Bép cắt plasma là bộ phận quan trọng của mỏ cắt plasma, có nhiệm vụ tập trung luồng khí ion hóa thành plasma với nhiệt độ từ 10.000°C đến 30.000°C để cắt kim loại.

Linh kiện này được chế tạo từ 3 vật liệu chính: đồng và hợp kim đồng (cho thân bép), hafnium hoặc tungsten (cho điện cực), và gốm sứ (cho vòng cách điện). Đảm bảo vai trò giúp tạo và định hình tia plasma, kiểm soát chất lượng, tốc độ cắt và bảo vệ an toàn cho quá trình cắt.

Cấu tạo bép cắt plasma gồm: Lỗ phun, thân bép cắt, điện cực, vòng xoáy khí, nắp giữ/ chụp bảo vệ. 3 tiêu chí chính phân loại bép cắt plasma là: dòng máy (P80, P120, P150, AG60), chuẩn kết nối (vặn ren, gài/kẹp nhanh) và ứng dụng (cắt CNC, cắt tay, cắt thép dày, cắt tấm mỏng).

Để chọn bép cắt plasma tối ưu, cần xem xét 5 yếu tố chính: dòng cắt máy, loại khí và áp suất, độ dày vật liệu, thương hiệu bép cắt, và kiểu mỏ cắt. Ưu tiên mua bép cắt từ các thương hiệu uy tín, phổ biến như Hypertherm (Mỹ), Sunshine (Hàn Quốc), P80 của Black Wolf (Trung Quốc).

Hãy cùng tìm hiểu chi tiết qua bài viết sau để đưa ra lựa chọn chính xác nhất!

Bép Cắt Plasma Là Gì?

Bép cắt plasma là bộ phận của mỏ cắt plasma, có nhiệm vụ tập trung luồng khí được ion hóa thành plasma với nhiệt độ cực cao (từ 10.000°C đến 30.000°C) để cắt xuyên qua và thổi bay kim loại nóng chảy. Linh kiện này được sản xuất từ đồng – hợp kim đồng, Hf/ W, gốm sứ.

Bép cắt có vai trò quan trọng trong việc tạo, định hình tia plasma, kiểm soát chất lượng và tốc độ cắt. Đồng thời, linh kiện này còn bảo vệ các bộ phận khác của mỏ cắt và duy trì an toàn trong quá trình vận hành.

1. Vật liệu chế tạo bép cắt

Bép cắt được sản xuất từ:

Đồng và hợp kim đồng: Đây là vật liệu chính cho thân bép cắt và một phần của điện cực, nhờ khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tuyệt vời, giúp tản nhiệt hiệu quả.
Hafnium (Hf) hoặc Vonfram (W): Dùng làm đầu phát xạ của điện cực. Các vật liệu này có nhiệt độ nóng chảy cực cao và khả năng phát xạ điện tử vượt trội, giúp ổn định hồ quang và kéo dài tuổi thọ điện cực.
Gốm sứ (Ceramic): Thường dùng cho vòng xoáy khí hoặc các bộ phận cách điện bên trong mỏ cắt, nhờ khả năng chịu nhiệt và cách điện tốt.

Sự kết hợp vật liệu này giúp bép cắt chịu được nhiệt độ lên đến 30.000°C và duy trì hoạt động ổn định trong 1.000-3.000 giờ sử dụng.

2. Vai trò của bép cắt

Bép cắt thực hiện 5 chức năng quan trọng sau:

Tạo và định hình tia plasma: Bép cắt chứa điện cực và ống dẫn khí, nơi khí được ion hóa và biến thành plasma. Thiết kế lỗ phun của bép cắt sẽ định hình dòng plasma, đảm bảo tia plasma tập trung và ổn định.
Kiểm soát chất lượng vết cắt: Kích thước lỗ phun, vật liệu chế tạo, và thiết kế của bép cắt ảnh hưởng trực tiếp đến độ mịn, độ chính xác và lượng xỉ bám trên vết cắt.
Ảnh hưởng đến tốc độ cắt: Bép cắt tối ưu giúp dòng plasma mạnh mẽ và ổn định, cho phép tốc độ cắt nhanh hơn, từ đó tăng năng suất gia công.
Bảo vệ các bộ phận khác: Bép cắt hoạt động như một lớp bảo vệ cho điện cực và các bộ phận bên trong mỏ cắt khỏi nhiệt độ cực cao và dòng chảy kim loại nóng chảy.
Đảm bảo an toàn: Một bép cắt hoạt động hiệu quả giúp quá trình cắt diễn ra ổn định, giảm thiểu rủi ro và tăng cường an toàn cho người vận hành.

