Cách Sử Dụng Bép Cắt Plasma Đúng Kỹ Thuật Leave a comment

Bép cắt plasma là một bộ phận tiêu hao quan trọng trong công nghệ cắt plasma, được thiết kế để định hình và tập trung dòng hồ quang plasma có nhiệt độ lên đến 30.000°C để cắt kim loại.

Theo báo cáo của Hiệp hội Công nghệ Hàn Cắt Mỹ (AWS) năm 2024, sai sót kỹ thuật trong vận hành bép cắt gây ra 65% trường hợp hỏng hóc hệ thống plasma. Các lỗi phổ biến bao gồm đục lỗ không đúng quy trình (28%), sử dụng khí nén kém chất lượng (22%), và để béc chạm trực tiếp vào bề mặt kim loại (15%).

Để sử dụng bép cắt plasma đúng kỹ thuật, bạn cần kiểm soát số lần đục lỗ ban đầu, duy trì chất lượng khí nén, điều chỉnh độ cao tối ưu, quy trình đục lỗ chuẩn, tránh để béc chạm vật liệu. 

Bài viết này sẽ đưa ra các tiêu chí lựa chọn bép cắt phù hợp và những lưu ý quan trọng về an toàn lao động. Qua đó, người đọc sẽ nắm được những kiến thức và kỹ năng cần thiết để vận hành thiết bị hiệu quả, kéo dài tuổi thọ của bép cắt và đảm bảo chất lượng đường cắt tối ưu.

Hãy cùng Vegatec tìm hiểu ngay!

Tổng Quan Về Bép Cắt Plasma

Bép cắt plasma là một bộ phận tiêu hao thiết yếu nằm ở đầu mỏ cắt, có chức năng định hình, hội tụ và tăng tốc cho dòng hồ quang plasma để cắt xuyên qua vật liệu kim loại. Về cơ bản, bép cắt hoạt động như một vòi phun chính xác, nơi dòng khí nén sau khi được ion hóa bởi một hồ quang điện tần số cao sẽ thoát ra ngoài với vận tốc và nhiệt độ cực lớn.

Quá trình này bắt đầu khi nguồn cấp nhận tín hiệu khởi động, kích hoạt một điện áp hở mạch và đẩy dòng khí đến đầu cắt. Sau khi dòng khí ổn định, một mạch khởi động hồ quang sẽ tạo ra điện áp cao thế, khoảng 5.000 – 10.000 VAC, để phóng tia lửa điện giữa điện cực và bép cắt. Năng lượng từ tia lửa điện này sẽ ion hóa dòng khí, biến nó thành một luồng plasma dẫn điện, nóng chảy và cắt vật liệu một cách nhanh chóng.

Cấu trúc của một cụm đầu bép cắt plasma thường bao gồm 5 thành phần sau:

Thành phần	Chức năng
Điện cực	Tạo ra hồ quang điện ban đầu với bép cắt để ion hóa dòng khí. Thường chứa một miếng Hafnium hoặc Tungsten để phát xạ electron.
Bép cắt	Hội tụ và định hình dòng hồ quang plasma, quyết định độ rộng và chất lượng của đường cắt.
Vòng xoáy khí	Tạo ra một dòng khí xoáy quanh điện cực, giúp làm mát, ổn định và tập trung hồ quang, đồng thời bảo vệ các linh kiện.
Chụp bảo vệ	Giữ cố định các bộ phận bên trong (điện cực, bép cắt, vòng xoáy khí) lại với nhau một cách chắc chắn.
Mỏ cắt	Bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi tia lửa và kim loại nóng chảy bắn ngược, đồng thời có thể định hình dòng khí bảo vệ phụ.

Hướng Dẫn Cách Sử Dụng Bép Cắt Plasma Đúng Kỹ Thuật

Để sử dụng bép cắt plasma đúng kỹ thuật, bạn cần thực hiện 6 bước: giảm thiểu số lần đục lỗ ban đầu, đảm bảo khí nén sạch và khô, điều chỉnh độ cao đánh lửa, đợi đục thủng hoàn toàn trước khi di chuyển, duy trì khoảng cách khi cắt và thay bép cắt khi xuất hiện dấu hiệu mòn.

