Bài giảng Công nghệ gia công tiên tiến: Chương 5.4 - ThS. Phạm Thanh Cường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GIẢNG DẠY: GV. THS PHẠM THANH CƯỜNG Mobile: 0968 315 333 Email: phamcuongtnut@gmail.com

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TIÊN TIẾN

Chương 1: Tổng quan về các PPGC tiên tiến

Chương 2: Các phương pháp gia công cơ

Chương 3: Các phương pháp gia công hóa

Chương 4: Các phương pháp gia công điện hóa

Chương 5: Các phương pháp gia công nhiệt

CHÖÔNG 5 PHÖÔNG PHAÙP GIA COÂNG NHIEÄT

E. PHÖÔNG PHAÙP GIA COÂNG PLASMA

Plasma Arc Cutting - PAC

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

NOÄI DUNG CHÍNH

1. Khaùi nieäm

2. Nguyeân lí gia coâng

3. Cô sôû lyù thuyeát

4. Thieát bò vaø duïng cuï

5. Caùc thoâng soá coâng ngheä

6. Ñaëc ñieåm vaø phaïm vi öùng duïng

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

1. Khaùi nieäm

Caùc daïng toàn taïi

cuûa vaät chaát

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Plasma laø gì?

Plasma laø moät traïng thaùi toàn taïi cuûa vaät chaát,

trong ñoù vaät chaát bò ion hoùa maïnh nhôø naêng löôïng

nhieät, taïo ra doøng caùc phaân töû, nguyeân töû, ion vaø

ñieän töû chuyeån ñoäng töï do vaø daãn ñieän.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Coù 2 loaïi Plasma:

+ Plasma nguoäi laø plasma ñöôïc hình thaønh nhôø söï ion hoùa vaät chaát döïa treân vieäc tieáp nhaän naêng löôïng töø caùc doøng vaät chaát beân ngoaøi. (VD: böùc xaï ñieän töø)

+ Plasma noùng laø plasma ñöôïc hình thaønh do söï ion hoùa vaät chaát döïa treân va chaïm nhieät giöõa caùc phaân töû hay nguyeân töû ôû nhieät ñoä cao

Ñaëc ñieåm chung laø plasma coù theå daãn ñieän.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Gia coâng baèng Plasma

Gia coâng baèng Plasma laø phöông phaùp gia coâng

nhieät, trong ñoù quaù trình boùc taùch vaät lieäu laø quaù

trình noùng chaûy cuïc boä kim loaïi döïa treân taùc duïng

nhieät cuûa doøng plasma leân beà maët chi tieát gia coâng.

Kim loaïi noùng chaûy ñöôïc ñaåy ra nhôø aùp löïc khí neùn.

- Nhieät ñoä doøng plasma töø 10 0000C – 30 0000C

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

2. Nguyeân lí gia coâng

Sô ñoà nguyeân lí

gia coâng

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Nguyeân lí gia coâng

Moät doøng khí (H2, N2, Argon) ñöôïc thoåi vôùi toác ñoä cao qua voøi phun. Hoà quang ñieän ion hoùa doøng khí laøm phaùt sinh doøng plasma. Doøng plasma ñöôïc phoùng giöõa 2 ñieän cöïc.

Doøng plasma ñöôïc thu heïp bôûi ñaàu voøi phun taïo thaønh tia plasma taùc duïng leân vuøng gia coâng. Vôùi vaän toác vaø nhieät ñoä raát cao, tia plasma laøm noùng chaûy vaät lieäu vaø thoåi chuùng ra khoûi vuøng caét nhôø aùp löïc khí neùn.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Khi tín hieäu khôûi ñoäng ñöôïc göûi tôùi nguoàn coâng suaát DC, xuaát hieän ñieän aùp maïch hôû vaø khí toác ñoä cao phun ñeán voøi phun

