ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CẮT PLASMA
Một hệ thống plasma có độ chính xác cao tập trung năng lượng hồ quang trong một khu vực nhỏ, tạo ra một công cụ cắt sắc bén hơn. Người Nhật đã phát minh ra các hệ thống có độ chính xác cao. Đầu tiên vào những năm 1980. Các công ty Hoa Kỳ bắt đầu phát triển các hệ thống vào đầu những năm 1990. Những thách thức buộc các công ty công nghệ cắt plasma phải quay trở lại các nguyên tắc cơ bản của thiết kế và vận hành mỏ cắt.
Thông qua máy CNC và phần mềm liên quan được sử dụng cùng với các hệ thống cắt plasma có độ chính xác cao ngày nay, các nhà chế tạo có thể cắt plasma các lỗ “sẵn sàng cho bu-lông” chỉ bằng một vài cú chạm trên màn hình điều khiển.
Cắt Plasma và hồ quang Plasma
Trong khi một số mỏ cắt ban đầu có lỗ khoảng 0,1875 in. Giờ đây các vòi phun có lỗ từ 0,040 đến 0,045 in. Cung cấp năng lượng cắt lên tới 60.000 ampe trên mỗi inch vuông. Tuy nhiên, mật độ hồ quang tăng lên sẽ dẫn đến tuổi thọ vật tư tiêu hao rất ngắn nếu không có các thiết kế mỏ hàn mới đưa dòng chất làm mát hoàn toàn xuống lỗ của vòi, cũng như cho phép 1,6 gallon mỗi phút chất làm mát chảy qua vòi phun. Chất làm mát trước đây chảy vào thân mỏ cắt và không chảy hết vào vòi phun.
Cách hồ quang plasma được bắt đầu và kết thúc ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ của điện cực. Hầu hết các ngọn đuốc sử dụng một xung điện áp cao trong thời gian ngắn (10 đến 20 mili giây ở 6.000 V trở lên) để làm cho không khí dẫn điện, do đó cho phép thiết lập một hồ quang thử (có thể sử dụng 150 V). Lượng điện áp được kiểm soát và hẹn giờ cẩn thận để giảm hao mòn.
Quá trình cắt Plasma
Trong quá trình chấm dứt, độ mài mòn của điện cực được giảm thiểu bằng cách giảm dòng điện, điện áp và lưu lượng khí để làm sụp đổ hồ quang ở tốc độ được kiểm soát, từ đó làm mát miếng chèn hafnium ở tốc độ được kiểm soát. Trước đây hồ quang bị đứt. Khi đó, chân không được tạo ra ở vị trí trước đó bị plasma chiếm giữ đã hút một phần hafnium nóng chảy ra ngoài, gây ra sự mài mòn nhanh hơn nhiều.
Điều khiển chiều cao mỏ cắt
Điều khiển chiều cao mỏ hàn chính xác cũng giúp kiểm soát đáng kể độ mài mòn của điện cực và độ chính xác của đường cắt. Kiểm soát chiều cao là một chức năng của điện áp hồ quang, tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa đầu điện cực và tấm. Bộ điều khiển độ cao có thể cài đặt theo gia số 0,1-V và được điều khiển với độ phân giải đo là ±0,02 V. Các hệ thống tiên tiến sử dụng lấy mẫu điện áp để thích ứng với sự mài mòn của vật liệu tiêu hao, giữ cho đầu phun ở khoảng cách chính xác so với tấm trong suốt thời gian sử dụng của điện cực.
Ví dụ: hãy tưởng tượng điều khiển độ cao được đặt thành 150 V và điện áp đó tương đương với khoảng cách từ đầu đến tấm là 5 mm. Tuy nhiên, khi điện cực mòn, hồ quang trở nên dài hơn. Lấy mẫu điện áp di chuyển mỏ hàn dần dần đến gần tấm khi điện cực mòn, do đó duy trì độ rộng vết cắt và chất lượng vết cắt nhất quán.
