Nguyên lý hình th��nh và cắt Plasma

Nguyên lý hình thành và cắt Plasma

Nguyên lý hình thành và cắt Plasma

2/23/2017 11:52:00 AM / Đăng bởi CÔNG TY TNHH HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG MTA / (0) Bình luận

Để giải thích đúng  cắt plasma làm việc như thế nào, chúng ta phải bắt đầu bằng cách trả lời các câu hỏi cơ bản "plasma là gì? Trong thuật ngữ đơn giản , plasma là trạng thái thứ tư của vật chất. Chúng ta thường nghĩ rằng vật chất có ba trạng thái: một chất rắn, chất lỏng và chất khí. Vấn đề thay đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác  thông qua việc trao đổi năng lượng, chẳng hạn như nhiệt. Ví dụ, nước sẽ thay đổi từ chất rắn (nước đá) sang trạng thái lỏng khi một lượng nhiệt lượng được cung cấp cho nó. Nếu mức nhiệt được tăng lên, nó sẽ thay đổi một lần nữa từ một chất lỏng thành khí (hơi nước). Bây giờ, nếu các mức nhiệt tiếp tục tăng, các chất khí tạo (hơi nước )sẽ trở thành ion hóa và dẫn điện, trở thành plasma. Một máy cắt plasma sẽ sử dụng khí dẫn điện này để truyền năng lượng từ một nguồn cung cấp năng lượng cho bất kỳ vật liệu dẫn điện, dẫn đến một quá trình nóng chảy, cắt nhanh hơn so với oxyfuel.

 

Sự hình thành hồ quang plasma bắt đầu khi một khí như oxy, nitơ, argon, hay thậm chí không khí phân đoạn bị ép qua một lỗ phun nhỏ bên trong đầu cắt. Một hồ quang điện được tạo ra từ việc cung cấp điện bên ngoài sau đó được ……… với dòng khí áp lực cao này, kết quả là những gì thường được gọi là một "tia plasma". Các tia plasma ngay lập tức đạt được nhiệt độ lên tới 40.000 ° F, nhanh chóng xuyên qua mảnh phôi và thổi đi những vật liệu nóng chảy

Thành phần hệ thống Plasma

  • Nguồn cung cấp–Nguồn cung cấp plasma chuyển đổi dòng điện áp vào một hoặc ba pha AC thành điện áp DC không đổi trong khoảng từ 200 đến 400VDC. Điện áp DC này chịu trách nhiệm cho việc duy trì hồ quang plasma trong suốt quá trình cắt. Nó cũng quy định dòng ra yêu cầu dựa trên các loại vật liệu và độ dày được xử lý.
  • Arc Starting Console - Mạch ASC tạo ra một điện áp AC khoảng 5.000 VAC tại 2 MHz khi đósinh ra các tia lửa bên trong của đầu cắt plasma để tạo ra hồ quang plasma.
  • Đầu cắt plasma  -Chức năng của đầu cắt plasma là giữ các chi tiết tiêu hao như vòi phun (béc cắt) và điện cực, cung cấp chất làm mát (khí hoặc nước) đến những bộ phận này. Các vòi phun và điện cực nén và duy trì tia plasma..Một nắp che chắn bổ sung có thể được sử dụng để nâng cao hơn nữa chất lượng cắt, và tất cả các bộ phận được giữ với nhau bằng….  lại bên trong và bên ngoài.

Phần lớn các hệ thống cắt plasma hiện nay có thể chia thành hai loại thông thường hoặc chính xác

Hệ thống plasma thường thường sử dụng khí phân đoạn như là khí plasma, và hình dạng của hồ quang plasma cơ bản được xác định bởi các lỗ của các vòi phun. Cường độ dòng điện gần đúng của loại hồ quang plasma là 12-20K amps mỗi inch vuông. Tất cả các hệ thống thiết bị cầm tay sử dụng plasma thông thường, và nó vẫn còn được sử dụng trong một số ứng dụng cơ giới nơi các dung sai có thể bỏ qua.

Hệ thống chính xác plasma (mật độ dòng cao) được thiết kế và chế tạo để sản xuất sắc nét, chất lượng cắt cao nhất có thể đạt được với plasma. Thiết kế đầu cắt và chi tiết tiêu hao là phức tạp hơn, và miếng thêm được bao gồm để thêm thắt và hình dạng hồ quang. Độ chính xác dòng hồ quang plasma  là khoảng 40-50K amps mỗi inch vuông. Nhiều loại khí như oxy, không khí tinh khiết cao, nitơ, và hỗn hợp khí argon hydro  nitơ được sử dụng như là khí plasma cho kết quả tối ưu trên vô số các vật liệu dẫn điện.

Trong một hệ thống plasma cầm tay thông thường, chẳng hạn như Tomahawk® Air Plasma, các điện cực và vòi phun bộ phận tiêu hao tiếp xúc với nhau bên trong đầu cắt khi ở trạng thái OFF. Khi bộ khởi động được kích hoạt, nguồn cung cấp sản sinh ra dòngvà cũng khởi động luồng khí plasma. Khi khí plasma (khí nén) tích tụ đủ áp lực, điện cực và vòi phun bắt vào nhau gây ra một tia lửa điện có thể chuyển đổi không khí thành một tia plasma. Các dòng điện DC sau đó chuyển từ điện cực đến vòi phun, một đường dẫn giữa các điện cực và phôi. luồng không khí và dòng này tiếp tục cho đến khi bộ kích hoạt được giải phóng

Hoạt động chính xác Plasma

Bên trong một đầu cắt chính xác plasma, điện cực và vòi phun không chạm vào, nhưng được cô lập với nhau bởi một vòng xoáy trong đó có lỗ thông hơi nhỏ mà biến đổi khí preflow / plasma vào một dòng xoáy. Khi một lệnh bắt đầu được phát ra tới nguồn cung cấp, điện áp mạch mở mạch nó tạo ra lên đến 400VDC và khởi đầu khí preflow qua một dẫn ống đặt cho đầu cắt. Các vòi phun tạm thời kết nối với điện thế dương của nguồn cấp thông qua một mạch điều khiển hồ quang, và điện cực là một điện thế âm

.

Tiếp theo, một tia tần số cao được phát ra từ mạch khởi động hồ quang(Arc Starting Console ) dẫn đến khí plasma để trở thành ion hóa và dẫn điện, kết quả là một dòng từ điện cực đến vòi phun, và một dòng mồi hồ quang của plasma được tạo ra.

Khi dòng mồi hồ quang tiếp xúc với phôi (được kết nối với đất thông qua những thanh của bàn cắt), dòng điện dẫn chuyển từ điện cực tới phôi, và tần số cao sẽ tắt và mạch điều khiển hồ quang được mở ra

Nguồn cung cấp sau đó biến đổi lên dòng  DC để cường độ dòng điện cắt được lựa chọn bởi người vận hành và thay thế khí preflow với khí plasma tối ưu cho các vật liệu được cắt. Một khí che chắn thứ cấp cũng được sử dụng mà chảy bên ngoài của các vòi phun thông qua một nắp chắn. 

Hình dạng của nắp chắn và đường kính lỗ của nó buộc các khí lá chắn để teo hơn nữa hồ quang plasma, dẫn đến cắt sạch hơn với các góc độ côn rất thấp và đường cưa nhỏ.

 

Gửi bình luận: