PLASMA

1. PENGERTIAN PLASMA JET

Plasma terdiri dari kumpulan elektron yang bergerak bebas dari atom-atom yang kehilangan elektron. Energi yang dibutuhkan untuk strip elektron dari atom untuk membuat plasma dapat berbagai asal misal termal, listrik atau cahaya (sinar ultra violet, cahaya tampak intens dari laser). Plasma dapat dipercepat dan dikendalikan oleh medan listrik dan magnetik.

2. SEJARAH PLASMA JET

Pada tahun 1941, industri pertahanan AS sedang mencari cara yang lebih baik dari logam ringan bergabung bersama untuk upaya perang dan, lebih khusus, untuk produksi pesawat. Keluar dari upaya ini, proses pengelasan baru lahir. Busur listrik digunakan untuk melelehkan logam, dan perisai gas inert sekitar busur dan kolam logam cair digunakan untuk menggantikan udara, mencegah logam cair dari mengambil oksigen dari udara.

Proses baru "TIG" (Tungsten Inert Gas), tampaknya menjadi solusi yang sempurna untuk kebutuhan yang sangat spesifik las berkualitas tinggi. Karena ini proses pengelasan menjadi besar pengguna gas seperti argon dan helium, industri yang memiliki paling menarik dalam aplikasi baru ini ternyata menjadi produsen gas industri. Perusahaan-perusahaan gas industri dan, khususnya, Union Carbide's Linde Divisi, menjadi aktif dan sukses dengan proses TIG, juga dikenal sebagai "Argonarc" atau "Heliarc." Saat ini, proses ini disebut sebagai "GTAW" (Gas Tungsten Arc Welding).

Pada 1950, TIG telah tegas memantapkan dirinya sebagai metode las baru untuk pengelasan berkualitas tinggi pada bahan eksotis. Saat melakukan pekerjaan pengembangan lebih lanjut tentang proses TIG, para ilmuwan di laboratorium pengelasan Union Carbide's menemukan bahwa ketika mereka mengurangi pembukaan gas nozzle yang diarahkan gas inert dari obor TIG elektroda (katoda) ke benda kerja (anoda), sifat-sifat terbuka busur TIG bisa sangat berubah. Pembukaan nozel mengurangi terbatas busur listrik dan gas dan meningkatkan kecepatan dan panas resistif nya. Suhu busur dan tegangan meningkat secara dramatis, dan momentum dari gas terionisasi dan non-terionisasi menghilangkan genangan cair karena kecepatan yang lebih tinggi.

Plasma cutting (sebuah teknologi yang tumbuh dari pengelasan plasma pada tahun 1960) muncul sebagai cara yang sangat produktif untuk memotong lembaran logam dan plat pada 1980-an. Ini memiliki keunggulan dibandingkan tradisional "logam terhadap logam" pemotongan produksi logam tidak keripik dan memberikan luka akurat, dan menghasilkan keunggulan bersih daripada-bakar pemotongan oksi. Awal pemotong plasma besar, agak lamban dan mahal dan, karenanya, cenderung didedikasikan untuk mengulangi pola pemotongan dalam produksi massal "mode".

Seperti dengan peralatan mesin lain, CNC (komputer kontrol numerik) teknologi yang diterapkan untuk plasma mesin pemotong di akhir 1980-an ke 1990-an, memberi mesin pemotong plasma fleksibilitas yang lebih besar untuk memotong beragam bentuk "sesuai permintaan" didasarkan pada seperangkat instruksi yang diprogram ke's numerik kontrol mesin. ini plasma CNC mesin pemotong itu, bagaimanapun, pada umumnya terbatas pada pemotongan pola dan bagian dalam lembaran datar baja, hanya menggunakan dua sumbu gerak (disebut sebagai pemotongan XY).

