Nhiều mặt cắt plasma

Cắt plasma là một quá trình cắt nhiệt, trong đó một chùm khí ion hóa làm nóng kim loại dẫn điện vượt quá điểm nóng chảy của nó và đẩy kim loại nóng chảy qua vết cắt. Hồ quang điện được tạo ra giữa điện cực (điện thế âm) trong mỏ hàn và phôi (điện thế dương) được cắt bằng cách ion hóa một chùm khí nén ở nhiệt độ từ 14.000 độ đến 26.000 độ F. Khí bị ion hóa (plasma) bị co lại và tập trung thông qua một vòi phun, tạo ra một hồ quang plasma dày đặc làm tan chảy và cắt đứt nhiều loại kim loại khác nhau. Đây là quy trình chính cho cả hệ thống cắt plasma thủ công và cơ giới hóa.

Thủ công

Hệ thống cắt plasma thủ công là nguồn cấp điện nhỏ vừa phải sử dụng mỏ cắt plasma cầm tay để cắt các loại kim loại khác nhau (xem Hình 1). Các hệ thống này có thể cơ động, linh hoạt và có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng cắt khác nhau. Những bộ nguồn này có nhiều khả năng cắt dựa trên cường độ dòng điện đầu ra của hệ thống cắt. Nguồn điện thường được đánh giá thấp từ 7 đến 25 ampe và cao từ 30 đến 100 ampe. Tuy nhiên, một số bộ nguồn cho phép cắt cầm tay lên đến 200 ampe, nhưng đây không phải là điển hình. Các hệ thống plasma thủ công thường sử dụng không khí trong xưởng làm khí plasma và/hoặc khí bảo vệ, và chúng được thiết kế để có thể sử dụng với một số điện áp đầu vào. Điện áp đầu vào nằm trong khoảng từ 120 đến 600, sử dụng truyền tải điện một pha hoặc ba pha.

Hệ thống cắt plasma thủ công thường được sử dụng bởi các cửa hàng chế tạo xử lý kim loại mỏng, bảo trì nhà máy, bảo trì trang trại, trung tâm sửa chữa hàn, trung tâm dịch vụ kim loại (ứng dụng phế liệu và tháo dỡ), công trình xây dựng (chẳng hạn như tòa nhà và cầu), sản xuất tàu thương mại, xe kéo sản xuất, công việc sửa chữa ô tô, và tác phẩm nghệ thuật. Thông thường, chúng được sử dụng trong các ứng dụng kim loại nhẹ để cắt vật liệu thừa. Một đèn pin cầm tay 12-amp điển hình sẽ cắt tối đa 3/16-inch.vật liệu với tốc độ xấp xỉ 15 inch mỗi phút (IPM). Một đèn pin cầm tay 100-amp điển hình cắt tối đa 11/4-in. vật liệu ở khoảng 20 IPM.

Nói chung, một hệ thống thủ công được chọn dựa trên độ dày của vật liệu cần cắt và tốc độ cắt mong muốn. Một hệ thống cung cấp cường độ dòng điện cắt cao giúp cắt nhanh hơn. Tuy nhiên, khi cắt ở cường độ cao, việc kiểm soát chất lượng vết cắt ngày càng trở nên khó khăn hơn.

cơ giới hóa

Hệ thống cắt plasma cơ giới thường lớn hơn đáng kể so với hệ thống plasma thủ công và được sử dụng cùng với bàn cắt, bao gồm bàn nước hoặc bàn downdraft với hệ thống giàn chạy trên các bộ truyền động và động cơ khác nhau. Ngoài ra, các hệ thống cơ giới hóa có máy CNC và bộ điều khiển độ cao mỏ cắt (THC), có thể bao gồm cảm biến độ cao ban đầu và điều khiển điện áp (xem Hình 2). Các hệ thống cắt plasma cơ giới hóa có thể được tích hợp vào hệ thống cắt đột lỗ, cắt laser hoặc rô-bốt. Kích thước của cấu hình cắt plasma cơ giới hóa dựa trên bàn và giàn được sử dụng. Bàn có thể nhỏ hơn 4 x 8 ft.

Yêu cầu về năng lượng. Bộ nguồn điển hình có phạm vi cường độ dòng điện tối đa từ 100 đến 400 đối với cắt oxy và 100 đến 600 đối với cắt nitơ. Nhiều hệ thống có khả năng cắt phức tạp ở phạm vi cường độ thấp hơn, chẳng hạn như 15 đến 50. Một số hệ thống cho phép cắt nitơ ở 1.000 ampe trở lên, nhưng chúng không phổ biến. Điện áp đầu vào cho các hệ thống plasma cơ giới hóa là 200 và 600 với truyền tải điện ba pha.

Yêu cầu về khí. Các loại khí thường được sử dụng là khí nén, oxy, nitơ và hỗn hợp argon/hydro để cắt thép nhẹ, thép không gỉ, nhôm và các vật liệu kỳ lạ khác. Sự kết hợp của các loại khí này được sử dụng làm khí plasma và khí hỗ trợ. Ví dụ, để cắt thép nhẹ, thường sử dụng nitơ làm khí khởi động cắt plasma, oxy làm khí cắt plasma và khí nén làm khí hỗ trợ.

Oxy được sử dụng cho thép nhẹ (thép carbon) vì nó tạo ra các vết cắt chất lượng cao trên vật liệu dày tới 11/4 inch. Oxy cũng có thể được sử dụng làm khí plasma để cắt thép không gỉ và nhôm, nhưng nó tạo ra vết cắt thô. Nitơ thích hợp làm khí plasma và khí hỗ trợ vì nó tạo ra chất lượng cắt tuyệt vời trên hầu hết mọi loại kim loại. Nó được sử dụng cho các ứng dụng dòng điện cao, cắt kim loại dày tới 3 inch và làm khí hỗ trợ khi cắt bằng khí plasma nitơ và argon/hydro.

Khí nén là loại khí được sử dụng phổ biến nhất, vừa là khí plasma vừa là khí hỗ trợ. Nó hoạt động tương đối tốt đối với các ứng dụng cắt dòng điện thấp trong kim loại dày tới 1 inch, để lại bề mặt cắt bị oxy hóa. Nó được sử dụng làm khí hỗ trợ khi cắt bằng khí plasma không khí, nitơ hoặc oxy.

Hỗn hợp argon/hydro thường là khí plasma được lựa chọn để cắt thép không gỉ và nhôm. Nó cung cấp vết cắt chất lượng cao và cần thiết để cắt vật liệu dày hơn 3 inch bằng máy. Carbon dioxide cũng có thể được sử dụng làm khí hỗ trợ khi cắt bằng plasma nitơ vì nó cắt được hầu hết các kim loại và mang lại chất lượng vết cắt tốt. Nitơ/hydro và CH4 metan là hai loại khí khác đôi khi được sử dụng trong quy trình cắt plasma.

Khí plasma và khí hỗ trợ chỉ là hai trong số các lựa chọn quan trọng cần được xem xét khi lắp đặt hoặc sử dụng hệ thống plasma cơ giới hóa. Bình gas có sẵn để mua hoặc thuê, và chúng được cung cấp với nhiều kích cỡ khác nhau, điều đó có nghĩa là cần phải tạo ra một khu vực để chứa chúng. Một số lượng đáng kể hệ thống dây điện và hệ thống ống nước cho khí đốt và chất làm mát có liên quan đến việc lắp đặt hệ thống plasma cơ giới hóa. Ngoài bản thân hệ thống plasma được cơ giới hóa, cần phải chọn bàn, giàn, CNC và THC. Các OEM thường cung cấp một loạt các lựa chọn thiết bị phù hợp cho bất kỳ ứng dụng cắt nào.

Quy trình cơ giới hóa nào có ý nghĩa?

Do sự phức tạp liên quan đến việc lựa chọn quy trình cắt plasma được cơ giới hóa, nên dành một lượng thời gian đáng kể để nghiên cứu các tiêu chí và cấu hình hệ thống khác nhau. Xem xét:

• Các loại bộ phận cần cắt.
• Số lượng miếng sản xuất cắt mỗi đợt.
• Chất lượng và tốc độ cắt mong muốn.
• Chi phí vật tư tiêu hao.
• Chi phí vận hành tổng thể của cấu hình (bao gồm vật tư tiêu hao, điện, khí đốt và nhân công).

Kích thước, hình dạng và số lượng của các bộ phận sản xuất có thể quyết định loại máy CNC, bàn và giàn được yêu cầu. Ví dụ, các bộ phận sản xuất nhỏ và phức tạp có thể yêu cầu giàn với gói dẫn động chuyên dụng. Bộ truyền động thanh răng và bánh răng, động cơ servo, bộ khuếch đại truyền động và bộ mã hóa được sử dụng trên giàn xác định chất lượng cắt và khả năng tốc độ của hệ thống plasma.

Tốc độ cắt và chất lượng cắt cũng phụ thuộc vào hệ thống plasma, máy CNC và loại khí được chọn. Một hệ thống cơ giới hóa có dòng chảy tăng dần và dòng khí tăng dần ở đầu và cuối quá trình cắt sẽ tăng tuổi thọ vật tư tiêu hao. Hơn nữa, một máy CNC có dung lượng lưu trữ cao, nhiều khả năng lập trình (chẳng hạn như đóng băng chiều cao của mỏ cắt ở cuối đường cắt) và tốc độ xử lý nhanh (giao tiếp đầu vào/đầu ra) sẽ dẫn đến giảm thời gian ngừng hoạt động và tăng tốc độ cắt và độ chính xác.

Cuối cùng, quyết định mua hoặc nâng cấp hệ thống plasma được cơ giới hóa hay sử dụng quy trình thủ công phải dựa trên thực tế. Đối mặt với quyết định như vậy, nhà chế tạo nên xem xét kích thước, hình dạng và độ dày của vật liệu được cắt.

Để biết thêm thông tin chi tiết và có giá tốt nhất, vui lòng liên hệ chúng tôi:

CÔNG TY CỔ PHẦN DIMEC

Hotline: 0966.92.0404

Email: info@dimec.vn

Website: dimec.vn

Trụ sở chính: Số 285 Phúc Lợi, P. Phúc Lợi, Q. Long Biên, TP. Hà Nội

CN Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, đường Nguyễn Sinh Sắc, P. Hòa 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