Những Điều Cần Lưu Ý Khi Mua Máy Cắt Plasma CNC

Trong bối cảnh công nghiệp cơ khí và chế tạo đang phát triển mạnh mẽ, máy cắt plasma CNC đã trở thành một công cụ không thể thiếu đối với nhiều doanh nghiệp.

Đây là loại máy cắt kim loại hiện đại, sử dụng công nghệ plasma kết hợp với hệ thống điều khiển số (CNC – Computer Numerical Control) để tạo ra các sản phẩm có độ chính xác và tinh xảo cao. Với khả năng cắt đa dạng các loại vật liệu kim loại như thép, inox, nhôm với độ dày lên đến hàng chục milimét, máy cắt plasma CNC mang lại hiệu quả vượt trội so với các phương pháp cắt truyền thống.

Khi quyết định mua máy cắt plasma CNC, người dùng cần cân nhắc nhiều yếu tố như công suất máy, kích thước bàn cắt, độ chính xác, tốc độ cắt, phần mềm điều khiển, cũng như các tính năng bổ sung như hệ thống thu gom khói bụi hay bộ phận đánh dấu. Bên cạnh đó, việc lựa chọn nhà cung cấp uy tín, có chế độ bảo hành và hỗ trợ kỹ thuật tốt cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình mua và sử dụng máy lâu dài. Cùng Vegatec tham khảo những lưu ý khi mua máy cắt Plasma CNC dưới đây nhé! 

Tốc độ di chuyển tối đa của đầu cắt phải từ 10.000mm/phút trở lên

Nếu tốc độ này thấp không những chất lượng đường cắt sẽ không đạt yêu cầu (Ba vớ bám trên vết cắt nhiều, đôi khi còn làm biến dạng các chi tiết cắt nhỏ do bị gia nhiệt lâu khi di chuyển đầu cắt chậm). Vì kỹ thuật cắt Plasma đòi hỏi tốc độ cắt phải đúng yêu cầu (đôi khi đến 8000 mm/phút đối với vật liệu dày 1mm) thì mới đảm bảo đường cắt đẹp, ít hoặc không có ba vớ. Ngoài ra nếu tốc độ này thấp bạn sẽ rất bực mình khi máy cắt chạy như rùa, ảnh hưởng lớn đến năng suất sản xuất.

Máy tính điều khiển phải dùng máy tính công nghiệp

Ngày nay, hầu hết các nhà sản xuất trên thế giới đều dùng máy vi tính để điều khiển máy cnc nói chung và máy cắt plasma cnc nói riêng. Tuy nhiên, những nhà sản xuất chuyên nghiệp sẽ không bao giờ dùng máy vi tính thông thường để điều khiển máy cnc, mà thay vào đó họ sẽ dùng máy tính công nghiệp. Máy tính công nghiệp là loại máy tính được thiết kế đặc biệt để vận hành ổn định trong môi trường sản xuất có nhiều bụi bặm, nhiệt độ, độ ẩm cao, đặc biệt là khả năng chống nhiễu và chống rung lắc tốt. Nên máy tính công nghiệp sẽ hoạt động ổn định hơn và tuổi thọ cao hơn rất nhiều so với máy tính thông thường.

Sử dụng động cơ servo đề truyền động

Các động cơ truyền động cho trục X, Y, Z không nên dùng động cơ bước mà phải dùng động cơ servo mới đảm bảo độ chính xác. Điểm khác nhau của hai loại động cơ này là

Động cơ bước	Động cơ Servo
– Độ chính xác thấp	– Độ chính xác cao
– Thường xảy ra tình trạng bị mất bước (loss step) khi gặp tải nặng hoặc vật cản. Do đó khi đang cắt mà xảy ra hiện tượng mất bước có thể làm vật liệu cắt ra bị sai số vượt mức cho phép mà người vận hành không hay biết.	– Khi gặp tải nặng hoặc vật cản, động cơ sẽ tự động tăng lực để vượt qua. Nếu không thể vượt qua được trở lực, động cơ sẽ tự động dừng và báo lỗi về hệ thống. Nên đảm bảo không bị sai số khi đang cắt
– Giá thấp hơn nhiều so với động cơ servo	– Giá  đắt gấp 03 – 04 lần so với động cơ bước

Vì vậy hãy yêu cầu sử dụng động cơ servo cho hệ thống cắt Plasma CNC của bạn.

