คู่มือการติดตั้งและใช้งานเครื่องตัดพลาสม่าสำหรับผู้เริ่มต้นปี 2024

A เครื่องตัดพลาสม่า เป็นเครื่องมือไฟฟ้าที่ใช้เทคโนโลยีการตัดพลาสม่าในการหลอมและระเหยส่วนที่ตัดของชิ้นงานโลหะ โดยใช้ความร้อนของพลาสม่าอาร์กกับอาร์กอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ออกซิเจน อากาศ ไอน้ำ และก๊าซผสมบางชนิดเพื่อสร้างส่วนที่ตัด

เครื่องตัดพลาสม่ามีรูปร่างและขนาดที่หลากหลาย มีโต๊ะตัดพลาสม่า CNC ขนาดใหญ่ที่ใช้แขนหุ่นยนต์เพื่อควบคุมการตัดที่แม่นยำ และยังมีเครื่องตัดพลาสม่าแบบมือถือที่ออกแบบมาให้เพรียวบางซึ่งใช้ในเวิร์กช็อปแบบใช้มือ เครื่องตัดพลาสม่าทุกเครื่องมีหลักการเดียวกันโดยไม่คำนึงถึงขนาด และการออกแบบโครงสร้างก็เหมือนกันโดยประมาณ เมื่อเครื่องตัดพลาสม่าทำงาน เครื่องจะส่งก๊าซอัด เช่น ไนโตรเจน อาร์กอน หรือออกซิเจน ผ่านท่อแคบๆ อิเล็กโทรดลบจะถูกวางไว้ตรงกลางท่อ เมื่อจ่ายไฟให้กับอิเล็กโทรดลบและช่องเปิดของหัวฉีดสัมผัสกับโลหะ จะเกิดวงจรตัวนำ และประกายไฟฟ้าพลังงานสูงจะถูกสร้างขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดและโลหะ เมื่อก๊าซเฉื่อยไหลผ่านท่อ ประกายไฟฟ้าจะทำให้ก๊าซร้อนขึ้นจนถึงสถานะที่ 4 ของสสาร กระบวนการปฏิกิริยานี้ก่อให้เกิดกระแสพลาสม่าที่มีอุณหภูมิประมาณ 16,649 องศาเซลเซียสและอัตราการไหล 6,096 เมตรต่อวินาที ซึ่งสามารถเปลี่ยนโลหะให้กลายเป็นตะกรันได้อย่างรวดเร็ว กระแสไฟฟ้าไหลผ่านพลาสม่าเอง ตราบใดที่อิเล็กโทรดได้รับพลังงานอย่างต่อเนื่องและพลาสม่าสัมผัสกับโลหะ วงจรการสร้างอาร์คจะต่อเนื่อง เพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสนี้ในขณะที่หลีกเลี่ยงความเสียหายที่เกิดจากออกซิเดชันและลักษณะที่ไม่สามารถทราบได้อื่นๆ ของพลาสม่า หัวฉีดของเครื่องตัดจึงติดตั้งท่ออีกชุดหนึ่ง ท่อกลุ่มนี้จะปล่อยก๊าซป้องกันอย่างต่อเนื่องเพื่อปกป้องพื้นที่การตัด แรงดันของก๊าซป้องกันสามารถควบคุมรัศมีของพลาสม่าคอลัมน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตำแหน่งการติดตั้งเครื่องตัดพลาสม่าควรอยู่ห่างจากอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดใหญ่และสถานที่ที่มีการรบกวนทางไฟฟ้าบ่อยครั้ง

เครื่องตัดพลาสม่าสามารถตัดเหล็กกล้าคาร์บอน สแตนเลส เหล็ก อลูมิเนียม ทองแดง ไททาเนียม นิกเกิล และวัสดุโลหะอื่นๆ และใช้กันอย่างแพร่หลายในหัวรถจักร รถยนต์ ภาชนะรับแรงดัน เครื่องจักรวิศวกรรม อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ เครื่องจักรทั่วไป เรือ การบิน โครงสร้างเหล็ก และอุตสาหกรรมอื่นๆ

