PAC(플라즈마 아크 절단) 작업에서 가장 흔하며 가장 큰 문제는 짧은 부품 수명입니다. 이 문제는 소모품 비용을 늘리고, 부품 교환과 문제 해결을 위한 장비 가동 중단을 야기하여 제작업체를 힘들게 합니다. 대부분의 업체는 피어싱 수, 아크온 시간 또는 가공된 철판 수를 기반으로, 부품 수명 기록을 관리합니다. 일반적으로 작업자는 부품이 예상 수명만큼 지속되지 않는 시점을 가장 먼저 알게 됩니다. 다음과 같은 기술적 팁이 작업자나 유지보수 담당자가 부품 수명 문제를 해결하는 데 도움을 줍니다.

경고! PAC 장비를 사용하거나 수리하기 전에 설명서에 나와 있는 모든 안전 정보를 읽으십시오. PAC 시스템은 고압과 직류(DC) 전기를 사용합니다. 감전은 부상 또는 사망 사고를 유발할 수 있습니다.

징후

전극과 노즐에 영구적인 결함이 생겨서, 절단 품질이 나빠지거나 피어싱이 되지 않거나 절단 중간에 아크가 갑자기 중단됩니다.

배경

전 극이 전원공급장치에서 음극 DC 전하를 전달합니다. 아크를 유지하는 이것은 용융점이 높은 금속인 하프늄 또는 텅스텐의 발열 소자가 들어 있는 구리 홀더로 구성됩니다. 발열 소자는 서서히 아크의 열, 플라즈마 고속 가스 스트림에 의해 침식됩니다. 정상 마모 중에는 작은 오목 피트가 꾸준히 마모되어 한 번에 1인치의 천분의 1 단위로 0.040인치~0.125인치의 깊이까지 부품의 단부에 형성됩니다. 피트가 너무 깊어지면 아크가 구리 홀더 소재에 붙어서 이를 녹입니다. 더 이상 아크를 일으키지 않고 유지할 때 전극은 “실패”합니다. 결함이 발생하기 전에 전극을 분리하는 것이 좋습니다.

노즐은 플라즈마 젯에 집중합니다. 노즐의 구멍은 완전히 둥글고 동심이어야 합니다. 구멍의 지름과 길이가 중요합니다. 구멍이 손상되면 아크의 모양에 영향이 미치므로, 절단 가공물의 품질에도 영향이 미칩니다. 플라즈마 아크는 노즐 벽이 스월 가스의 경계층으로 보호되기 때문에 구리 소재에 접촉하지 않고 노즐을 통과합니다. 아크가 노즐에 접촉하면 일부 소재가 녹습니다. 노즐이 정상적으로 마모되면 구멍 앞쪽 가장자리의 구멍이 약간 파이거나 확장됩니다. 각 파일럿 아크 시 파트 표면에서 일부 손상이 발생하여, 구멍 주위로 열 변색의 원인이 됩니다. 내부 표면에 산화 하프늄 침전물이 쌓여서 가스 흐름이 막힐 수 있습니다. 노즐이 더 이상 직선 아크를 생성하지 않고 깨끗한 절단을 수행하지 못하면 노즐은 “고장”이 난 것입니다.

최첨단 공기/산소 플라즈마 시스템의 일반적인 부품 수명은 아크가 켜져 있는 동안 1-2시간이며, 몇 백 회의 피어싱입니다. 일부 시스템은 부품 변경이 필요해지기 전에 1,000회 이상의 시작 횟수에 도달할 수 있습니다.

문제 해결

부품 수명 문제를 해결하는 첫 단계는 부품을 철저히 검사하여 고장이 발생한 부품을 찾는 것입니다. 일반적으로 부품에 고장의 근본 원인에 대한 시각적인 단서가 존재합니다.

다음 3가지의 가능한 사례가 있습니다.

사례 1: 전극 불량, 노즐 불량

부 품 서비스 검사 결과, 전극과 노즐이 심하게 마모된 경우 전극이 노즐 고장의 원인일 가능성이 높습니다. 전극이 위로 흐르기 때문에, 용융 소재가 부품의 끝에서 파열되어 노즐 내부에 증착될 때 노즐을 손상시킵니다. 너무 오래 작동할 경우, 이러한 방식으로 모든 부품이 고장나게 됩니다.

