فحص تأثير الأمبير و سرعة القطع علي عرض القطع باستخدام التشغيل بقوس البلازما لضبط جودة قطع الأسطح المعدنية من ال Al سمك 10 مم

العناوين الأخرى

Investigating the effect of ampere and cutting speed on KW OF 10 MM al using PAM for optimizing cutting quality of metal surfaces

المؤلف

أبو زيد، عبد الرحمن

المصدر

مجلة التصميم الدولية

العدد

المجلد 11، العدد 2 (31 مارس/آذار 2021)، ص ص. 515-525، 11ص.

الناشر

الجمعية العلمية للمصممين

تاريخ النشر

2021-03-31

دولة النشر

مصر

عدد الصفحات

11

التخصصات الرئيسية

الفيزياء

الموضوعات

الملخص AR

تهدف الدراسة إلى فحص تأثير الأمبير و سرعة القطع على عرض القطع لضبط جودة قطع أسطح ال Al سمك 10مم و ذلك باستخدام التشغيل بقوس البلازما.

و البلازما تقنية بديلة متاحة و غير مكلفة و سريعة مقارنة بغيرها من التقنيات الأخرى كالتشغيل بالقذف النفاث بالماء و الحبيبات و التشغيل بحزمة الليزر.

تم الأخذ في الاعتبار لقيم الأمبير و سرعة القطع للحصول على تأثير هذه العوامل على جودة القطع.

تم استخدام المنهج التجريبي لتشغيل 27 عينة بالقطع موزعة في ثلاثة مجموعات و تم استخدام سرعة قطع مختلفة لكل مجموعة على حدة، و9 قيم متدرجة من الأمبير.

و اشتمل تصميم مسار القطع على الخط المستقيم و الزوايا الحادة و القائمة و المنفرجة و زاوية تقابل الخط المائل مع قوس المنحنى، و الخط المنحني، تم فحص و تسجيل قراءات قياسات عرض القطع لجميع النقاط على المسار.

و تم مقارنة النتائج و مناقشتها و تمثيلها بيانيا لتحديد القيم التي يمكن استخدامها في الحصول على جودة قطع مثلى.

و من أهم نتائج الدراسة أن بعض القيم التي تم تسجيلها أتاحت عرض قطع أقل باستخدام أمبيرات و سرعات قطع متوسطة و أنتجت جودة قطع أعلى، كما أن استخدام سرعات قطع عالية عند نقطة بداية القطع (ثقب المفتاح) أنتج عرض قطع في الحد الأدنى إلا أن زيادة الأمبيرات كان لها التأثير الأكبر و زادت من عرض القطع.

أيضا استخدام أمبيرات أقل عند الخط المستقيم لمسار القطع أنتج عرض قطع أقل و بزيادة سرعة القطع أصبح عرض القطع في الحد الأدنى، أما استخدام أمبيرات أعلى أنتج عرض قطع في الحد الأقصى للعينات و للحصول على جودة قطع مناسبة فإن ذلك يتطلب استخدام سرعات قطع أعلى مع أمبيرات أقل لإتاحة عرض قطع في الحد الأدنى، و تبين أن العلاقة طردية بين الأمبير و عرض القطع فكلما زاد الأمبير زاد عرض القطع و كلما قل الأمبير قل عرض القطع وزادت جودة القطع.

كما قل عرض القطع بخفض الأمبير عند الزاوية القائمة، و زاد عرض القطع بزيادة الأمبير عند نفس سرعات القطع المستخدمة للزاوية القائمة و عند منتصف المنحنى على مسار القطع.

و بالإضافة إلى ذلك كانت جودة عرض القطع عند الزاوية المنفرجة و القائمة أقل بكثير من جودة عرض القطع عند الزاوية الحادة و زاوية تقابل الخط المائل مع المنحنى.

لكن مع خفض الأمبير قل عرض القطع و زادت جودة القطع، و كان القطع سيئا عند الزاوية الحادة و زاوية تقابل الخط المائل مع قوس المنحنى لذا يجب تجنبها عند تصميم مسار القطع بقوس البلازما، أيضا استخدام سرعات قطع عالية عند الزوايا الحادة مع أمبيرات أقل أنتج عرض قطع أقل وجودة أعلى، و أن جميع سرعات القطع و الأمبيرات المستخدمة عند الزاوية الحادة و الزاوية الناتجة عن تقابل الخط المائل مع المنحنى أنتجت عرض قطع في الحد الأقصى بعكس القطع عند الزاوية القائمة كان عرض القطع أقل و في الحد الأدنى.

كما أن استخدام سرعة منخفضة و أمبير أقل أتاح عرض قطع أقل عند نهاية المنحنى لمسار القطع، و تبين أن العلاقة عكسية بين سرعة القطع و عرض القطع فكلما زادت السرعة قل عرض القطع و زادت جودة القطع، و كلما قلت سرعة القطع زاد عرض القطع و قلت معه جودة القطع، كما أن سمك 10 مم للألومنيوم منع حدوث صهر لحواف القطع أثناء التشغيل و ساعد السمك الأعلى على الاحتفاظ بالدخل الحراري للتشغيل بخلاف السماكات الرقيقة.