1. Số lần đục lỗ ban đầu khi cắt

Số lần đục lỗ ban đầu cần được giảm thiểu tối đa để bảo vệ bép cắt và tăng tuổi thọ cho thiết bị. Quá trình đục lỗ tạo ra nhiệt và kim loại nóng chảy bắn ngược lại làm hỏng bép cắt nhanh chóng. Người vận hành cần sắp xếp hành trình cắt thông minh để tối ưu hiệu suất làm việc.

Để giảm thiểu số lần đục lỗ, hãy áp dụng các phương pháp sau:

• Thiết kế đường cắt liên tục kết nối các chi tiết.
• Sử dụng điểm vào chung cho nhiều chi tiết khi có thể.
• Đặt điểm đục lỗ ban đầu ở vị trí sẽ trở thành phế liệu.
• Sử dụng kỹ thuật cắt cạnh vào trong thay vì đục lỗ giữa tấm.

2. Chất lượng khí đưa vào nguồn cắt Plasma

Chất lượng khí nén là yếu tố quyết định hiệu quả hoạt động của bép cắt plasma. Khí nén phải sạch, khô và ổn định áp suất để đảm bảo quá trình ion hóa diễn ra đồng đều và liên tục. Khí nhiễm bẩn hoặc chứa hơi ẩm sẽ làm giảm chất lượng đường cắt và hư hỏng sớm các linh kiện.

Chia sẻ từ Vegatec, khí nén trước khi đi vào máy cắt plasma cần được xử lý qua hệ thống lọc bao gồm:

• Bộ tách nước loại bỏ độ ẩm.
• Bộ lọc dầu với hiệu suất 99,9%.
• Bộ điều áp đảm bảo áp suất ổn định 5,5-6 bar.
• Bộ làm khô khí với điểm sương dưới -40°C (với các ứng dụng chính xác cao).

Sử dụng máy nén khí trục vít có hệ thống tách nước, tách dầu tích hợp sẽ giúp nâng cao chất lượng không khí cung cấp. Nếu phát hiện bép cắt bị bẩn và không đánh lửa được do nhiễm nước hoặc dầu, cần tháo bép cắt và điện cực để vệ sinh sạch sẽ, sau đó lắp lại và khởi động lại hệ thống.

3. Độ cao lúc đánh lửa (đục lỗ) & lúc cắt quá thấp

Độ cao của bép cắt plasma khi đánh lửa và trong quá trình cắt là thông số kỹ thuật quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cắt. Khi đục lỗ (đánh lửa), khoảng cách giữa mỏ cắt và vật liệu cần cao hơn so với lúc cắt thông thường để tránh kim loại nóng chảy bắn ngược lên làm hỏng bép cắt.

Hướng dẫn điều chỉnh độ cao:

• Khi đục lỗ: Đặt độ cao bằng 2-3 lần độ cao cắt thông thường, thường từ 5-10mm tùy độ dày vật liệu
• Khi cắt: Duy trì khoảng cách 1,5-3mm với vật liệu (phụ thuộc vào dòng điện và độ dày vật liệu)
• Sử dụng bộ điều khiển chiều cao tự động (THC) để duy trì khoảng cách tối ưu trong suốt quá trình cắt

Điều chỉnh độ cao không chính xác sẽ gây ra các vấn đề:

• Quá thấp: Tia lửa bắn nhiều, bép cắt mau hỏng
• Quá cao: Hồ quang không ổn định, đường cắt rộng và không vuông góc

4. Di chuyển đầu cắt khi chưa đục thủng vật liệu

Di chuyển đầu cắt khi chưa đục thủng hoàn toàn vật liệu là lỗi kỹ thuật nghiêm trọng làm giảm chất lượng cắt và hư hỏng thiết bị. Plasma cần thời gian để đục thủng vật liệu trước khi bắt đầu quá trình cắt thực sự. Thời gian đục lỗ phụ thuộc vào độ dày và loại vật liệu.

