Quá trình cắt plasma được biết đến nhiều nhất vì tính đơn giản và khả năng cắt gần như mọi kim loại. Những phẩm chất này, cộng với năng suất mà nó mang lại, đã làm cho việc cắt plasma trở thành một quy trình cắt kim loại được chấp nhận rộng rãi với nhiều khả năng và ứng dụng.
công nghệ plasma
Được sử dụng thương mại từ những năm 1960, quy trình cắt plasma với tính linh hoạt của nó phù hợp với nhiều ứng dụng và khả năng. Bỏ qua các thiết bị điều khiển chuyển động như máy cắt CNC, máy plasma đục lỗ, robot công nghiệp và máy cắt ống, quá trình plasma có thể được phân thành bốn loại riêng biệt: plasma không khí, plasma thông thường, độ nét cao và độ nét siêu cao.
Plasma không khí. Ban đầu được thiết kế để cắt bằng mỏ hàn cầm tay, các hệ thống plasma không khí sử dụng khí nén làm khí plasma, khiến chúng vận hành tương đối dễ dàng và không tốn kém. Chúng có sẵn ở đầu ra mức công suất thấp tới 12 ampe với độ dày cắt tối đa là 1⁄8 in. Cho đến 125 ampe với công suất cắt 1-1/2 in. Hầu hết các hệ thống này sử dụng nguồn điện biến tần công nghệ, làm cho chúng di động. Nhiều loại có sẵn với mỏ hàn và có giao diện điện để sử dụng trong các ứng dụng cắt cơ giới hóa, chẳng hạn như trên bàn CNC.
Plasma cơ học thông thường. Thông thường, các hệ thống plasma trong danh mục này sử dụng một loại khí duy nhất(không khí hoặc oxy và chỉ khả dụng với các mỏ cắt gắn trên máy. Ngoài ra, chúng thường có giao diện phức tạp hơn để cung cấp hiệu suất tốt hơn khi được sử dụng trong các ứng dụng máy cắt CNC hiện đại. Mức công suất cho các hệ thống plasma cơ giới hóa thông thường nằm trong khoảng từ 130 ampe đến cao nhất là 1.000 ampe.
Được thiết kế để đạt năng suất cao với dung sai trung bình để cắt các vật liệu kim loại màu (không gỉ và nhôm) dày tới 6-1⁄4 inch, các hệ thống này là công cụ chính của các trung tâm dịch vụ thép, nhà máy đóng tàu và nhà sản xuất thiết bị hạng nặng. Mặc dù một số nhà sản xuất đã nỗ lực kỹ thuật để cải thiện loại hệ thống này, nhưng phần lớn chúng vẫn giống với các máy cắt công nghiệp thông thường đã được sử dụng trong vài thập kỷ qua.
Plasma độ nét cao. Cắt tấm và tấm năng suất cao là hạng mục đang được quan tâm nhiều nhất về mặt nghiên cứu và phát triển quy trình. Kết quả là, các hệ thống cắt plasma độ nét cao đã đạt được những bước tiến lớn về chất lượng, tốc độ, mức công suất, chi phí vận hành và gần đây nhất là tính dễ sử dụng kể từ khi được giới thiệu vào đầu những năm 1990.
Với cắt plasma độ nét cao, hồ quang plasma được ép qua một lỗ phun nhỏ hơn, tận dụng tối đa các định luật vật lý nhiệt độ cao. Điều này làm cho các cạnh cắt vuông vức, sạch hơn khi so sánh với cắt plasma không khí và cắt plasma thông thường, đồng thời duy trì tuổi thọ các bộ phận tiêu hao ở mức chấp nhận được trong mỏ hàn. Loại hệ thống plasma độ nét cao ngày nay có sẵn từ 130 đến 800 ampe và có thể cắt từ 26 ga. đến 3 inch trên thép carbon và lên đến 6-1⁄4 inch trên thép không gỉ và nhôm.
Plasma độ nét cực cao. Loại plasma này, đôi khi được gọi là X-Definition, tạo ra kết quả nhất quán trên Dải ISO 2 khi cắt thép nhẹ và kết quả Dải ISP 3 mở rộng so với cắt plasma độ nét cao thông thường. Dựa trên ISO 9013, một tiêu chuẩn quốc tế xác định chất lượng của các bộ phận cắt nhiệt từ 1 đến 5 với Dải 1 được coi là tốt nhất, plasma độ nét siêu cao có thể mang lại các vết cắt ở Dải ISO 2 trên thép mỏng ở cài đặt dòng điện thấp.