Bép Cắt Plasma Có Cấu Tạo Ra Sao?

Bép cắt plasma gồm 5 bộ phận chính: lỗ phun, thân bép cắt, điện cực, vòng xoáy khí và nắp bảo vệ.

1. Lỗ phun (Orifice/Nozzle Tip)

Lỗ phun là lỗ thoát khí plasma chính, được gia công với độ chính xác cao và đường kính từ 0.8mm đến 2.5mm tùy theo dòng cắt. Linh kiện có dạng trụ hoặc côn nhẹ.

Chức năng:

Định hình và tập trung tia Plasma: Đây là chức năng quan trọng nhất. Lỗ phun có nhiệm vụ nén và tập trung luồng khí plasma thành một tia mảnh, có mật độ năng lượng cao để cắt vật liệu. Kích thước và hình dạng của lỗ phun quyết định độ dày và độ chính xác của vết cắt.
Kiểm soát dòng khí: Hướng dòng khí đi qua điện cực và ra ngoài một cách tối ưu.
Bảo vệ điện cực: Giúp bảo vệ đầu điện cực khỏi nhiệt độ quá cao và sự bắn ngược của kim loại nóng chảy.

Lỗ phun bị mòn trên 20% kích thước ban đầu sẽ làm giảm 30-50% chất lượng vết cắt, tạo ra đường cắt rộng hơn 0.5mm và tăng lượng xỉ bám.

2. Thân bép cắt (Nozzle Body/Retaining Cap)

Thân bép cắt là phần lớn nhất của bép cắt, thường làm bằng đồng hoặc hợp kim đồng để dẫn điện và tản nhiệt tốt. Thân bép chứa các rãnh dẫn khí và khoang chứa điện cực. Bộ phần này thường có các ren để lắp vào mỏ cắt.

Chức năng:

Dẫn điện: Dẫn điện từ nguồn tới lỗ phun để hình thành hồ quang.
Dẫn khí: Điều hướng dòng khí cắt đi qua điện cực và ra lỗ phun một cách chính xác.
Tản nhiệt: Giúp tản nhiệt sinh ra trong quá trình cắt, bảo vệ các bộ phận bên trong.
Giữ điện cực: Tạo không gian và giữ điện cực ở vị trí cố định, đảm bảo khoảng cách tối ưu giữa điện cực và lỗ phun.
Bảo vệ tổng thể: Che chắn các bộ phận bên trong mỏ cắt khỏi môi trường bên ngoài và các tia lửa, xỉ bắn ra.

3. Điện cực (Electrode)

Điện cực là một thanh đồng hoặc hợp kim đồng có gắn một đầu phát xạ bằng Hafnium (Hf) hoặc Tungsten (W) ở trung tâm. Hafnium được ưa chuộng trong cắt plasma vì chịu được nhiệt độ lên đến 2.233°C và có khả năng phát xạ điện tử vượt trội.

Chức năng:

Phát xạ điện tử: Là nơi phát ra các điện tử để khởi tạo và duy trì hồ quang plasma. Hafnium giúp tập trung điểm phóng điện, tạo ra hồ quang ổn định và mạnh mẽ.
Duy trì hồ quang: Giữ cho hồ quang plasma cháy liên tục và ổn định trong suốt quá trình cắt.

Đầu điện cực bị mòn, biến dạng hoặc nứt sẽ làm hồ quang không ổn định, gây ra vết cắt kém chất lượng, và có thể làm hỏng các bộ phận khác. Điện cực cần thay thế sau 200-500 lần đánh lửa hoặc khi đầu hafnium bị mòn sâu hơn 1.5mm để đảm bảo hồ quang ổn định.