Hình 1:Trong những năm qua, công nghệ plasma đã cắt ngày càng nhanh hơn, tiêu thụ ít dòng điện hơn và sử dụng oxy làm khí plasma để cắt thép nhẹ.
Bộ nâng mỏ cắt Plasma
Khi lắp ráp một hệ thống plasma tự động, một nhà chế tạo kim loại không nên bỏ qua bộ điều khiển độ cao, bộ nâng mỏ hàn, các ổ đĩa và động cơ liên quan. Nếu chiều cao mỏ hàn thay đổi, chất lượng cắt sẽ thay đổi từ bộ phận này sang bộ phận khác và thậm chí trong một bộ phận. Ở mức tối thiểu, nhà chế tạo nên sử dụng bộ điều khiển có chức năng kiểm soát độ cao xuyên, độ trễ xuyên và rút lại lỗ xuyên. Các chức năng này kéo dài tuổi thọ vật tư tiêu hao bằng cách giảm mài mòn điện cực trong quá trình bắt đầu và dừng hồ quang, cũng như bằng cách giảm thiểu lượng kim loại nóng chảy bắn ra trong quá trình bắt đầu hồ quang.
Bộ điều khiển khí tự động cũng kéo dài tuổi thọ của điện cực. Cả dòng khí plasma thiếu và thừa đều làm xáo trộn vũng hafni nóng chảy thay vì giữ nó ở chính giữa. Ngoài ra, những thay đổi đột ngột trong dòng khí tạo ra hồ quang không ổn định, do đó có thể gây ra hư hỏng ngay lập tức cho vật tư tiêu hao (chưa kể đến việc làm giảm chất lượng cắt).
Trong 20 năm qua, tuổi thọ của điện cực đã tăng hơn gấp đôi (xem Hình 5 ). Để cắt ở 400 ampe, các điện cực sử dụng miếng chèn nhiều hafnium đã kéo dài tuổi thọ của điện cực từ 400 đến 900 lần khởi động hồ quang. Vì tuổi thọ của điện cực là yếu tố đóng góp lớn nhất vào chi phí mỗi lần cắt, nên chi phí của plasma có độ chính xác cao đã tiếp tục giảm.
Vấn đề tích hợp
Một hệ thống tích hợp đầy đủ bao gồm nguồn năng lượng plasma, CNC, điều khiển chiều cao mỏ hàn, bộ nâng mỏ hàn và các động cơ và bộ truyền động liên quan của nó, và bảng điều khiển khí tự động. Một số nhà chế tạo có quan niệm sai lầm rằng sử dụng nguồn cung cấp năng lượng plasma có độ chính xác cao sẽ cho phép họ tiết kiệm các thành phần khác. Trong một hệ thống plasma tự động, các bộ phận tích hợp hoạt động trơn tru để kiểm soát cường độ dòng điện cắt, chiều cao mỏ cắt, tốc độ và áp suất khí.
Một số nhà chế tạo cũng chùn bước trước chi phí của máy CNC và phần mềm liên quan. Nhưng khả năng của chúng mang lại khả năng hoàn vốn nhanh, đặc biệt nếu một công ty thiếu người vận hành có kỹ năng lập trình và kinh nghiệm cắt plasma (cả hai đều cần thiết nếu không có máy CNC). Lợi ích của CNC và phần mềm bao gồm:
Năng suất cao hơn và giảm lỗi .
Máy CNC tự động thiết lập và kiểm soát các tham số cho “chất lượng cắt tốt nhất” hoặc “cắt nhanh nhất” sau khi người vận hành chọn loại vật liệu, độ dày vật liệu và tổ hợp khí cắt. Người vận hành trở nên hiệu quả sau nhiều giờ đào tạo thay vì hàng tuần.
Công nghệ tối ưu hóa lỗ/quy trình.