1. PRINSIP KERJA PLASMA JET

1.      Plasma welding

Pada proses ini menggunakan frekuensi dan tegangan tinggi, menghasilkan percikan untuk mengionisasi udara melalui kepala obor dan memulai sebuah busur. Obor yang dipegang menggunakan tangan biasanya dapat memotong menjadi 2 pada (48 mm) pelat baja tebal, dan obor yang dikendalikan oleh komputer lebih kuat, yaitu dapat  memotong baja sampai 6 inci (150 mm) tebal.

Sejak pemotong menghasilkan plasma yang sangat panas dan sangat "lancip" untuk memotong, dimana sangat berguna untuk memotong logam lembaran atau bentuk siku melengkung. Sebagai pelindung  kacamata las dan perisai wajah diperlukan untuk mencegah kerusakan mata.

	gambar skema obor plasma

  Pada pengelasan ini, gas dipanaskan oleh busur wolfram hingga suhu sangat tinggi sehingga gas menjadi terion dan menjadi penghantar listrik. Gas dalam kondisi ini disebut  plasma.  Peralatan didesain sedimikian sehingga gas mengalir ke busur melalui lubang halus sehingga suhu plasma naik dan konsentrasi energi panas pada logam pada area yang kecil akan menyebabkan logam cepat menjadi cair. Ketika gas meninggalkan nosel, gas berkembang dengan cepat dan membawa logam cair, sehingga proses pemotongan bisa berjalan.

Las plasma busur nyala listrik (Plasma Arc Welding). Proses plasma sebenarnya merupakan penyempurnaan las tungsren, hanya saja busur nyala listrik tidak muncul diantara elektroda dengan benda kerja tetapi muncul antara ujung elektroda dengan gas inti yang mengalir di sekitarnya. Las plasma ternyata lebih baik dari las tungsten karena busur nyala listrik yang muncul lebih stabil dengan diameter lebih kecil sehingga panasnya lebih terpusat. Proses pengelasan bias lebih cepat, disamping itu tungsten tidak pernah menyentuh benda kerja.

2.      Plasma cutting

adalah proses yang digunakan untuk memotong baja dan lainnya logam dari ketebalan yang berbeda (atau kadang-kadang bahan lain) dengan menggunakan obor plasma. Dalam proses ini, suatu gas inert (di beberapa unit, udara tekan) ditiup dengan kecepatan tinggi dari nozel, pada saat yang sama busur listrik terbentuk melalui gas yang dari nozel ke permukaan dipotong, mengubah sebagian dari gas itu untuk plasma. Plasma cukup panas untuk mencairkan logam yang dipotong dan bergerak cukup cepat untuk meniup logam cair jauh dari memotong. Busur plasma sangat panas dan berada di kisaran 25.000 ° C (45,000 ° F).

Plasma (arc) cutting dikembangkan pada tahun 1950 untuk memotong logam yang tidak bisa nyala api dipotong, seperti baja stainless aluminium, dan tembaga. Proses pemotongan plasma busur konduktif menggunakan gas elektrik untuk mentransfer energi dari sumber daya listrik melalui pemotongan plasma obor ke dipotong material. Gas plasma termasuk argon, hidrogen, nitrogen dan campuran, ditambah udara dan oksigen.

Biasanya, sebuah sistem pemotongan busur plasma memiliki catu daya, rangkaian mulai busur, dan obor. Sumber daya dan sirkuit starter busur tersambung ke obor memotong memimpin dan kabel yang menyediakan aliran gas yang tepat, arus listrik, dan frekuensi tinggi untuk obor untuk memulai dan mempertahankan proses dan. The busur aliran plasma difokuskan oleh sangat sempit lubang nozzle.

Suhu busur plasma meleleh logam dan menembus benda kerja sementara aliran gas kecepatan tinggi menghilangkan bahan cair dari bagian bawah dipotong, atau goresan. Selain itu untuk radiasi energi tinggi (Ultraviolet dan terlihat) yang dihasilkan oleh plasma busur pemotongan.