4. Vòng xoáy khí (Swirl Ring/Gas Distributor)

Vòng xoáy khí là vòng nhỏ có các lỗ hoặc rãnh được thiết kế đặc biệt, thường làm bằng vật liệu gốm hoặc nhựa chịu nhiệt, đặt phía sau điện cực và trước lỗ phun.

Chức năng:

Tạo dòng khí xoáy: Ép dòng khí đi qua các lỗ hoặc rãnh theo một quỹ đạo xoáy ốc trước khi đến điện cực và lỗ phun. Dòng xoáy này giúp nén và ổn định tia plasma, làm cho nó mảnh và tập trung hơn.
Làm mát điện cực (gián tiếp): Dòng khí xoáy cũng góp phần làm mát điện cực và bép cắt.

Vòng xoáy khí bị hỏng hoặc tắc sẽ làm mất đi hiệu ứng xoáy, khiến tia plasma bị tản mát, giảm khả năng cắt và chất lượng vết cắt.

5. Nắp giữ/Chụp bảo vệ (Shield Cap/Retaining Cap)

Nắp giữ/Chụp bảo vệ (Shield Cap/Retaining Cap) là bộ phận ngoài cùng của mỏ cắt, thường được vặn vào thân bép cắt hoặc mỏ cắt. Nó có thể có nhiều lỗ nhỏ ở đầu để tạo luồng khí bảo vệ bên ngoài.

Chức năng:

Bảo vệ bép cắt: Che chắn bép cắt khỏi tia lửa, xỉ nóng chảy và các va chạm vật lý trong quá trình cắt.
Kiểm soát khoảng cách: Một số thiết kế có thể có chân hoặc vấu để duy trì khoảng cách tối ưu từ bép cắt đến vật liệu.
Hỗ trợ khí bảo vệ (nếu có): Đối với một số hệ thống, nắp bảo vệ có thể có các lỗ thoát khí để tạo ra luồng khí phụ trợ, giúp bảo vệ vết cắt khỏi quá trình oxy hóa hoặc làm mát vật liệu.

Phân Loại Bép Cắt Plasma Phổ Biến Hiện Nay

Bép cắt plasma được phân loại dựa trên 3 tiêu chí chính: mã mỏ cắt (P80, P120, P150, AG60), chuẩn kết nối (vặn ren, gài/kẹp nhanh) và ứng dụng (cắt CNC, cắt tay, cắt thép dày, cắt tấm mỏng).

1. Theo mã mỏ cắt (hoặc dòng máy)

Đây là cách phân loại phổ biến nhất, dựa trên mã hiệu của mỏ cắt Plasma mà bép cắt đó được thiết kế để sử dụng. Mỗi loại mỏ sẽ tương ứng với một dải dòng cắt và có bộ bép cắt riêng biệt.

P80: Được thiết kế cho máy cắt plasma có dòng định mức 80A, hoạt động hiệu quả trong dải 60-80A.
P120: Dành cho các máy có dòng cắt khoảng 80A đến 100A.
P150: Thường dùng cho các hệ thống công suất lớn, dòng cắt trên 150A.
AG60: Thường được sử dụng cho các máy cắt nhỏ hơn, với dòng cắt khoảng 40A đến 60A.

Trong cùng mã P80 có các kích thước lỗ phun: 1.1mm (cắt thép 3-6mm), 1.3mm (cắt thép 6-12mm), và 1.5mm (cắt thép 12-20mm).

2. Theo chuẩn kết nối

Cách này phân loại dựa trên cơ chế gắn bép cắt vào mỏ cắt:

Loại vặn ren: Phổ biến ở nhiều hãng, đặc biệt là các thương hiệu lớn như Hypertherm. Kiểu này đảm bảo kết nối chắc chắn.
Loại gài/kẹp/khóa nhanh: Thường thấy ở một số loại mỏ hoặc phụ kiện OEM/aftermarket. Ưu điểm là dễ dàng thay thế bép cắt nhanh chóng.

