Thiết bị tạo hồ quang plasma (zip 5.0)

2.6.1 Thiết bị cắt plasma

2.6.1.1. Thiết bị tạo hồ quang plasma (zip 5.0)

- Nguồn khí cắt a/ Thông số kỹ thuật

Pha và tần số. 3/50 0 hz-6

Điện áp nguồn. 230/400/415/440V Dòng cực đại. 108.8/62.6/60.3/56.9A Công suất cực

đại.

43.3kVA

Số cấp độ. 5

Điện áp không tải 356V Cờng độ dòng

điệntiêu thụ thực tÕ

20/40/60/100/150

Chế độ làm việc. 90% 100%

mức “ 20A/250V

“ 40A/250V 2 “ 60A/250V 3 “ 100A/180V 4 “ 150A/180V

5 150A/230V

KÝch thíc (L*l*H)

1170*710*1200

Trọng lợng tịnh. 260kg Tổng trọng

lợng.

280kg

Chỉ số bảo vệ IP23

Cấp độ chống ổn và cách nhiệt.

H

Mỏ cắt. Z.5.0

ChuÈn. NFEN 609974-

1/EN50192

Bảng điều khiển thiết bị BiÓu

tợng ý nghĩa Biểu

tợng ý nghĩa

Khai báo dòng điện cắt 1 ứng với 20A; 2 ứng với 40A; 3 ứng với 60A; 4 ứng với 100A; 5 ứng với 150A

Báo áp suất khí không đủ,

áp suất khí phải trên 4,5atm

Báo lỗi không đóng nắp máy Lựa chọn phơng thức cắt.

Báo sự cố về khí Điện áp quá lớn hoặc quá

nhá

Dầu làm mát không đủ Bảo vệ mỏ bị tháo

Báo pha điện Điều chỉnh áp suất gaz mồi, phụ, cắt

Bảng điều khiển mỏ cắt

Triết áp điều chỉnh tốc độ dịch chuyển lên xuống của mỏ cắt.

Triết áp điều chỉnh khoảng cách đầu mỏ cắt tới bề mặt cần cắt

Điều chỉnh mỏ cắt lên xuống tự động

Điều chỉnh mỏ cắt lên xuống bằng tay

START màu đen-Bật Plasma

STOP màu đỏ- Tắt Plasma

Công tắc lựa chọn chế độ cắt tay hoặc tự động.

Đồng hồ đo áp suất ga mồi

Đồng hồ đo áp suất ga cắt

Ga ra Bộ lọc khí

Nối đất

xanh vàng

Cuén cao tÇn 0406 5416

Bộ lọc

U2 U4 U3 U1

V2 V1

V4 V3

W4 W2 W3 W1

Nối đất

1 2

Ga vào

Khí vào Ga vào

MARCHE MANU

TR 5 111

311

511 611

411

211 1R1

1R2 1R3 R1 R2 R3 2R3

2R2 2R1

1 1 0

L1

L2

L3

T

F12 44 DV

U1

V1

W1 V3

W3

U3

U2

V2

W2 U4

V4

W4

MV

MV

TR 3 TR 4

TR 2

TR1 F11

440V

GROUPE REF

SORTIE RA2

M

ENTREE RAC1 SEC

DEBIT

HACHEUR 150A/300V 0490 3239

CARTE COMMAMDE M 0409 3260

ELECTRODE AUTO

R4 R5

B3 B4

K3

B13

B3

B30 B31 B33 B32

B17

B2 B1 B8

B22 B21 5

4 3 2 1

6

Ga ra

Má

Điện cục Chi tiÕt

át mátmát ãa ãa Kết nối tụ động B30 B31 B32 B33

Kiểm tra EV hiện hànhKiểm tra EV cắt

Kiểm tra EV hiện hành

b/ Sơ đồ điện thiết bị

c/ Mỏ cắt

Cấu tạo mỏ cắt bao gồm :

- Điện cực cắt và hệ thống làm mát.

