Những điều cần lưu ý khi mua máy cắt plasma

Máy cắt plasma hiện nay được dùng khá phổ biến trong ngành công nghiệp cơ khí. Khi sử dụng cắt plasma cho công việc cần phải chú ý một số kỹ thuật sẽ nâng cao tốc độ làm việc, cũng như chất lượng mối cắt. Và để quá trình cắt plasma được thực hiện chúng ta cần biết lựa chọn 1 chiếc máy cắt plasma phù hợp với công việc cũng như mục đích của mình. Hôm nay chúng tôi sẽ giới thiệu đến các bạn những lưu ý khi chọn mua 1 chiếc máy cắt plasma thích hợp.

* Nguyên lý hoạt động của máy cắt plasma

Plasma là một trạng thái vật chất trong đó các chất bị ion hóa mạnh. Đại bộ phận phân tử hay nguyên tử chỉ còn lại hạt nhân; các electron chuyển động tương đối tự do giữa các hạt nhân.

Máy cắt plasma sử dụng nguyên lý hoạt động của khí plasma để thực hiện quá trình cắt kim loại. Nguyên lý cắt plasma dựa trên sự tận dụng nhiệt độ rất cao và tốc độ chuyển động lớn của khí từ miệng phun của đầu cắt plasma để làm nóng chảy và thổi kim loại khỏi rãnh cắt. Khi ứng dụng chế độ thích hợp mép cắt phẳng không sần sùi, để tạo mép cắt vuông góc cần giảm tốc độ cắt.

Chất lượng cắt plasma phụ thuộc vào cường độ dòng điện , khí sử dụng , tốc độ cắt và khoảng cách từ vật tới đầu cắt

* Cắt bằng plasma

Máy cắt plasma Riland cut 100I

Hệ thống máy cắt plasma gồm những gì?

Một hệ thống cắt plasma cơ bản bao gồm: một bộ nguồn cung cấp năng lượng, một mạch khởi động hồ quang và đầu cắt. Các thành phần hệ thống cung cấp năng lượng điện, khả năng ion hóa và quy trình điều khiển là cần thiết để cho ra đường cắt chất lượng và năng suất cao trên nhiều loại kim loại khác nhau.

Bộ nguồn cung cấp năng lượng là một nguồn điện một chiều liên tục có điện áp từ 240 đến 400 VDC. Dòng điện ngõ ra của bộ nguồn xác định tốc độ và độ dày vật liệu cần cắt của hệ thống. Chức năng chính của bộ nguồn là để cung cấp năng lượng chính xác để duy trì hồ quang plasma sau khi ion hóa.

Mạch khởi động hồ quang là một bộ phát tần số cao tạo ra một điện áp xoay chiều từ 5000 đến 10000 volt ở tần số 2 triệu Hz (2MHz). Điện áp này được sử dụng để tạo ra một hồ quang cường độ cao bên trong đầu cắt để ion hóa khí, vì thế tạo ra plasma.

Đầu cắt dùng để giữ các chi tiết tiêu hao như vòi phun (béc cắt) và điện cực, cung cấp chất làm mát (khí hoặc nước) đến những bộ phận này. Các vòi phun và điện cực nén và duy trì tia plasma.

Khí tạo Plasma là loại khí nào?

Môi trường khí tạo plasma phải bảo đảm: tạo dáng hữu hiệu cho hồ quang cắt; tạo bề mặt cắt chất lượng cao; truyền nhiệt hữu hiệu vào kim loại vật cắt; tuổi thọ cao cho các chi tiết của mỏ cắt; bổ sung thêm nhiệt cắt thông qua phản ứng tỏa nhiệt và có tính kinh tế, an toàn.

Các khí tạo plasma hay dùng là nitơ, argon, hydro, oxi, không khí nén. Khí trơ cho bề mặt cắt sạch nhất, thích hợp cho kim loại màu. Khí O2 nguyên tử có tác dụng cải thiện việc truyền năng lượng vào hồ quang cho vật cắt thông qua cơ chế phân ly - tái hợp. Khí chứa oxi có hiệu quả năng lượng cao khi cắt, tạo phản ứng tỏa nhiệt của oxi với vật liệu cắt, cho năng suất cao. Khí được sử dụng nhiều nhất là không khí nén. Có thể bổ sung nước vào mỏ cắt để cải thiện chất lượng bề mặt cắt thép và tăng tốc độ cắt. Cũng có thể bổ sung khí cháy để tăng tốc độ cắt đồng và hợp kim đồng và cải thiện chất lượng bề mặt cắt