3. Theo ứng dụng

Cách phân loại này dựa trên mục đích sử dụng và đặc thù của công việc cắt:

Bép cắt cho CNC: Yêu cầu độ chính xác cao, thường có thiết kế đặc biệt (ví dụ: bép fine-cut) để tạo ra đường cắt tinh xảo, ít xỉ.
Bép cắt cho cắt tay: Cần bền bỉ, dễ thay thế và thường không đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối như cắt CNC.
Bép cắt thép dày: Có lỗ phun lớn hơn, chịu được dòng điện cao, thường đi kèm với các loại khí cắt mạnh như Oxy.
Bép cắt tấm mỏng: Có lỗ phun nhỏ, tạo ra đường cắt hẹp, giảm thiểu biến dạng nhiệt trên vật liệu mỏng.

Việc hiểu rõ các cách phân loại này sẽ giúp bạn dễ dàng lựa chọn đúng loại bép cắt, đảm bảo hiệu suất tối ưu và chất lượng sản phẩm gia công.

Tiêu Chí Quan Trọng Khi Lựa Chọn Bép Cắt Plasma Phù Hợp

5 tiêu chí quan trọng khi chọn bép cắt plasma: dòng cắt máy, loại khí và áp suất, độ dày vật liệu, thương hiệu bép cắt, và kiểu mỏ cắt.

1. Dòng cắt của máy plasma

Dòng cắt máy plasma là tiêu chí quan trọng hàng đầu. Mỗi loại bép cắt được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong một dải dòng điện (Amperage) nhất định của máy cắt Plasma.

Bép cắt được đánh số theo dòng hỗ trợ: 40A (cắt thép 3-8mm), 60A (cắt thép 6-15mm), 80A (cắt thép 10-20mm), 100A (cắt thép 15-30mm).
Chọn bép phù hợp với dòng cắt của máy: Sử dụng bép có dòng định mức thấp hơn dòng cắt của máy sẽ làm bép nhanh mòn, thậm chí nóng chảy. Ngược lại, bép có dòng định mức quá cao so với dòng cắt thực tế có thể làm giảm hiệu quả tập trung tia plasma, dẫn đến vết cắt kém chất lượng.

Ví dụ: Máy cắt 80A cần sử dụng bép cắt P80 với lỗ phun 1.3mm để đạt hiệu quả tối ưu.

2. Loại khí cắt và áp suất khí

Khí cắt và áp suất khí ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành và ổn định của tia plasma.

Tương thích với loại khí: Một số bép cắt được tối ưu cho khí nén (không khí), trong khi các loại khác phù hợp hơn với Oxy, Nitơ, hoặc hỗn hợp Argon-Hydro. Việc sử dụng sai loại khí có thể làm giảm tuổi thọ bép cắt và chất lượng vết cắt.
Áp suất khí: Đảm bảo bép cắt được sử dụng với áp suất khí khuyến nghị của nhà sản xuất. Áp suất dưới 4 bar làm tia plasma yếu, không cắt xuyên được. Áp suất trên 7 bar gây lãng phí khí và có thể làm hỏng bép cắt.
Độ sạch của khí: Luôn đảm bảo khí cắt sạch và khô, không lẫn dầu, nước hay bụi bẩn. Các tạp chất này là kẻ thù số một của bép cắt, gây tắc nghẽn và làm mòn nhanh chóng.

3. Độ dày và loại vật liệu cắt

Độ dày và thành phần của vật liệu cần cắt sẽ quyết định kích thước lỗ phun và loại bép cần thiết.

Độ dày vật liệu:

Vật liệu mỏng: Cần bép có lỗ phun nhỏ hơn (dòng cắt thấp hơn) để tạo ra đường cắt hẹp, mịn, giảm thiểu biến dạng nhiệt.
Vật liệu dày: Yêu cầu bép có lỗ phun lớn hơn (dòng cắt cao hơn) để cung cấp đủ năng lượng cắt xuyên qua kim loại.

Loại vật liệu:

Thép carbon: Thường dùng khí nén hoặc Oxy.
Thép không gỉ, Nhôm: Thường dùng Nitơ hoặc Argon-Hydro để có vết cắt sạch hơn, ít bị oxy hóa.

Mỗi loại vật liệu và độ dày sẽ có bảng thông số khuyến nghị về bép cắt và dòng cắt tương ứng.