Sau khi chương trình cắt được tải (hoặc thậm chí chỉ một tệp DXF vào bộ điều khiển từ ổ flash USB), CNC sẽ kiểm tra tệp và xác định những tham số nào cần được tối ưu hóa. Sau khi chúng được xác định, bộ điều khiển sẽ tính toán lại tham số tối ưu và các đường cắt. Các công nghệ tương tự tối ưu hóa thứ tự cắt và phương pháp đâm, cũng như vị trí cho các tổ phức tạp.
Công cụ làm tổ tự động.
Đối với các nhà chế tạo không có bộ phận kỹ thuật riêng biệt, các công cụ lồng tự động là vô giá để giảm lãng phí tấm và thời gian chu kỳ.
Dụng cụ cầu.
Các công cụ cầu nối thường làm giảm số lần xỏ lỗ trong một chương trình cắt. Chúng tự động chỉ định các đoạn cắt giữa các bộ phận để giảm số lần xỏ và thời gian chu kỳ.
Vát và bù vát
Vát plasma, cắt các góc vát V, Y, X và K trên thép dày từ 0,25 đến 2 inch. Hiện tại, hầu hết các nhà chế tạo sử dụng không đúng cách vát mép plasma. Các hệ thống vát mép cũ hơn yêu cầu người lập trình bù cho góc mỏ hàn. Và chiều cao mỏ cắt, chiều rộng vết cắt và tốc độ cắt trong chi tiết hoặc tổ hợp.
Do đó, người vận hành không thể thực hiện bất kỳ điều chỉnh cần thiết nào cần thiết để sản xuất các bộ phận chính xác. Để thực hiện các điều chỉnh, người vận hành phải quay lại bộ lập trình và cập nhật chương trình hoặc tổ. Điều này có thể lãng phí một lượng thời gian đáng kể và gây trở ngại cho việc sản xuất các bộ phận chất lượng.
Hình 3 Các kết hợp khí plasma/khí bảo vệ khác nhau. Việc cắt plasma trở thành một công nghệ cắt phù hợp cho các vật liệu khác nhau.
Công nghệ vát Plasma
Công nghê vát mới tích hợp liền mạch các chức năng plasma, CNC, phần mềm, điều khiển chiều cao, đầu vát và giàn để các nhà chế tạo có thể tận dụng tối đa hệ thống plasma của họ và tối đa hóa năng suất.
Công nghệ tự động hóa cao
Công nghệ mới cung cấp mức độ tự động hóa cao cho người lập trình bằng cách kết hợp các trình tự cắt vát thực hành tốt nhất vào phần mềm lồng ghép và lập trình CAD/CAM. Nó cũng đặt tất cả dữ liệu bù vát vào máy CNC, không phải phần mềm lập trình. Do đó, chương trình chi tiết hoặc lồng đại diện cho hình dạng chi tiết mong muốn thực tế mà không cần bù góc xiên. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu lập trình thử và sai. Thay vào đó, người vận hành có thể nhanh chóng thực hiện. Dễ dàng thực hiện bất kỳ điều chỉnh cần thiết nào trên máy.
Công nghệ bù cho độ vát
Các nhà cung cấp công nghệ plasma tích hợp cũng đang nghiên cứu công nghệ bù cho độ vát vốn có trên bề mặt cắt. Ngay cả những hệ thống có khả năng cắt chính xác nhất cũng tạo ra một số mức độ vát. Những tiến bộ này sẽ cho phép plasma cạnh tranh hiệu quả hơn. So với việc cắt laser không có góc xiên. Công nghệ này chưa sẵn có, nhưng thật tốt khi biết rằng các nhà phát triển công nghệ cắt plasma có độ chính xác cao tiếp tục phấn đấu để đạt được chất lượng và năng suất cao hơn nữa.
Chất lượng cắt
Hình 5 Điện cực này sử dụng nhiều hạt chèn hafnium để kéo dài thời gian sử dụng. Điều này đặc biệt hữu ích khi cắt vật liệu dày hơn.
