Nguyên lý hoạt động của mỏ cắt plasma

Nguyên lý hoạt động của mỏ cắt plasma

Mỏ cắt plasma (còn được gọi là hồ quang plasma, súng plasma, hoặc cắt plasma) là một thiết bị kết hợp với máy cắt plasma để tạo ra một dòng chảy trực tiếp của plasma. thoát ra tại vòi phun. Vòi phun có lỗ thoát khí có đường kính tùy thuộc vào dòng cắt. Đầu súng mỏ plasma cũng có thể được thiết kế để cung cấp khí hoặc nước bảo vệ

Nhiệt Plasma được tạo ra trong mỏ cắt plasma bằng dòng điện một chiều (DC), dòng điện xoay chiều (AC), tần số vô tuyến (RF). Mỏ cắt DC được sử dụng phổ biến nhất và trong nghiên cứu, bởi vì khi so sánh với AC: ít gây rung và tiếng ồn, hoạt động ổn định hơn, kiểm soát tốt hơn, ít nhất là hai điện cực, tiêu thụ điện thấp hơn, và tiêu thụ điện năng thấp hơn.

Để cắt được kim loại chúng ta phải sử dụng mỏ cắt plasma sao cho phù hợp với máy. Bài viết sau đây chúng tôi sẽ giới thiệu với bạn đọc kỹ hơn về nguyên lý tạo ra mỏ cắt plasma.

Khí dẫn điện (plasma) được sử dụng để chuyển năng lượng âm (-) cung cấp bởi một nguồn điện từ mỏ plasma đến vật liệu cắt. Mỏ plasma đóng vai trò như là công cụ lắp các phụ tùng tiêu hao và có vai trò cung cấp chất làm mát (khí hoặc nước) cho các phụ tùng này. Đầu phun và điện cực duy trì tia plasma.

Một tín hiệu khởi động được gửi tới nguồn công suất DC. Khi đó, đồng thời xuất hiện điện áp mạch hở (OCV) và khí phun ra mỏ.

Sau khi có luồng khí ổn định, mạch tần số cao (HF) được kích hoạt. HF phóng hồ quang giữa điện cực và đầu phun bên trong mỏ và hồ quang làm cho khí thổi qua đó bị ion hóa.

Khí dẫn điện tạo nên dòng điện giữa điện cực và đầu phun và kết quả là hình thành hồ quang mồi (pilot arc).

Khi hồ quang mồi tiếp xúc với vật cắt, hồ quang plasma hình thành giữa điện cực và vật cắt. Hồ quang plasma làm nóng chảy kim loại, và luồng khí tốc độ cao thổi đi kim loại nóng chảy.

Một mỏ cắt plasma cấu tạo gồm: tay cầm, điện cực, vòi phun, sứ chia khí, chụp sứ và các phụ kiện khác tùy theo yêu cầu cắt. Trong đó điện cực và vòi phun có thể được làm mát bằng nước tăng tuổi thọ thiết bị.

 

Khí cắt được phun vào đầu mỏ quanh điện cực chuyển thành dòng plasma thoát ra tại vòi phun. Vòi phun có lỗ thoát khí có đường kính tùy thuộc vào dòng cắt. Dòng cắt lớn yêu cầu vòi phun có đường kính lỗ lớn và ngược lại. Thiết kế của vòi phun phụ thuộc vào từng loại mỏ cắt plasma, phụ thuộc vào kim loại cắt nhưng thường phân biệt thành loại đơn lỗ, loại đa lỗ. Trên vòi phun đa lỗ có các lỗ phụ được bố trí xung quang lỗ phun chính. Loại vòi phun này giúp tăng chất lượng cắt, tuy nhiên giảm tốc độ cắt đi đáng kể. Đầu súng mỏ plasma cũng có thể được thiết kế để cung cấp khí hoặc nước bảo vệ. Hình dạng chung của súng cắt plasma là khá giống với súng hàn TIG.

Cấu tạo cơ bản của súng mỏ cắt plasma bao gồm:

1. Drag Dhield: Chụp bảo vệ vòi phun, có thể được trang bị trên các máy cắt plasma mồi cao tần. Nó tạo khoảng cách an toàn cho vòi phun khỏi tiếp xúc tấm cắt, kéo dài tuổi thọ vòi phun.

2. Retaining cap: Chụp sứ, cố định điện cực, tạo khoang kín khí quang điện cực.

3. Nozzle: Vòi phun.

4. Orifice: Lỗ thoát dòng plasma trên vòi phun.

5. Electrode: Điện cực, cùng với vòi phun chuyển dòng không khí thành dòng cắt plasma.

6. Swirl ring: Sứ chia khí, giúp tạo ra dòng khí cuộn quanh điện cực.

7. Rubber ring: Vòng cao su đảm bảo mỏ được kín khí.

8. Handle: Tay cầm cung cấp dòng điện, khí plasma, khí và nước bảo vệ.