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Sau khi coù luoàng khí oån ñònh, maïch taàn soá cao (HF) ñöôïc kích hoaït. HF phoùng hoà quang giöõa ñieän cöïc vaø ñaàu phun beân trong moû vaø hoà quang laøm cho khí thoåi qua ñoù bò ion hoùa.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Khí daãn ñieän taïo neân doøng ñieän giöõa ñieän cöïc vaø ñaàu

phun vaø keát quaû laø hình thaønh hoà quang moài (pilot arc). Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Khi hoà quang moài tieáp xuùc vôùi vaät caét, hoà quang plasma hình thaønh giöõa ñieän cöïc vaø vaät caét. Hoà quang plasma laøm noùng chaûy KL, luoàng khí toác ñoä cao thoåi ñi kim loaïi noùng chaûy, taïo quaù trình caét KL. Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

3. Cô sôû lyù thuyeát cuûa gia coâng plasma

- PP Gia coâng baèng plasma döïa treân cô sôû lyù

thuyeát cuûa PP gia coâng nhieät.

- Döïa treân nguyeân lí vaø tính chaát cuûa doøng plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

3. Duïng cuï thieát bò

Heä thoáng gia coâng plasma goàm:

- Nguoàn ñieän

- Heä thoáng taïo hoà quang - plasma

- Heä thoáng laøm maùt, theä thoáng caáp khí

- Heä thoáng ñieàu khieån: ñieàu khieån chuyeån ñoäng ñaàu

phun, baøn maùy, ñieàu khí caáp khí, caáp ñieän

- Ñaàu phun vaø voøi phun plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Heä thoáng gia coâng plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu phun plasma

Ñaàu phun plasma goàm ñieän cöïc catot (vonfram) vaø

voøi phun.

Ñaàu phun plasma coù 3 loaïi:

+ Ñaàu phun hoà quang tröïc tieáp

+ Ñaàu phun hoà quang giaùn tieáp

+ Ñaàu phun hoà quang keát hôïp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu phun hoà quang tröïc tieáp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu phun hoà quang giaùn tieáp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu phun hoà quang keát hôïp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Phaân loaïi theo soá ñöôøng caáp khí

Ñaàu phun plasma coù 2 loaïi:

+ Ñaàu phun hoà quang 1 ñöôøng khí

+ Ñaàu phun hoà quang 2 ñöôøng khí

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu phun plasma 1 ñöôøng khí

Gas

Hình aûnh cuûa Benedict, 1978 Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu phun plasma 2 ñöôøng khí

Hình aûnh cuûa Benedict, 1978

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu phun plasma 2 ñöôøng khí

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

4. Caùc kieåu heä thoáng plasma

a. Heä thoáng plasma coù khí hoaëc nöôùc baûo veä

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Heä thoáng plasma duøng nöôùc baûo veä

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Heä thoáng plasma duøng nöôùc baûo veä

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Heä thoáng plasma duøng nöôùc baûo veä

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Heä thoáng plasma duøng khí baûo veä

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Heä thoáng plasma duøng khí baûo veä

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Gia coâng plasma coù baûo veä baèng nöôùc, hoaëc khí

phun bao quanh hoà quang plasma, giuùp chieàu roäng

vuøng caét giaûm xuoáng vaø chaát löôïng gia coâng taêng

leân.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

b. Heä thoáng gia coâng hoà quang plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

- Heä thoáng gia coâng hoà quang plasma: chi tieát gia

coâng ñoùng vaøo troø laø dieänd cöïc, plasma taïo ra coù nhieät ñoä 30 0000c, gaây taùc duïng moøn caû ñieän cöïc vaø

chi tieát gia coâng.

- Toác ñoä truyeàn nhieät raát cao, neân pp gia coâng naøy

coù hieäu suaát cao vaø duøng ñeå gia coâng kim loaïi.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

c. Heä thoáng gia coâng baèng tia plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

- Heä thoáng gia coâng tia plasma, chi tieát khoâng ñoùng

vai troø ñieän cöïc.

- Tia plasma taïo nhieät ñoä tôùi 16.0000C

- PP naøy thích hôïp vôùi gc vaät lieäu khoâng daãn ñieän.

