Hệ thống cắt plasma của máy cắt plasma cnc gồm các thành phần sau: nguồn cung cấp năng lượng, mạch khởi động hồ quang, đầu cắt chuyên dụng cho cắt plasma. Để máy cắt plasma cnc làm việc năng suất và có những đường cắt chất lượng trên các vật liệu kim loại khác nhau thì hệ thống cung cấp năng lượng, khả năng ion hóa và quy trình điều khiển hệ thông cắt plasma rất quan trọng.
Công nghệ cắt kim loại bằng tia plasma
Công nghệ cắt kim loại bằng tia plasma dùng chất khí để cắt những kim loại có khả năng dẫn điện. Khi nghe dùng chất khí để cắt kim loại chúng ta thiết nghĩ điều này thật khó, tuy nhiên công nghệ cắt kim loại bằng plasma đã cho chúng ta thấy điều này là hoàn toàn có thể. Các chất khí thường được sử dụng trong quá trình cắt plasma là: không khí, oxy, nitơ… những loại khí này không dẫn điện ở trạng thái bình thường. Tuy nhiên, khi cung cấp cho chúng một năng lượng lớn đủ để ion hóa các nguyên tử khí thì chúng trở nên dẫn điện. Qúa trình oxy hóa xẩy ra cực mạnh và dòng khí được cung cấp năng lượng liên tục sẽ tạo ra dòng plasma, hay còn gọi là tia plasma. Tia plasma được dẫn đến đầu cắt và có khả năng đánh thủng kim loại có độ dày khác nhau tùy thuộc vào nguồn cung cấp cũng như cấu tạo của máy cắt plasma cnc.
Nguồn cung cấp năng lượng trong hệ thống cắt plasm mà nguồn 1 chiều có điện áp từ 240 – 400 VDC. Dòng điện ngõ ra của bộ nguồn xác định tốc độ và độ dày vật liệu cần cắt. Nguồn điện có chức năng chính của nó là cung cấp năng lượng chính xác và liên tục để duy trì hồ quang plasma sau khi đã bị ion hóa.
Mạch khởi động hồ quang có nhiệm vụ phát ra tần số cao tạo ra một điện áp xoay chiều từ 5000 đến 10000V ở một tần số cực lớn khoảng 2 triệu HZ. Nhờ điện áp này mà chất khí dễ dàng bị ion hóa và tạo ra hồ quang cường độ cao bên trong đầu cắt plasma.
Đầu cắt có tác dụng giữ các chi tiết tiêu hao như vòi phun và điện cực, cung cấp những chát làm mát đến những bộ phận này. Vòi phun và điện cực có tác dụng nén và duy trì tia plasma.
Hoạt động của máy cắt plasma cnc
Nguồn cung cấp và mạch khởi động hồ quang được nối với đầu cắt bằng các ống và dây dẫn bên trong. Ống và dây dẫn cung cấp dòng khí, dòng điện và dòng hồ quang khởi động phù hợp với đầu cắt để mồi và duy trì quá trình cắt.
1. Đầu tiên, nguồn cung cấp sẽ nhận được một tín hiệu khởi động và kích hoạt điện áp 280 VC, dòng khí được chuyển đến đầu cắt. Luồng khí chạy qua vòi phun và đi ra ngoài. Lúc này chưa có tia hồ quang và cũng không có dòng điện chạy qua nguồn DC.
2. Sau khi dòng khi đã chạy ổn định thì mạch khởi động hồ quang mới bắt đầu làm việc với điện áp 5000 – 1000VAC ở tần số cao, tia lửa điện được phóng giữa điện cực và vòi phun bên trong đầu cắt. Dòng khí nhận năng lượng lớn từ các tia lửa điện làm cho nó bị ion hóa và trở nên dẫn điện. Dòng khí này bây giờ trở thành đường dẫn điện giữa điện cực và vòi phun tạo thành hồ quang plasma. Tia hồ quang theo dòng khí ra ngoài vòi phun tạo thành dòng hồ quang mồi.
3. Khi vòi phun được dịch chuyển đủ gần đến vật liệu cắt thì dòng hồ quang mồi sẽ đánh vào vật liệu như là đường dẫn điện đến cực dương của bộ nguồn mà không bị giới hạn bởi điện trở như ở vòi phun nối đến cực dương. Bộ nguồn nhận biết dòng điện chạy qua vật liệu, lúc này bộ khởi động hồ quang sẽ ngưng làm việc và dòng khí ion hóa tiếp tục được duy trì bằng năng lượng của dòng điện 1 chiều.
4. Hồ quang plasma có nhiệt độ cao sẽ làm chảy vật liệu kim loại và đánh thủng chúng, các dòng khí với tốc độ cao sẽ thổi vật liệu nóng chảy xuống phía dưới của đường cắt. Lúc này, đầu cắt bắt đầu di chuyền và quá trình cắt kim loại bắt đầu.
5. Trong máy cắt plasma cnc, bộ điều khiển sẽ cảm ứng tín hiệu từ bộ nguồn plasma cho biết dòng hồ quang đã được thiết lập thành công. Lúc đó máy cắt cnc sẽ di chuyển và cắt vật liệu theo bản vẽ. Bộ điều khiển độ cao của đầu cắt cũng bắt đầu làm việc để điều chỉnh đầu cắt lên xuống phù hợp với khoảng cách của vật liệu khi vật liệu bị cong hoặc vênh, đảm bảo sản phẩm cắt đúng theo bản vẽ và bảo vệ đầu cắt.
Sưu tầm