4. Thương hiệu và chất lượng bép cắt

Chất lượng bép cắt ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ, hiệu suất và chi phí vận hành.

Thương hiệu uy tín: Các thương hiệu lớn như Hypertherm, ESAB, Lincoln Electric, Kjellberg nổi tiếng với chất lượng và độ bền vượt trội. Dù giá thành ban đầu có thể cao hơn, nhưng chúng thường mang lại hiệu quả kinh tế lâu dài do tuổi thọ cao và chất lượng cắt ổn định.
Vật liệu chế tạo: Bép cắt chất lượng cao được làm từ đồng hợp kim tốt, điện cực có đầu Hafnium nguyên chất, và vòng xoáy khí chính xác.
Gia công chính xác: Lỗ phun phải được gia công cực kỳ chính xác để đảm bảo tia plasma tập trung. Sai sót nhỏ cũng có thể làm giảm đáng kể hiệu suất.
Tránh hàng giả, kém chất lượng: Bép cắt giả hoặc chất lượng kém thường có tuổi thọ rất ngắn, gây lãng phí, giảm chất lượng cắt và thậm chí có thể làm hỏng mỏ cắt.

5. Kiểu mỏ cắt và hệ thống máy

Bép cắt phải hoàn toàn tương thích với mỏ cắt và hệ thống máy plasma bạn đang sử dụng.

Tương thích mã mỏ: Đảm bảo bép cắt phù hợp với mã mỏ cụ thể (ví dụ: bép P80 chỉ dùng cho mỏ P80).
Kiểu kết nối: Kiểm tra xem mỏ cắt của bạn sử dụng kiểu kết nối vặn ren hay kiểu gài/kẹp để chọn bép phù hợp.
Cắt tay hay CNC: Bép cắt cho máy CNC thường yêu cầu độ chính xác và độ bền cao hơn để duy trì chất lượng cắt ổn định trong thời gian dài.

Việc xem xét kỹ lưỡng các tiêu chí trên sẽ giúp bạn đưa ra lựa chọn bép cắt Plasma tối ưu, đảm bảo hiệu quả công việc, giảm chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Bép Cắt Plasma Nào Phổ Biến?

3 thương hiệu bép cắt plasma phổ biến nhất: Hypertherm (Mỹ), Sunshine (Hàn Quốc) và Black Wolf P80 (Trung Quốc).

1. Bép cắt plasma Hypertherm (Mỹ)

Hypertherm là thương hiệu nổi tiếng trên thế giới về sản xuất bép cắt plasma, nguồn cắt plasma, các linh điện cho máy cắt plasma. Vì thế, bép cắt plasma của Hypertherm đang được nhiều người ưa chuộng hiện nay.

Ưu điểm:

Bép cắt Hypertherm có độ chính xác ±0.3mm, tốc độ cắt nhanh hơn 25% và đạt tiêu chuẩn an toàn CE.
Có nhiều mẫu mỏ cắt, phù hợp với các ứng dụng khác nhau của người dùng.
Bép cắt Hypertherm có chất lượng cao.
Ít bị hư hỏng, thời gian sử dụng tương đối dài.
Vết cắt đẹp và mịn.

Hạn chế: Giá thành cao hơn hơn so với nguồn cắt plasma khác như của Nhật, Hàn,…

2. Bép cắt plasma Sunshine (Hàn Quốc)

Đây cũng là bép cắt plasma phổ biến trên thị trường. Những đặc điểm nổi bật của bép cắt của thương hiệu Sunshine – Korea gồm:

Giá thành rẻ.
Thiết kế đẹp và đa dạng về dòng sản phẩm.
Chất lượng khá tốt.
Thích hợp với các xưởng sản xuất theo dây chuyền, theo quy mô lớn bị thời gian thực hiện nhanh, liên tục.
Cho vết cắt có tính thẩm mỹ cao, mịn, đẹp.
Độ chính xác cao trong từng thông số kỹ thuật.

Hạn chế: Độ bền không bằng bép cắt plasma Hypertherm, thời gian sử dụng ngắn.

3. Bép cắt plasma P80 của Black Wolf (Trung Quốc)

Sản phẩm này được nhiều khách hàng Việt Nam ưa chuộng nhờ:

Giá thành rẻ, rẻ hơn nhiều so với các thương hiệu đến từ Mỹ, Hàn hay Nhật,…
Độ bền cao nhờ được sản xuất bằng vật liệu đồng điện cực, bên ngoài được mạ lớp crom.
Thích hợp dùng cho các loại máy cắt plasma Jasic, Riland có công suất từ 60A trở lên.
Thiết kế đẹp, tinh tế.
Có nhiều kích cỡ lỗ khác nhau phù hợp với nhu cầu người dùng.

Hạn chế: Sử dụng trong thời gian ngắn, dễ bụi hư hỏng và phải thay thường xuyên.

Bép cắt plasma P80 của Black Wolf (Trung Quốc)

Giải Đáp Các Câu Hỏi Thường Gặp Về Bép Cắt Plasma

1. Bép cắt plasma có tuổi thọ trung bình bao lâu?

Bép cắt plasma chất lượng cao có tuổi thọ từ 1.500-2.500 giờ sử dụng, phụ thuộc vào chất lượng sản phẩm, tần suất sử dụng và chế độ bảo trì. Các bộ phận tiêu hao như điện cực và vòi phun cần thay thế sau khoảng 1-3 tháng sử dụng liên tục.

Đọc ngay bài viết: Cách sử dụng bép cắt plasma an toàn, tăng tuổi thọ được nhiều chuyên gia hàng đầu chia sẻ.

2. Có những yếu tố nào ảnh hưởng đến chất lượng cắt của bép plasma?

Chất lượng cắt plasma của bép cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

Dòng điện: Thường từ 20A đến 400A, tùy thuộc vào độ dày vật liệu
Áp suất khí: Thông thường từ 4.5 đến 6.5 bar
Tốc độ cắt: Có thể đạt 7.5m/phút với thép 6mm
Khoảng cách đầu cắt: Thường từ 3mm đến 6mm
Chất lượng điện cực và vòi phun.

3. So sánh bép cắt plasma với bép cắt oxy-gas về hiệu quả?

Bép cắt plasma vượt trội hơn bép cắt oxy-gas về 4 tiêu chí: tốc độ cắt nhanh hơn 2-5 lần, độ chính xác cao hơn với sai số ±0.5mm, vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ hơn (2-3mm), và khả năng cắt đa dạng kim loại.

Tham khảo thêm dòng sản phẩm bép cắt oxy gas 106HC Koike chất lượng, giá tốt: https://vegatec.com.vn/san-pham/bec-cat-gas-106hc-317-2/

4. Có những nguyên nhân nào khiến bép cắt nhanh hỏng?

6 nguyên nhân khiến bép cắt nhanh hỏng gồm:

Chất lượng khí đưa vào plasma không đảm bảo, không tương thích.
Bép cắt phải đục lỗ nhiều lần.
Độ cao lúc đánh lửa và lúc cắt quá thấp.
Mặt cắt bị vênh, không đồng phẳng.
Lỗi do kỹ thuật cắt.
Chất lượng của bép cắt plasma kém.

5. Địa chỉ nào cung cấp bép cắt plasma uy tín, giá tốt?

Vegatec chuyên cung cấp bép cắt plasma, mỏ cắt plasma, cùng các phụ kiện máy cắt chính hãng, chất lượng với chi phí cạnh tranh

Lý do chọn bép cắt plasma tại Vegatec:

Các sản phẩm bép đã được kiểm tra theo quy trình để đảm bảo hiệu quả cũng như an toàn cho người dùng trước khi đưa ra thị trường.
Độ bền các bép cắt cao, có chính sách bảo hành đầy đủ nên khách hàng hoàn toàn có thể yên tâm.
Nhân viên am hiểu sản phẩm, nhiệt tình và phục vụ hết mình bất cứ lúc nào khách có nhu cầu.
Giá cả cạnh tranh.

Liên hệ với Vegatec để được tư vấn cụ thể hơn!

Bép Cắt Plasma: Cấu Tạo, Các Loại Và Cách Lựa Chọn Tối Ưu Leave a comment