Hiện nay, quá trình cắt plasma đang dần thay thế cho quá trình cắt Oxy-Gas. Với kinh nghiệm 25 năm trong lĩnh vực công nghiệp. Á Châu sẽ phân tích các nguyên tắc và ưu điểm của quy trình cắt hồ quang plasma
Nguyên tắc cơ bản
Nguyên tắc cơ bản là hồ quang hình thành giữa điện cực và phôi được giới hạn bởi một lỗ khoan tốt, vòi đồng. Điều này làm tăng nhiệt độ và vận tốc của plasma phát ra từ vòi phun. Nhiệt độ của plasma vượt quá 20 000 ° C và vận tốc có thể đạt tới tốc độ âm thanh. Khi được sử dụng để cắt, lưu lượng khí plasma được tăng lên để tia plasma xuyên sâu cắt xuyên qua vật liệu. Vật liệu nóng chảy được loại bỏ trong quá trình plasma.
Quá trình này khác với quá trình Oxy-Gas ở chỗ: quá trình plasma hoạt động bằng cách sử dụng hồ quang để làm nóng chảy kim loại. Trong khi trong quá trình nhiên liệu oxy hóa kim loại và nhiệt từ phản ứng tỏa nhiệt làm nóng chảy kim loại. Do đó, không giống như quá trình Oxy-Gas. Quy trình plasma có thể được áp dụng để cắt các kim loại hình thành các oxit chịu lửa như thép không gỉ, nhôm, gang và hợp kim không chứa sắt.
Nguồn năng lượng
Nguồn năng lượng cần thiết cho quá trình hồ quang plasma phải có đặc tính rủ xuống và điện áp cao. Mặc dù điện áp hoạt động để duy trì plasma thường từ 50 đến 60V. Điện áp mạch mở cần thiết để bắt đầu cắt plasma hồ quang có thể lên tới 400V DC.
Khi bắt đầu, vòng cung thí điểm được hình thành trong cơ thể của ngọn đuốc giữa điện cực và vòi phun. Để cắt, hồ quang phải được chuyển đến phôi trong chế độ vòng cung được gọi là ‘được chuyển’. Điện cực có cực tính âm và phôi có cực tính dương để phần lớn năng lượng hồ quang (khoảng hai phần ba) được sử dụng để cắt.
Thành phần khí trong cắt plasma
Trong hệ thống thông thường sử dụng điện cực vonfram, plasma bị trơ, được hình thành bằng cách sử dụng argon, argon-H 2 hoặc nitơ. Tuy nhiên, như được mô tả trong các biến thể của Quá trình, các khí oxy hóa, như không khí hoặc oxy, có thể được sử dụng nhưng điện cực phải là đồng với hafnium.
Lưu lượng khí plasma là rất quan trọng và phải được đặt theo mức hiện tại và đường kính lỗ khoan. Nếu lưu lượng khí quá thấp so với mức hiện tại hoặc mức hiện tại quá cao so với đường kính lỗ phun, hồ quang sẽ bị phá vỡ tạo thành hai vòng cung nối tiếp. Lúc đó điện cực đến vòi phun và vòi phun để gia công. Hiệu ứng của ‘arcing đôi’ thường là thảm khốc với vòi phun nóng chảy.
Chất lượng cắt
Chất lượng của cạnh cắt plasma tương tự như đạt được với quy trình oxy-nhiên liệu. Tuy nhiên, khi quá trình plasma cắt bằng cách nóng chảy. Một đặc điểm đặc trưng là mức độ nóng chảy lớn hơn về phía trên của kim loại dẫn đến làm tròn cạnh trên, vuông góc kém hoặc vát trên cạnh cắt. Vì những hạn chế này có liên quan đến mức độ co thắt của hồ quang. Một số thiết kế đèn pin có sẵn để cải thiện sự thu hẹp hồ quang để tạo ra sự gia nhiệt đồng đều hơn ở đỉnh và đáy của vết cắt.
Các biến thể quy trình
Các biến thể quá trình, chủ yếu được thiết kế để cải thiện chất lượng cắt và độ ổn định hồ quang, giảm tiếng ồn và khói hoặc để tăng tốc độ cắt.
Khí kép
Quá trình hoạt động về cơ bản giống như hệ thống thông thường nhưng một lá chắn khí thứ cấp được đưa vào xung quanh vòi phun. Các tác động có lợi của khí thứ cấp là tăng sự co thắt hồ quang và hiệu quả hơn ‘thổi bay’ vết bẩn. Khí tạo thành plasma thường là argon, argon-H 2 hoặc nitơ và khí thứ cấp được chọn theo kim loại được cắt.
