Máy cắt Plasma CNC là thiết bị quen thuộc với những doanh nghiệp trong ngành cơ khí. Sản phẩm kim loại được gia công bằng máy cắt Plasma có chất lượng vượt trội hơn những dòng máy cắt thông thường. Bài viết dưới đây giúp bạn hiểu rõ hơn về máy cắt CNC Plasma và những lưu ý cần biết khi sử dụng.

* Tổng quan về máy cắt Plasma CNC

• Máy cắt CNC Plasma là gì?

Khi ngành công nghiệp gia công kim loại chưa được ứng dụng rộng rãi, con người thường sử dụng mỏ cắt Oxy-Gas để cắt khắc các bề mặt vật liệu có độ cứng cao. Tuy nhiên, phương pháp này có tốc độ cắt chậm, rất khó để khống chế và điều chỉnh được ngọn lửa, chất lượng sản phẩm gia công hoàn toàn phụ thuộc vào trình độ tay nghề của người thợ. Với những nhược điểm này, phương pháp Oxy-Gas không thể chế tạo được những chi tiết máy có kích thước nhỏ và hình dáng phức tạp. 

Sự ra đời của máy cắt Plasma đã giải quyết được vấn đề trên. Các nhà khoa học đã nghiên cứu và phát hiện được, đường khí trơ khi đi qua hồ quang điện sẽ tạo ra chùm tia Plasma nhiệt độ cao. Tia Plasma truyền đến đầu cắt, hội tụ trên bề mặt vật liệu và đốt cháy kim loại trong thời gian ngắn. 

Mặt khác, Computer Numerical Control (CNC) là hệ thống lập trình tự động điều khiển bằng máy tính. Máy cắt Plasma CNC là thiết bị hoạt động dựa trên quá trình số hóa, hệ thống điều khiển tự động sẽ di chuyển mỏ cắt theo bản vẽ mẫu đã được cài đặt sẵn trên máy tính. Nhờ đó, loại máy cắt này có thể giúp quá trình cắt khắc kim loại trở nên nhanh chóng hơn nhưng vẫn đảm bảo được độ chính xác của sản phẩm cuối cùng. 

Công nghệ chế tạo máy cắt Plasma được chia thành 3 loại: Diode, Thyristor và Inverter. Trong đó, với ưu điểm gọn nhẹ, năng suất làm việc và chất lượng đường cắt cao, máy cắt Plasma Inverter là dòng máy được nhiều doanh nghiệp ưa chuộng. 

Máy cắt Plasma thường được sử dụng để cắt các tấm vật liệu kim loại như: Đồng, inox, nhôm, thép đen… Đặc biệt, loại máy cắt này còn có khả năng gia công kim loại với độ dày hơn 10mm với độ chính xác cao. 

• Cấu tạo máy cắt Plasma CNC

Hệ thống máy cắt Plasma bao gồm các bộ phận cơ bản: Bộ nguồn năng lượng, mạch khởi động hồ quang, đầu cắt. 

Bộ nguồn năng lượng: Sử dụng nguồn điện một chiều (240 - 400 VDC) để cung cấp năng lượng cho toàn bộ hệ thống máy cắt. Điện áp của dòng điện sẽ thay đổi tùy thuộc vào độ dày của tấm vật liệu cần cắt và tốc độ cắt. 

Mạch khởi động hồ quang: Điện áp xoay chiều (5000 - 10000V) với tần số 2MHz được tạo ra từ một bộ phát có tần số cao. Điện áp này được sử dụng cho quá trình ion hóa hỗn hợp khí trơ và tạo ra chùm tia Plasma bên trong đầu cắt. 

Đầu cắt: Bộ phận này chứa vòi phun và điện cực nén. Tại đây, tia Plasma sẽ được duy trì và phóng ra bên ngoài khi cần gia công sản phẩm. 

• Nguyên lý hoạt động

Hỗn hợp khí được sử dụng để tạo ra tia Plasma: Argon (32.5%), Hydro (17.5%), Nitơ (40%) và 10% không khí nén. Tùy vào vật liệu và sản phẩm cần cắt, hàm lượng của các loại khí trên có thể được điều chỉnh sao cho phù hợp. 