Nguyên lý hoạt động của máy cắt plasma

Hiện nay có 2 loại thiết bị cắt plasma tiêu biểu là máy cắt plasma bằng tay và máy cắt plasma CNC tự động

* Hàn kim loại với hồ quang plasma

Máy cắt plasma CNC

1. Đầu tiên khi một tín hiệu khởi động được gửi đến bộ nguồn cung cấp. Điều này đồng thời kích hoạt điện áp và dòng khí đến đầu cắt. Chú ý rằng vòi phun được nối đến cực dương của bộ nguồn thông qua một điện trở và relay(gọi là Pilot arc relay), trong khi vật liệu cần cắt được nối trực tiếp đến cực dương. Luồng khí đi qua vòi phun và thoát ra ngoài. Không có tia hồ quang ở thời điểm này, cũng như không có dòng điện chạy qua nguồn DC (Nên mới gọi là điện áp hở mạch).

2. Sau khi dòng khí ổn định, mạch khởi động hồ quang bắt đầu làm việc. Với điện áp do mạch này tạo ra khoảng từ 5000 – 10000 VAC ở tần số cao, tia lửa điện sẽ được phóng qua giữa điện cực và vòi phun bên trong đầu cắt, nơi dòng khí phải đi qua để thoát ra ngoài. Năng lượng chuyển từ tia lửa điện với tần số cao qua dòng khí làm cho nó bị ion hóa và trở nên dẫn điện. Dòng khí dẫn điện này tạo thành đường dẫn điện giữa điện cực và vòi phun, và kết quả là hồ quang plasma được hình thành. Dòng khí này buộc tia hồ quang này đi qua lổ của vòi phun ra ngoài, tạo thành dòng mồi hồ quang (Pilot arc).

3. Khi vòi phun đủ gần với vật liệu cần cắt, dòng hồ quang mồi sẽ đánh vào vật liệu như là đường dẫn dòng điện đến cực dương (của bộ nguồn) mà không bị giới hạn bởi điện trở như vòi phun nối đến cực dương. Dòng điện chảy qua vật liệu được nhận biết bởi bộ nguồn. Khi dòng điện này được phát hiện bộ khởi động hồ quang ngưng làm việc và pilot relay sẽ mở ra. Dòng khí ion hóa được duy trì với năng lượng từ hồ quang của nguồn điện một chiều.

4. Nhiệt độ của hồ quang plasma sẽ làm chảy kim loại, đánh thủng qua tấm phôi và dòng khí với tốc độ cao sẽ thổi bay vật liệu nóng chảy từ phía dưới của đường cắt. Tại thời điểm này đầu cắt bắt đầu di chuyển và qui trình cắt bắttt đầu.

máy cắt plasma cnc

Máy cắt plasma CNC (cắt tự động)

5. Trường hợp đầu cắt Plasma được gắn trên máy CNC (Máy cắt plasma CNC), bộ điều khiển của máy CNC sẽ cảm ứng tín hiệu từ bộ nguồn plasma cho biết dòng hồ quang plasma đã được thiết lập thành công. Lúc đó máy CNC sẽ bắt đầu di chuyển đầu cắt theo bản vẽ. Đồng thời cho phép bộ điều khiển độ cao đầu cắt plasma (THC – Torch Height Controller) hoạt động, thiết bị này sẽ tự động cảm ứng và điều khiển độ cao đầu cắt lên xuống theo độ cong vênh của vật liệu, để đảm bảo độ cao của vòi phun so với bề mặt liệu luôn ổn định ở độ cao mong muốn.

1. Vật liệu dùng để cắt là vật liệu nào?

Đầu tiên để lựa chọn được 1 chiếc máy cắt phù hợp chúng ta phải xét xem vật liệu chúng ta cần cắt là loại vật liệu nào. Phương pháp cắt plasma có thể cắt nhiều loại vật liệu, cũng như độ dày khác nhau. Cắt plasma có thể cắt nhiều loại vật liệu chứa sắt, hoặc không chứa sắt. độ dày cắt có thể lên đến 80mm.