1. MACAM-MACAM PLASMA CUTTING

1.      Plasma Cutting konvensional Arc (1957)

Jet plasma yang dihasilkan oleh konvensional "kering" teknik penyempitan busur diperkenalkan pada tahun 1957 oleh Union Carbide's Linde Divisi. Pada tahun yang sama, Dr Robert Gage memperoleh paten, yang selama 17 tahun memberikan Union Carbide monopoli virtual. Teknik ini dapat digunakan untuk memotong logam apapun pada kecepatan potong yang relatif tinggi. Ketebalan plat bisa berkisar dari lembaran logam tipis untuk pelat setebal sepuluh inci (250 mm). Ketebalan potong pada akhirnya tergantung pada kapasitas saat pembawa obor dan sifat fisik logam. Sebuah obor tugas berat mekanik dengan kapasitas arus 1000 amp bisa memotong sampai dengan 10-inch stainless steel tebal dan aluminium. Namun, dalam sebagian besar aplikasi industri, tebal plat jarang melebihi dua inci. Dalam rentang tebal, potongan plasma konvensional biasanya miring dan memiliki ujung atas bulat. pemotongan miring adalah hasil dari ketidakseimbangan dalam masukan panas ke wajah dipotong. Sebuah sudut potong yang positif dihasilkan karena energi panas di bagian atas potongan didisipasikan sebagai busur berlangsung melalui memotong.

Ketidakseimbangan panas berkurang dengan menempatkan obor sedekat mungkin dengan benda kerja dan menerapkan prinsip penyempitan busur, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. penyempitan busur Peningkatan menyebabkan profil temperatur busur listrik menjadi diperpanjang dan lebih seragam. Sejalan, potong menjadi lebih persegi. Sayangnya, penyempitan nosel konvensional dibatasi oleh kecenderungan penyempitan meningkat untuk mengembangkan dua busur seri, satu busur antara elektroda dan nozzle dan busur kedua antara nozzle dan benda kerja.

Fenomena ini dikenal sebagai "busur ganda" dan rusak baik elektroda dan nozzle. Double busur sangat terbatas sejauh mana kualitas plasma dipotong dapat ditingkatkan. Sejak diperkenalkannya proses busur plasma pada pertengahan tahun 50-an, penelitian yang difokuskan pada peningkatan penyempitan busur tanpa menciptakan arcing ganda. Plasma pemotongan busur seperti yang dilakukan maka sekarang disebut sebagai "pemotongan plasma konvensional." Hal ini dapat rumit untuk berlaku jika pengguna memotong berbagai logam dan ketebalan pelat yang berbeda. Sebagai contoh, jika proses plasma konvensional digunakan untuk memotong stainless steel, baja ringan, dan aluminium, perlu untuk menggunakan gas yang berbeda dan arus gas untuk kualitas optimal potong pada ketiga logam.

Plasma konvensional memotong didominasi 1957-1970, dan sering dibutuhkan campuran gas yang sangat mahal argon dan hidrogen.

2.      Dual F Arc Plasma rendah (1962)

Teknik aliran dual dikembangkan dan dipatenkan oleh Dinamika Corporation Thermal dan James Browning, Presiden TDC, pada tahun 1963. Ini melibatkan sedikit modifikasi plasma proses pemotongan konvensional. Pada dasarnya, itu dimasukkan fitur yang sama seperti pemotongan plasma konvensional, kecuali bahwa perisai gas sekunder telah ditambahkan di sekitar nosel plasma. Biasanya, dalam operasi dual memotong aliran, atau plasma, gas nitrogen dan gas shielding sekunder dipilih sesuai dengan logam yang akan dipotong. gas perisai sekunder biasanya yang digunakan adalah udara atau oksigen untuk baja ringan, karbon dioksida untuk stainless steel, dan argon sebuah / campuran hidrogen untuk aluminium.