ในกระบวนการผลิตประจำวัน การใช้เครื่องตัดพลาสม่าจะทำให้เกิดฝุ่นจำนวนมาก ดังนั้นเราต้องติดตั้งอุปกรณ์ระบายอากาศที่แรงสูงในสถานที่ทำงานของอุปกรณ์เพื่อระบายควันที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการตัดเครื่องตัดพลาสม่า CNC ก่อนเปิดอุปกรณ์ ให้ตรวจสอบว่าสวิตช์ทั้งหมดบนอุปกรณ์อยู่ในตำแหน่งปิด และสวิตช์หมุนที่ด้านหลังของแหล่งจ่ายไฟพลาสม่าอยู่ในตำแหน่งแนวนอน

1. เปิดแหล่งจ่ายไฟของตู้สวิตช์ไฟหลักเพื่อให้สายไฟทั้ง 2 เส้นมีไฟ
2. หมุนเบรกเกอร์ในกล่องควบคุมของเครื่องไปที่ตำแหน่งเปิด
3. เปิดแหล่งจ่ายไฟของตัวควบคุม CNC ด้วยสวิตช์กุญแจ และอินเทอร์เฟซหลักจะปรากฏบนจอแสดงผล
4. หมุนสวิตช์หมุนที่ด้านหลังของแหล่งจ่ายไฟพลาสม่าโดย 90° ไปยังตำแหน่งแนวตั้ง ในเวลานี้ ไฟแสดงสถานะพลังงานที่ด้านหน้าของแหล่งจ่ายไฟพลาสม่าควรเปิดอยู่
5. เปิดเครื่องอัดอากาศ (อัตราการไหลของเครื่องอัดอากาศ 1m3/นาที) ปรับสวิตช์ควบคุมแรงดันของเครื่องอัดอากาศ เพื่อให้แรงดันอากาศที่ส่งออกจากเครื่องอัดอากาศอยู่ระหว่าง 6.1-8.2 บาร์ หากแรงดันอากาศต่ำกว่า 6.1 บาร์ แรงดันอากาศจะลดลงในระหว่างการตัด จึงทำให้คุณภาพการตัดดีขึ้น ไม่เสถียร หากแรงดันอากาศสูงกว่า 8.3 บาร์ จะทำให้ตัวกรองอากาศบนแหล่งจ่ายไฟพลาสม่าเสียหาย ปรับปุ่มปรับแรงดันอากาศบนแหล่งจ่ายไฟพลาสม่าเพื่อให้แรงดันอยู่ที่ 5.5-6.0 บาร์ หมุนปุ่มปรับกระแสไฟแหล่งจ่ายไฟพลาสม่า/ทดสอบแก๊สไปที่ตำแหน่งทดสอบแก๊สเพื่อยืนยันว่าแรงดันอากาศจะไม่ลดลงต่ำกว่า 5 บาร์ เมื่อแรงดันต่ำกว่า 5 บาร์ คุณภาพการตัดจะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง และแม้แต่แหล่งจ่ายไฟพลาสม่าก็จะหยุดทำงาน

หากสภาพแวดล้อมการทำงานไม่สามารถรับประกันความสะอาดของแหล่งจ่ายอากาศได้ ควรติดตั้งระบบกรองรวมหลายขั้นตอนไว้ด้านหน้าแหล่งจ่ายพลังงานพลาสม่า มิฉะนั้น อากาศที่มีน้ำมัน ความชื้น และฝุ่นละอองจะก่อให้เกิดผลร้ายแรง เช่น เกิดการอาร์กล้มเหลวและหัวตัดเสียหายระหว่างการตัด

หากใช้การตัดพลาสม่า การเตรียมการเริ่มต้นจะเสร็จสมบูรณ์

ไม่ว่าคุณจะเป็นมือใหม่หรือช่างเครื่อง CNC คุณต้องปฏิบัติตามเคล็ดลับ 7 ประการในการใช้งานเครื่องตัดพลาสม่า

