تعمیرات به کار می‌رود و نقش مهمی در فرآیندهای صنعتی ایفا می‌کند.