كما تبين صعوبة ضبط قطع السماكات الرقيقة للألومنيوم بسبب احتفاظ السطح بالحرارة المتولدة من التشغيل و انصهاره.

و كانت أقل قراءة 2,217 مم عند الزاوية القائمة نتيجة استخدام القيم 190 أمبير مع سرعة قطع 100 مم / د وجهد القوس 130 فولت و ضغط غاز 4.2 بار و تعد الأمثل للحصول على عرض قطع في الحد الأدنى و جودة قطع أعلى.

الملخص EN

This study aims to investigate the effect of ampere and cutting speed on kerf width (KW) in order to optimize cutting quality of 10 mm Aluminum (Al) surfaces using Plasma Arc Machining (PAM).

PAM is an alternative, fast, cheap and technique compared to other techniques like Laser Beam Machining and Abrasive Water Jet Machining.

Ampere and cutting speed values are considered to obtain the influence of these parameters on cutting quality .

The experimental approach is used to operate 27 specimens through cutting.

They are divided into three groups.

Different Cutting speeds and 9 different ampere values were used to every group.

Cutting path design included straight line, acute angles, square angles, obtuse angles, and curved line.

KW measurements were investigated, recorded and evaluated.

All specimens results were compared, discussed and represented graphically in order to determine the values of parameters we must use to get the optimum cutting quality.

The following are the major results.

Some of the recorded values allowed for lower KW using medium amps and cutting speeds and led to higher cutting quality.

Also, the use of high cutting speeds at the starting point of cutting KW (key hole) led to minimum cutting width, but the increase in amps had the greatest effect and increased the KW.

Also, using fewer amps at the straight line of the cutting path resulted in a lower KW.

When increasing the cutting speed, the KW became at the minimal.

As for using higher ampere that produce a KW at the maximum sampling level and to obtain appropriate cutting quality, this requires the use of higher cutting speeds with fewer amps to allow a KW at the minimum.

This turns out that the relationship is direct between each of the amps and the width of the cut.

This means that the more the amps, the more the kerf width; and the less the amps, the kerf width, hence the cut quality .

As the KW decreased through using fewer amps at the right angle, the KW increased with the increase in amps at the same cutting speeds used for the right angle and in the middle of the curve along the cutting path.

In addition, the KW quality at the obtuse and the right angles was significantly lower than the KW quality in the case of the acute angle and the angle that corresponds to the diagonal line with the curve.

But, when reducing the ampere, the KW decreased and the cutting quality increased.

On the other hand, the cutting was bad at the acute angle and at the angle that corresponds to the diagonal line with the curve, so it should be avoided when designing the cutting path with a plasma arc .

Also, using high cutting speeds at acute angle with fewer amps produced lower KW and higher quality.

Even all the cutting speeds and amps used at the acute angle produced a KW at the maximum, contrary to the cut at the right angle where the cut width was lower and at the minimum.

In addition, the use of a lower speed and a lower ampere allowed a lower cut width at the end of the curve of the cutting path.

It turned out that the relationship is inversely between the cutting speed and the KW.

The higher the speed, the lower the KW and the higher the cutting quality, the lower the cutting speed, the greater the cutting width and the lower the cutting quality.

Also, the thickness of 10 mm Al prevented melting of the cutting edges during operating and the higher thickness helped to keep the Heat Input to work, differently from thin thicknesses.

The difficulty of controlling the cutting of thin thicknesses of Al was also shown because the surface retains the heat generated from operating and melting.

The lowest reading was 2,217 mm at the right angle as a result of using the 190 ampere values with the cutting speed of 1100 mm /min, arc voltage 130 volt and gass pressure 4.2 bar.

This is the optimum value to obtain the minimum KW and higher cutting quality

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

أبو زيد، عبد الرحمن. 2021. فحص تأثير الأمبير و سرعة القطع علي عرض القطع باستخدام التشغيل بقوس البلازما لضبط جودة قطع الأسطح المعدنية من ال Al سمك 10 مم. مجلة التصميم الدولية،مج. 11، ع. 2، ص ص. 515-525.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1084313

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

أبو زيد، عبد الرحمن. فحص تأثير الأمبير و سرعة القطع علي عرض القطع باستخدام التشغيل بقوس البلازما لضبط جودة قطع الأسطح المعدنية من ال Al سمك 10 مم. مجلة التصميم الدولية مج. 11، ع. 2 (آذار 2021)، ص ص. 515-525.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1084313

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

أبو زيد، عبد الرحمن. فحص تأثير الأمبير و سرعة القطع علي عرض القطع باستخدام التشغيل بقوس البلازما لضبط جودة قطع الأسطح المعدنية من ال Al سمك 10 مم. مجلة التصميم الدولية. 2021. مج. 11، ع. 2، ص ص. 515-525.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1084313

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

العربية

الملاحظات

يتضمن ملاحق : ص. 523-525

رقم السجل

BIM-1084313