전극에 깊고 넓은 구멍이 있고 구리가 과열로 짚색, 파란색 또는 검은색으로 변색된 경우 가능한 원인은 느린 냉각제 흐름입니다. 심한 경우 전극 끝이 녹을 수 있습니다. 냉각제의 흐름 속도를 확인하십시오. 수냉식 토치인 경우 냉각 탱크 복귀 지점의 버킷 테스트를 통해 냉각수 흐름 속도를 확인하십시오. 사양에 미치지 못하는 경우 펌프 문제, 꼬임, 누출, 필터 막힘 또는 기타 제약 사항을 확인하십시오. 가스 냉각식 토치의 경우 가스 흐름이 느린지 확인하십시오.

전 극의 끝 전체에 작은 곰보 자국이 있으며 노즐 내부에 상응하는 손상이 있는 경우 이것은 가스 흐름이 느림을 의미하는 것입니다. 낮은 가스 흐름이 발생할 경우 노즐과 전극 간에 제어되지 않는 아크가 발생합니다. 토치 가스 유량을 확인합니다. 이 작업을 수행하는 가장 좋은 방법은 테스트 대상 시스템에서 토치의 배출구에 유량계(0–400cfm)와 호스를 배치하는 것입니다. 이것이 불가능할 경우 할 수 있는 빠른 검사로는 플라즈마 가스만 켜 놓은 상태에서 토치의 배출구에서 가스 흐름을 느껴보는 것입니다. 실제로 흡입력을 갖는 스월 가스 흐름을 감지할 수 있을 것입니다.

전극에 단단한 검은색 찌꺼기 층이 생긴 경우 가스 오염 여부를 확인하십시오. 종이 타월 테스트로 이 확인 절차를 신속하게 마칠 수 있습니다. 가스가 시스템을 통해 흐르는 상태에서 토치 아래에 깨끗한 종이 타월을 둡니다. 습기나 오염의 흔적이 없어야 합니다.

사례 2: 전극 양호, 노즐 불량

전극이 사실상 새 것으로 보이는데 노즐이 심하게 손상된 경우 가능성이 가장 높은 고장 원인은 노즐의 이중 아크입니다. 아크가 노즐과 접촉하고 구멍으로부터 구리 소재를 부식시키는 경우 이 현상이 발생합니다.

홈 이나 “키 구멍” 등의 노즐 내부 손상이 있는 경우 이것은 플라즈마 챔버의 압력이 낮음을 의미합니다. 이렇게 되면 노즐에 아크가 붙습니다. 가스 라인을 가압하고 모든 피팅에 비눗물을 사용하여 가스 라인의 누출 여부를 확인하십시오.

노즐 외부가 손상된 경우 이것은 종종 토치 작업 거리에 문제가 있음을 나타냅니다. 먼저 피어싱 높이를 확인하십시오. 금속 파편으로부터 손상되지 않도록 하려면 이 높이가 절단 높이의 2배가 되어야 합니다. 피어싱이 너무 낮은 것이 조기 노즐 고장에 대한 제1의 원인입니다. 토치 높이 제어가 올바르게 작동하는지 확인하십시오. 절단 작업 시 철판이 긁히거나 토치가 철판에 대해 내리 눌리는 경우 토치가 피어싱을 수행하면 노즐이 바로 파손됩니다.

노즐이 너무 뜨겁거나 짚색, 파란색 또는 검은색인 경우 쉴드 가스 흐름을 확인하십시오. 쉴드 가스는 노즐을 식히고 토치의 전방 끝을 보호하는 데 도움을 줍니다.

사례 3: 전극 불량, 노즐 양호

노 즐 상태가 양호하지만 전극에 깊은 동심 피트가 있는 경우 플라즈마 가스 유량이 너무 높을 수 있습니다. 플라즈마 가스 스월이 너무 강한 경우 소자가 빠르게 침식됩니다. 이것은 빠른 깊은 마모 패턴 발생의 원인이 됩니다. 플라즈마 가스의 체적 유량을 확인합니다.

다음 4번째 사례도 존재합니다. 두 부품이 사실상 새 것으로 보이지만 토치가 “발사”를 하지 못하고 새 세트를 통해 토치를 시작할 수 있는 경우 문제는 부품 수명이 아니라, 폭발성 시작입니다. 종종 발사 실패 때문에 완벽하게 양호한 전극과 노즐이 폐기됩니다. 폭발성 시작의 가장 흔한 원인은 토치가 점화되는 프리플로우 시의 과도한 플라즈마 압력입니다. 일반적으로 토치가 “탁탁 튀면서” 시작을 시도합니다.

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