مشكلات قاطع بلازما - مشكلات بدء التشغيل

تحذير: يُسمح للأشخاص المتمرسين في استكشاف الأعطال الكهربائية وإصلاحها فقط بصيانة وإصلاح قاطع البلازما. تستخدم أنظمة القطع بالبلازما جهدًا عاليًا وتيارًا مستمرًا (DC). قد تؤدي الصدمة الكهربائية إلى الإصابة أو الوفاة.

أعراض مشكلات بدء التشغيل

سواء كنت مبتدئًا في مجال القطع الآلي بالبلازما أو كنت محترفًا تستخدم منضدة بلازما CNC ذات تيار كهربائي عالي، فقد تحدث مشكلات في التشغيل مع ماكينة القطع بالبلازما. تفشل الشعلة في تكوين قوس القطع عندما تكون جميع الشروط الأخرى للتشغيل العادي سليمة، أي أن مصدر الطاقة موصول بالتيار، وشروط الأمان وأقفال تثبيت الأجزاء في مكانها مستوفاة، وتدفق الغاز المسبق عند الشعلة متوفر، والشعلة ضمن مسافة النقل.

تسلسل التشغيل لقاطع بلازما نموذجي يكون كما يلي:

• تُرسَل إشارة بدء التشغيل إلى مصدر الطاقة لتزويد النظام بالطاقة.
  
  
• يفتح الملف اللولبي، ما يسمح بتدفق الغاز إلى الشعلة.
  
  
• تثبت مرحلات القوس التجريبي الجهد في حالة الدائرة المفتوحة (OCV) بين الفوهة (+) والقطب الكهربائي (-).
  
  
• تُزوّد الشعلة بشرارة عالية التردد (HF) (انظر الشكل 1) بواسطة مولد عالي الجهد يولد تيارًا مترددًا يتراوح بين 3000 و10000 فولت. يتألف مولد الترددات العالية عادةً من محول جهد عالي ومكثفات ووحدة فجوة شرارة وملف.
  
  
• الشرر عالي التردد يؤين تدفق الغاز عبر الشعلة، ما يجعله موصلًا للكهرباء. ويسمح الغاز المؤين بتدفق التيار بين القطب الكهربائي والفوهة. يحدد المقاوم التجريبي شدة هذا التيار بحد أقصى يتراوح بين 20 و40 أمبير تيار مستمر.
  
  
• يخرج قوس البلازما من الفتحة ثم يعود ليتصل بسطح الفوهة، مكونًا قوسًا توجيهيًّا (انظر الشكل 2).
  
  
• يشكل القوس الكهربائي التجريبي المسار الكهربائي المؤدي إلى قطعة الشغل. إذا كانت الشعلة ضمن مسافة النقل، وعادةً ما يكون تكوين قوس تجريبي من 0,25 إلى 0,50 بوصة من المادة، فسينقل القوس التجريبي إلى اللوحة لأن اللوحة متصلة بالقطب الموجب لدائرة التيار المستمر ولا يقيّدها مقاوم (انظر الشكل التوضيحي 3).
  
  
• تستشعر دائرة استشعار التيار انتقال القوس الكهربائي وتوقف تشغيل مولد التردد العالي وتفتح مرحل القوس التجريبي.

بعبارات بسيطة، تحتاج الشعلة إلى ثلاثة عناصر لتكوين قوس تجريبي:

1. غاز البلازما
2. تيار مستمر
3. تيار متردد عالي التردد.

في حالة عدم توفر أي من هذه المكونات، لن تعمل الشعلة ولن تكتمل عملية النقل أو القطع.

 

استكشاف مشكلات بدء التشغيل وإصلاحها

ظهور مشكلات عند بدء التشغيل أمر شائع. وعند ظهور مشكلات عند بدء التشغيل، يجب على المشغل أولاً تقييم تكوين القوس التجريبي. ارفع الشعلة عدة بوصات فوق المواد لتتمكن من رؤية الشعلة بوضوح. ثم أرسِل إشارة لإشعال الشعلة. بعد عدة ثوانٍ من تدفق الغاز، يجب تكوين قوس تجريبي على الشعلة. سيستمر تكوين قوس تجريبي سليم في الهواء لعدة ثوانٍ. ابحث عن تكوين قوس بلون أبيض وأزرق ساطع يبرز 0,25-0,50 بوصة من نهاية الفوهة. يجب ألا يصدر القوس شرارات أو طقطقات أو صوتًا خشنًا؛ بل يجب أن يكون سلسًا وثابتًا. ينبغي عليه اختبار القوس التجريبي عدة مرات في الجو لمعرفة ما إذا كانت الحالة ستتكرر أم لا.