Quy trình đục lỗ chính xác:

• Kích hoạt hồ quang plasma và giữ đầu cắt cố định.
• Đợi cho đến khi tia plasma xuyên thủng hoàn toàn vật liệu (nhận biết qua tia lửa xuất hiện phía dưới vật liệu).
• Sau khi đục thủng hoàn toàn, bắt đầu di chuyển đầu cắt theo đường cắt với tốc độ phù hợp.

5. Trong quá trình cắt không để béc cắt chạm vào bề mặt vật liệu

Duy trì khoảng cách an toàn giữa bép cắt và bề mặt vật liệu là nguyên tắc cơ bản khi sử dụng plasma. Bép cắt chạm trực tiếp vào vật liệu không chỉ gây hỏng các linh kiện mà còn làm giảm chất lượng đường cắt và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn.

Theo kinh nghiệm của Vegatec, các biện pháp ngăn ngừa bép cắt chạm vật liệu:

• Sử dụng bộ điều khiển chiều cao tự động (THC).
• Đảm bảo vật liệu phẳng và được kê chắc chắn.
• Kiểm soát tốc độ cắt để tránh biến dạng vật liệu do nhiệt.
• Xử lý trước các vật liệu bị cong vênh.
• Sử dụng hệ thống báo động khi phát hiện bép cắt chạm vật liệu.

Lưu ý: Nếu bép cắt vô tình chạm vào vật liệu, cần ngay lập tức dừng máy, kiểm tra và thay thế các bộ phận hư hỏng trước khi tiếp tục vận hành.

6. Điểm cuối cùng phụ thuộc vào chất lượng bép cắt

Chất lượng của điểm kết thúc cắt phụ thuộc rất lớn vào tình trạng của bép cắt plasma. Bép cắt mòn hoặc hư hỏng sẽ tạo ra đường cắt không đều, góc cắt không vuông góc và để lại xỉ nhiều tại điểm kết thúc.

Kinh nghiệm hơn 10 năm của Vegatec cho biết, dấu hiệu nhận biết bép cắt cần thay thế:

• Đường cắt rộng hơn bình thường.
• Góc cắt không vuông góc.
• Xuất hiện xỉ bám dính dưới đáy vật liệu.
• Tia lửa bắn nhiều trong quá trình cắt.
• Khó khởi động hồ quang.

Để đảm bảo chất lượng điểm kết thúc cắt:

• Thường xuyên kiểm tra và thay thế linh kiện bép cắt khi cần thiết.
• Làm sạch bép cắt định kỳ để loại bỏ bụi kim loại bám dính.
• Điều chỉnh tốc độ cắt chậm lại khi gần đến điểm kết thúc.
• Lập trình điểm kết thúc trùng với điểm bắt đầu để tạo đường cắt khép kín hoàn hảo.

Theo nghiên cứu của Hiệp hội Công nghiệp Hàn cắt Quốc tế năm 2024, tuân thủ đúng quy trình vận hành kéo dài tuổi thọ bép cắt lên 300%. Doanh nghiệp tiết kiệm 40-60% chi phí thay thế linh kiện, tương đương 15-25 triệu đồng/năm cho máy công suất trung bình.

Cách Lựa Chọn Bép Cắt Plasma Phù Hợp Cho Từng Ứng Dụng

5 yếu tố quan trọng khi chọn bép cắt plasma: loại vật liệu và độ dày, cường độ dòng điện, loại khí plasma, thiết kế lỗ bép và ứng dụng cụ thể.

1. Loại vật liệu và độ dày: Đối với các vật liệu mỏng như thép tấm dưới 6mm, bép cắt có lỗ nhỏ hơn và dòng điện thấp hơn thường được ưu tiên để tạo ra vết cắt mịn và ít biến dạng. Ngược lại, khi cắt các vật liệu dày hơn như thép tấm trên 12mm, cần sử dụng bép cắt có lỗ lớn hơn và cường độ dòng điện cao hơn để đảm bảo khả năng xuyên thủng và tốc độ cắt hiệu quả.
2. Cường độ dòng điện cắt: Mỗi bép cắt được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong một dải cường độ dòng điện nhất định. Việc sử dụng bép cắt với cường độ dòng điện quá cao hoặc quá thấp so với khuyến nghị của nhà sản xuất sẽ làm giảm tuổi thọ của bép cắt và ảnh hưởng đến chất lượng vết cắt.
3. Loại khí plasma: Các loại khí plasma khác nhau như khí nén, oxy, nitơ, hoặc hỗn hợp khí yêu cầu các loại bép cắt có thiết kế lỗ và vật liệu khác nhau để tối ưu hóa hiệu suất.
4. Ứng dụng cụ thể: Đối với các ứng dụng cắt tốc độ cao, cần bép cắt có khả năng chịu nhiệt tốt và thiết kế lỗ tối ưu để duy trì luồng plasma ổn định. Trong khi đó, đối với các ứng dụng cắt chi tiết, bép cắt có lỗ nhỏ hơn và khả năng kiểm soát luồng plasma chính xác sẽ được ưu tiên.

Theo nghiên cứu của Viện Hàn The Welding Institute (TWI) năm 2022, việc sử dụng đúng loại bép cắt plasma có thể giảm 35% chi phí tiêu hao và tăng 45% năng suất cắt so với sử dụng bép không phù hợp.

Lưu Ý Gì Để Sử Dụng Bép Cắt Plasma An Toàn?

Theo kinh nghiệm của Vegatec, sử dụng máy cắt plasma an toàn đòi hỏi tuân thủ 4 nguyên tắc cơ bản: trang bị đầy đủ thiết bị bảo hộ cá nhân, đảm bảo hệ thống thông gió, kiểm tra an toàn điện trước mỗi ca làm việc, và duy trì khoảng cách an toàn 5 mét với vật liệu dễ cháy. Cụ thể:

1. Trang bị bảo hộ cá nhân (PPE): Luôn đeo mặt nạ hàn tự động hoặc kính hàn chuyên dụng có độ tối phù hợp (thường là Shade #9 – #12). Mặc quần áo bảo hộ chống cháy làm từ cotton dày hoặc da, đi giày bảo hộ và đeo găng tay da để bảo vệ khỏi tia lửa và kim loại nóng chảy.
2. Đảm bảo thông gió: Khu vực cắt phải được thông gió tốt. Sử dụng hệ thống hút khói tại nguồn hoặc quạt thông gió để loại bỏ khói và khí độc sinh ra trong quá trình cắt, đặc biệt khi cắt các vật liệu như thép không gỉ hoặc nhôm.
3. An toàn điện: Kiểm tra kỹ lưỡng các kết nối cáp điện, cáp kẹp mass và mỏ cắt trước mỗi lần sử dụng. Không vận hành máy trong môi trường ẩm ướt hoặc khi đang đứng trên mặt đất ẩm.
4. Phòng chống cháy nổ: Dọn dẹp sạch sẽ tất cả các vật liệu dễ cháy như giấy, gỗ, dầu mỡ, dung môi ra khỏi khu vực làm việc trước khi bắt đầu cắt. Luôn chuẩn bị sẵn bình chữa cháy ở gần đó.

Theo Thông tư 19/2016/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội (cập nhật 2023), các cơ sở sử dụng máy cắt plasma phải đảm bảo 100% công nhân được đào tạo an toàn lao động tối thiểu 8 giờ/năm.

Những câu hỏi thường gặp về cách sử dụng bép cắt Plasma

1. Bép cắt plasma có thể cắt được những loại vật liệu nào ngoài kim loại?

Không. Công nghệ cắt plasma hoạt động dựa trên nguyên lý tạo ra một mạch điện hoàn chỉnh thông qua vật liệu cắt. Do đó, nó chỉ có thể cắt được các vật liệu dẫn điện, chủ yếu là kim loại như thép carbon, thép cơ khí, nhôm, đồng, và các hợp kim của chúng. Nó không thể cắt được gỗ, nhựa, thủy tinh hay bê tông.

