Bài 3 : Chế tạo phôi hàn từ vật liệu làm bằng máy cát bằng PLASMA
3.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của thiết bị cắt Plasma
3.2.1 Sơ đồ cấu tạo kết nối.
Có rất nhiều kiểu loại máy cắt plasma. Nhưng về cơ bản thiết bị được kết
nối bao gồm: Nguồn điện một chiều, máy nén khí, mỏ cắt và các dây dẫn tổng hợp...
3.2.2 Cấu tạo, nguyên lý cắt Plasma
3.2.2.1 Cấu tạo
Hình 3.3: Nguyên lý hoạt động của máy cắt Plasma
3.2.2.2 Các loại hồ quang
Hình 3.4: Quá trình hình thành dòng hồ quang Plasma
Có 3 loại Plasma phụ thuộc vào kết cấu nối dây để hình thành hồ quang.
Với hồ quang gián tiếp và hồ quang hỗn hợp phải nối thêm cực dương của nguồn với vật cắt.
- Khi cắt bằng hồ quang Plasma trực tiếp dưới tác dụng của nhiệt độ cao
trong hồ quang nén, luồng khí nén đi qua luồng tích điện hồ quang bị ôxy hóa rất mạnh, tạo thành luồng plasma làm nóng chảy kim loại mép cắt. Hồ quang
được tạo thành giữa kim loại nóng chảy và điện cực Vônfram không nóng chảy
ngay trong đầu cắt.
- Khi cắt bằng luồng hồ quang Plasma gián tiếp, thì vật cắt không tham gia
vào mạch tạo hồ quang. Hồ quang cháy giữa điện cực Vônfram và thành trong của đầu cắt, lúc này điện cực được nối với cực âm của nguồn điện, cực dương nối với chụp đầu của mỏ cắt. Khí tạo thành chủ yếu là khí argon và nitơ. Phương
pháp này được sử dụng khi cắt các tấm kim loại có chiều dày nhỏ và cắt các vật liệu phi kim loại.
- Khi cắt bằng luồng hồ quang Plasma hỗn hợp, thì vật cắt vẫn tham gia
vào mạch tạo hồ quang. Hồ quang cháy giữa điện cực Vônfram với thành trong của đầu cắt và kim loại vật cắt, lúc này điện cực được nối với cực dương của nguồn điện, cực âm nối với điện cực.
Hình 3.5: Các dạng hồ quang Plasma
3.2.3 Mỏ cắt mỏ cắt plasmas
3.2.3.1 Cấu tạo
Đầu mỏ cắt Thân mỏ cắt (cầm tay)
Pép cắt
Điện cực
.
Hình 3.7: Cấu tạođầu mỏ cắt Plasma
Cấu tạo mỏ cắt Thân mỏ cắt Chụp đầu mỏ cắt pép cắt Điện cực Lô vặn điện cực
3.2.3.2 Nguyên lý khi cắt
- Khi nhấn công tắc khởi động hiệu điện thế giữa cực âm và cực dương
được bộ khởi động trong máy tăng lên khoảng 40.000V trong 1% giây để gây hồ quang. Khi hồ quang đã hình thành hiệu điện thế giảm xuống 70V để duy trì hồ quang. Khí nén từ máy được rơle điện mở khi hồ quang đã hình thành đẩy vào vùng hồ quang để tạo thành plasma phun qua vòi phun ra ngoài.
- Do plasma có nhiệt độ khoảng (5000 đến 20.000o) và tập trung thành ống
hình trụ nhỏ nên nó làm nóng chảy tức thời kim loại kết hợp với áp lực khí nén thổi kim loại ra ngoài tạo thành rãnh cắt.
- Máy cắt plasma có thể làm nguội bằng nước và làm nguội trực tiếp bằng
dòng khí nén.
Hình 3.8: Cấu tạo nguyên lý cắt
3.2.4 Lắp đặtthiết bị cắt Plasma.
3.2.4.1Vị trí đặt máy cắt plasma. (Hình 3.9)
Máy Plasma cần được lắp đặt trên nền chắc chắn, như trên nền bê tông, tránh những nơi bụi bẩn, ẩm ướt, mưa gió, đặt máy cách xa tường ít nhất 300mm. Hình 3.9: Lắp đặt thiếtbị 3Ø Tường Nền bê tông 300 mm
3.2.4.2 Tháo lắp mỏ cắt.(Hình 3.9)
Khi tiến hành kiểm tra hoặc tháo lắp các chi tiết của mỏ cắt, phải chắc
chắn đã ngắt nguồn điện vào máy. Tiến hành tháo rời chụp đầu mỏ, pép cắt và điện cực.
3.2.4.3 Lắp chụp đầu mỏ cắt
Trước khi lắp chụp đầu mỏ cắt vào mỏ cắt phải lau sạch bụi bẩn ở bề mặt ghép của ống bằng giẻ khô. Nếu như bề mặt ghép có dính bụi bẩn thì đèn không sáng “READY” không thể thực hiện quá trình cắt.
3.2.4.4. Đai bảo vệ
- Dùng để tránh sự phóng điện của hồ quang.
- Chốt kiểm tra cho nên cần phải lắp đầy đủ. Nếu mỏ cắt không có đai bảo
vệ, dòng điện tần số cao có thể phát ra từ đầu kiểm tra.
- Làm cho thân mỏ cắt bị cháy. Trường hợp đai bảo vệ bị hỏng thì thay đai
mới.
3.2.4.5 Chọn pép cắt.
Có hai loại pép cắt việc lựa chọn dựa vào chiều dày của tấm cắt.
Bảng 3.1: Chọn pép cắt
Số hiệu Loại Ứng dụng Phân biệt
H669G05 Pép
“H” Dùng cho cắt tự động tốc độ cao với chiều dày tấm cắt > 12 mm.
Nhãn chữ “H”
H669G06 Pép
“S” Dùng cho cắt thủ công với chiều dày tấm cắt < 9 mm. Nhãn chữ“S”
Chú ý: Tránh sử dụng pép cắt chữ “S” cho cắt tấm dày, bởi vì sử dụng không đúng loại pép cắt sẽ làm cho pép cắt mau hỏng.
3.2.4.6 Thời gian thay thế điện cực và pép cắt.
- Kiểm tra pép cắt và điện cực khi chúng có hiện tượng sau, thì cần thay
thế cái mới khác:
+ Việcgây và bắt hồ quang khó khăn (pép cắtvà điện cực).
+ Nghe thấy có tiếng kêu khác thường lúc bắt đầu (điện cực). + Lỗ pép cắt bị méo.
+ Pép cắt bị dính với hạt kim loại cơ bản.
- Điều kiện thay điện cực: cách đầu điện cực vào 3 mm có rãnh giới hạn.
Khi đầu điện cực bị mòn thành hố lõm sâu > 1,5 mm. Thì cần phải thay điện cực
mới, không sử dụng điện cực bị mòn quá giới hạn cho phép (Hình 3.10)
- Điều kiện để thay pép cắt mới: nếu lỗ pép cắt bị méo, bị biến dạng cần
thay thế pép mới (Hình 3.11).
Chú ý: - Không sử dụng điện cực đã qua mài lại. - Phải sử dụng đúng loại điện cực và pép cắt.