Tuy nhieân, do löôïng nhieät lôùn bò maát ñi do nöôùc

laøm maùt, gia coâng baèng tia plasma coù hieäu suaát

thaáp.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

4. Caùc öùng duïng gia coâng cuûa plasma

Gia coâng plasma ñöôïc öùng duïng trong nhieàu

thieát bò gia coâng nhö tieän, haøn, caét. Nhöng caét vaãn

laø phoå bieán nhaát.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

4.1. Tieän plasma

Tieän baèng plasma laø phöông phaùp gia coâng tieän duøng tia

plasma cöïc maïnh, maät ñoä taäp trung cao laøm noùng chaûy beà

maët gia coâng, ñoàng thôøi ñoäng naêng giuùp ñaåy kim loaïi noùng

chaûy ra khoûi vuøng gia coâng.

PP tieän baèng plasma, caùc chuyeån ñoäng cuûa chi tieát, gaù

ñaët... gioáng trong gia coâng tieän truyeàn thoáng. Chæ khaùc

duïng cuï caét laø ñaàu phun plasma. Khí söû duïng thöôøng laø

argon vaø Hidro

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Sô ñoà nguyeân lí tieän plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Sô ñoà nguyeân lí tieän plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Tieän plasma, thöôøng duøng ñaàu phun hoà quang, goùc nghieâng cuûa ñaàu phun vôùi truïc chi tieát khoaûng 600

600

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Vò trí töông ñoái cuûa ñaàu phun Plasma vôùi chi tieát

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maùy tieän plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maùy tieän plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Caùc thoâng soá coâng ngheä khi tieän Plasma

Toác ñoä: V

Ñoä tieán voøi phun: e

Cöôøng ñoä doøng ñieän: I

Ñieán aùp: U

Löu löôïng khí: Q

Goùc ñaët voøi phun: a

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Phaïm vi öùng duïng Tieän plasma

- Duøng ñeå tieän tinh, thoâ

- Tieän hôïp kim Ni, theùp chòu nhieät, theùp khoâng gæ

ñaëc bieät cöùng

- Khoù tieän nhoâm, ñoàng, theùp caùcbon

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

4.2. Haøn plasma

Haøn plasma laø PP haøn kim loaïi trong ñoù tia plasma ñöôïc duøng ñeå nung chaûy kim loaïi maø khoâng caàn theâm baát cöù chaát phuï khaùc naøo.

a. Haøn tích plasma

b. Haøn plasma Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaëc ñieåm haøn plasma

Haøn plasma coù theå haøn kim loaïi ñoä daøy khaùc

nhau, caùc chi tieát cong, ñoä daøi lieân tuïc, moái haøn ñeïp

Haøn plasma haøn ñöôïc theùp khoâng gæ, theùp chòu

nhieät, tiaatn,vaøng, baïc, ñoàng

Khí thöôøng duøng: Argon, Argon +H2, Argon +N2

Coù theå haøn vaät lieäu khoâng daãn ñieän baèng caùch

duøng pp taïo hoà quang giaùn tieáp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Loã khoùa khi haøn plasma

Tia plasma coù aùp

löïc neùn lôùn => taïo ra

“loã khoùa” – Keyhole.

Loã khoùa giuùp tia

plasma xuyeân saâu,

giuùp moái haøn ngaáu

hôn, ñeïp hôn.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

* Vôùi haøn tig plasma

Söû duïng moû haøn loã raát nhoû, hoà quang heïp, naêng

löôïng taäp trung treân 1 dieän tích raát nhoû, neân moái

haøn ñeïp, ngaáu

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Thieát bò haøn plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maùy haøn, caét plasma baêng tay

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Öu nhöôïc ñieåm haøn plasma

- Haøn ñöôïc nhieàu loaïi vaät lieäu, keå caû vaät lieäu khoâng

daãn ñieän

- Khoâng ñoäc haïi

- Coù theå gia coâng toác ñoä cao, hình daùng phöùc taïp

- Moái haøn ñeïp, ñeàu, ngaáu, ít xæ vaø bavia

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Nhöôïc ñieåm haøn plasma

- Thieát bò coù giaù thaønh cao.

- Ñaàu phun coù tuoåi thoï ngaén.

- Thôï haøn phaûi hieåu bieát saâu veà quaù trình haøn

- Tieâu thuï nhieàu khí trô.

- Caáu truùc beà maët chi tieát bò phaù huûy, bieán ñoåi do

nhieät

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Phaïm phi öùng duïng haøn plasma

- Haøn oáng theùp khoâng gæ vaø oáng titan (ñöôøng haøn doïc).

- Haøn heä thoáng oáng chòu nhieät vaø chòu aùp löïc cao.

- Haøn caùc boä phaän cuûa ñoäng cô turbine.

- Haøn daøn oáng laøm vieäc ôû nhieät ñoä thaáp vaø chòu aùp löïc cao.

- Haøn caùc taám kim loaïi raát moûng, daây ñöôøng kính nhoû.

- Haøn caùc boä loïc löôùi daây maûnh, haøn giaùp moái daây nhoû.

- Haøn voû boäp rôle, thuøng aùp löïc thaønh moûng.

- Haøn caùc boä phaän oâng chaân khoâng.

- Haøn caùc keát noái cuûa caëp nhieät ñieän.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

4.3. Caét baèng tia plasma

Haàu heát öùng duïng gia coâng baèng plasma laø gia

coâng caét kim loaïi.

PP caét thoâng thöôøng (caét baèng oxy, caét hoà quang

ñieän) chæ caét ñöôïc theùp cacbon thaáp vaø theùp hôïp

kim thaáp, khoâng theå caét gang, theùp hôïp kim cao,

nhoâm, ñoàng vaø caùc hôïp kim cuûa chuùng.

Caét baèng tia plasma giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà naøy

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Caét plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Caét plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

a. Khaùi nieäm

Caét baèng tia plasma laø PPGC nhieät duøng doøng plasma coù nhieät ñoä töø 10.000- 14.000 0c ñeå caét kim

loaïi baèng caùch laøm kim loaïi noùng chaûy cuïc boä taïi vò

trí caét vaø ñaåy phaàn kim loaïi noùng chaûy ra ngoaøi

baèng aùp löïc doøng khí.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

b. Nguyeân lí caét baèng tia plasma

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Quaù trình caét baèng tia plasma goàm 2 giai ñoaïn

- Gñ 1: doøng khí noùng laøm noùng chaûy vaø xuyeân

thuûng vaät lieäu

- Gñ 2: ñaàu phun plasma ñöôïc dòch chuyeån baèng heä

thoáng ñieàu khieån ñeå caét vaät lieäu.

Caét baèng tia plasma coù theå söû duïng caét haàu heát

caùc kim loaïi daãn ñieän, theùp cacbon, theùp khoâng gæ,

nhoâm,..

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

c. Duïng cuï, thieát bò * Thieát bò caét plasma coù 2 loaïi:

- Thieát bò ñieàu khieån caét baèng tay

- Thieát bò ñieàukhieån CNC

* Caáu taïo chung:

- Nguoàn ñieän

- Heä thoáng ñieàu khieån

- Heä thoáng laøm maùt

- Moû caét.

- Nguoàn cung caáp khí taïo plasma.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaëc ñieåm quaù trình caét plasma

- Khí caét thöôøng duøng:Argon, Hidro, Nito

- Ñieän cöïc: Vonfram nguyeân chaát

- Ñieän cöïc vaø voøi ñöôïc laøm maùt baèng nöôùc hoaëc khí

- Coù theå duøng voøi 1 loã hay nhieàu loã, voøi nhieàu loã

chaát löôïng beà maët toát hôn. Mieäng voøi caøng lôùn thì

doøng ñieän cuõng phaûi lôùn

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Tốc độ cắt

9000 : 12000 : 24000 30 ~ 9000 mm/phút

Maùy caét PLASMA CNC AMG

Tốc độ cắt Plasma Tốc độ cắt lửa

30 ~ 1500 mm/phút ±0.2 mm/10M

Định vị chính xác

±0.1 mm

Lặp lại chính xác

Chiều rộng rãnh

2000 : 3000 : 4000 : 5000 : 6000 : 7000 : 9000 : 12000

Chiều rộng cắt

1550 : 2500 : 3200 : 4200 : 5100 : 6100 : 8100 : 11000

Chiều rộng tổng thể

Chiều rộng rãnh +750mm

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Moû caét plasma baèng tay va maùy