Nhà cung cấp cắt plasma có thể giúp bạn xác định các tính năng của thiết bị. Cho thấy sự phù hợp của máy Plasma với ứng dụng. Sử dụng các đặc điểm sau để đánh giá chất lượng cắt. Cũng như các bộ phận thử nghiệm. Nhớ hỏi nhà cung cấp hệ thống plasma về thời gian cắt và chi phí cắt. Được ước tính cho mỗi bộ phận đối với các bộ phận thử nghiệm đó:
Bề mặt cắt.
Một vết cắt chất lượng tạo ra một bộ phận sẵn sàng cho bước chế tạo tiếp theo. Các đặc điểm bao gồm một bề mặt nhẵn không có ô nhiễm cặn và nitrua.
Làm tròn mép trên
Là do sức nóng của hồ quang plasma ở bề mặt trên của vết cắt. Điều khiển chiều cao mỏ hàn thích hợp giảm thiểu làm tròn cạnh trên.
Spatter hàng đầu.
Cắt quá nhanh hoặc sử dụng cài đặt mỏ cắt quá cao sẽ gây ra hiện tượng bắn tóe trên bề mặt, rất dễ loại bỏ.
Đáy cặn .
Dễ loại bỏ cặn cho thấy quá trình cắt quá chậm. Xỉ khó loại bỏ cho thấy quá trình cắt quá nhanh.
Chiều rộng vết cắt.
Chiều rộng vết cắt (hoặc vết cắt) có liên quan đến kích thước lỗ đầu. Và cài đặt hiện tại và chiều cao mỏ cắt.
Cắt góc vát bề mặt.
Các quy trình có độ chính xác cao tạo ra góc vát từ 0 đến 3 độ. Trong khi plasma thông thường tạo ra góc vát lớn hơn. Điều khiển chiều cao mỏ cắt phù hợp sẽ tạo ra góc vát nhỏ nhất. Cũng như chiều rộng vết cắt và làm tròn cạnh trên.
Ô nhiễm Nitơ .
Khi thép carbon được cắt bằng không khí dưới dạng khí plasma. Một số nitơ sẽ được hấp thụ vào bề mặt cắt. Sau đó yêu cầu mài trước khi hàn để loại bỏ độ xốp và nguy cơ nitrua ở ranh giới hạt.
Tiêu chuẩn ISO 9013:2002 cung cấp định nghĩa tốt nhất về “độ chính xác cao”. Bề mặt cắt chính xác có các đặc điểm sau:
- Mặt vuông (vát dưới 3 độ)
- Mịn, với các đường kéo gần như thẳng đứng
- Ít hoặc không có nitrua hoặc oxit
- Ít hoặc không có cặn, và những gì có cặn sẽ dễ dàng loại bỏ
- Vùng ảnh hưởng nhiệt tối thiểu và lớp đúc lại
- Tính chất cơ học tốt trong các thành phần hàn
Lời khuyên chọn mua máy hàn phù hợp
Đến với TAYOR, khách hàng có nhiều lựa chọn phân khúc. Đa dạng các model đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng từ hộ gia đình cho đến nhà xưởng. Với thiết kế gọn nhẹ dễ mang vác, độ bền cao. Cấu hình tốt mang lại hiệu suất hoạt động cao cho nhu cầu sử dụng của quý khách hàng. TAYOR hi vọng mang đến cho khách hàng sự trải nghiệm, sử dụng chất lượng tốt nhất.
Địa chỉ mua máy hàn điện tử chính hãng và chất lượng :
CÔNG TY CỔ PHẦN DIMEC
Hotline: 0966.92.0404
Facebook: Máy hàn Tayor
Website: dimec.vn
Địa chỉ Trụ sở chính: Số 285 Phúc Lợi, P. Phúc Lợi, Q.Long Biên, TP.Hà Nội
CN Đà Nẵng: Số 20, đường Nguyễn Sinh Sắc, P. Hoà Minh, Q. Liên Chiểu, TP. Đà Nẵng
CN Hồ Chí Minh: Số 84 Đường 10, KĐT Vạn Phúc, P. Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh
Quý khách hàng quan tâm sản phẩm vui lòng xem thêm thông tin chi tiết Tại đây.