• Nguyên lý hoạt động: 

Bộ nguồn năng lượng được khởi động sẽ kích hoạt điện áp và dòng khí (không có tia hồ quang) truyền đến đầu cắt. Tia lửa điện tạo ra từ mạch khởi động hồ quang sẽ bị ion hóa và hình thành hồ quang Plasma. Nhiệt độ cao của hồ quang Plasma truyền đến đầu cắt và thoát ra bên ngoài sẽ làm nóng chảy kim loại, đồng thời thổi bay vật liệu từ phía dưới rãnh cắt. Đầu cắt của máy sẽ di chuyển theo bản vẽ đã được lập trình sẵn bằng hệ thống CNC. 

• Phân loại máy cắt Plasma 

Trên thị trường, máy cắt Plasma được chia thành 2 loại: Máy cắt tự động và máy cắt bán tự động. 

Máy cắt Plasma tự động: Loại máy cắt này được tích hợp công nghệ CNC điều khiển tự động bằng máy tính. Đây là dòng máy hiện đại, có tính tiện lợi cao và mang đến sự hài lòng cho các doanh nghiệp khi sử dụng. 

Máy cắt Plasma bán tự động: Không sử dụng hệ thống lập trình CNC, loại máy cắt này được điều khiển thủ công bởi các kỹ sư có kinh nghiệm. 

• So sánh máy cắt Plasma CNC và máy cắt khác

Máy cắt CNC Plasma là một trong những phương pháp gia công kim loại giúp các doanh nghiệp tiết kiệm được chi phí vận hành. Loại máy này có thể cắt được đa dạng vật liệu với tốc độ nhanh, đường cắt tốt, năng suất cao và đảm bảo độ chính xác. 

Mặt khác, phương pháp cắt gió đá và Oxy-Gas có thể cắt được tấm sắt dày, nhưng không thể gia công những sản phẩm từ vật liệu inox hoặc kim loại màu. Máy cắt tia nước có thể cắt được kim loại với tốc độ ổn định, tuy nhiên, chi phí đầu tư rất cao nên loại máy này chỉ được sử dụng khi cắt kính hoặc đá. 

Bên cạnh đó, so với máy cắt Plasma bán tự động truyền thống, máy cắt Plasma tự động CNC có nhiều ưu điểm nổi bật hơn như: 

• Chương trình được cài đặt tự động tùy thuộc vào nhiệt độ của môi trường xung quanh, bề mặt vật liệu cần cắt và mục đích sử dụng thiết bị. 
• Đầu cắt Plasma có tuổi thọ cao, không cần thay thế nhiều lần trong quá trình vận hành và sử dụng. 
• Cách sử dụng đơn giản, các doanh nghiệp chỉ cần kích hoạt chương trình và nhập thông số cơ bản, toàn bộ những công đoạn còn lại sẽ được hệ thống CNC tiến hành tự động. 
• Gia công sản phẩm kim loại với độ chính xác cao, đảm bảo chất lượng đồng nhất, các thông số được điều chỉnh phù hợp. 
• Tốc độ cắt được cải tiến kết hợp cùng CNC điều khiển tự động giúp các doanh nghiệp tiết kiệm được chi phí và thời gian vận hành hệ thống. 

* Ứng dụng của máy cắt Plasma CNC

• Gia công vật tư phục vụ cho ngành quảng cáo

Máy cắt Plasma tự động có thể cắt được những chi tiết nhỏ, tinh xảo trên biển quảng cáo. Bên cạnh đó, loại máy cắt này còn có thể cắt chữ kim loại theo bất kỳ hình dáng và kích thước nào, đáp ứng được yêu cầu của doanh nghiệp và khách hàng. Biển quảng cáo được sản xuất từ máy cắt Plasma có tính thẩm mỹ cao, thời gian cắt được rút ngắn đáng kể so với cách chế tạo thủ công. 

• Chế tạo đồ dùng nhà bếp

Bếp ăn gia đình hay bếp ăn công nghiệp đều sử dụng rất nhiều đồ vật chế tạo từ kim loại, đặc biệt là inox. Những sản phẩm này thường đòi hỏi rất cao về độ an toàn và tính tiện dụng. Bên cạnh đó, tia Plasma từ máy cắt CNC thân thiện với sức khỏe con người, đảm bảo tạo ra sản phẩm đáp ứng được những yêu cầu trên. 