2. Khoảng cách tối ưu từ bép cắt đến vật liệu là bao nhiêu?

Khoảng cách tối ưu phụ thuộc vào 2 giai đoạn:

• Khi đục lỗ: Khoảng cách nên cao gấp 2-3 lần lúc cắt, thường từ 5-10 mm để tránh kim loại nóng chảy bắn ngược làm hỏng bép.
• Khi cắt: Sau khi đã đục thủng, khoảng cách cắt tiêu chuẩn thường được duy trì trong khoảng 1.5 mm đến 3.0 mm để có đường cắt đẹp và ổn định nhất.

3. Nguyên nhân nào khiến bép cắt plasma nhanh hỏng?

Bép cắt plasma nhanh hỏng có nhiều nguyên nhân, nhưng phổ biến nhất bao gồm:

• Kỹ thuật đục lỗ sai: Đặt chiều cao đục lỗ quá thấp.
• Chất lượng khí nén kém: Khí bị nhiễm nước, dầu hoặc bụi bẩn.
• Chạm bép cắt vào vật liệu: Gây ngắn mạch và mài mòn cơ học.
• Tốc độ cắt không phù hợp: Cắt quá chậm gây tích tụ nhiệt, cắt quá nhanh gây ra tia lửa bắn tóe lên trên.
• Lựa chọn sai thông số: Sử dụng cường độ dòng điện (Ampe) không phù hợp với bép cắt.

4. Phương pháp nào làm sạch bép cắt plasma bị bám bẩn mà không làm hỏng chúng?

Khi bép cắt bị bẩn, bạn nên tháo nó ra khỏi mỏ cắt plasma. Sử dụng khí nén để thổi sạch các mảnh vụn từ bên trong ra ngoài. Nếu có xỉ cứng bám vào, hãy dùng dụng cụ chuyên dụng bằng gỗ hoặc nhựa mềm để cạy nhẹ. Tuyệt đối không dùng các vật kim loại cứng như dũa, mũi khoan hay tuốc nơ vít để làm sạch lỗ phun vì nó sẽ làm xước và thay đổi đường kính lỗ, gây hỏng bép cắt vĩnh viễn.

5. Yếu tố nào ảnh hưởng đến tuổi thọ của bép cắt Plasma?

Tuổi thọ của bép cắt plasma bị ảnh hưởng bởi một tổ hợp 5 yếu tố, bao gồm:

• Chất lượng của chính bép cắt (hàng chính hãng so với hàng nhái).
• Chất lượng khí nén.
• Kỹ thuật vận hành của người thợ (đặc biệt là kỹ thuật đục lỗ và duy trì chiều cao cắt).
• Cường độ dòng điện sử dụng. 
• Độ dày cũng như loại vật liệu được cắt.

6. Mua bép cắt Plasma ở đâu chính hãng, giá tốt tại HCM?

Vegatec là nhà phân phối uy tín các loại bép cắt plasma chính hãng tại Việt Nam, đặc biệt tại khu vực TP.HCM. Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cung cấp thiết bị cắt plasma, Vegatec đã trở thành đối tác tin cậy của nhiều doanh nghiệp sản xuất cơ khí trong và ngoài nước.

Tại sao nên chọn Vegatec?

• Sản phẩm chính hãng 100% từ các thương hiệu hàng đầu như Hypertherm, Panasonic…
• Đa dạng chủng loại phù hợp cho mọi ứng dụng từ máy cắt plasma cầm tay đến máy CNC công suất lớn.
• Đội ngũ tư vấn chuyên nghiệp giúp khách hàng lựa chọn loại bép cắt phù hợp nhất.
• Bảo hành chính hãng và dịch vụ hậu mãi tận tâm.
• Giá cả cạnh tranh với nhiều chương trình khuyến mãi hấp dẫn.
• Giao hàng nhanh chóng trên toàn quốc, đặc biệt tại TP.HCM và các tỉnh lân cận.

Liên hệ ngay Vegatec để được tư vấn – báo giá tốt nhất!