Các dạng nguồn cắt của máy cắt plasma

Với quá trình phát triển hơn nửa thế kỷ, công nghệ cắt Plasma đã trải qua 5 thế hệ để đáp ứng những nhu cầu cắt từ đơn giản cho đến phức tạp. Dưới đây là phân loại một số các dạng nguồn cắt Plasma phổ biến.

Cắt Plasma thông thường

Quá trình này thường sử dụng duy nhất một loại khí (khí nén hoặc Nito) cho khí tạo Plasma và khí làm mát. Hầu hết các hệ thống đó có công suất dưới 100A, dùng để cắt vật liệu dày dưới 15mm. Các máy cắt Plasma này chủ yếu dùng để cắt bằng tay.

Cắt Plasma hai đường khí

Máy cắt này dùng hai đường khí; một để tạo tia Plasma và một loại dùng cho khí bảo vệ. Khí bảo vệ được dùng để vùng cắt tránh khỏi tác dụng trong không khí (vết cắt không bị Oxy hóa), tạo ra đường cắt sạch hơn. Đây được xem là loại phổ biến nhất, sự kết hợp giữa các loại khí khác nhau có thể cho ra chất lượng tốt nhất khi cắt vật liệu.

VD: Khi tiến hành cắt thép Carbon nên dùng khí tạo Plasma là Oxy, khí bảo vệ là khí nén thì sẽ cho chất lượng đường cắt tốt nhất. Đối với cắt Inox thì dùng khí tạo Plasma là hỗn hợp bao gồm 95% Nito + 5% Hydro, sử dụng khí bảo vệ là Nito thì đường cắt sẽ đẹp hơn và không bị cháy đen như dùng khí nén.

Bên cạnh đó, còn có loại nguồn cắt Plasma 2 đường khí và được giải nhiệt bằng nước. Trên bộ nguồn này ngoài 2 cổng để đưa vào 2 nguồn khí còn có thêm cả bồn chứa nước, bơm nước và hệ thống ống để bơm nước tuẩn hoàn đến làm mát cho điện cực. Nhờ vậy tuổi thọ của điện cực cao hơn là so với loại được làm mát bằng quạt khí.

Cắt Plasma với bảo vệ bằng nước

Đây được xem là một biến thể của máy cắt Plasma hai đường khí, lúc này nước được thay thế cho khí bảo vệ. Nó không chỉ làm tăng khả năng làm mát cho vòi phun và vật liệu mà còn làm cho chất lượng cắt được tốt hơn khi cắt Inox. Loại này thường chỉ dùng trong máy cắt CNC.

Cắt Plasma phun nước

Quá trình này chỉ sử dụng một khí duy nhất tạo ra Plasma và dùng nước toả tròn hoặc xoáy phun trực tiếp vào hồ quang nhằm cải thiện độ nén hồ quang, do đó mật độ hồ quang và nhiệt độ từ đó tăng lên. Quá trình này thường được sử dụng cho các bộ nguồn Plasma với công suất từ  260-750 A, cho chất lượng đường cắt cao hơn trên nhiều loại vật liệu và độ dày khác nhau. Quá trình này chỉ sửu dụng cho các ứng dụng cắt sử dụng máy CNC.

Do tia Plasma được tạo ra có hình dạng như là giọt nước nên đường cắt sẽ bị nghiêng khoảng từ 3 – 10 °, điều này tùy thuộc vào chất lượng của nguồn cắt plasma.

Cắt Plasma với độ phân giải cao – HD Plasma

Vài năm gần đây với sự ra đời của công nghệ máy cắt Plasma độ phân giải cao (HD Plasma) hay một số nhà sản xuất còn gọi là cắt Plasma chính xác (Precision Plasma) nhờ sử dụng từ trường (thường thấy ở trên máy của Nhật)  hoặc những đường khí phụ trợ (Assist Gas) để nén tia Plasma lại trước khi được ra khỏi đầu cắt (thường thấy ở máy của Mỹ hoặc Châu Âu), từ đó đã cải thiện rất nhiều chất lượng đường cắt. Trong một số trường hợp cũng có thể so sánh với phương pháp cắt Laser. Quá trình này chỉ dành cho những ứng dụng cắt sử dụng máy CNC. Để đạt được những ưu điểm của nguồn cắt HD Plasma, đòi hỏi cần phải có tính phối hợp cao giữa phần mềm CAM, bộ điều khiển máy CNC và bộ điều khiển độ cao đầu cắt; để chuyển đổi bản vẽ sang thành chương trình CNC. Gía thành nguồn cắt HD plasma hiện tại còn khá cao, một số bộ nguồn cắt HD Plasma 100A của Mỹ có giá lên đến 20 – 40 ngàn USD/bộ.