- Chuẩn bị cỏc thiết bị,dụng cụ tương tự như trong bài sử dụng, bảo dưỡng thiết
Bài 4: Cắt phụi bằng plasma
4.1: Đặc điểm cụng dụng của phương phỏp cắt Plasma
- Trong cắt hồ quang – Plasma cơ bản, điện cực được đặt trong mỏ hàn, đầu ống cú lỗ giới hạn hồ quang .khớ trơ, thương là Argon và nitơ, được dấn qua ống này và được nung núng đến trờn 20.0000C,khoảng nhiệt độ Plasma.Hồ quang plasma từ lỗ này đủ núng để làm chảy mọi vật liệu kim loại .Trong quy trỡnh hàn, khớ bảo vệ được cấp đồng thời qua đường dấn đồng tõm riờng biệt trong mỏ hàn nhằm bảo vệ vựng chỏy trỏnh ụ nhiễm khụng khớ như trong mỏ hàn TIG.Hồ quang – plasma rất dễ sử dụng, do đú hàn và cắt plasma được sử dụng rộng rỏi cho nhiều vật liệu kim loại.Hồ quang – Plasma cú dạng hỡnh trụ hẹp và thẳng,
quang và chi tết gia cụng đảm bảo tớnh ổn định khi hàn hoặc cắt .Ngoài ra, khoảng cỏch lớn hơn giữa đầu mỏ hồ quang và chi tiết gia cụng cho phộp tăng tầm nhỡn, quan sỏt khi điều khiển vựng hàn hoặc cắt . Tuy nhiờn, khoảng cắt cỏch tốt nhất là đầu hồ quang cỏch bề mặt kim loại 3-6 mm và mỏ hồ quang sẽ ớt bị ụ nhiễm nếu khụng chạm vào chi tiết gia cụng .
4.2: Cấu tạo, nguyờn lý làm việc của thiết bị cắt plasma: cắt plasma: * Cấu tạo. - (1) Chai khớ plasma - (2) Nguồn điện - (3) Vật gia cụng - (4) Vũi cắt plasma - (5) Điện cực Wolfram - (6) Tia plasma - (7) Hồ quang - (8) Nước làm mỏt - (9) Ty cắt - (10) Khớ plasma Hỡnh 4.1.1.Cấu tạo mỏy cắt plasma 110V.
Tốc độ cắt 35m/phỳt.chiều dày cắt đến 6mm. * Nguyờn lý làm việc của thiết bị cắt plasma
- Khớ plasma – thụng thường sử dụng khớ nitơ, hỗn hợp khớ nitơ-hyđro và hỗn hợp khớ argon – hydro - chạy qua ty cắt được làm mỏt bằng nước .Ngọn hồ quang giữa điện cực wolfram và vật gia cụng nung khớ plasma lờn khoảng 30.0000C và trở thành tiaplasma.Vật liệu dọc theo tia plasma bị núng chỏy và bị thổi ra khỏi mạch cắt .
- Plasma là klhớa niệm vật lý ra đời trong thập niờn 1920.cỏc ứng dụng cụng nghiệp của plasma liờn quan đến plasma nhiệt độ thấp, trong đú cỏc hạt tớch điện cựng tồn tại với cỏc phần tử trung hoà và cú nhiệt độ tối đa 100.0000k.Hỡnh 4.1 là sơ đồ nguyờn lý cắt hồ quang plasma. Khỏc với hồ quang bằng bằng điện cực khụng núng chảy . khi cắt hồ quang plasma điện cực khụng núng chảy volfram và một phần cột hồ quang nằm bờn trong một buồng khớ bao quanh bằng kim
phun hỡnh trụ đồng trụch với điện cực.Dũng khớ plasma khi đi qua lỗ phun sẽ được ổn định về mặt thể tớch, được làm mỏt và được nộn lại .Đồng thời dũng khớ đú cũng được cỏch nhiệt và cỏch điện đối với bề mặt lỗ vũi phun .Một số khớ này khi đi qua hồ quang, bị ion hoỏ và chuyển thành plasma.
- Về mặt kết cấu mỏ cắt plasma dũng khớ tạo plasma cú thể chảy đồng trục, nhưng cú thờ chảy theo hướng tiếp tuyến với điện cực.Vũi phun cú tỏc dụng nộn hồ quang và cú hai kớch thước quan trọng là đường kớnh lỗ vũi phun dc và chiều dài vũi phun lc khoảng cỏch (ly) tớnh từ đầu điện cực đến đầu mặt ngoài vũi phun được gọi là khoảng lựi của điện cực và khoảng cỏch H từ đầu mặt ngoài vũi phun đến vật hàn được gọi là khoảng cỏch làm việc của mỏ cắt hồ quang plasma.