• Sản xuất vách ngăn mỹ thuật, trang trí nội ngoại thất

Vách ngăn mỹ thuật và những vật dụng trang trí nội ngoại thất thường có hình dáng phức tạp, nhiều chi tiết cầu kỳ, cần sử dụng công nghệ cắt hiện đại để gia công. Các sản phẩm phổ biến: Khung chắn cầu thang, vách ngăn nghệ thuật, tấm chắn ban công ngoài trời, thang máy…

* Lưu ý cần biết khi sử dụng máy cắt Plasma CNC

• Kiểm tra định kỳ hệ thống máy cắt và thay thế phụ kiện mới

Một trong những sai lầm rất nhiều doanh nghiệp mắc phải khi sử dụng máy cắt kim loại là không quan tâm đến việc bảo dưỡng, bảo trì hệ thống. Điều này dẫn đến nhiều hậu quả nặng nề như: Các phụ kiện và chi tiết máy bị hao mòn theo thời gian, chất lượng gia công không còn chính xác và hiệu quả như lúc ban đầu, năng suất làm việc giảm… 

Đầu cắt Plasma là bộ phận dễ bị hao mòn nhất trên toàn bộ hệ thống máy cắt. Các doanh nghiệp cần nhanh chóng thay thế phụ kiện này nếu phát hiện những dấu hiệu bất thường liên quan đến âm thanh phát ra khi cắt, chiều cao mỏ cắt và màu sắc hồ quang điện. 

Để máy cắt Plasma tự động vận hành hiệu quả trong suốt quá trình sử dụng, các doanh nghiệp cần sắp xếp kỹ thuật viên có kinh nghiệm tiến hành kiểm tra định kỳ và tiến hành sửa chữa, thay thế phụ kiện mới nếu cần thiết. 

• Chọn thời điểm thích hợp để thay thế phụ kiện

Máy cắt Plasma CNC có yêu cầu rất khắt khe về chất lượng phụ kiện, đặc biệt là phần mỏ cắt. Các doanh nghiệp có thể thay mới phụ kiện này, tuy nhiên, thời điểm thay thế phải phù hợp, không được quá sớm hoặc quá trễ để hạn chế phát sinh lỗi kỹ thuật ngoài ý muốn. 

Cụ thể, trước khi quyết định thay mới mỏ cắt hoặc bất kỳ phụ kiện nào khác trong hệ thống máy cắt, các doanh nghiệp cần thực hiện một vài kiểm tra: Kiểm tra mức độ hao mòn của Bép cắt Plasma, vòng đệm; kiểm tra điện cực và vòng xoáy khí; kiểm tra chụp bảo vệ… 

• Cài đặt thông số và sử dụng phụ kiện chính xác

Các doanh nghiệp cần linh hoạt trong việc thay đổi phụ kiện cắt sao cho phù hợp với vật liệu kim loại cần cắt. Nếu sử dụng phụ kiện cắt không đúng, tuổi thọ của máy cắt Plasma CNC sẽ giảm dần, chất lượng đường cắt cũng không ổn định. 

Bên cạnh đó, bạn cần chú ý điều chỉnh cường độ dòng điện. Để có được sản phẩm gia công chất lượng, đảm bảo độ bền tốt nhất cho hệ thống máy cắt, cường độ dòng điện phải đạt mức 95% chỉ số quy định của Bép cắt. Nếu cường độ dòng điện quá thấp, mạch cắt không ổn định, dẫn đến đường cắt xấu. Ngược lại, cường độ dòng điện quá cao sẽ rất khó khống chế, Bép cắt dễ bị hỏng. 

• Lắp ráp máy cắt đúng cách

Toàn bộ những phụ kiện bên trong mỏ cắt cần được lắp ráp một cách chính xác và phải đảm bảo vừa khít, không có bất kỳ khe hở nào. Từ đó, đầu cắt sẽ tiếp xúc với dòng điện tốt hơn, dòng khí được lưu thông ổn định. Nếu cần thay thế phụ kiện mới, hãy giữ vật liệu tiêu hao trong môi trường kín, hạn chế tối đa bụi bẩn. 