المشكلة الأولى: صعوبة في بدء التشغيل

إذا كان القوس الكهربائي التجريبي يصدر شرارات ويتقطع، لكنه يشتعل بشكل متقطع، فقد تكون المشكلة هي صعوبة بدء التشغيل. تحدث صعوبة في بدء التشغيل عندما يواجه المولد صعوبة في كسر حاجز الضغط العالي بين القطب الكهربائي والفوهة. قد يكون سبب ذلك عدم كفاية الترددات اللاسلكية أو ضغط الغاز الزائد.

فيما يلي أربع خطوات لإصلاح صعوبة بدء التشغيل.

1. التحقق من ضغط الغاز وتدفقه. يجب ألا يتجاوز إعداد ضغط غاز البلازما أو تدفق الهواء إعدادات المصنع الموصى بها. يؤدي الضغط الزائد في غرفة البلازما إلى زيادة صعوبة تخطي شرارة التردد العالي للفجوة، ما يؤدي فعليًّا إلى إطفاء القوس التجريبي قبل أن يتمكن من تكوين قوس كامل. يُعد ارتفاع ضغط الغاز السبب وراء غالبية مشاكل صعوبة بدء التشغيل، وغالبًا ما يتعرض للتجاهل، فقد يستبدل فني صيانة متحمس كل مكونات دائرة الشعلة، ليكتشف في النهاية أن ضغط الهواء كان مضبوطًا على مستوى مرتفع جدًّا.
   
   
2. نظّف الخراطيم والأسلاك التي تحمل الغاز والطاقة إلى الشعلة، وافحصها بحثًا عن أي تلف ظاهر أو وصلات مفكوكة. إذا كان الغلاف الواقي مغطىً بالأوساخ أو غبار المعادن أو الرطوبة، فقد تتبدد طاقة الترددات العالية. نظّف الأسلاك بخرطوم الهواء أو امسحها بقطعة قماش نظيفة. تخلص من أي لفات في الأسلاك، فقد تتسبب في حدوث حث كبير. اعزل الأسلاك من ماكينة القطع.
   
   
3. افحص مجموعة فجوة الإشعال ونظفها وأعِد ضبط الفجوة بين أقطابها. عادةً ما يُوجّه التيار عالي التردد الصادر عن مولد الجهد العالي إلى المكثفات التي تفرّغ الشحنة الكهربائية عبر مجموعة فجوة الشرارة. بمرور الوقت، قد تتلف أقطاب الفجوة الكهربائية أو تتلوث بغبار المعادن والأوساخ. قبل أن يتسبب التلوث في حدوث مشاكل في التشغيل، يمكن أن يؤدي إلى مشاكل في جودة القطع. نظّف الأقطاب الكهربائية وأعِد ضبط الفجوة بينها وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة. يجب أن تتراوح الفجوة بين 0,015 و0,030 بوصة، حسب النظام.
   
   
4. في حالة استخدام شعلة مبردة بالماء، تحقق من مقاومة سائل التبريد. بالنسبة لمعظم الأنظمة، يجب أن تكون أقل من 10 كيلو أوم/سم أو 10 ميكروموز.
   
   

المشكلة الثانية: شرارة زرقاء خافتة تنبعث من الشعلة

إذا ظهرت شرارة مرئية عند شعلة القطع، لكنها شرارة زرقاء صغيرة تشبه الشرارة التي تظهر عند نقاط الفجوة الكهربائية، فإن القوس التجريبي يكون عالي التردد ولكنه يخلو من مكون التيار المستمر. الأسباب الأكثر احتمالاً لفقدان التيار المستمر في القوس التجريبي هي تآكل نقاط التلامس أو وجود خلل في الملف داخل مرحل القوس التجريبي؛ أو وجود عطل في المقاوم التوجيهي.

المشكلة الثالثة: لا يوجد شرر مرئي في الشعلة أو في فجوة الشرارة

انقطاع طاقة التيار المتردد عن مولد الجهد العالي أو وجود عطل في مولد الجهد العالي أو عطل في المكثفات أو حدوث قصر كهربائي أو تلف في مجموعة فجوة الشرارة.

المشكلة الرابعة: لا يوجد شرر في الشعلة، يوجد شرر في فجوة الشرارة، بدء تشغيل صعب للغاية

راجع المشكلة الأولى؛ وجود قصر أو انقطاع في سلك الشعلة؛ وجود قصر أو انقطاع في التوصيلات داخل جسم الشعلة.