Pemotongan kecepatan masih lebih baik dibandingkan dengan pemotongan konvensional pada baja ringan, namun kualitas potong tidak cukup untuk banyak aplikasi. Pemotongan kecepatan dan kualitas pada stainless steel dan aluminium pada dasarnya sama dengan proses konvensional.

Keuntungan utama dari pendekatan ini adalah bahwa nozzle bisa tersembunyi dalam cangkir atau gelas keramik gas perisai seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4, mencegah nosel dari korslet dengan benda kerja, dan mengurangi kecenderungan untuk arcing ganda. Gas perisai juga meliputi zona pemotongan, meningkatkan kualitas potong dan kecepatan serta pendinginan nozel dan topi perisai.

Gambar Dual F Arc Plasma rendah

  

3.      Air Plasma Cutting (Sejak 1963)

Udara pemotongan diperkenalkan pada awal 1960-an untuk memotong baja ringan. Oksigen di udara memberikan energi tambahan dari reaksi eksotermik dengan baja cair. Ini energi tambahan meningkat memotong kecepatan sekitar 25% dari plasma pemotongan dengan nitrogen. Meskipun proses dapat digunakan untuk memotong baja stainless dan aluminium, permukaan luka di bahan-bahan ini sangat teroksidasi dan tidak dapat diterima untuk banyak aplikasi.

Masalah terbesar dengan pemotongan udara selalu menjadi erosi yang cepat dari elektroda obor plasma. elektroda khusus, terbuat dari zirkonium, hafnium, atau paduan hafnium, diperlukan karena tungsten tergerus di detik jika gas pemotongan terkandung oksigen. Bahkan dengan bahan-bahan khusus, elektroda kehidupan menggunakan plasma udara jauh lebih sedikit dari umur elektroda yang terkait dengan plasma konvensional.

Meskipun pemotongan udara tidak dikejar di akhir 1960-an di Amerika Serikat dan dunia barat, kemajuan mantap dibuat di Eropa timur dengan pengenalan dari "Feinstrahl Brenner" (obor menghasilkan busur terbatas), yang dikembangkan oleh Manfred van Ardenne. Teknologi ini diadopsi di Rusia dan akhirnya di Jepang. Pemasok utama menjadi Mansfeld Jerman Timur. Beberapa galangan kapal di Jepang adalah pengguna awal pemotongan plasma udara peralatan.  Namun, kehidupan elektroda relatif pendek dan penelitian diungkapkan bahwa wajah potongan benda kerja memiliki persentase tinggi nitrogen dalam larutan yang dapat menyebabkan porositas saat kemudian dilas.

4.      Air Shield Plasma Cutting (1965)

Air perisai pemotongan plasma mirip dengan aliran ganda kecuali air yang diganti untuk gas perisai. Potong penampilan dan kehidupan nosel ditingkatkan karena efek pendinginan yang disediakan oleh air. Potong lurus, kecepatan potong dan akumulasi sampah tidak terukur membaik aliran plasma dual memotong karena air tidak memberikan penyempitan busur tambahan.

5.      Injeksi air Cutting (1968)

Sebelumnya, dinyatakan bahwa kunci untuk meningkatkan kualitas memotong meningkat penyempitan busur sementara mencegah arcing ganda. Dalam plasma injeksi air proses pemotongan, air radial disuntikkan ke busur secara seragam seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5. Para pelampiasan radial air pada busur yang diberikan tingkat yang lebih tinggi penyempitan busur daripada yang dapat dicapai hanya dengan nozel tembaga saja. Arc suhu di wilayah ini diperkirakan mendekati 50.000 ° K atau kira-kira sembilan kali suhu permukaan matahari dan lebih dari dua kali suhu busur plasma konvensional. Hasil bersih diperbaiki kuadrat dipotong, peningkatan kecepatan pemotongan dan penghapusan sampah ketika memotong baja ringan. penyempitan air injeksi Radial busur dikembangkan dan dipatenkan pada tahun 1968 oleh Richard W. Couch Jr, Presiden Hypertherm, Inc

