دستگاه هوابرش
- سه شنبه ۱۶ خرداد ۱۴۰۲
- 79 بازدید
- آهن آلات
دستگاه هوابرش
هوابرش برای برش از گاز مخلوط با هوا یا اکسیژن استفاده می شود. عملکرد دستگاه برش به گونه ای است که در آن گاز شعله تولید می کند. شعله به خودی خود نمی تواند قطعه فلزی را برش دهد، فقط قطعه را گرم می کند که در دراز مدت باعث ذوب شدن قطعه می شود .روش های زیادی برای برشکاری مقاطع فلزی وجود دارد، یکی از این روش ها استفاده از دستگاه برشکاری هوابرش است. دستگاه هوابرش یکی از دستگاه های برش CNC محسوب می شود و از روش های قدیمی برای برش مقاطع فولادی است. این دستگاه در سال ۱۹۰۳ میلادی توسط ۲ مهندس فرانسوی ابداع شد و امروزه در صنایع مختلف از آن بهره برده می شود.
هوابرش یا هواگاز یکی از روش های قدیمی برشکاری مقاطع فلزی است که نسبت به سایر روش های برشکاری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد. دستگاه برشکاری به روش هواگاز یک فرآیند برش حرارتی محسوب می شود که از اکسیژن و سوخت برای انجام آن استفاده می کند. برشکاری هوابرش برای برش مقاطع فلزی با ضخامت های ۰.۵ تا ۲۵ میلی متر مناسب است.
جوش اکسیژن – سوخت گاز و برش اکسیژن – سوخت گاز یا برش هواگاز روش هایی مرسوم و به نسبت ارزان قیمتی هستند که در آن ها سوخت (گاز) به همراه اکسیژن برای جوش دادن یا برش دادن فلزات استفاده می شود.اولین بار آقایان Edmond Fouché و Charles Picard در سال ۱۹۰۳ از این روش برای جوش دادن استفاده کردند. این مهندسین فرانسوی از اکسیژن خالص به جای هوا برای ذوب منطقه ای قطعهکار (فولاد) استفاده نمودند. شعلهی حاصل از این عمل دمایی در حدود ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ درجهی سانتی گراد ایجاد مینماید.برای جوش دادن قطعات از روش اکسیژن – سوخت گازاستفاده می شود. این روش قدیمی است و امروزه کمتر به کار میرود. در حال حاضر از این روش برای جوش دادن لوله ها، استفاده جهت تعمیرات و ساخت کارهای هنری استفاده میشود.همچنین میتوان از این روش برای جوش دادن دو قطعه فلزی استفاده نمود. روش اکسیژن – سوخت گاز از یک مشعل جوش برای جوش دادن فلزات مناسب است. در اثر رسیدن دمای دو نقطه از دو قطعهکار به دمای ذوب و ایجاد مواد مذابی که هر دو قطعه در آن سهیم هستند (حوزچه جوش) جوش شکل میگیرد. به این مواد مذاب ایجاد شده معمولا فلز دیگر که فیلر نامیده میشود نیز اضافه میشود. جنس مواد فیلر با توجه به نوع فلزی که جوش داده میشود، انتخاب میگردد.برای برش اکسیژن – سوخت گاز نیز از یک مشعل برش برای حرارت دادن فلز تا دمای برافروختگی استفاده میشود. سپس یک جریان اکسیژن به روی فلز دمیده میشود و فلز در این اکسیژن سوخته و سپس فلز به صورت گل اکسیدشده به بیرون از محل برش جاری میگردد. دمیدن اکسیژن باعث خارج شدن مواد مضر خواهد شد.
شعله هایی که در دستگاه هواگاز استفاده می شوند، به شرح زیر می باشند.
-
شعله با مقدار گاز بیشتر (carburizing Flame)
-
شعله خنثی (Neutral Flame)
-
شعله اکساینده (Oxidizing Flame)
شعله با مقدار گاز بیشتر
در صورتی که مقدار استیلن موجود در مخلوط، نسبت به اکسیژن بیشتر باشد، اصطلاحا به آن شعله (carburizing Flame) گفته می شود. این شعله دارای سه ناحیه کاملا مجزا شامل موارد زیر است:
-
آبی (مخروط داخلی به رنگ آبی)
-
سفید (مخروط سفید رنگ میانی)
-
آبی کم رنگ (شعله خارجی به رنگ آبی کم رنگ)
شعله خنثی
شعله خنثی (Neutral Flame) زمانی ایجاد می شود که مخلوط حجمی خارج شده دارای میزان گاز اکسیژن و استیلن برابری باشد. شعله خنثی در ترکیب اصلی قطعه تغییری ایجاد نمی کند، به همین دلیل استفاده از آن برای برش اکثر مقاطع فلزی مناسب است.