Máy phải có trang bị hệ thống điều khiển độ cao đầu cắt tự động

Vì vật liệu cắt (tấm kim loại) là không bao giờ bằng phẳng, mà sẽ có độ cong vênh nhất định. Nhiệm vụ của bộ ATHC này là để điều khiển đầu cắt lên / xuống một cách tự động theo độ cong, vênh của vật liệu trong suốt quá trình cắt. Để đảm bảo khoảng cách từ đầu cắt đến bề mặt vật liệu luôn ổn định. Nên đảm bảo đường cắt sẽ luôn đều và đẹp. Nếu không có bộ phận này không những đường cắt xấu và không đều mà còn làm béc cắt mau hỏng (do độ cao đầu cắt không ổn định theo yêu cầu của nhà sản xuất bộ nguồn Plasma) dẫn đến chi phí cho mỗi mét cắt sẽ tăng lên. Nếu tấm kim loại bị cong, vênh nhiều thậm chí còn làm hư đầu cắt Plasma.

Bộ điều khiển độ cao đầu cắt plasma

Bộ điều khiển độ cao đầu cắt Oxy Gas

Tương tự, nếu máy cắt Plasma CNC có trang bị thêm đầu cắt Gas-Oxy (Hay thường gọi là cắt gió đá) thì máy phải trang bị thêm bộ đánh lửa tự động và bộ điều khiển độ cao đầu cắt cảm biến bằng điện dung (Khác với bộ điều khiển độ cao của Plasma điều khiển bằng điện áp).

Trang bị thiết bị chống gãy mỏ cắt plasma

Đối với máy cắt Plasma CNC việc các chi tiết vừa cắt, rơi ra và có một phần nhô lên khỏi bề mặt vật liệu cũng hay xảy ra. Nếu đúng lúc này mỏ cắt di chuyển ngang qua phần chi tiết bị nhô lên (trên hành trình di chuyển để cắt các chi tiết khác) thì việc va chạm giữa mỏ cắt plasma và vật cản trên đường đi là khó tránh khỏi. Điều này có thể làm gãy mỏ cắt Plasma nếu máy không được trang bị bộ phận chống gãy mỏ cắt. Điều quan trọng là nhà sản xuất sẽ không bảo hành khi mỏ cắt plasma bị gãy, vì vậy tốt nhất hãy yêu cầu phải lắp thiết bị này trên máy của bạn.

Thiết bị chống gãy mỏ cắt plasma

Chú ý thiết bị này phải bảo vệ được mỏ cắt cho dù có va chạm ở bất kỳ hướng nào. Nếu không có thiết bị này cứ một vài tháng bị gãy một mỏ cắt plasma là chuyện hoàn toàn có thể xảy ra.

Có bể chứa nước trên bàn máy

Bàn máy phải có bể chứa nước để triệt tiêu bụi và làm giảm khói do tia plasma gây ra, nếu không, bụi khói do tia plasma sinh ra sẽ làm ảnh hưởng đến sức khỏe của người vận hành.

Máy cắt Plasma CNC do Sơn Vũ sản xuất được lắp đặt tại nhà máy KOBE, KCN Biên Hòa 2

Chú ý đến cổng giao tiếp với máy tính

Có một điều quan trọng mà người mua máy cắt plasma CNC ít biết đến, đó là cổng giao tiếp giữa máy tính với các thiết bị trên máy cắt plasma CNC. Hiện nay, tất cả các nhà sản xuất bộ điều khiển CNC chuyên nghiệp như: Hypertherm, Burny, Koike, Fanuc…đều giao tiếp bằng card PCI.

