현장 작업자를 위한 휴대용 플라즈마 절단기

산소 연료(불꽃 절단) 또는 플라즈마와 같은 첨단 열 시스템을 활용한 금속 절단은 다양한 작업 분야에서 선호하는 방식이 되었습니다. 아티스트나 취미로 금속을 다루는 사람부터 차량 수리 기사, 기계 설비 현장 작업자, 공장의 엔지니어까지 모든 분야의 금속 관련 작업자가 이런 시스템 중 하나를 사용하고 있을 가능성은 매우 큽니다. 중공업 분야의 경우 산소 연료 또는 플라즈마 금속 절단을 위해 소프트웨어로 구동하는 CNC 기계를 갖추기도 합니다.

산소 연료 기술과 플라즈마 기술의 차이점에 대해서 잠시 살펴보겠습니다.

산소 연료 절단 방식

산소 연료 절단 은 순수산소와철 간에 반응을 일으켜 산화철을 만드는 방식입니다. 이를 종종 제어된 급속 부식이라고 부릅니다. 예열 불꽃은 철의 표면이나 가장자리의 온도를 최대 962°C(밝은 붉은색)까지 높이기 위해 사용됩니다. 그 후 순수한 산소를 두께가 가는 고압 스트림을 통해 가열된 부분에 쏩니다. 철이 산화되고 날아가면서 공동을 형성하는 동시에 예열과 산소 스트림을 일정한 속도로 계속 쏘면서 끊어지지 않고 연속적인 절단 부분을 만듭니다. 사용하는 연료 가스의 유형은 절단 작업의 다양한 매개 변수에 영향을 줄 수 있습니다. 산소와 함께 가장 자주 사용하는 가스에는 아세틸렌, 프로판, 프로필렌, 천연 가스가 있습니다. 어떤 연료 가스를 사용할지 결정하는 것은 절단 작업과 관련 비용, 열 출력 요건, 산소 소모량에 따라 달라집니다.

플라즈마 절단 방식

플라즈마 절단기 또는 플라즈마 절단 시스템은 플라즈마 스트림을 사용하여 전도성 소재에 에너지를 전달합니다. 플라즈마 스트림은 대개 질소, 산소, 아르곤 또는 심지어 공기와 같은 가스를 좁은 노즐로 통과시켜서 형성됩니다. 외부 전원공급장치에 의해 생성되는 전류는 이온화에 충분한 에너지를 가스 흐름에 추가하여 플라즈마 아크로 바꿉니다. 이러한 이유로 이 작업을 보통 플라즈마 아크 절단이라고 부릅니다. 플라즈마 아크는 녹이는 방법으로 가공물을 절단한 후 용융된 금속을 불어냅니다.

이 글에서는 공기 플라즈마 금속 절단 기계 그리고 현장에서의 활용 방식에 대해 중점적으로 알아봅니다.

플라즈마 절단기의 다음과 같은 장점은 이미 잘 알려져 있습니다. 높은 정밀성, 절단 용량, 속도 및 생산성, 운용 비용 절감, 그리고 다양한 활용도 등등. 플라즈마 공구는 스테인리스 스틸, 알루미늄과 같은 모든 전기 전도성 금속을 절단할 수 있으며 녹슨 금속, 도장된 금속, 확장된 금속까지 처리할 수 있습니다. 플라즈마 절단 작업은 슬래그 발생을 최소화하며 산소 연료 토치를 사용할 때보다 보통은 커프가 더 좁은 매끄러운 절단면을 생성합니다. 절단하려는 금속을 예열할 필요가 없기 때문에 작업 시간이 줄어들며 금속 변형 없이 또는 최소화된 상태로 얇은 금속을 더욱 빠르게 작업할 수 있습니다. 또한 일반적으로 포개져 있는 금속을 절단할 때 플라즈마는 산소 연료 토치보다 뛰어난 성능을 발휘합니다.

산소 연료 절단 공구가 보통 매우 불안정한 가연성 아세틸린을 연료로 사용하는 것과 달리 공기 플라즈마 절단기는 가연성 가스를 사용할 필요가 없기 때문에 다른 절단 시스템에 비해 안전하다는 장점이 있습니다.

하지만 작업자가 광산 또는 선박과 같이 외진 장소에서 작업해야 하는 경우, 현장에서 가장 실용적인 절단 공구는 무엇일까요? 외진 환경이나 전기가 공급이 안되는 장소에서 작업자들이 파이프라인에 작업을 해야 하는 경우도 있습니다. HVAC 시공업자들이 사다리를 타고 올라가서 몸을 움직이기 불편한 공간에서 작업을 하는 경우도 있습니다.  물론 수동 공구를 사용하는 것도 한 가지 방식입니다. 예전 방식으로 금속 절단용 가위, 쇠톱 등을 사용하면 간단한 금속 절단 작업은 할 수 있습니다. 하지만 작업 속도가 느리고 절단면이 보통 거칩니다. 그렇기에 휴대성이 중요합니다. 이전에는 플라즈마 절단기를 사용하는 현장과 달리 산소 연료 절단기는 전력이나 에어 컴프레서가필요하지 않았기에 현장이 아닌 곳에서 작업할 때는 산소 연료 절단기가 더 실용적이라고 여겨졌습니다.

하지만 기술의 발전 덕분에 플라즈마 절단은 휴대성을 갖춘 표준 방식이 되었습니다. 새로운 세대의 플라즈마 절단기는 휴대성을 위해 고안되었습니다. 이 플라즈마 절단기는 가볍지만 거의 모든 금속을 뚫을 수 있을 정도의 충분한 힘을 갖고 있습니다. 가볍고 설치가 쉬우며 휴대할 수 있는 플라즈마 절단기는 이제 금속 작업을 하는 사람이라면 반드시 갖춰야 할 공구가 되었습니다. 또한 대부분의 작업 현장에서 엔진으로 구동하는 발전기를 사용할 수 있기 때문에 전기가 필요하다는 점도 더 이상 문제가 되지 않습니다.

Hypertherm의 휴대용 플라즈마 절단 시스템인 Powermax^® 제품군은 다양한 응용 작업 분야에서 강력한 성능을 발휘하는 경량 공구의 대표적인 예입니다. Powermax30^® AIR 는 에어 컴프레서가 내장되어 있어 작업자들은 오직 전원과 공구만 필요하기 때문에 휴대성이 한층 더 강화된 제품입니다. 기본적으로 13.5kg 무게의 이 휴대용 금속 절단기는 어디서나 사용할 수 있으며 탁월한 절단 품질, 빠른 절단 속도, 운용 비용 절감, 다양한 종류와 두께의 금속 절단 가능과 같이 동일 제품군의 큰 제품으로 얻을 수 있는 장점을 똑같이 제공합니다.