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Moû caét plasma baèng tay vaø caét maùy

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Caáu taïo moû caét plasma

1. Drag Dhield: Chuïp baûo veä voøi phun,

coù theå ñöôïc trang bò treân caùc maùy caét

plasma moài cao taàn. Noù taïo khoaûng caùch

an toaøn cho voøi phun khoûi tieáp xuùc taám

caét, keùo daøi tuoåi thoï voøi phun.

2. Retaining cap: Chuïp söù, coá ñònh ñieän

cöïc, taïo khoang kín khí quang ñieän cöïc.

3. Nozzle: Voøi phun.

4. Orifice: Loã thoaùt doøng plasma treân voøi

phun.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Caáu taïo moû caét plasma

5. Electrode: Ñieän cöïc, cuøng vôùi voøi

phun chuyeån doøng khoâng khí

thaønh

doøng caét plasma.

6. Swirl ring: Söù chia khí, giuùp taïo ra

doøng khí cuoän quanh ñieän cöïc.

7. Rubber ring: Voøng cao su ñaûm baûo

moû ñöôïc kín khí.

8. Handle: Tay caàm cung caáp doøng

ñieän, khí plasma, khí vaø nöôùc baûo veä.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñieän cöïc voøi phun

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maùy caét plasma baèng tay

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Heä thoáng caét plasma giaùn tieáp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

d. Caùc thoâng soá coâng ngheä caét plasma

- Ñieän aùp hoà quang: ñieân aùp töøø 120- 200V

- Cöôøng ñoä doøng ñieän cuûa nguoàn

- Toác ñoä caét

- Khoaûng caùch töø ñaàu phun ñeán chi tieát gia coâng

- Vuøng aûnh höôûng nhieät vaø chaát löôïng veát caét

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

* Ñieän aùp hoà quang

- Ñieän aùp hoà quang thaáp hôn ñieän aùp khoâng taûi

- Ñieän aùp khi caét taám moûng: töø 120- 200V

- Ñieän aùp khi caét taám daøy: 400V

- Ñieän aùp khoâng taûi:500v

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Baûng ñieän aùp vaø ñoä daøy caét cöïc ñaïi (mm)

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Baûng ñieän aùp vaø ñoä daøy caét cöïc ñaïi (mm)

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

* Cöôøng ñoä doøng ñieän cuûa nguoàn

- Cöôøng ñoä doøng ñieän cuûa nguoàn quyeát ñònh hieäu

quaû kinh teá trong quaù trình gia coâng.

- Choïn cöôøng ñoä doøng ñieän ta phaûi döïa vaøo kính thöôùc sô boä cuûa catot hay ñöôøng kính mieäng voøi phun cuûa ñaàu phaùt tia plasma.

- Doøng ñieän cuûa caùc thieát bò töø 70-1000A

- Thieát bò caét baèng tay: ñieän aùp 120-200V, doøng

ñieän 70-100A vaø toác ñoä caét thaáp.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Cöôøng ñoä doøng, ñöôøng kính catot vaø voøi phun

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Cöôøng ñoä doøng, ñöôøng kính catot vaø voøi phun

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

* Toác ñoä caét

Toác ñoä caét phuï thuoäc chieàu daøy lôùp caét. Chieàu

daøy lôùp caét nhoû thì toác ñoä caét taêng leân vaø ngöôïc laïi.