- Ngoài dũng khớ tạo plasma, hầu hết cỏc cụng việc cắt đều đũi hỏi thờm một dũng khớ chảy xung quanh dũng khớ tạo xung quang dũng khớ tạo plasma với nhiệm vụ bảo vệ vựng tiếp xỳc giữa hồ quang và vật cắt và để bảo vệ vựng hàn núng chảy .
Như vậy cú thể coi cắt hồ quang plasma là một quỏ trỡnh cắt cú hồ quang nộn và kộo dài .
4.3: Vận hành thiết bị cắt plasma bằng tay:
* Điện cực : Điện cực wolfram được lắp kớn bờn trong ống dấn, khụng chạm vào chi tiết gia cụng, do đú khụng bị nhiễm bẩn trong quỏ trỡnh sử dụng, điện cực cú độ phõn cực õm, nếu bị phõn cực dương điện cực sẽ nhanh chúng bị hư hại chạm vào chi tiết gia cụng.
* Khoảng cỏch điện cực : Khoảng cỏch đầu điện cực và mặt ngoài cựng của ống dấn .
* Khớ dấn : Trước đõy gọi là khớ mang, là khớ trơ được đưa qua mỏ plasma để bao bọc điện cực và đi vào hồ quang thụng qua buũng khớ .Khi bị ion hoỏ để tạo thành plasma trong hồ quang, gión nở do nhiệt hồ quang thoỏt ra cỏc lỗ của ống dấn tạo thành dũng plasma tốc độ cao.Dũng plasma này đủ mạnh để cú khả năng cắt kim loại. Tốc độ dũng plasma càng cao, khả năng xuyờn thấu hồ quang càng
khớ trơ trong khoảng 1.5 – 15 l/min.Khớ này khụng đủ để bảo vệ vũng hàn, do đú phải cú khớ bảo vệ được cung cấp từ ống ngoài. .
* Buồng khớ : Đõy là khoảng trống giữa vỏch trong của ống dấn và điện cực. *Khớ bảo vệ : Khớ bảo vệ được cung cấp qua ống ngoài, tương tự quỏ trỡnh hàn TIG, bảo vệ vựng cắt xung quanh plasma.
* Ống dấn plasma : Đõy là thành phần thiết bị của mỏ hàn, chu vi ống dấn cú ảnh hưởng lớn đến năng lượng nhiệt của hồ quang.Ống này cú một hoặc nhiều cữa phun, cữa ở giữa cú thể là hỡnh trụ, hội tụ hoặc phõn kỳ.Ống dấn một cữa phun thường sử dụng điện cực DC õm, loại nhiều cữa phun được ứng dụng cho một số kiểu nối gộp đặc biệt, thớch hợp với việc kộo dài hồ quang với tốc độ hàn cao hơn loại một cữa phun khoảng 30 – 50%. Ống dấn thường được làm bằng đồng cú nước làm nguội .Trong khi hàn, cột hồ quang bờn trong ống dấn được bao bằng lớp khỉ bảo vệ tương đối nguội, lớp khớ này bảo đảm sự cỏch nhiệt và cỏch điện cho bề mặt điện cực.
* Đường kớnh lỗ phun: Đường kớnh này được xỏc định tương ứng cường độ dũng điện và tốc độ lưu động của dũng khớ.
* Do điện cực khụng chỡa ra ngoài đầu mỏ hồ quang, bạn khụng thể gừ điện cựa lờn bề mặt kim loại nền để mồi hồ quang như kểu hàn TIG .Do đú, hồ quang phải được khởi động bằng điện hoặc cơ học ở đầu mỏ hồ quang .Phương phỏp cơ học kộo dài điện cực cho độn khi tiếp xỳc với ống giữa điện cực, cũn phương phỏp điện được thực hiện với nguồn điện AC tần số cao tương tự khi cắt bằng ụxy, hoặc với điện ỏp cao chồng lờn dũng điện hàn .Bất kể phương phỏp được sử dụng, khớ ở lỗ thoỏt được ion hoỏ, dẫn dũng điện hồ quang, kớch hoạt hồ quang giữa mỏ hàn và chi tiết gia cụng.Sau khi mồi hồ quang, kỹ thuật cắt hồ quang – plasma
4.4: Khai triển vạch dấu phụi để cắt plasma. Xem phụ lục)4.5: Chế độ cắt plasma. 4.5: Chế độ cắt plasma.
* Hai chế độ cắt trong plasma: Núng chảy , lỗ khoỏ.