شعله خنثی به دو نوع زیر تقسیم بندی می شود:
-
منطقه داخلی: در منطقه داخلی یک مخروط به رنگ سفید با نوک گرد و صاف تشکیل می شود که به طور واضح قابل مشاهده است.
-
منطقه خارجی: در منطقه خارجی، گاز اکسیژن و گاز استیلن با هم می سوزند، که شعله آن به رنگ آبی است و گوشه های شعله به رنگ ارغوانی کم رنگ است.
شعله اکساینده
زمانی که مقدار گاز اکسیژن در شعله نسبت به مقدار گاز مخلوط بیشتر باشد، شعله ایجاد شده اکساینده (Oxidizing Flame) خواهد بود. شعله اکساینده شباهت زیادی به شعله خنثی دارد، تنها تفاوت بین این دو شعله در مخروط داخلی آن ها است. در شعله اکساینده مخروط داخلی کوتاه، کمی نوک تیز و به رنگ ارغوانی کم رنگ است؛ اما این موضوع در شعله خنثی متفاوت می باشد.
-
رگولاتور
رگلاتور های گاز تجهیزاتی هستند که برای کنترل و تنظیم فشار انواع گاز ها مورد استفاده قرار میگیرند. رگولاتور (رگلاتور) برای کنترل و رسیدن فشار از مقدار داخل مخزن به فشار مورد نیاز در شلنگ ها به کار می رود. مقدار جریان خروجی گاز توسط اپراتور دستگاه با شیرهای سوزنی (needle valves) صورت می گیرد. ریگلاتور ها برای تنظیم فشار به مقدار دلخواه بسیار مهم و ضروری هستند و به عبارت دیگر رگولاتور وسیله ای است که فشار بالای منبع گاز را به فشار پایین قابل مصرف کاهش می دهد. رگولاتور دو گیج فشار دارد، یکی تعیین کننده ی فشار سیلندر و دیگری تعیین کننده ی فشار شیلنگ است.
-
شلنگ های گاز
امروزه با طراحی و ساخت وسیله ای بنام شلنگ هر گونه ماده سیالی را از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال دهد تا از جهات مختلف مورد استفاده قرار دهد. در زمینه گاز نیز همینطور است. شلنگ های مختلفی به طور اختصاصی برای انتقال گاز ساخته می شوند. این گونه شلنگ ها نسبت به انواع دیگر قطورتر می باشند تا براحتی دچار صدمه و نشتی گاز نشوند.
در دستگاههای برش هوا، شلنگها معمولا دوتایی هستند. برای تشخیص آن ها، رنگ های مشخصی به آنها داده اند. همچنین اتصالات آنها به نحوی طراحی شده که از جدا شدن اتفاقی جلوگیری شود. معمولا اتصالات شلنگ اکسیژن راست گرد و گاز هم چپ گرد بسته می شوند. در کشورهای مختلف رنگ های به کاررفته برای تشخیص شلنگ ها متفاوت است. و از استاندارد خود پیروی میکنند.
-
شیر یک طرفه
شیرهای یکطرفه یا چک ولو (Check Valve) یا Non Return Valve شیرهایی هستند که فقط از یک جهت اجازه جریان سیال را میدهد.گاز مورد استفاده در روش هوابرش استیلن (Acetylene) است. این گاز قابلیت اشتعال بالایی دارد. همچنین این گاز برای انفجار نیز آماده است. بر همین اساس استفاده از یک بازدارندهی انفجار امری ضروری است.شیرهای معمولی به علت عدم جلوگیری از بازگشت جریان توانایی لازم برای جلوگیری از انفجار را ندارند. بازدارنده (Flashback Arrestor) برای عمل کردن قبل از اینکه موج انفجار از شلنگ به قسمت تغذیه برسد، طراحی شده است.بازدارنده بین رگولاتور و شلنگ و در حالت ایده آل بین شلنگ و مشعل، هم در خط اکسیژن و هم در خط گاز قرار میگیرد. یک بازدانده موج انفجار یا شیر یک طرفه از بازگشت شعله یا ترکیب اکسیژن و گاز به داخل سیلندر و آسیب زدن به تجهیزات یا انفجار سیلندر جلوگیری کند. محل قرار گیری این وسیله میتواند بعد از رگلاتور و یا روش مشعل و یا هردو قرار گیرد. اروپایی ها بازدانده را روی رگولاتور و شیر یک طرفه را روی مشعل (ترچ) به کار می برند. آمریکایی ها هر دو وسیله را روی رگولاتور استفاده می کنند.چک ولو ها (Check Valves) اجازه عبور جریان به صورت مستقیم را می دهند. این شیرها به جریان اجازه حرکت عکس را نمی دهند و موج نمیتواند حرکت عکس جریان را طی نماید. جریان گاز در جهت خروج از شلنگ، گوی را فشار داده و مسیر عبور خود را باز می کند.
