هوابرش چیست؟ + بررسی مراحل، دستگاه و معایب و مزایا

تا به حال نیاز شده که قصد داشته باشید یک فلز را برش دهید؟!!! مسلما سراغ چاقوی آشپزخانه نمی روید. در یک کار صنعتی نیز برای برش فلزات روش های مخصوصی وجود دارد تا بتوانید برش های تمیزی را بر روی آن ها انجام دهید. برشکاری فلزات انواع مختلفی دارد که ضمن آشنایی با آن ها با برشکاری هوابرش چیست؟ بیشتر آشنا می شوید زیرا این برشکاری کم هزینه و قابل دسترس است.

هوابرش چیست؟

در هوابرش یا برش هوا گاز از سوخت به همراه اکسیژن برای برش دادن انواع فلزات استفاده می شود سوخت می تواند جمله استیلن، پروپان، MAPP، پروپیلن و گاز طبیعی باشد.

تاریخچه هوا برش

سال ۱۹۰۳ در کشور فرانسه دو مهندس به نام های Edmond Fouche و Charles Picard از روش هوا برش برای جوش دادن فلزات استفاده کردند. این دو مهندس به جای استفاده از هوا، از اکسیژن خالص استفاده کردند و شعله حاصل شده گرمایی بین ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ درجه سانتی گراد تولید می کنند.

اگر در کنار اکسیژن گاز های دیگر نیز ترکیب شود دمای حاصل شده به شرح زیر است:

شعله حاصل از پروپان و هوا با دمای C° ۲.۰۰۰، شعله حاصل از پروپان و اکسیژن با دمای در حدود C° ۲.۵۰۰، و شعله حاصل از اکسیژن و استیلن با دمای C° ۳.۵۰۰ می‌سوزاند.

مکانیزم انجام هوا برش

در ابتدا دمای ذوب فلزی را که می خواهیم برش دهیم انتخاب می کنیم بعد از آن مخلوطی از اکسیژن و گاز سوخت را متناسب با دمای اشتعال فلز فراهم می کنیم که از نقطه ذوب آن کمتر باشد، جریان اکسیژن خالص را به منطقه پیش گرم کننده هدایت می شود و یک واکنش شیمیای گرماده صورت می گیرد و اکسید آهن یا سرباره ایجاد تولید می شود. به این ترتیب جریان اکسیژن را سوراخ نموده و با ادامه عمل اکسیداسیون باعث سوراخ شدن فلز می شود.

پنج شرط اساسی برای برش با هوا گاز

• دمای احتراق مواد باید پایین تر از نقطه ذوب باشد اگر پایین تر نباشد مواد ذوب می شوند و دیگر موادی وجود ندارد که بتوانید برش دهید.
• نقطه ذوب اکسید باید کمتر از ماده اطراف باشد تا بتوان جریان اکسیژن را خارج کرد.
• کافی بودن واکنش اکسیداسیون بین اکسیژن و فلز تا برشکاری انجام شود.
• برای جلوگیری از رقیق شدن اکسیژن؛ مواد حاصل شده از واکنش باید حداقل باشند.
• تزریق پودر به شعله زمانی که از فلزات اکسیدهای نسوز مانند فولاد ضد زنگ ، چدن و فلزات استفاده می شود.

دستگاه هوابرش چیست؟

حال که دانستید هوابرش چیست؟ باید از دستگاه مخصوص آن استفاده کنید که در دو نوع است:

دستگاه برش دستی

عمدتا از فلز برنج در دستگاه برش دستی استفاده می شود و می توان تا عمق ۱۰۰ میلی متر برش ایجاد کرد و چون به صورت دستی است باید مهارت کافی باشد و از تجهیزات خوبی استفاده شود و ایمنی نیز به طور کامل رعایت شود.

دستگاه برش هوا برقی

مسلماً این دستگاه دقت بیشتری نسبت به برش هوا به صورت دستی دارد عمده ولتاژ دستگاه هوا برش برقی ۱۱۰ تا ۲۲۰ ولت استنام دیگر این دستگاه برش ریلی نیز است زیرا جسم بر ریل هایی با طول متفاوت حرکت می کند. بر روی این دستگاه پرگار نیز وجود دارد تا بتوان به کمک آن قطعات دیسکی شکل و فلنج ها را برای انصال لوله ها و گاز ها استفاده کرده توسط این دستگاه می توان برش های گرد اریب و صاف را ایجاد نمود.

بیشتر بخوانید: تفاوت برش لیزر، برش پلاسما و هوابرش 

انواع شعله در زمان برش هوا

دستگاه هوابرش می تواند شعله های مختلفی داشته باشد و هر شعله کاربرد مشخصی دارد. سه شعله اصلی دستگاه موارد زیر هستند.

شعله با مقدار گاز بیشتر

این شعله سه رنگ است مخروط داخلی به رنگ آبی است. مخروط میانی به رنگ سفید است و شعله خارجی به رنگ آبی کم رنگ می باشد و این شعله در زمانی که مقدار استیلن بیشتر باشد تشکیل می شود.