- Má khÝ o Điện cực cắt

Có các loại điện cực là: VONFRAM (W) dùng cho khí cắt không chứa oxy và ZICORIUM hoặc HAFRIUM ( )H dùng cho khí cắt chứa oxy. Vai trò của điện cực là mồi hồ quang Plasma, trong quá trình đó, điện cực cách vật cắt khoảng

20mm, chịu nhiệt độ rất cao, thờng xuyên phải duy trì sự phóng hồ quang

điện do vậy sẽ rất nhanh mòn (có 2 dạng mòn : mòn lệch tâm-Burned Off center hoặc mòn đồng tâm Burned center), tuổi thọ ngắn- . Để điện cực làm việc bền hơn, ngời ta phải làm mát nó thờng xuyên bằng dung môi đặc biệt kết hợp với giảm cờng độ làm việc.

Về hình dáng có hai loại đó là:

- Điện cực phẳng.

- Điện cực nhọn.

Khi cắt tùy theo loại vật liệu mà ta chọn điện cực sao cho phù hợp.

Điện cực phẳng và nhọn

Để làm mát điện cực, ngời ta dùng nớc đã đợc chng cất hoặc môi chất

đặc biệt có yêu cầu:

- không dẫn điện, không cháy, không độc hại với con ngời - §é ph = 7

- Nhiệt độ làm việc thấp nhất 27- 0 - Không gây nấm mốc và gỉ sét o Má khÝ

Mỏ khí đợc lắp đồng tâm bao lấy điện cực, nó làm nhiệm vụ tập chung luồng Plasma hớng vào vật cắt, phân phối khí cắt cũng nh khí làm mát. Mỏ khí tốt sẽ cho chất lợng cắt tốt. Đầu mỏ đợc khoan thủng một lỗ nhỏ, đồng tâm với tâm điện cực và lớn hơn đờng kính tia Plasma một chút, điều này sẽ cho phÐp :

- Tạo áp suất, tốc độ phun của khí cắt cũng nh khí làm mát tốt hơn - Ngăn chặn các tia Plasma phụ làm

chảy bề mặt cắt quá lớn - Tạo độ xoáy cho tia Plasma

Đờng kính của lỗ này phụ thuộc vào chiều dày vật cắt. Một lỗ khoan có chiều sâu lớn sẽ cho chất lợng cắt tốt hơn lỗ có chiều sâu nhỏ, nhng tuổi thọ lỗ có chiều sâu nhỏ lại cao hơn.

Mỏ cắt có thể bị hỏng bên ngoài do sự cháy của vật liệu, xỉ cắt bắn toé bám vào làm lệch hồ quang Plasma, mòn lỗ cắt. Đồng thời mỏ cắt mòn cả

bên trong do luồng khí cắt ở áp suất cao, xoáy và chất lợng khí không tốt.

Qua thực nghiệm ngời ta xây dựng đợc sự phụ thuộc đờng kính lỗ vào chiều dày vật liệu cắt

Vật liệu Khí cắt Số hiệu mỏ

1 2 3 4 5

∅0.8mm ∅1.0mm ∅1.2mm ∅1.6mm ∅1.8mm ThÐp

không hợp

Không

khÝ 0.5÷1.2mm 1÷6mm 4÷8mm 6÷12mm 10÷25mm Mòn bên ngoài.

Mòn bên trong

kim hoặc hợp kim thÊp

Nhôm và hợp kim nhôm

Không

khÝ 0.5÷1.2mm 1÷6mm 4÷8mm 6÷12mm 10÷15mm N2 x 1÷6mm 4÷8mm 6÷12mm 10÷15mm

Ar- H2 x x x 6÷12mm 8÷30mm

ThÐp không gỉ

Không

khÝ 0.5÷1.2mm 1÷6mm 4÷8mm 6÷12mm 10÷15mm N2 x 1÷6mm 4÷8mm 6÷12mm 10÷15mm

Ar- H2 x x x 6÷12mm 8÷30mm

d. Khí cắt:

Khí cắt đóng vai trò vô cùng quan trọng để tạo nên mạch cắt và bảo vệ mạch cắt. Khí cắt ở áp suất cao va chạm với các hạt e trong hồ quang điện làm tăng nhiệt độ cắt lên rất cao, đồng thời thổi kim loại nóng chảy đi tạo thành mạch cắt. Bản chất của khí bảo vệ sẽ ảnh hởng đến độ nhám, độ cứng bề mặt chi tiết cắt. Những khí cắt có chứa Oxy thờng gây oxy hoá bề mặt chi tiết cắt.