gambar Air injeksi pemotongan plasma

Pendekatan lain yang diambil untuk membatasi busur dengan air adalah untuk mengembangkan pusaran pusaran air di sekitar busur. Dengan teknik ini, penyempitan busur tergantung pada kecepatan pusaran yang diperlukan untuk menghasilkan pusaran air yang stabil. Gaya sentrifugal yang diciptakan oleh pusaran kecepatan tinggi cenderung untuk meratakan film annulus air terhadap busur dan, oleh karena itu, mencapai kurang dari efek konstriksi dibandingkan dengan injeksi air radial.

Berbeda dengan proses konvensional dijelaskan sebelumnya, dipotong kualitas optimal dengan plasma injeksi air diperoleh pada semua logam dengan hanya satu gas: nitrogen. Ini kebutuhan gas tunggal membuat proses lebih ekonomis dan mudah digunakan. Secara fisik, nitrogen ideal karena kemampuan unggul untuk mentransfer panas dari busur untuk benda kerja. Energi panas yang diserap oleh nitrogen ketika dipisahkan telah dilepaskan ketika direkombinasi di benda yang dikerjakan. Meskipun suhu sangat tinggi pada titik di mana air dilanggar busur, kurang dari 10% dari air itu menguap. Sisa air keluar dari nozzle dalam bentuk semprotan berbentuk kerucut, yang didinginkan atas permukaan benda kerja. Pendinginan tambahan ini mencegah pembentukan oksida pada permukaan memotong dan efisien didinginkan nozzle pada titik beban panas maksimum.

Alasan untuk penyempitan busur di zona injeksi air adalah pembentukan lapisan batas isolasi uap antara jet plasma dan air disuntikkan. (Ini batas lapisan uap, yang "Linden Frost Layer," adalah prinsip yang sama yang memungkinkan setetes air untuk menari di sekitar di piring logam panas daripada segera menguap.)

Nozzle hidup itu sangat meningkat dengan teknik injeksi air karena lapisan batas uap terisolasi nozzle dari panas kuat dari busur, dan air didinginkan dan dilindungi nozel pada titik penyempitan busur maksimum dan panas busur maksimum. Perlindungan yang diberikan oleh lapisan uap air batas juga memungkinkan sebuah inovasi desain yang unik: bagian bawah seluruh nosel bisa keramik. Akibatnya, busur ganda, penyebab utama dari kerusakan nozzle, nyaris dieliminasi.

Karakteristik penting dari potongan pinggirnya adalah bahwa sisi kanan garitan itu persegi dan sisi kiri garitan itu sedikit miring. Hal ini bukan disebabkan oleh air injeksi melainkan hasil dari pusaran searah jarum jam dari gas plasma. pusaran ini menyebabkan lebih banyak energi busur yang akan dikeluarkan di sisi kanan goresan itu. Asimetri ini memotong sama ada dengan menggunakan konvensional "kering" memotong ketika gas pemotongan diaduk. Ini berarti bahwa arah perjalanan harus benar dipilih untuk menghasilkan dipotong persegi di sisi yang benar dari benda kerja.

Dalam kasus pemotongan sebuah cincin dengan sisi sejajar, jari-jari luar akan dipotong dalam arah jarum jam, yang memberikan dipotong persegi di sisi kanan. Demikian pula, dipotong dalam dibuat dalam arah jarum jam untuk mempertahankan tepi persegi di bagian dalam cincin. Sebuah cincin pusaran berlawanan dapat disediakan yang membalikkan pusaran aliran gas dan, akibatnya, juga sisi baik memotong ke sisi kiri. Ini akan digunakan jika sistem dua potong obor harus memotong bagian cermin gambar secara bersamaan.