2. Khả năng cắt và đục lỗ của máy

Trước khi thực hiện cắt công nhân cắt cần chú ý đến đường cắt, với đường cắt dài cần phải thử thao tác di chuyển tay cắt để chắc chắc mức độ thuần thục của tay cắt khi thực hiện cắt thực tế. Dừng tay cắt hoặc bắt đầu lại trong quá trình cắt thực tế tại điểm dừng sẽ là rất khó khăn và có thể gây ra ảnh hưởng xấu đến chất lượng đường cắt.

Công nhân kỹ thuật cần phải đảm bảo rằng bạn sử dụng đúng dòng cắt và tốc độ cắt, cần phải cắt thử trên cùng một loại vật liệu mà bạn sẽ thực hiện trên thực tế.

Nếu xuất hiện các tia lửa plasma trên bề mặt vật cắt, điều đó có nghĩa là bạn đã di chuyển tay cắt quá nhanh. Với một tốc độ cắt phù hợp hồ quang plasma nên duy trì ở góc 15 đến 20 độ so với hướng di chuyển.

3. Chọn bộ nguồn Plasma thích hợp

Bộ nguồn Plasma có rất nhiều loại và chất lượng cũng rất khác nhau. Tùy theo độ dày vật liệu cắt (Ví dụ: nguồn 100A có thể cắt vật liệu lên dày 15mm) và yêu cầu chất lượng đường cắt mà có thể chọn nguồn cắt Plasma thông thường hay nguồn Plasma có độ phân giải cao.

Nguồn cắt Plasma thường: Do đặc điểm của tia Plasma mà đường cắt hơi bị nghiêng (bevel angle) khoảng từ 3 - 10 độ.

Nguồn cắt plasma có độ phân giải cao (HD Plasma): có chất lượng đường cắt gần tương đương với cắt bằng tia Laser, nhưng tốc độ cắt thì nhanh hơn tia Laser. Vì vậy giá thành cũng khá cao.

4. Chọn các loại khí sử dụng trong cắt plasma

Các loại khí được sử dụng trong cắt plasma, ưu điểm và nhược điểm của mỗi loại khí khi thực hiện cắt cho thép, thép không gỉ và nhôm

Các loại khí	Thép Carbon	Thép không gỉ	Nhôm
Air / Air	Chất lượng cắt/tốc độ cắt tốt. Kinh tế	Chất lượng cắt/tốc độ cắt tốt. Kinh tế	Chất lượng cắt/tốc độ cắt tốt. Kinh tế
Oxygen (O2) / Air	Chất lượng cắt/tốc độ cắt tốt nhất. Rất ít xỉ	Không nên dùng	Không nên dùng
Nitrogen (N2) / CO2	Chất lượng cắt bình thường ít xỉ. Tuổi thọ thiết bị cao	Chất lượng cắt xuất sắc. Tuổi thọ thiết bị cao	Chất lượng cắt xuất sắc. Tuổi thọ thiết bị cao
Nitrogen (N2) / Air	Chất lượng cắt bình thường ít xỉ. Tuổi thọ thiết bị cao nhất	Chất lượng cắt tốt. Tuổi thọ thiết bị cao	Chất lượng cắt tốt. Tuổi thọ thiết bị cao
Nitrogen (N2) / H20	Chất lượng cắt bình thường ít xỉ. Tuổi thọ thiết bị cao nhất	Chất lượng cắt xuất sắc. Tuổi thọ thiết bị cao	Chất lượng cắt xuất sắc. Tuổi thọ thiết bị cao
Argon Hydrogen / N2	Không nên dùng	Xuất sắc đối với tấm cắt dày hơn 1/2 inch	Xuất sắc đối với tấm cắt dày hơn 1/2 inch

Với những kiến thức trên chúng tôi tin rằng các bạn sẽ chọn được cho mình chiếc máy cắt plasma kèm theo bộ phụ kiện cắt plasma thích hợp nhất cho mục đích công việc của bạn. Khi cần tư vấn về kỹ thuật và các phương pháp về hàn cắt hãy liên lạc ngay với chúng tôi để được tư vấn và hướng dẫn cụ thể để giúp các bạn chọn lựa cho mình 1 sản phẩm đạt chuẩn kỹ thuật cùng với đó là giá cả hợp lý.

Nguồn : www.trungtamthietbi.com

CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ TRỰC TUYẾN
781C2 Lê Hồng Phong, Phường 12, Quận 10, 

TP Hồ Chí Minh, Việt Nam
Điện thoại: 08 3600 3600 | Fax: 08 3600 0036

Email: info@trungtamthietbi.com

Giấy ĐKKD số: 0310930284 tại TP HCM