- Núng chảy - Sử dụng hồ quang – plasma để hàn núng chảy như cỏc phương phỏp khỏc, cỏc
ưu điểm của hồ quang – plasma núng chảy so với cắt khớ hay hồ quang là dễ điều khoảng cỏch mỏ cắt, bề mặt kim loại nền, điện cực khụng bị ụ nhiễm do
được bảo vệ phớa bờn trong đầu mỏ cắt .Cỏc mối cắt được thực hiện trờn cỏc tấm dày 3mm.
- lỗ khoỏ, Hồ quang – plasma tạo ra hồ quang dài và hẹp hoàn toàn xuyờn qua cỏc chi tiết gia cụng để tạo thành lỗ khúa nhỏ ở tõm vũng trũn.Khi mỏ cắt di chuyển kim loại núng chảy theo hướng đi tới của hồ quang chảy xung quanh và tạo thành đường cắt phớa sau hồ quang. Độ thổi kim loại qua chiều dày vật liệu với vận tốc lớn loại bỏ mọi tạp chất và xỉ ra khỏi mối cắt mối cắt cú chất lượng rất cao.Cắt hồ quang – plasma chỉ yờu cầu cột khớ năng lượng cao để cắt khụng cần khớ bảo vệ.Đường cắt rất đẹp và lỏng.
- cắt đường trũn bằng mỏy cắt plasma được điều khiển theo chương trỡnh số.
4.6: Kỹ thuật cắt plasma
- Cắt hồ quang - plasma sử dụng hồ quang vận tốc cao, tập trung nhiệt và xuyờn qua kim loại tương tự hàn hồ quang plasma kiểu lỗ khoỏ .Tuy nhiờn, điện ỏp đến 50Kv được dựng để làm núng chảy kim loại .khụng khớ nộn hoặc khớ trơ được dựng để thổi kim loại núng chảy khỏi đường cắt .Do sử dụng hồ quang thấp và hẹp, đường cắt cú chiều rộng rất nhỏ .và do quỏ trỡnh cắt rất sạch, bề mặt đường cắt hầu như khụng phải làm sạch .chiều dày cắt đến 6”(125mm) tuỳ theo vật liệu và kiểu vật liệu kim loại .
- hồ quang – Plasma cú thể được xỏc lập để cắt với khớ ni tơ bảo vệ .Tuy cú yờu cầu khớ bảo vệ phải khụng cú tớnh ụxy hoỏ nhưng vẫn cú thể dựng khụng khớ nộn do giỏ rẻ. Khụng khớ nộn cú tốc độ cao và ỏp suất lớn nhưng khi cắt thường gõy ra tiếng ồn.
- Mỏ cắt hồ quang – plasma rất thớch hợp trong phõn xưởng sữa chữa do cú thể cắt cỏc kim loại trờn bề mặt vẫn cũn cỏc lớp sơn hoặc bị bụi, khụng cần làm sạch trước .Do khụng sử dụng nguyờn lý ụxy hoỏ để cắt kim loại, hồ quang - plasma là lý tưởng để cắt thộp hợp kim thấp độ bền cao, thộp khụng rỉ, nhụm, đồng, đồng thau...
- Ưu điểm lớn khi cắt plasma là tốc độ cắt gấp 50 lần so với ụxy – acetylen. Hiện nay đó cú thiết bị cắt đồng bộ gồm nguồn khớ, mỏ cắt, nguồn điện 230v, 50Hz xỏch tay hoặc di chuyển trờn cỏc bỏnh xe.
- Sau khi cắt bằng plasma bề mặt chi tiết khi cắt khụng bị bẩn nhiều mà do nhiệt nờn chi tiết bị cong vờnh nờn cỏc phụi phải được chớnh sửa cận thận trước khi đưa ra thực hiện cụng việc.Cú cỏc phương phỏp chớnh sữa như sau:
- Nắn núng . Gia cụng nhiệt sau đú dựng bỳa hoặc mỏy để chớnh sửa phụi .Sau khi nắn xong kiểm tra bằng mắt thường hay bằng cỏc dụng cụ kiểm tra, thước, kớnh lỳp...
- Nắn nguội .Dụng, bỳa, kỡm, đe, bao tay bảo hụ lao động. Và bỳa mỏy. Sau khi chuẩn bị đầy đủ dụng cụ ta tiến hành nắn phụi,sau khi nắn xong ta kiểm tra bằng mắt hay bằng cỏc dụng cụ kiểm tra thụng thường hay cỏc dụng cụ bằng mỏy.Chớnh sữa đến khi đạt được cỏc chỉ số kỷ thuật cho phộp .
8: An toàn khi cắt kim loại bằng tia plasma và vệ sinh phõn xưởng1.7.2. An toàn về điện :