6.      Air Knalpot dan Tabel Air (1972)

Karena proses busur plasma adalah sumber panas yang sangat terkonsentrasi hingga 50.000 K, ada beberapa efek samping yang bersifat negatif. Pada pemotongan busur tertinggi saat ini, plasma dihasilkan tingkat kebisingan intens lebih dari yang biasanya diizinkan di wilayah kerja, membutuhkan perlindungan telinga. Asap dan gas beracun berpotensi dikembangkan di area kerja, membutuhkan ventilasi yang baik. Radiasi ultraviolet, yang berpotensi dapat menyebabkan luka bakar pada kulit dan mata, diperlukan pakaian pelindung dan kacamata gelap.

Efek samping ini membuka proses busur plasma untuk kritik di depan lingkungan. Sesuatu harus ditemukan untuk menangani masalah daerah tersebut. Pada tahun 1972, Hypertherm diperkenalkan dan dipatenkan di Knalpot Air dan Pengendalian Pencemaran Air Tabel sistem, yang dikendalikan efek berpotensi berbahaya untuk memotong busur plasma.

7.      Air Knalpot

Tingkat kebisingan yang tinggi busur plasma tajam dikurangi melalui efek meredam dari tirai air. Asap dan gas beracun yang terbatas pada daerah tirai air, yang bertindak sebagai scrubber air, menghilangkan partikel-partikel asap dalam air. Arc silau berkurang ke tingkat yang kurang berbahaya untuk mata. Dengan pewarna yang tepat dalam air, radiasi ultraviolet itu berkurang.

8.      Underwater Cutting (1977)

Upaya lebih lanjut di Eropa untuk menurunkan tingkat kebisingan dari busur plasma dan untuk menghilangkan asap pengembangan sebanyak mungkin menyebabkan pemotongan bawah air. Metode untuk plasma daya tinggi pemotongan dengan memotong arus di atas 100 amps telah menjadi sangat populer sehingga saat ini, plasma banyak kekuatan tinggi memotong sistem potong bawah air.

Untuk memotong plasma dalam air, benda kerja terbenam sekitar 2 sampai 3 inci di bawah air dan obor plasma dipotong sementara direndam dalam air. Tingkat asap dan kebisingan serta busur silau dikurangi secara dramatis. Salah satu efek negatif dari metode ini adalah bahwa benda kerja pemotongan tidak dapat diamati saat memotong dan kecepatan potong berkurang 10-20%. Selanjutnya, operator tidak bisa lagi menentukan dari suara busur apakah proses pemotongan ini berjalan dengan benar dan apakah bahan yang akan menghasilkan kualitas yang baik dipotong.

Akhirnya, ketika memotong dalam air, air yang mengelilingi zona potong memisahkan diri menjadi oksigen dan hidrogen, dan oksigen yang dibebaskan memiliki kecenderungan untuk menggabungkan dengan logam cair dari luka (terutama aluminium dan logam ringan lainnya) untuk membentuk oksida logam, yang daun gas hidrogen bebas dalam air. Ketika hidrogen ini terkumpul dalam saku di bawah benda kerja, itu menciptakan ledakan kecil ketika menyulut kembali dengan jet plasma. Oleh karena itu, kebutuhan air terus-menerus gelisah saat memotong logam tersebut.

9.      Underwater Knalpot

Berdasarkan popularitas pemotongan bawah air, pada tahun 1986 Hypertherm dirancang dan dipatenkan sebuah Air Knalpot bawah air yang disuntikkan udara di sekitar senter, mendirikan gelembung udara yang memotong bisa dilanjutkan. Ini menjadi udara diinjeksikan proses pemotongan bawah laut yang paling sering digunakan dengan oksigen memotong sampai 260 amp. Penggunaan proses ini meningkat memotong kualitas dan diproduksi normal kecepatan potong tinggi dicapai dengan air-line dan teknik memotong "di-udara" plasma.