شعله خنثی

اگر مخلوط حجمی خارج شده از ترچ برای اکسیژن و استیلن برابر باشد شعله خنثی ایجاد می شود که ترکیب فلز را تغییر نمی دهد و یک شعله مناسب برای برشکاری انوع فلزات است.

شعله خنثی عمدتا ۳.۳۲۰ درجه سانتی گراد است و از دو بخش تشکیل شده است. منطقه داخلی یک مخروط سفید رنگ با نوک گرد و صاف است و منطقه خارجی آبی رنگ بوده و نوک و گوشه های شعله به رنگ ارغوانی کم رنگ می باشد. این شعله چون تغییری در خواص به وجود نمی آورند سطح فلز تمیز باقی می ماند.

شعله اکساینده

اگر اکسیژن از مقدار گاز مورد مصرف بیشتر باشد، شعله اکساینده به وجود می آید و بسیار شبیه شعله خنثی است. با این نفاوت که مخروط داخلی آن کوتاه تر و کمی نوک تیز است و رنگی مایل به ارغوانی دارد که با یک صدای خاصی می سوزد.

بیشتر بخوانید: برش پلاسما چیست؟ 

تجهیزات هوابرش کدامند؟

بعد از آشنایی با اینکه هوابرش چیست؟ و چگونه انجام می شود نوبت به آن می رسد که با تجهیزات مورد نیاز آشنا شوید. این تجهیزات شامل موارد زیر است:

رگلاتور: از این وسیله برای کنترل و تنظیم انواع گاز در دستگاه هواگاز استفاده می شود.

شلنگ های گاز: اگر خواهید گاز را انتقال دهید نیاز به شلنگ دارید این شلنگ ها عمدتا قطر بالا و مقاومت بیشتری در برابر صدمه و نشتی گاز دارند و عمدتا در دستگاه های هوا برش دو تایی هستند.

شیر یک طرفه: اگر بخواهید جریان سیال را تنها از یک طرف جابه جا کنید نیاز به این شیر دارید.

مشعل: با ترکیب هوا و سوخت در یک فضای ایمن انرژی سوخت به انرژی گرمایی تبدیل می شود و بر اثر این احتراق گاز تولید شود و انرژی آن به دو روش تشعشع و جابه جایی به محیط انتقال می یابد عملکرد اصلی مشعل در دستگاه هواگاز گرمایش است.

مشعل برش

وقتی می خواهیم یک مقطع فلزی را برش دهیم قسمتی از آن توسط حرارت شعله گرم می شود و زمانی که دما به حرارت دلخواه رسید دستگیره برای دمیدن اکسیژن فشار داده می شود و در اثر واکنشی که فلز داغ و هوا رخ می دهد اکسید و در نتیجه آن گرما و حرارت تولید می شود و این گرما موجب برش می شود.

مراحل و پارامتر های مهم در هوابرش چیست؟

برای شروع جوشکاری هوابرش باید مراحل زیر را انجام دهید و به پارامترهای زیر دقت کنید:

• هزینه
• زمان مورد نیاز
• جنس قطعه
• تعداد و ابعاد صفحه
• امکانات سخت افزاری و نرم افزاری
• بررسی تجهیزات و اطمینان از بسته بودن شیر های اکسیژن و گاز استیلن
• تخلیه گاز درون سیستم
• تنظیم فشار گاز
• بازرسی محیط کار تا ماده اشتغال زایی وجود نداشته باشد
• روشن کردن اصولی مشعل
• تنظیم شعله بر اساس رنگ
• خاموش کردن شعله یا بستن شیرگاز استیلن در ابتدا و سپس گاز اکسیژن

عوامل تاثیر گذار بر کیفیت جوش موارد زیر است

• مقدار درز برش
• یکنواختی سطح برش
• تغییر شکل و پیچدگی ناشی از برش به دلیل تغییر در ریز ساختار ها و خواص مکانیکی در لبه برش
• کاربری و چه نوع فلزات

در برشکاری هوابرش برای فلزات از ضخامت ۱۰ تا ۲۰۰۰ میلی متر استفاده می شود که می توان آن ها را با شعله ۳۵۰۰ درجه سانتی گراد برش داد.

اکثر فلزات از جمله ورق سیاه، گالوانیزه، فولاد ضدزنگ با این روش برش داده می شود. به غیر از فلزات می توان نبشی و ناودانی مورد استفاده در صنعت ساختمان را که از فولاد کربنی هستند با این روش برش داد.

مزایا و معایب استفاده از هوابرش

به طور خلاصه به مزایا و معایب برشکاری فلزات که همان هوا گاز است اشاره می کنیم مزایای آن هزینه تجهیزات کم، عدم نیاز به استفاده از برق در هنگام عملیات، حمل نقل آسان و از معایب استفاده از این روش پایین بودن سرعت انجام و پایین بودن دقت برش برش است.

کلام آروا:

با توجه به مزایا و معایب دستگاه هوابرش چیست؟ اگر به دنبال برش دادن فلزات هستید تا سرعت بالایی داشته باشد این روش را انتخاب کنید چون با هزینه ای کم می توانید این کار را انجام دهید و آروا نیز ابزارآلات لازم برای این کار را دارد که می توانید برای خرید به نمایندگی های آروا مراجعه کنید.