از ویژگیهای بارز گاز استیلن میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
-
بسیار قابل اشتعال
-
بی رنگ
-
عطر و بوی سیر شیرین
-
غیر سمی
-
مشعل
مشعل دستگاهی است که با ترکیب مقدار معینی هوا با سوخت در یک فضای ایمن، انرژی سوخت را به انرژی گرمایی تبدیل میکند در اثر این احتراق مقداری گاز نیز تولید میشود. این انرژی تولید شده توسط دو روش جابهجایی و تشعشع به محیط اطراف انتقال داده میشود.کار اصلی مشعل ایجاد گرمایش است؛ یکی از بزرگترین استفاده های مشعل در صنعت گرمایش به عنوان موتور احتراق بویلر ها است همچنین در انواع دیگها، مشعلهایی با ظرفیت کاری متفاوت استفاده میشود. از این وسیله به عنوان گرمادهنده برای ذوب قسمت مورد نظر از قطعهکار و برش آن نیز استفاده میشود.
مشعل در دستگاه هوابرش از قسمت های زیر تشکیل شده است :
-
شیر و اتصالات برای اکسیژن
-
شیر و اتصال برای گاز
-
محفظه اختلاط
-
سر مشعل
-
دسته
مشعل برش در دستگاه هوابرش همان مشعل مورد استفاده جهت برش قسمت مورد نظر از قطعه کار است. توسط حرارت شعله قسمت مورد نظر گرم و پس از افزایش دمای آن، کاربر دستگیره مورد نظر برای دمیده شدن اکسیژن را فشار میدهد.اکسیژن دمیده شده با فلز داغ واکنش میدهد و تشکیل اکسید داده و تولید گرما و حرارت مینماید. گرمای تولید شده باعث پیوسته شدن عمل برش در قطعهکار میشود. در نتیجه شعله مشعل فقط شورع برش را ایجاد مینماید و دمای مورد نیاز در طی فرآیند تامین میگردد. نقطه ذوب اکسید آهن تقریبا برابر نصف مقدار نقطه ذوب آهن است. زمانی که آهن شروع به اشتعال میکند، بلافاصله به اکسید آهن مایع تبدیل میشود و به تدریج به خارج از ناحیه برش جریان پیدا می کند. اما مقداری از اکسید آهن بر روی قطعه کار باقی می ماند و تبدیل به گل (خاکستر) سخت روی کار می شود که با ضربه ی آرام یا سوهان کاری از قطعه جدا می شود.از نظر تئوری حرارت ایجاد شده در اثر سوختن آهن برای حرارت دادن باقیمانده قطعه تا رسیدن به برافروختگی کافی است. بنابراین با شروع برش، تنها با دمیدن اکسیژن فرآیند برش باید به صورت پیوسته ادامه یابد اما در عمل به دلیل جذب حرارت اضافه در سطح فلز که در اثر وجود کثیفی ها و خاک بر روی قطعه به وجود می آید، وجود شعله مشعل برای از پیش گرم کردن فلز برای ادامه برش لازم است.
روش هواگاز یکی از روش های قدیمی برای برشکاری فلزات است، با وجود ابداع شدن روش های مدرن تر برای برش فلزات، هنوز استفاده از این روش منسوخ نشده است و دلیل آن مزایای ویژه روش هوابرش می باشد، برخی از این مزایا به شرح زیر می باشند:
-
هزینه پایین تجهیزات
-
عدم نیاز به استفاده از برق در هنگام عملیات
-
حمل و نقل آسان تجهیزات
معایب استفاده از روش هواگاز برای برش مقاطع فولادی شامل موارد زیر است::
-
پایین بودن سرعت انجام عملیات برش
-
پایین بودن دقت برش
همان گونه که در ابتدا گفته شد، برشکاری به روش هوابرش یا هواگاز یک روش برشکاری برای برش مقاطع فلزی است؛ اما باید گفت بیشترین کاربرد این روش، برش فلزات با ضخامت ۰.۵ تا ۲۵ میلی متر است که عملیات برش آن با حرارت ۳۵۰۰ درجه سانتی گراد انجام می شود.
مقاطعی مانند ورق سیاه، گالوانیزه و استنلس استیل با استفاده از روش هوابرش، برشکاری می شوند. علاوه بر برش ورق هایی که ذکر شد، با استفاده از روش هوابرش می توان نبشی و ناودانی ها را نیز برش داد
اولین دیدگاه را شما برای این آگهی ثبت کنید