많은 제조업체들이 불순물을 제거하기 위해 플라즈마 장비에서 절단된 파트의 연삭, 치핑, 샌딩 작업을 하는 데 많은 시간과 비용을 지출합니다. 절단 품질 상황의 수많은 변수에 플라즈마 토치 작업자는 드로스 문제를 어떻게 해결합니까? 작업자는 중요 프로세스 변수를 제어함으로써, 2차 작업 관련 비용을 최소화하거나 없앨 수 있습니다.
드로스는 절단 시 절폭에서 완전히 배출되지 않은 재응결된 산화 용융 금속입니다. 이것은 플라즈마 절단에서 가장 흔한 절단 품질 문제입니다. 드로스는 철판 하단 가장자리를 따라 있는 두꺼운 거품 모양 축적물(저속 절단 시 드로스), 절단되지 않은 소재의 작고 딱딱한 비드(고속 절단 시 드로스) 또는 철판 상단 표면을 따라 있는 얇은 코팅(상단에 튄 물질)의 형태로 형성될 수 있습니다.
드로스 형성은 토치 이동 속도, 스탠드오프 거리, 전류, 전압, 소모품 상태를 포함한 다양한 프로세스 변수에 따라 달라집니다. 또한 드로스는 소재의 두께와 유형, 등급, 화학적 성분, 표면 상태, 편평도 등의 소재 변수와, 소재 절단 시의 온도 변화에 의해서도 영향을 받습니다. 그러나 드로스 형성에 고려해야 할 가장 중요한 3가지 변수는 절단 속도, 전류, 스탠드오프 거리입니다.
저속 절단 시 드로스
절 단 속도가 너무 느리면 플라즈마 젯이 더 많은 소재를 절단하기 위해 기다리기 시작합니다. 아크 기둥은 직경으로 커져서, 플라즈마 젯의 높은 속도 부분이 절단 작업에서 용융된 소재를 더 이상 배출하지 않는 지점으로 절폭을 넓힙니다. 그 결과, 이 용융 소재가 두꺼운 구형의 형태로 철판의 하단 가장자리를 따라 축적되기 시작합니다. 이것을 저속 절단 시 드로스라고 합니다. 매우 낮은 속도에서는 이행된 아크를 유지할 수 있는 금속이 충분하지 않기 때문에 아크가 꺼집니다. 전류를 증가시키거나 스탠드오프를 줄이면(소재 두께와 속도는 일정하게 유지) 절단 시 절단 속도를 줄이는 것과 유사한 효과를 얻을 수 있습니다. 이러한 두 변화가 모두 해당 시간 동안 소재의 해당 영역에 접촉하는 플라즈마 젯의 에너지를 증가시킵니다. 전류가 너무 많거나 스탠드오프가 줄어도 저속 절단 시 드로스가 발생할 수 있습니다. (빠른 방향 전환 시 속도가 일정하게 유지되지 않으므로, 플라즈마 절단 모서리의 일부 저속 절단 시 드로스는 정상입니다.)
저속 절단 시 드로스를 제거하려면:
- 5ipm 단위로 절단 속도를 높입니다.
- 1/16 또는 5v 단위로 스탠드오프를 증가시킵니다.
- 10A 단위로 전류를 줄입니다.
- 이러한 측정치가 절단 작업을 개선하지 못하는 경우 더 작은 노즐 크기를 고려하십시오.
고속 절단 시 드로스
절 단 속도가 너무 빠르면 아크가 절폭에서 역방향으로 지연되어, 철판의 하단을 따라 절단되지 않은 소재의 작고 단단한 비드 또는 반전 드로스가 생깁니다. 이 고속 절단 시 드로스는 접착력이 강해서 제거하려면 강력한 가공이 필요합니다. 매우 빠른 속도에서는 아크가 불안정해지고 절폭에서 위아래로 진동하기 시작하여, 스파크와 용융된 소재의 물보라 현상을 일으킵니다. 이러한 속도에서는 아크가 금속을 관통하지 못하거나 꺼질 수 있습니다.