Tuy nhiên, có một giải pháp điều khiển rẻ tiền khác, đó là tận dụng cổng máy in (Cổng LPT) có sẵn trên máy tính để điều khiển máy cắt plasma CNC. Giải pháp này được đưa ra để chế tạo các máy CNC “Home made” dùng cho mục đích học tập. Ngay cả người đưa ra giải pháp điều khiển này cũng khuyến cáo không nên dùng để chế tạo các máy dùng cho sản xuất. Vì tính thiếu ổn định cũng như độ bền của cổng máy in. Vì như tên gọi của nó cổng LPT chỉ được thiết kế để giao tiếp với máy in mà thôi.

Cổng máy in và board giao tiếp để điều khiển máy CNC

Điều đáng buồn là có một số ít nhà sản xuất vẫn còn dùng cổng LPT để điều khiển máy cắt plasma cnc và bán ra thị trường và họ tuyệt nhiên giấu nhẹm chuyện này. Khi dùng cổng LPT để điều khiển máy CNC người ta phải biến chế thêm khá nhiều.

Từ việc viết thêm driver cho cổng máy in, đến việc kết nối thêm PLC để điều khiển phụ vì các ngõ vào / ra của cổng LPT là không đủ. Dẫn đến việc làm phức tạp thêm vấn đề, gây khó khăn khi bảo trì, sửa chữa.

Bộ card PCI và board điều khiển máy cắt plasma CNC của Mỹ

Không nói đến tốc độ truyền, cũng như độ linh hoạt khi điều khiển bằng cổng LPT không thể nào bằng với cổng PCI mà nó còn đặt người mua vào thế bị động. Như bạn biết, các cổng LPT trên máy tính đã dần bị thay thế bằng các cổng kết nối khác nhỏ gọn hơn, tốc độ nhanh hơn, như cổng USB, cổng LAN chẳng hạn.

Từ vài năm về trước trên các máy in đời mới cũng đã không còn sử dụng cổng LPT nữa rồi. Hiện tại, tìm mua máy tính mới kể cả máy tính công nghiệp có cổng LPT đã hơi bị khó. Thử tưởng tượng 1, 2 năm nữa thì sao? Nếu bây giờ bạn đầu tư một máy cắt plasma cnc điều khiển bằng cổng LPT, đến lúc máy tính bị hư, nhà sản xuất cũng như bạn không thể nào tìm đâu ra một máy tính có cổng LPT nữa thì sao?

Tiền nào của đó

Hãy luôn nhớ câu: Tiền nào của đó. Đừng nên mua máy cắt plasma cnc của một nhà sản xuất nào đó chỉ bởi vì giá rẻ, mà trước hết hãy xem xét máy có đầy đủ các tính năng đã kể ở trên hay không? Sau đó là xem xét xuất xứ các thiết bị lắp trên máy, sau cùng mới xét đến về giá cả.

Sẽ chẳng có ý nghĩa gì cả nếu mua một chiếc máy với giá thấp hơn so với các sản phẩm khác cùng loại, nhưng lại thiếu một vài tính năng quan trọng, và các thiết bị trên máy sử dụng phần lớn là hàng China. Đảm bảo rằng chiếc máy này sẽ có chi phí vận hành, bảo dưỡng cao hơn so với các máy khác có giá cao hơn, chưa kể đến khả năng thường bị trục trặc hơn.

Lấy ví dụ: Nhà sản xuất chỉ cần thay 3 động cơ servo thành 3 động cơ bước là đã có thể giảm giá bán đến hơn 40 triệu rồi (hậu quả khi sử dụng thì bạn biết rồi đó).

