Khái niệm plasma và nguyên lý hoạt động của mỏ cắt plasma

Mai Dương – Plasma là tập hợp các hạt tích điện bao gồm số lượng tương đương các ion dương và các điện tử. Chúng có vài đặc tính của khí nhưng khác với khí là có tính dẫn điện tốt”. Sự ion hóa khí tạo ra các điện tử tự do và các ion dương giữa các nguyên tử khí. Khi điều này xảy ra, khí trở thành dẫn điện với khả năng mang dòng điện.

Một ví dụ của plasma được thấy trong tự nhiên là hiện tượng tia chớp thường hay xảy ra khi bầu trời có mưa giông. Giống như tia plasma phát ra từ mỏ plasma, tia chớp phóng từ vị trí này sang vị trí khác, giữa hai đám mây tích điện. Trong không gian hình thành tia chớp, các loại khí trong không trung là khí ion hóa, trở nên dẫn điện.

Nguyên lý hoạt động của mỏ cắt plasma

Cắt Plasma là quy trình sử dụng miệng đầu phun thích hợp để làm thắt lại luồng khí ion hóa có nhiệt độ rất cao, sao cho có thể sử dụng để làm nóng chảy và cắt đứt các kim loại dẫn điện.

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.