10.  Rendah-Amp Air Plasma Cutting (1980)

Pada tahun 1980, produsen peralatan plasma busur pemotongan di belahan bumi Barat memperkenalkan peralatan menggunakan udara sebagai gas plasma, terutama untuk sistem plasma rendah amp. Pada awal 1983, Dinamika Thermal meluncurkan PAK3 dan SAF memperkenalkan ZIP-POTONG. Kedua unit sangat sukses, satu di Amerika Serikat dan yang lainnya di Eropa. Hal ini membuka era baru untuk memotong busur plasma yang meningkatkan ukuran pasar dunia sekitar 50 kali pada tahun 1980 dan menciptakan produsen baru. Plasma pemotongan busur akhirnya diterima sebagai metode baru untuk memotong logam dan dianggap sebagai alat yang berharga di semua segmen industri pengerjaan logam modern.

Dengan dorong baru diberikan kepada industri busur plasma memotong melalui kompetisi peningkatan, perbaikan baru yang diperkenalkan yang membuat proses mudah digunakan. Proses jauh lebih handal dan keterampilan yang dibutuhkan kurang untuk beroperasi. Power supply desain menggunakan teknologi konverter state padat primer dan sekunder memperbaiki karakteristik busur dan mengurangi ukuran dan berat dari sistem. Hypertherm membuat kontribusi lain dengan paten seperti blowback (atau hubungi start) obor yang menghilangkan frekuensi tinggi busur mulai, dan nozel perisai udara disuntikkan, yang dilindungi akhir bagian depan selama penindikan logam.

11.  Oksigen Plasma Cutting (1983)

Karena metode tradisional pemotongan baja adalah proses oxyfuel, itu logis bahwa insinyur yang memotong busur plasma dikembangkan mencoba dari awal untuk menggunakan oksigen sebagai gas plasma. Namun, suhu yang sangat tinggi di ujung elektroda dan keberadaan oksigen murni disebabkan semua bahan elektroda yang dikenal dengan cepat memburuk, sehingga baik tidak ada pemotongan dapat dibuat atau hanya pemotongan durasi yang sangat singkat ini diberikan oksigen dan udara tidak dapat diterima sebagai plasma gas. Oksigen pemotongan itu telah ditinggalkan di tahun-tahun awal pengembangan teknologi plasma pemotongan. Pada awal 1970, ditemukan bahwa hafnium dan zirkonium dalam bentuk industri yang tersedia tidak menahan kemerosotan cepat yang terjadi dengan memotong oksigen busur plasma. Udara dan oksigen sebagai gas plasma lagi menjadi kepentingan ekstrim.

Hypertherm mengambil tantangan ini dan mulai usaha R & D dengan sungguh-sungguh. Pada tahun 1983, perusahaan berhasil dengan desain obor lebih baik yang memungkinkan untuk menggunakan oksigen sebagai gas plasma. Sebuah paten untuk memotong plasma oksigen air disuntikkan arc diberikan dan oksigen pemotongan plasma menjadi perkembangan terbaru dalam teknologi plasma busur. Oksigen plasma pemotongan menawarkan berbagai dross-bebas kondisi kecepatan potong, kecepatan potong meningkat hingga 30%, sementara beroperasi pada tingkat saat ini yang lebih rendah, dan menghasilkan tepi halus, persegi, dan lebih lembut. Bagian tepi potongan yang dihasilkan lebih mudah untuk mengarang dengan membungkuk atau pengelasan. Semua baja, termasuk kekuatan tinggi, baja paduan rendah, sekarang dipotong sampah bebas dengan proses baru.

Bagian penting terus hidup elektroda, yang, bahkan saat menggunakan hafnium, tetap terbatas. Namun, kualitas dipotong potong baja dengan oksigen yang luar biasa, dan pengguna akhir paling banyak ditemukan tradeoff kecepatan jauh lebih tinggi dan kualitas memotong dalam menghadapi kehidupan elektroda yang lebih pendek untuk dapat diterima. operasi dross Mahal pasca-cut removal sering dikaitkan dengan pemotongan nitrogen hampir dihilangkan dengan plasma oksigen.