Cắt thép không khí, oxy, nitơ
Cắt Thép không gỉ nitơ, argon-H2 , CO2
Cắt Nhôm argon-H2, nitơ / CO2
Ưu điểm so với cắt Oxy-Gas thông thường là:
- Giảm nguy cơ ‘tăng gấp đôi’
- Tốc độ cắt cao hơn
- Giảm làm tròn cạnh trên
Cắt dưới nước
Nitơ thường được sử dụng làm khí plasma. Nước được bơm triệt để vào hồ quang plasma. Để gây ra mức độ co thắt lớn hơn. Nhiệt độ cũng tăng đáng kể, lên tới 30.000 ° C.
Ưu điểm so với huyết tương thông thường là:
- Cải thiện chất lượng cắt và độ vuông góc của vết cắt
- Tăng tốc độ cắt
- Ít rủi ro hơn về ‘tăng gấp đôi’
- Giảm xói mòn vòi phun
Nước bảo vệ
Plasma có thể được vận hành bằng vỏ bọc nước hoặc thậm chí với phôi bị ngập khoảng 50 đến 75mm dưới bề mặt nước. So với plasma thông thường, nước đóng vai trò là rào cản mang lại những ưu điểm sau:
- Giảm khói
- Giảm độ ồn
- Cải thiện tuổi thọ vòi phun
Trong một ví dụ điển hình về mức độ tiếng ồn ở mức hiện tại cao 115dB đối với plasma thông thường. Tấm che nước có hiệu quả trong việc giảm mức độ tiếng ồn xuống khoảng 96dB và cắt dưới nước xuống còn 52 đến 85dB.
Vì tấm che nước không làm tăng mức độ co thắt, độ vuông góc của cạnh cắt và tốc độ cắt không được cải thiện rõ rệt.
Khí tạo thành Plasma
Khí tạo thành plasma trơ hoặc không phản ứng (argon hoặc nitơ) có thể được thay thế bằng không khí. Nhưng điều này đòi hỏi một điện cực đặc biệt của hafnium hoặc zirconium gắn trong giá đỡ đồng. Không khí cũng có thể thay thế nước để làm mát mỏ cắt. Ưu điểm của đèn khò plasma là sử dụng không khí thay vì các loại khí đắt tiền.
Cần lưu ý rằng mặc dù điện cực và vòi phun là vật tư tiêu hao duy nhất. Nhưng điện cực có đầu hafnium có thể đắt tiền so với điện cực vonfram.
Plasma dung nạp cao
Trong nỗ lực cải thiện chất lượng cắt và để cạnh tranh với chất lượng cắt vượt trội của các hệ thống laser. Các hệ thống cắt hồ quang plasma dung sai cao (HTPAC) có sẵn hoạt động với plasma rất hạn chế. Sự tập trung của plasma được thực hiện bằng cách buộc plasma. Tạo ra oxy xoáy khi nó đi vào lỗ plasma và một luồng khí thứ cấp được bơm xuống phía dưới vòi phun plasma.
Một số hệ thống có một từ trường riêng xung quanh vòng cung. Điều này ổn định phản lực plasma bằng cách duy trì chuyển động quay do khí xoáy. Ưu điểm của hệ thống HTPAC là:
- Chất lượng cắt nằm giữa cắt hồ quang plasma thông thường và cắt tia laser
- Chiều rộng kerf hẹp
- Ít biến dạng do vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ hơn
HTPAC là một kỹ thuật cơ giới hóa đòi hỏi thiết bị chính xác, tốc độ cao. Nhược điểm chính là độ dày tối đa được giới hạn trong khoảng 6 mm. Tốc độ cắt thường thấp hơn các quy trình plasma thông thường và khoảng 60 đến 80% tốc độ cắt laser
Các bài viết liên quan
Top 5 các dòng máy cắt plasma được ưa chuộng 2019
Nguyên lý hoạt động của máy cắt plasma
Tiêu chí lựa chọn máy cắt plasma CNC
Mọi thông tin vui lòng liên hệ
Á Châu – Cung cấp máy hàn hồ quang giá rẻ để được tư vấn những giải pháp tối ưu phục vụ cho công việc của bạn.
Công ty Cổ phần Thiết bị Hàng hải Á Châu
Nhà NK & PP chính thức cho các hãng máy hàn, máy cắt plasma Hugong/Thượng hải, Worldwel/Hàn Quốc tại Việt Nam
Liên tục tuyển đại lý toàn quốc – LH Hotline/Zalo: 0916 840 166
Địa chỉ: 30/18D Tương Mai, Hoàng Mai, Hà Nội
VPGD: P1201B, Licogi 13, 164 Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội
ĐT: 0916 840 166
Fanpage: Công Ty Cổ Phần Thiết Bị Hàng Hải Á Châu
Email: salesmanager.achau@gmail.com