Hoặc chỉ cần dùng máy tính thông thường thay vì dùng máy tính công nghiệp là đã giảm được khoảng 20 triệu nữa (hậu quả là máy tính thường bị treo khi nhiệt độ môi trường cao, máy hoạt động không ổn định, và tuổi thọ của máy tính bị rút ngắn đáng kể).

Hoặc là không lắp bộ điều khiển độ cao thì đã có thể giảm được 1000 USD rồi. Hậu quả khi sử dụng là đường cắt không đẹp, béc cắt plasma rất mau hỏng (VD: thông thường mỗi béc cắt có thể cắt được 1000 mét, giờ cắt chưa được 300 mét đã hỏng). Hãy quên đi giải pháp dùng các bánh xe và các lò xo cơ khí để thay thế bộ điều khiển độ cao cho đầu cắt plasma nhé. Bởi vì kỹ thuật cắt plasma yêu cầu khi bắt cầu cắt (khi mồi lổ) mỏ cắt plasma phải ở độ cao gấp 3 lần so với khi cắt để tránh phần kim loại nóng chảy văng vào làm hỏng béc cắt.

Sau khi mồi lổ xong, đầu cắt plasma hạ xuống sau đó mới di chuyển để cắt. Điều này thì các bộ phận bằng cơ khí sẽ không thể làm được. Ngoài ra, đối với các độ dày vật liệu khác nhau thì các khoảng cách mổi lổ và khoảng cách cắt cũng khác nhau. Vì vậy, chỉ có bộ điều khiển độ cao bằng điện tử mới đáp ứng được các yêu cầu trên. Không phải ngẫu nhiên mà trên thế giới người ta chế tạo ra bộ điều khiển độ cao đầu cắt plasma bằng điện tử đâu, nếu như vấn đề có thể giải quyết được bằng giải pháp cơ khí đơn giản.

Nếu dùng cổng LPT để điều khiển, thay vì phải dùng card PCI thì đã có thể giảm được 1000 USD nữa.

Đã có rất nhiều trường hợp do người mua không hiểu rõ sự khác nhau giữa các dòng máy cắt plasma cnc giá thấp với các dòng máy trung và cao cấp. Dẫn đến quyết định sai lầm khi đầu tư máy.

Hầu hết ai cũng biết tiền nào của đó, nhưng vì một số lý do nào đó, mà lý do lớn nhất là không lường hết được nguy cơ tiền mất tật mang, có máy mà không sử dụng được, nên đã chọn máy có giá thấp. Cuối cùng phải hối tiếc do đã không tìm hiểu kỹ. Vì không như các loại máy khác, máy cắt plasma cnc yêu cầu rất cao về việc chống nhiễu và phải có những tính năng bắt buộc máy mới chạy ổn định được. Nếu không máy chỉ chạy biểu diễn xem cho vui thì được nhưng để sản xuất thì không.

Những câu hỏi thường gặp nhất (FAQ)

1. Công suất của máy cắt plasma CNC thường dao động trong khoảng nào?

Công suất máy cắt plasma CNC thường dao động từ 30A đến 400A tùy thuộc vào mục đích sử dụng. Máy công suất 30-80A phù hợp cho cắt kim loại mỏng, trong khi máy 100-400A dùng cho cắt vật liệu dày lên đến 50mm.

2. Độ chính xác cắt của máy plasma CNC có thể đạt được là bao nhiêu?

Máy cắt plasma CNC chất lượng cao có thể đạt độ chính xác cắt ±0.1mm đối với vật liệu mỏng dưới 10mm và ±0.5mm với vật liệu dày trên 10mm.

3. Tuổi thọ trung bình của các bộ phận tiêu hao trên đầu cắt plasma là bao lâu?

Tuổi thọ các bộ phận tiêu hao như điện cực và béc phun thường đạt 1000-1500 phút cắt liên tục trong điều kiện sử dụng tối ưu. Tuy nhiên, con số này có thể giảm xuống 300-500 phút nếu không có hệ thống điều khiển độ cao tự động.