Khi gia coâng theùp ít cacbon coù beà daøy lôùp caét

1,5mm thì toác ñoä caét ñaït tôùi 20mm/phuùt.

Toác ñoä caét doïc nhoâm ñatï 0,128m/s

Toác ñoä caét doïc theùp ñatï 0,085m/s

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

* Toác ñoä caét

Toác ñoä caét tæ leä vôùi naêng löôïng doøng plasma, phuï

thuoäc doøng ñieän, ñieän aùp, loaïi khí taïo plasma

Toác ñoä caét taêng -> naêng suaát gia coâng taêng

Ñeå caét ñöôïc chieàu daøy lôùn, caàn taêng naêng löôïng

doøng plasma giaûm toác ñoä caét.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

* Khoaûng caùch ñaàu phun ñeán chi tieát

Khoaûng caùch

gia coâng: a

a = 2 - 5mm

a

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

* Vuøng aûnh höôûng nhieät vaø chaát löôïng veát caét

Caáu truùc thay ñoåi tuøy theo kim loaïi vaø chieàu daøy caét:

Theùp cacbon thaáp thöôïng bò taêng ñoä cöùng, vuøng aûnh

höôûng nhieät töø 0,2-0,3mm.

Theùp chöùa 13%Cr vuøng aûnh höôûng nhieät roäng

2+3mm.

Nhoâm vuøng aûnh höôûng khoâng thay ñoåi caáu truùc

nhöng giöõa ranh giôùi caùc haït xuaât hieän roã vaø chaûy vôùi

chieàu saâu tôùi 0,3mm.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Chaát löôïng veát caét

Chaát löôïng veát caét phuï thuoäc cöôøng doä doøng ñieän,

khí söû duïng, toác ñoä caét vaø khoaûng caùch gia coâng.

Neâu doøng quaù lôùn thì meùp caét bò chaùy vaø baén toùe,

chieàu roäng veát caét vaø vuøng aûnh höôûng nhieät taêng.

Khi söû duïng cheá ñoä caét thích hôïp thì meùp caùt phaúng

vaø khoâng saàn suøi. Caïnh caét bò nghieâng moät goùc 5-200

Ñeå taïo veát caét vuoâng goùc caàn giaûm toác ñoä caét, khi ñoù veát caét seõ roäng. Chieàu roäng veát caét thoâng thöôøng töø 7- lOmm ôû phía treân vaø 5-8mm ôû phía döôùi.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

e. Öu, nhöôïc ñieåm vaø phaïm vi öùng duïng

* Öu ñieåm:

- Caét plasma coù tính vaïn naêng cao, caét ñöôïc baát kyø

kim loaïi naøo, hình daïng phöùc taïp

- Toâc ñoä caét lôùn vaø caùc veát nöùt treân beà maët khoâng

lôùn, cho naêng suaát cao.

- Deã daøng keát hôïp vôùi caùc maùy töï ñoäng- CNC.

- Ít ñoäc haïi, ít chaát thaûi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Nhöôïc ñieåm

- Beà maët nhaùm cao, ÑCX thaáp

- Caáu truùc beà maët bò phaù huûy, bieán ñoåi

- Khi caét ñöùt chieàu daøy toái ña phuï thuoäc coâng suaát

maùy caét

- Thieát bò phöùc taïp vaø ñaét tieàn.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Phaïm vi öùng duïng caét plasma

- Caét caùc vaät lieäu daãn ñieän cöùng, caùc kim loaïi ñaëc bieät

vôùi toác ñoä cao.

- Caét theùp khoâng gæ vaø nhoâm, theùp, hôïp kim theùp, titan,

ñoàng vaø haàu heát caùc kim loaïi vôùi toác ñoä nhanh vaø saïch.

- Caét lôùp, caét taám xieân, caét hình vaø ñuïc loã.

- Coù theå caét plasma döôùi nöôùc.

- Coâng ngheä plasma ñöôïc söû duïng trong nhieàu lónh vöïc

nhö taøu bieån, hoaù hoïc, haït nhaân, taøu ngaàm./.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT