ในสถานการณ์การตัดเฉือนทางอุตสาหกรรม ลมอัดถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานหรือตัวกลางสนับสนุน ซึ่งค่าความดันที่กำหนดไว้มีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพ การควบคุมคุณภาพ และอายุการใช้งานของอุปกรณ์ กระบวนการตัดเฉือนแต่ละประเภทมีความต้องการด้านความดันลมอัดที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน จึงจำเป็นต้องพิจารณาและปรับตั้งค่าให้เหมาะสมกับสภาพการทำงานเฉพาะ ในส่วนต่อไปนี้ จะวิเคราะห์ช่วงความดันลมอัดที่นิยมใช้ในการทำงานตัดเฉือน โดยพิจารณาจากสามมิติ ได้แก่ กระบวนการตัดเฉือน คุณลักษณะของอุปกรณ์ และข้อกำหนดด้านความปลอดภัย
หนึ่ง、กระบวนการตัดและการจำเป็นด้านแรงดัน
- การตัดพลาสมา
- ช่วงแรงดัน: โดยทั่วไปต้อง0.4-0.6MPa （4-6bar）อากาศอัดของ
- หลักการทางเทคนิค: อากาศความดันสูงจะถูกไอออไนซ์ภายใต้แรงกระทำของอาร์กไฟฟ้า ทำให้เกิดพลาสมาที่ใช้ตัดโลหะ หากแรงดันไม่เพียงพอจะทำให้อาร์กไฟฟ้าไม่เสถียร และผิวงานตัดมีความหยาบ ขณะที่หากแรงดันสูงเกินไปอาจเพิ่มการใช้พลังงานและเร่งการสึกหรอของขั้วไฟฟ้า
- การตัดด้วยเลเซอร์
- ช่วงแรงดัน: แรงดันของก๊าซช่วยมักอยู่ที่0.2-0.4MPa （2-4bar）。
- หลักการทางเทคนิค: อากาศอัดใช้เป็นก๊าซเสริม เพื่อพ่นไล่โลหะหลอมละลายและระบายความร้อนให้กับหัวตัด แรงดันต้องสอดคล้องกับกำลังเลเซอร์ หากต่ำเกินไปจะทำให้เศษโลหะหลอมละลายตกค้าง ส่วนหากสูงเกินไปอาจทำให้การไหลของก๊าซเกิดความปั่นป่วนได้
- การตัดด้วยเครื่องจักร (เช่น เลื่อยลม กรรไกรลม)
- ช่วงแรงดัน: โดยทั่วไปมักเป็น0.1-0.3MPa （1-3bar）。
- หลักการทางเทคนิค: ใช้ลมอัดขับเคลื่อนมอเตอร์นิวเมติก เพื่อทำให้ใบเลื่อยหรือหัวมีดเกิดการเคลื่อนที่ ควรปรับแรงดันให้สอดคล้องกับกำลังของเครื่องมือ หากแรงดันต่ำเกินไปจะทำให้กำลังไม่เพียงพอ ส่วนแรงดันที่สูงเกินไปอาจเร่งการสึกหรอของชิ้นส่วนได้
๒. ผลกระทบของคุณลักษณะของอุปกรณ์ต่อความดัน
- เครื่องมือตัดแบบพกพา
- ความต้องการด้านแรงกดดัน: โดยทั่วไปมักเป็น0.3-0.5MPa （3-5bar）。
- คุณสมบัติต้องคำนึงถึงทั้งความสะดวกในการพกพาและประสิทธิภาพการตัด โดยการตั้งค่าแรงดันจะต้องสร้างสมดุลระหว่างน้ำหนักของอุปกรณ์กับกำลังขับเคลื่อน
- เครื่องตัดอัตโนมัติ
- ความต้องการด้านแรงกดดัน: โดยทั่วไปมักเป็น0.5-0.8MPa （5-8bar）。
- คุณสมบัติต้องรองรับการตัดด้วยความเร็วสูงอย่างต่อเนื่อง โดยมีข้อกำหนดด้านความเสถียรของแรงดันที่สูงกว่า จึงมักติดตั้งถังเก็บลมและอุปกรณ์ควบคุมแรงดันให้คงที่
- ความหนาของวัสดุที่ตัด
- แผ่นบาง (≤5mm）: ความดันสามารถลดลงได้เล็กน้อยเป็น0.3-0.4MPa （3-4bar）เพื่อลดการเสียรูป
- แผ่นหนา（＞ 5mm）: ความดันต้องเพิ่มขึ้นเป็น0.6-0.8MPa （6-8bar）เพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถในการเจาะทะลุ
สาม. ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและคำแนะนำในการปฏิบัติงาน
- หลักการตั้งค่าแรงดัน
- หลีกเลี่ยงแรงดันเกิน: ความดันที่สูงเกินไปอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์รุนแรงขึ้น การรั่วซึมของชิ้นส่วนซีล หรือแม้กระทั่งความเสียหายต่อหัวตัด
- หลีกเลี่ยงแรงดันต่ำ: แรงดันที่ไม่เพียงพอจะทำให้ประสิทธิภาพการตัดลดลง และเพิ่มต้นทุนในการแปรรูปซ้ำ
- การควบคุมความผันผวนของแรงดัน
- ติดตั้งถังเก็บก๊าซขอแนะนำให้เลือกขนาดถังเก็บลมตามอัตราการจ่ายลมของเครื่องอัดอากาศในช่วง 1/3–1/2 เพื่อช่วยลดความผันผวนของแรงดัน
- ติดตั้งวาล์วควบคุมแรงดันติดตั้งวาล์วควบคุมความดันที่ช่องทางเข้าของอุปกรณ์ตัด เพื่อรับประกันให้ความดันคงที่ภายในช่วง ±0.05 MPa
- การตรวจสภาพและการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ
- การสอบเทียบเกจวัดความดันตรวจสอบความแม่นยำของเกจวัดแรงดันทุกเดือน เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดภาวะควบคุมแรงดันบกพร่องอันเนื่องมาจากความคลาดเคลื่อนของเครื่องมือวัด
- การตรวจสอบท่อ: ตรวจสอบการรั่วไหลของท่ออย่างสม่ำเสมอ โดยเฉพาะบริเวณข้อต่อและข้องอซึ่งเป็นจุดที่เสียหายได้ง่าย
4. ตัวอย่างกรณีการใช้งานที่เป็นแบบอย่าง
| กระบวนการตัด | ช่วงแรงดันที่ใช้บ่อย (MPa） | สถานการณ์การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|
| การตัดพลาสมา | 0.4-0.6 | การตัดวัสดุแผ่นโลหะและการแปรรูปโครงสร้างเหล็ก |
| การตัดด้วยเลเซอร์ | 0.2-0.4 | การแปรรูปโลหะแผ่นความละเอียดสูง การผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ |
| การตัดด้วยเลื่อยนิวเมติก | 0.1-0.3 | การตัดไม้และท่อพลาสติก |
| เครื่องตัดลม | 0.2-0.5 | การตัดแผ่นโลหะบางเป็นเส้นและการผลิตตัวอักษรโฆษณา |
ข้อสรุป
ในการตัด ค่าความดันของลมอัดจำเป็นต้องกำหนดโดยพิจารณาอย่างบูรณาการจากประเภทของกระบวนการ ลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์ และความหนาของวัสดุ โดยทั่วไป การตัดพลาสมาต้องการ 0. 4-0.6MPa การตัดด้วยเลเซอร์ต้องใช้ 0. 2-0.4MPa การตัดด้วยเครื่องจักรต้องใช้ 0. 1-0.3MPa องค์กรควรติดตั้งถังเก็บก๊าซ วาล์วควบคุมความดัน และดำเนินการตรวจสอบบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้ความดันคงที่อยู่ในช่วงที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสูง ส่งผลให้สามารถรักษาสมดุลระหว่างคุณภาพการตัด อายุการใช้งานของอุปกรณ์ และต้นทุนการดำเนินงานได้