12.  Oksigen Injeksi Plasma Cutting (1985)

Oksigen injeksi pemotongan plasma dielakkan masalah kehidupan elektroda dengan menggunakan nitrogen sebagai gas plasma dan penyuntikan oksigen hilir di pintu keluar dari nozzle seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.

gambar Oksigen injeksi pemotongan plasma

Proses ini digunakan secara eksklusif pada baja ringan dan sedikit meningkatkan kecepatan pemotongan. Namun, kelemahan utama adalah kurangnya kuadrat dipotong, penghapusan goresan berlebihan, hidup nozzle pendek, dan fleksibilitas yang terbatas (baja ringan). Sementara proses ini masih digunakan di beberapa lokasi, kenaikan terbatas dalam kinerja yang terkait dengan itu tidak membenarkan biaya ekstra desain obor ini agak rumit dan halus.

13.  Air Deep Plasma Cutting

Pada 1990-an, industri tenaga atom dihadapkan dengan dua tantangan utama:

·         Cara memperpanjang umur tanaman yang ada nuklir

·         Bagaimana membongkar tanaman non-operasional

Sementara industri listrik bekerja keras untuk mengembangkan prosedur perbaikan komponen di kolam reaktor, komisi atom beberapa negara sedang mencari metode untuk memotong reaktor dikeluarkan dan komponen lainnya menjadi potongan kecil untuk pembuangan.

Karena reaktor dan komponen tambahan harus disimpan dalam kolam air, memperbaiki semua dan pembongkaran juga harus dia lakukan di bawah air. Karena sebagian besar komponen terbuat dari stainless steel, cutting plasma adalah metode yang diinginkan. Mengatasi masalah pemotongan bawah laut telah menjadi tantangan bagi produsen peralatan plasma dengan sebagian besar menolak untuk terlibat dalam proses. Hypertherm telah bekerja dengan beberapa kontraktor dalam industri tenaga nuklir untuk mengembangkan plasma pemotongan peralatan untuk memotong di bawah air. Pada 1990 PAC500 Hypertherm's 1000 amp sistem plasma telah berhasil digunakan untuk memotong 4 1 / 2 "(114 mm) perisai baja panas steel di bawah 15 kaki (4,56 m) air di pembangkit listrik Yankee Connecticut nuklir Juga pada tahun 1990, MAX100 dan MAX200 yang digunakan di bawah air di beberapa lokasi pada kedalaman 25 kaki (7,62 m). Rencana sedang dilakukan untuk memotong di bawah 100 kaki (30,48 m) untuk aplikasi offshore.

14.  High Density Plasma Cutting (1990)

Pemotongan Laser telah menjadi pesaing penting dalam industri logam-pemotongan karena kemampuannya untuk menghasilkan pemotongan berkualitas tinggi dengan akurasi yang tepat. Untuk mengasumsikan tempat di pasar logam presisi pemotongan, plasma produsen peralatan telah meningkatkan desain mereka upaya untuk lebih meningkatkan kualitas potongan peralatan mereka.

Pada awal 1990 kami melihat kualitas plasma instalasi pertama tinggi 40-90 amp, yang menghasilkan potongan persegi dan lebar goresan berkurang dengan kecepatan potong meningkat. Beberapa unit telah datang dari produsen Jepang. Hypertherm telah memperkenalkan teknologi HyDefinition untuk bersaing di pasar ini. Harapan adalah bahwa pemotongan plasma akan segera kualitas yang sama seperti potongan laser. Karena peralatan plasma jauh lebih rendah dalam biaya modal dari unit laser, kami berharap bahwa jenis pemotongan plasma akan menjadi pesaing utama di pasar laser saat ini.