4. Máy cắt plasma CNC có thể cắt được những loại vật liệu nào ngoài thép carbon?

Ngoài thép carbon, máy cắt plasma CNC có thể cắt hiệu quả các loại:

• Thép không gỉ (inox)
• Nhôm và hợp kim nhôm
• Đồng và hợp kim đồng
• Titanium
• Các loại kim loại màu khác

5. Máy cắt plasma CNC cần những loại phần mềm điều khiển nào?

Máy cắt plasma CNC thường sử dụng 3 loại phần mềm chính:

• Phần mềm thiết kế CAD (như AutoCAD, SolidWorks)
• Phần mềm lập trình CAM (như FastCAM, ProNest)
• Phần mềm điều khiển máy CNC (như Mach3, UCCNC)

6. Hệ thống làm mát của máy cắt plasma CNC hoạt động như thế nào?

Hệ thống làm mát của máy cắt plasma CNC thường sử dụng nước hoặc dung dịch làm mát chuyên dụng, được bơm tuần hoàn qua đầu cắt với lưu lượng 4-6 lít/phút để duy trì nhiệt độ hoạt động ổn định dưới 40°C.

7. Độ dày vật liệu tối đa mà máy cắt plasma CNC có thể xử lý là bao nhiêu?

Máy cắt plasma CNC công nghiệp cỡ lớn có thể cắt vật liệu dày tới 150mm đối với thép carbon và 100mm đối với thép không gỉ. Tuy nhiên, máy thông dụng thường chỉ cắt hiệu quả vật liệu dày 50-80mm.

8. Máy cắt plasma CNC cần được bảo trì định kỳ như thế nào?

Lịch bảo trì định kỳ cho máy cắt plasma CNC thường bao gồm:

• Hàng ngày: Kiểm tra và vệ sinh đầu cắt
• Hàng tuần: Kiểm tra hệ thống làm mát, bôi trơn
• Hàng tháng: Kiểm tra và căn chỉnh ray trượt, vít me
• 6 tháng/lần: Bảo dưỡng toàn diện, thay thế các chi tiết mòn

Bạn có thể tham khảo một số cách khắc phục các lỗi máy cắt CNC thường gặp nhất một cách chi tiết và đầy đủ.

9. Có những tiêu chuẩn an toàn nào cần tuân thủ khi vận hành máy cắt plasma CNC?

Các tiêu chuẩn an toàn quan trọng bao gồm:

• Sử dụng kính bảo hộ chống tia UV (cường độ 11-13)
• Đeo găng tay cách điện và giày bảo hộ
• Lắp đặt hệ thống thông gió đạt 20-30 lần thay đổi không khí/giờ
• Tuân thủ quy trình vận hành chuẩn (SOP) do nhà sản xuất cung cấp

10. Công nghệ plasma có ưu điểm gì so với cắt laser hoặc cắt oxy-gas?

Ưu điểm của công nghệ plasma so với các phương pháp khác:

• Tốc độ cắt nhanh hơn 2-3 lần so với oxy-gas
• Chi phí đầu tư thấp hơn 30-50% so với máy cắt laser
• Có thể cắt được nhiều loại kim loại dẫn điện
• Vết cắt mỏng hơn và ít biến dạng nhiệt hơn so với oxy-gas

Để biết thêm chi tiết, đọc ngay bài viết: So sánh phương pháp cắt oxy gas, plasma & laser về ưu nhược điểm và những lưu ý khi sử dụng được cập nhật trên website.

11. Những yếu tố nào ảnh hưởng đến chất lượng cắt của máy plasma CNC?

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng cắt:

• Công suất và cường độ dòng điện plasma
• Tốc độ cắt và khoảng cách đầu cắt với vật liệu
• Áp suất và lưu lượng khí plasma
• Độ mòn của các bộ phận tiêu hao (điện cực, béc phun)
• Độ chính xác của hệ thống điều khiển CNC