• Kiểm tra dung dịch làm mát và lưu lượng khí

Áp suất, dung dịch làm mát và lưu lượng khí là những yếu tố đóng vai trò quan trọng, việc kiểm tra cần được thực hiện mỗi ngày. Nhờ đó, các doanh nghiệp sẽ kịp thời bổ sung, tránh tình trạng phụ kiện hư hỏng và tuổi thọ của máy cắt bị giảm do hệ thống làm mát không hoạt động. Ngoài ra, dung dịch làm mát cạn kiệt còn dẫn đến nhiều hậu quả nặng nề như: Máy bơm bị hao mòn, tắc bộ lọc, hệ thống máy cắt bị lỗi…

• Đảm bảo tốc độ cắt ổn định

Tốc độ cắt ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng đường cắt và tính thẩm mỹ của sản phẩm cần gia công. Nếu tốc độ cắt quá chậm, mảnh cắt sẽ xuất hiện nhiều thành phần phi kim loại (xỉ) tích tụ bên dưới mạch cắt. 

Mặt khác, tốc độ cắt quá nhanh khiến cạnh cắt bị vát, độ bù mạch cắt hẹp, dưới mạch cắt có nhiều xỉ. Lượng xỉ sinh ra trong quá trình này rất khó để loại bỏ nếu chỉ sử dụng những phương pháp gia công thông thường. 

Thế nên, để hạn chế sự xuất hiện của các thành phần phi kim loại xuống mức thấp nhất, tạo ra mạch cắt sạch, đường cắt đẹp và đều, sản phẩm có tính thẩm mỹ cao... các doanh nghiệp cần điều chỉnh tốc độ cắt chính xác. 

Đảm bảo tốc độ cắt ổn định cho máy cắt Plasma CNC

* Chọn mua máy cắt Plasma CNC tại Đà Nẵng

• Nguyên tắc cần biết trước khi chọn mua máy cắt CNC Plasma:

Các doanh nghiệp đang có ý định đầu tư cho hệ thống máy cắt Plasma tự động cần chú ý đến những nguyên tắc sau: 

Tia Plasma tạo ra trong quá trình máy cắt vận hành thường sinh ra lượng khói khá lớn. Khói này chứa rất nhiều hợp chất gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Để triệt tiêu bụi bẩn và giảm lượng khói độc, các doanh nghiệp nên chuẩn bị bể chứa nước gần khu vực làm việc của máy cắt. 

Chất lượng máy cắt quyết định đến chất lượng của sản phẩm cần gia công. Thế nên, các doanh nghiệp không nên chọn mua những dòng máy cắt có mức giá quá rẻ so với mặt bằng chung của thị trường. Máy cắt Plasma kém chất lượng chỉ sử dụng được trong thời gian ngắn, năng suất làm việc không cao, độ chính xác thấp, sản phẩm gia công không đồng nhất. 

Bên cạnh đó, bạn hãy trang bị thêm máy tính công nghiệp khi sử dụng máy cắt CNC Plasma. Thiết bị này sẽ giúp hệ thống lập trình CNC hoạt động với hiệu quả tốt nhất. Ngoài ra, để tránh trường hợp mỏ cắt Plasma bị gãy bất ngờ trong quá trình cắt, các doanh nghiệp nên đầu tư thêm thiết bị bảo vệ cho bộ phận này. 

* Các dòng máy cắt Plasma CNC 2 ray được ưa chuộng 

• Máy cắt Bruco BHC series 3000/4000

Thông số kỹ thuật: 

• Tốc độ không tải: 0-12000mm/phút
• Tốc độ cắt: Tùy thuộc nguồn cắt
• Độ dày cắt tối đa: Tùy thuộc nguồn cắt
• Khoảng cách điều chỉnh chiều cao của mỏ cắt: 200mm
• Khí cắt: Acetylene, propan, khí lỏng
• Nguồn điện: 3 pha /380V/50Hz
• Độ chính xác cơ khí: Đường ray chính: 0.4mm/10000mm; Đường ray phụ: 1mm/20000mm; Mặt phẳng của hai đường ray: ±0.2mm/1000mm
• Độ chính xác lặp lại: ≤ 0.2mm

Hệ thống điều khiển CNC HYCC-M3