Những vật liệu cắt thép mềm dày hơn (dày 3/4 inch) sẽ đạt được chất lượng cắt ở Dải ISO 3 trong gần như toàn bộ tuổi thọ của vật tư tiêu hao. Những cải tiến về chất lượng cắt này áp dụng cho tất cả các loại kim loại, kể cả nhôm và thép không gỉ.
Ngoài ra, chất lượng cắt bằng plasma độ phân giải siêu cao đồng đều hơn so với các loại plasma khác. Trong quá trình thử nghiệm, các kỹ sư đã phát hiện ra rằng một bộ phận được cắt bằng vật tư tiêu hao hoàn toàn mới trông khá giống với một bộ phận được cắt bằng vật liệu tiêu hao với hơn 1.000 lần khởi động trên chúng.

Cập nhật công nghệ
Người ta luôn biết rằng chuyển động của máy (độ chính xác, gia tốc và độ trơn tru), kiểm soát chiều cao mỏ hàn (chiều cao xuyên, chiều cao cắt, tránh va chạm và thời gian chu kỳ) và phần mềm CAM (xử lý hậu kỳ cho chiều rộng rãnh, đầu vào, đầu vào). bên ngoài và lồng vào nhau) đóng vai trò chính ảnh hưởng đến bất kỳ hoạt động cắt cơ giới hóa nào về độ chính xác của bộ phận cắt, chi phí vận hành và thông lượng. Các tham số liên quan đến từng hệ thống bên ngoài này trước đây được kiểm soát bởi người lập trình và người vận hành máy.
Người vận hành khôn ngoan cần phải chú ý đến nhiều thông số thiết lập cần thiết để có chất lượng cắt ổn định hàng ngày. Điều này có thể bao gồm việc theo dõi liên tục điện áp hồ quang, lưu lượng khí và áp suất, cũng như nhiều yếu tố khác để tạo ra chất lượng vết cắt tốt nhất như mức công suất, độ dày vật liệu và các bộ phận tiêu hao trong quá trình thay mỏ cắt. Kết quả là một hoạt động cắt với một lập trình viên chuyên nghiệp và một người vận hành có kinh nghiệm có thể được kỳ vọng sẽ tạo ra chất lượng cao hơn so với một hoạt động với nhân viên ít chu đáo hơn hoặc ít kinh nghiệm hơn.
Được trang bị kiến thức rằng việc kiểm soát hàng chục thông số vận hành quan trọng ảnh hưởng đến tất cả các mức hiệu suất plasma chặt chẽ hơn và nhất quán sẽ cải thiện hơn nữa quy trình cắt tại xưởng, các kỹ sư hệ thống đã bắt tay vào làm việc. Các nhà sản xuất các hệ thống này đã làm việc chặt chẽ với các nhà cung cấp máy CNC, bộ điều khiển chiều cao mỏ cắt và phần mềm CAD (thường được gọi là phần mềm lồng ghép). Sau một vài năm phát triển, các hệ thống plasma mới nhất sử dụng bộ đầy đủ các bộ phận của máy cắt CNC để tự động hóa hoàn toàn và phối hợp các chức năng ảnh hưởng đến chất lượng cắt.
Các hệ thống plasma này giờ đây có thể chấp nhận các đầu vào tệp bản vẽ định dạng AutoCAD giống như các máy cũ hơn sử dụng và kết hợp phần mềm CAM mới hơn để phân tích các tính năng trên bản vẽ bộ phận như lỗ, tính năng bên ngoài, hình dạng, loại vật liệu và độ dày. Phân tích này sau đó được sử dụng để lồng các phần; chèn đầu vào/đầu ra tốt nhất, tốc độ cắt, cường độ dòng điện và khí; và đặt tất cả các thông số cắt đã từng được điều khiển bởi người vận hành máy.
Kết quả là các bộ phận cắt plasma chất lượng cao; lỗ tròn, không côn; chất lượng cắt ổn định; ít thời gian chết hơn nhờ công nghệ tránh va chạm tấm; ít phế liệu hơn do ít hoặc không có lỗi thiết lập của người vận hành hoặc lập trình viên; và thời gian chu kỳ cắt để cắt nhanh hơn. Những tiến bộ của công nghệ CNC sử dụng các điều khiển của người vận hành màn hình cảm ứng dựa trên Windows, dễ sử dụng, giúp giảm đáng kể thời gian học tập của người vận hành máy mới.