1. วางแผ่นที่จะตัดในตำแหน่งที่เหมาะสมบนโต๊ะทำงาน และแผ่นจะต้องไม่สัมผัสราง
2. คอมไพล์โปรแกรมตามรูปวาดหรือซอฟต์แวร์ และตัดรถเปล่าหากจำเป็น และตรวจสอบว่าการเขียนโปรแกรมถูกต้องหรือไม่
3. เมื่อทำการตัด ให้สตาร์ทเครื่องตัดพลาสม่าก่อน ค้นหาจุดเข้า ปรับพารามิเตอร์การตัด เปิดแหล่งอากาศ สตาร์ทเครื่องตัดพลาสม่า และเข้าสู่โปรแกรมเพื่อควบคุมการตัด
4. เมื่อทำการตัด ห้ามยืนบนแผ่นที่ตัดและรางแร็คโดยเด็ดขาด และห้ามรบกวนชิ้นส่วนไฟฟ้าและชิ้นส่วนส่งกำลัง
5. รักษาชั้นวางเกียร์ รางนำ และสายพานเหล็กเกียร์ให้สะอาดอยู่เสมอเพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำในการทำงาน
6. ควรให้ความใส่ใจเป็นพิเศษกับการทำความสะอาดและการบำรุงรักษาคอนโซลควบคุม และการประมวลผลและการเขียนโปรแกรมควรดำเนินการภายใต้คำแนะนำและความช่วยเหลือของบุคลากรมืออาชีพและช่างเทคนิค
7. เมื่อใช้เครนในการยกแผ่น ควรปฏิบัติตามข้อกำหนดการปฏิบัติงานทางเทคนิคด้านความปลอดภัยอย่างเคร่งครัดสำหรับการปฏิบัติงานเครนและการปฏิบัติงานบนพื้นดิน (ขอเกี่ยว) และให้ความร่วมมืออย่างใกล้ชิด

ระหว่างการทำงาน ให้ทำความสะอาดฝุ่นในเครื่องตัดและสิ่งสกปรกบนส่วนประกอบเป็นประจำ และตรวจสอบว่าสายไฟเสื่อมสภาพหรือไม่ การสัมผัสที่ไม่ดีระหว่างสายดินกับชิ้นงาน การต่อสายดินเป็นการเตรียมการที่ขาดไม่ได้ก่อนการตัด หากไม่ได้ใช้เครื่องมือต่อสายดินโดยเฉพาะ ฉนวนที่พื้นผิวชิ้นงานและการใช้สายดินเป็นเวลานานซึ่งมีอายุการใช้งานนาน เป็นต้น จะทำให้การสัมผัสที่ไม่ดีระหว่างสายดินกับชิ้นงาน ควรใช้เครื่องมือต่อสายดินพิเศษ และตรวจสอบว่ามีฉนวนใดๆ ที่ส่งผลกระทบต่อสายดินและพื้นผิวชิ้นงานหรือไม่ และหลีกเลี่ยงการใช้สายดินที่เสื่อมสภาพ เมื่อเครื่องกำเนิดประกายไฟไม่สามารถตัดอาร์คได้โดยอัตโนมัติ เครื่องตัดพลาสม่าจะต้องจุดอาร์คพลาสม่าก่อน ออสซิลเลเตอร์ความถี่สูงกระตุ้นก๊าซระหว่างอิเล็กโทรดและผนังด้านในของหัวฉีดเพื่อสร้างการคายประจุความถี่สูงเพื่อทำให้เกิดไอออนของก๊าซบางส่วนเพื่อสร้างอาร์คขนาดเล็ก ส่วนโค้งขนาดเล็กจะถูกทำให้สัมผัสกับแรงอัดของอากาศ และถูกขับออกจากหัวฉีดเพื่อจุดระเบิดส่วนโค้งพลาสมา ซึ่งเป็นหน้าที่หลักของเครื่องกำเนิดประกายไฟ

1. เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันแก๊สและการไหลของพลาสม่าถูกต้อง แรงดันแก๊สและการไหลของพลาสม่าที่ถูกต้องมีความสำคัญมากต่ออายุการใช้งานของชิ้นส่วนสิ้นเปลือง หากแรงดันอากาศสูงเกินไป อายุการใช้งานของอิเล็กโทรดจะลดลงอย่างมาก หากแรงดันอากาศต่ำเกินไป อายุการใช้งานของหัวฉีดจะได้รับผลกระทบ
2. ใช้ระยะการตัดที่เหมาะสม ตามข้อกำหนดของคู่มือการใช้งาน ให้ใช้ระยะการตัดที่เหมาะสม ระยะการตัดคือระยะห่างระหว่างหัวตัดกับพื้นผิวชิ้นงาน เมื่อเจาะ ให้พยายามใช้ระยะการตัดสองเท่าของปกติหรือใช้พลาสม่าอาร์คเพื่อส่งผ่าน ความสูงสูงสุด
3. ความหนาของรูพรุนควรอยู่ภายในขอบเขตที่ระบบเครื่องจักรอนุญาต เครื่องตัดพลาสม่าไม่สามารถเจาะแผ่นเหล็กที่เกินความหนาที่ใช้งานได้ ความหนาของรูพรุนปกติคือ 1/2 ของความหนาในการตัดปกติ
4. อย่าให้หัวฉีดรับไฟเกิน หากหัวฉีดรับไฟเกิน (นั่นคือ กระแสไฟทำงานของหัวฉีดเกิน) หัวฉีดจะเสียหายอย่างรวดเร็ว ความเข้มของกระแสไฟควรอยู่ที่ 95% ของกระแสไฟทำงานของหัวฉีด ตัวอย่างเช่น ความเข้มของกระแสไฟของหัวฉีด 100A ควรตั้งค่าเป็น 95A
5. รักษาแก๊สพลาสม่าให้แห้งและสะอาด ระบบพลาสม่าต้องการแก๊สพลาสม่าที่แห้งและสะอาดจึงจะทำงานได้อย่างถูกต้อง แก๊สสกปรกมักเป็นปัญหาในระบบอัดแก๊ส ซึ่งทำให้ชิ้นส่วนสิ้นเปลืองมีอายุการใช้งานสั้นลงและก่อให้เกิดความเสียหายที่ผิดปกติ วิธีทดสอบคุณภาพแก๊สคือตั้งคบเพลิงตัดให้อยู่ในสถานะทดสอบ และวางกระจกไว้ด้านล่างเพื่อดูดแก๊สในคบเพลิงตัด หากไอน้ำและหมอกปรากฏบนกระจก คุณต้องค้นหาสาเหตุและแก้ไข
6. การตัดพลาสม่าควรเริ่มจากขอบให้มากที่สุด แทนที่จะเจาะเป็นรู การใช้ขอบเป็นจุดเริ่มต้นจะช่วยยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนสิ้นเปลือง วิธีที่ถูกต้องคือเล็งหัวฉีดไปที่ขอบชิ้นงานโดยตรงก่อนเริ่มอาร์กพลาสม่า
7. หลีกเลี่ยงการยืดและขยายของพลาสม่าอาร์ค หากสามารถยืดและขยายพลาสม่าอาร์คได้เฉพาะเมื่อสัมผัสกับพื้นผิวของชิ้นงานเท่านั้น พลาสม่าอาร์คจะทำให้เกิดการยืดและขยายดังกล่าวในตอนเริ่มต้นและตอนสิ้นสุดของการตัด ซึ่งจะทำให้หัวฉีดได้รับความเสียหายที่ผิดปกติ ปัญหานี้สามารถหลีกเลี่ยงได้หากใช้เทคนิคการเริ่มขอบที่ถูกต้องและเลือกเวลาสัญญาณ "การตัดอาร์ค" ที่เหมาะสม
8. ลดเวลา "เริ่มต้นอาร์ค (หรือแนะนำอาร์ค)" ที่ไม่จำเป็น หัวฉีดและอิเล็กโทรดจะหมดเร็วมากเมื่อเริ่มอาร์ค ก่อนเริ่ม ควรวางคบเพลิงตัดให้อยู่ในระยะที่สามารถเดินได้เพื่อตัดโลหะ
9. การทาสีเคลือบสารเคมีป้องกันละอองน้ำบนเปลือกป้องกัน การเคลือบสารเคมีป้องกันละอองน้ำช่วยลดการสะสมของตะกรันบนเปลือกป้องกัน แต่ต้องแน่ใจว่าได้ถอดเปลือกป้องกันออกจากคบเพลิงก่อนทาสีป้องกันละอองน้ำ
10. ขจัดตะกรันออกจากเปลือกหอยป้องกัน