áp suất khí cũng ảnh hởng đến chất lợng mạch cắt, áp suất nhỏ dẫn đến không cắt hết chiều dày vật cắt nhng giữ đợc tuổi thọ của điện cực. áp suất khí lớn làm nhanh mòn điện cực. áp suất nhỏ nhất thờng là 4atm.

Khí cắt khi đi qua lỗ phun của đầu mỏ cắt sẽ tạo thành luồng khí xoáy, nh

vậy sẽ tạo thành luồng Plasma xoáy cho năng suất và chất lợng cắt tốt hơn.

Nh vậy khí cắt phải đạt đợc các yêu cầu sau đây:

- Khoan lỗ mồi và công suất cắt lớn - Bị triệt tiêu trong thời gian ngắn

- Bảo vệ mỏ cắt

- Cho chất lợng mạch cắt tốt Khí cắt thờng sử dụng là:

- Không khí thông thờng (sử dụng máy nén khí) 132lít/phút- - Nitrogen- 127lÝt/phót

- Argon hoặc Hydro- 100lít/phút

Argon là khí tốt nhất tuy nhiên, argon ít hiệu quả khi chuyển từ điện năng thành nhiệt năng. Có hai nguyên nhân:

_ Cờng độ cột hồ quang trong argon thấp hơn trong khí hidro, nitơ và hêli.

_ lợng nhiệt trong plasma argon cũng ít hơn trong plasma nitơ, hidro và hêli.

Nitơ không khí hoặc khí cacbonnic là những khí thích hợp cho sự ổn định hồ quang, Song để sử dụng chúng các bộ phận chịu tải lớn của plasma phải đợc chế tạo từ vật liệu đặc biệt.

Hêli và hidrô ở nhiệt độ cao có độ dẫn nhiệt chỉ bằng 1/2 đồng và chuyển tốt năng lợng hồ quang thành nhiệt. Tuy nhiên khi sử dụng chúng ở dạng tinh khiết có thể xảy hiện tợng quá nhiệt làm hỏng mỏ cắt.

Ta có thể hợp 3 chất khí cùng đợc sử dụng, chẳng hạn hỗn hợp của argon, hdro và nitơ với tỷ lệ 40 : 30 : 30 đến 60 : 20 : 20 dùng để phun, hoặc hỗn hợp khí argon, hêli và hidro với tỷ lệ 60 : 35 : 5 tới 50 : 45 : 5 dùng để hàn.

2.6.1.2. Thiết bị chấp hành chơng trình cắt CNC (CPM150)

Thiết bị gồm 2 trục cơ bản x, y. Mỗi trục đợc dẫn động bằng động cơ

Servo có cảm biến phản hồi. Bộ phận điều khiển máy sẽ tiếp nhận chơng trình cắt và điều khiển tốc độ động cơ theo chơng trình cắt.

Chơng trình cắt đợc lập bằng tay hoặc có trợ giúp của máy tính. Lập bằng tay đối với những hình cắt đơn giản thuộc 50 hình cơ bản trong bộ nhớ. Những hình cắt phức tạp đợc lập thông qua gói phần mềm Tagio thực hiện bằng tính toán của máy vi tính.

Tốc độ cắt tối đa mà máy thực hiện đợc là 3 mét/phút. Kích thớc bàn máy là: 1700mmx 2500mm.

Bé ®iÒu khiÓn Trôc X

Trôc Y

Bàn cắt

Cấu trúc tổng thể

Bé ®iÒu khiÓn

Cảm biÕn

Động cơ

trôc X

Cảm biÕn

Động cơ

trôc Y Chơng

trình cắt

Sơ đồ điều khiển

50 hình cơ bản trong bộ nhớ

Bảng điều khiển

Màn hình chủ- Menu

START - Bắt đầu thực hiện chơng tr×nh

STOP- Dõng

chơng trình ENTER

Nút quay trở lại màn hình chủ chính Cuén Menu

Dịch chuyển động cơ theo 4 hớng Chở lại 3 điểm gần

điểm đang cắt nhất.