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소모품은 플라즈마 절단의 핵심이지만 소모품을 구성하고 사용을 문서화하는 것은 어려웠으며 수명을 예측하는 것은 정확한 과학이 아니었습니다. 데이터가 풍부한 소비재 기술은 이를 변화시키는 것을 목표로 합니다.

편집자 주: 다음은 Hypertherm Associates의 엔지니어링 팀 리더인 Soumya Mitra와 마케팅 이사인 Kristopher Rich가 애틀랜타에서 열린 FABTECH 2022에서 발표한 "플라즈마 절단 소모품 최적화의 새로운 추세"를 기반으로 합니다.

제작자에게 있어 비즈니스 환경은 이보다 더 어려운 적은 없었습니다. 2021년에만 철강 가격이 무려 215%나 올랐다. 공급망 안정성이 저하되는 동안 고객 배송 기대치는 높아졌습니다.

반면 숙련된 노동력 부족은 줄어들지 않고 있다. 2021년 미국용접협회(American Welding Society)는 40만 명 이상의 숙련된 용접공이 부족하다고 보고했습니다. 숙련된 인력은 찾기 힘들고, 채용되면 빨리 떠나는 경우가 많습니다. 예, 때로는 노동 시장이 빡빡해서 피할 수 없는 현실이지만, 숙련된 사람들이 원하지 않는 일을 하면서 시간을 보내기 때문에 발생할 수도 있습니다. 기계 고장 후 손실된 시간을 보충하기 위해 추가 시간을 일합니다. 훈련받지 않고 참여하지 않는 동료의 일관되지 않은 설정 및 기타 오류를 처리합니다. 불쾌감은 계속되므로 그들이 더 푸른 목초지를 찾는 것은 전혀 놀라운 일이 아닙니다.

고객은 제작업체에 엄격한 치수 공차를 계속해서 요구하고 있습니다. 계속되는 용접기 부족에 직면한 기업들은 용접 자동화에 눈을 돌리고 있습니다. 이는 정밀한 맞춤이 필요하고 결과적으로 정밀 절단이 필요한 기술입니다.

또한 제작자는 디버링 및 연삭과 같은 2차 작업을 과도하게 사용할 여유가 없습니다. 작업 환경을 더욱 깨끗하고 안전하며 인체공학적으로 친화적으로 만들어야 합니다. 무엇보다도 그들은 계획되지 않은 가동 중지 시간을 모두 피하고 싶어합니다.

무엇보다도 전문화된 애플리케이션이 증가하고 있습니다. 플라즈마 절단의 기계화된 시장에서 약 90%의 제작자가 표준 XY 테이블에 장착된 토치를 사용하여 절단합니다. 그러나 점점 더 많은 작업에서 베벨 절단, 3D 절단, 가우징 및 기타 특수 플라즈마 응용 분야를 고려하고 있습니다. 이러한 요구 사항은 다양한 응용 분야의 요구 사항을 충족하는 특수 제작된 소모품을 필요로 하며 이러한 소모품을 효과적으로 관리해야 합니다.

실제로 플라즈마 절단 분야에서 가동 중단 시간의 대부분은 소모품 관리 문제라는 단일 원인에서 발생합니다. 작업자가 부품을 잘못 조립하거나, 부품이 일치하지 않거나, 소모품을 사용 수명 이상으로 밀어 넣습니다. 그러나 앞으로 몇 년 안에 소모품은 절단력이라는 무차별적인 힘이 아닌 데이터를 통해 플라즈마 절단 효율성을 새로운 차원에 도달하는 데 도움이 될 수 있습니다.

플라즈마 절단 전원 공급 장치는 두뇌일 수 있지만 소모품은 작업의 핵심입니다. 그것들은 믿을 수 없을 정도로 중요하지만, 그것들의 오용 또한 믿을 수 없을 정도로 흔합니다. 작업자가 해당 작업에 잘못된 소모품을 선택할 수도 있습니다. 또는 소모성 부품의 "적재"가 잘못되었을 수도 있습니다. 각 토치에는 3~7개의 부품이 있을 수 있으며, 부품이 일치하지 않거나 잘못 조립되면 플라즈마 절단이 갑자기 실패할 수 있습니다.

이러한 문제에는 다양한 원인이 있으며, 첫 번째는 조직입니다(그림 1 참조). 제대로 정리되지 않은 소모품 서랍은 모든 종류의 문제를 일으킬 수 있으며, 특히 작업 설정을 서두르는 작업자에게는 더욱 그렇습니다. 최악의 경우, 플라즈마 운전실에는 라벨이 붙지 않은 소모성 부품으로 가득 찬 양동이만 있을 수 있습니다. 일부는 새 부품이고 다른 일부는 유효 수명에 가까워지거나 심지어 초과된 부품일 수도 있습니다. 재고는 엉망이고, 숙련되고 높은 급여를 받는 사람들은 결국 상자를 뒤지고, 효과가 있을 것이라고 생각하는 것을 선택하고, 최선의 결과를 기대하는 데 시간을 낭비하게 됩니다.

플라즈마 절단은 이온화된 가스의 혼합 및 소용돌이를 조정하고 제어합니다. 가스가 흐르는 방식은 본질적으로 플라즈마 아크를 형성합니다. 부정확하거나 일치하지 않거나 오래되거나 손상된 소모품은 흐름을 방해하고 최적이 아닌 절단 부품을 생성합니다.

그림 1. 소모품 서랍을 잘못 정리하면 플라즈마 절단 효율성에 큰 타격을 줄 수 있습니다.