(해당 소재 두께와 절단 속도에 대해) 스탠드오프가 높거나 전류가 낮아도 이러한 두 변화가 플라즈마 젯의 에너지를 줄이기 때문에 고속 절단 시 드로스가 발생할 수 있습니다.
고속 절단 시 드로스를 제거하려면:
- 먼저 노즐의 마모 징후(가우징, 과도한 크기 또는 타원형 구멍)를 확인합니다.
- 5ipm 단위로 절단 속도를 줄입니다.
- 1/16 또는 5v 단위로 스탠드오프를 감소시킵니다.
- 전류를 높입니다(노즐 구멍 정격의 95%를 초과하지 말 것).
상단 드로스
상 단에 튄 물질은 절단 소재의 상단을 따라 뿌려져 있는 재응결된 금속의 축적입니다. 이것은 보통 제거하기가 매우 쉽습니다. 원인은 일반적으로 마모된 노즐, 과도한 절단 속도 또는 높은 스탠드오프입니다. 이것은 특정 받음각에서 통과하기보다는 절폭 앞의 용융된 소재를 내던지는 플라즈마 젯의 선회류에 의해 발생합니다.
상단 드로스를 제거하려면:
- 노즐의 마모 징후를 확인합니다.
- 5ipm 단위로 절단 속도를 줄입니다.
- 1/16 또는 5v 단위로 스탠드오프를 감소시킵니다.
절단 속도가 절단 품질에 영향을 미치는 방법
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절단 속도가 올바릅니다.
절단 속도가 너무 빠릅니다.
절단 속도가 너무 느립니다. |
드로스 없는 창
고속 절단 시 드로스와 저속 절단 시 드로스 사이에 드로스 없는 창 또는 최소 드로스 절단이 있습니다. 이 창을 찾는 것이 플라즈마 절단 소재의 2차 작업 필요성을 최소화하는 핵심입니다.
이 창은 사용되는 플라즈마 가스에 따라 달라집니다. 예를 들어, 질소와 공기 플라즈마 가스에는 탄소강에 대해 상대적으로 좁은 드로스 없는 창이 있는 반면, 산소 플라즈마에는 더 넓은 드로스 없는 창이 있습니다. (산소 플라즈마 가스는 탄소강과 반응하여 용융된 금속의 스프레이가 더 미세해져서, 모든 물방울의 표면 장력이 약해집니다. 이 용융 스프레이는 절폭에서 제거하기가 더 쉽습니다.)
드로스 없는 창은 소재의 유형에 의해서도 영향을 받습니다. 예를 들어, 냉간 압연강은 열간 압연강에 비해 더 깨끗하게 절단되고, 산세강은 비 산세강에 비해 더 깨끗하게 절단됩니다.
최적 절단 속도를 판단하려면:
- 방법 1: 다양한 절단 속도로 테스트 절단을 여러 번 하고, 가장 깨끗하게 절단되는 속도를 선택합니다. 레그 라인(절단 표면의 작은 융기)은 절단 속도의 좋은 표시입니다. 절단 속도가 느리면 철판 평면에 수직인 수직 레그 라인이 생깁니다. 절단 속도가 빠르면 하단 가장자리를 따라 철판에 평행으로 이어지는 경사진 S자 모양의 레그 라인이 생성됩니다. 작업자는 레그 라인을 검사하여 드로스 없는 창을 찾을 때 필요한 것이 속도 증가인지 속도 감소인지를 결정할 수 있습니다. 많은 작업자들은 처음 드로스가 발생하면 장비 속도를 줄이지만, 속도 증가가 필요한 경우가 많습니다.
- 방법 2: 절단 시(적절한 용접용 렌즈를 통해) 아크를 관찰하고, 동적으로 속도를 변경하여 최적 아크 특성을 생성합니다. 이렇게 하려면 가공물의 하단에서 나가는 아크의 각도를 관찰합니다. 공기 플라즈마 가스로 절단하는 경우 절단 하단 면에서 나갈 때 아크가 수직이 되어야 합니다. 질소 또는 아르곤/수소를 사용하는 경우 약간의 후행 아크가 가장 좋으며, 산소 플라즈마 가스를 사용할 경우 최적의 절단 속도는 약간의 선행 아크가 발생하는 속도입니다.