LỊCH SỬ RA ĐỜI CÔNG NGHỆ CẮT PLASMA CNC
Mỗi công nghệ ra đời đều nhằm đáp ứng một số các nhu cầu nhất định. Theo thời gian các công nghệ cắt ngày càng hoàn thiện hơn. Tuy nhiên, mỗi công nghệ đều có những ưu và nhược điểm riêng. Vì vậy, tùy theo từng nhu cầu cụ thể mà chọn các công nghệ cắt khác nhau. Trong phạm vi bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về lịch sử ra đời và ứng dụng của công nghệ cắt Plasma.
Máy cắt plasma CNC gồm hai phần là Máy CNC và bộ nguồn phát ra tia plasma (gọi tắt là nguồn Plasma):
Máy CNC (Computerized Numerically Controlled (điều khiển bằng máy tính) – đề cập đến việc điều khiển bằng máy tính các máy móc khác với mục đích sản xuất (có tính lập lại) các bộ phận kim khí (hay các vật liệu khác) phức tạp, bằng cách sử dụng các chương trình viết bằng kí hiệu chuyên biệt theo tiêu chuẩn EIA-274-D, thường gọi là mã G (G code). CNC được phát triển cuối thập niên 1940 ở phòng thí nghiệm Servomechanism của trường MIT. Máy CNC ngày nay được điều khiển trực tiếp từ các bản vẽ nhờ phần mềm CAM, mà không cần người vận hành phải nhập lệnh G-code như trước đây( Trích từ Bách khoa toàn thư mở Wikipedia)
Trước khi tìm hiểu về bộ nguồn Plasma, chúng ta sẽ tìm hiểu tia plasma là gì?
Tia sét chính là tia plasma trong tự nhiên
Plasma là trạng thái vật chất thứ tư (ngoài ba trạng thái vật chất là: rắn, lỏng và khí). Plasma được hình thành khi vật chất được ion hóa cực mạnh đến mức phần lớn các phân tử hay nguyên tử chỉ còn lại hạt nhân và các điện tử (electron) chuyển động tự do giữa các hạt nhân. Plasma không phải ở thể rắn vì nó không có điểm nóng chảy. Nó không phải ở thể lỏng vì nó không có lực căng bề mặt và không xác định được điểm sôi. Nó cũng không phải ở thể khí vì nó không có điểm ngưng tụ và không thể chứa nó trong các bình chứa. Vì vậy người ta xếp plasma vào trạng thái vật chất thứ tư.
Trạng thái Plasma không phổ biến trên trái đất, tuy nhiên trên 99% vật chất trong vũ trụ tồn tại dưới dạng plasma. Vì thế trong bốn trạng thái kể trên, plasma được xem như trạng thái đầu tiên trong vũ trụ. Ví dụ: tia sét là một dạng plasma trong tự nhiên. Mặt trời cũng là một dạng plasma.
Công nghệ cắt Plasma được phát minh cách đây khoảng hơn 50 năm, trong thời kỳ đỉnh cao của thế chiến thứ 2. Trong một nổ lực để cải thiện các mối nối của máy bay chiến đấu, một phương pháp hàn đã được phát triển (Gọi là hàn TIG) khi dùng một hàng rào khí trơ thổi chung quanh tia hồ quang điện để bảo vệ mối hàn khỏi quá trình oxy hóa.
Một vài thập kỷ sau, người ta phát hiện rằng việc giới hạn độ mở của đường khí trơ đi qua tia hồ quang điện tạo ra một loại vật chất thứ tư gọi là plasma, và nó tạo ra một nhiệt lượng vô cùng lớn khoảng 10.000 – 15.000 °C. Cùng lúc đó độ mở nhỏ hơn làm tăng tốc độ của dòng khí thoát ra, nó có khả năng thổi bay tất cả các loại kim loại mà nó đi qua. Từ đó, công nghệ này được dùng để cắt kim loại, nhưng với quy mô rất lớn vì khi đó chi phí cắt rất cao.
Càng ngày với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các thiết bị cắt plasma ngày càng có chi phí thấp hơn và được thương mại hóa cách đây khoảng hơn 10 năm. (Hết P.1)
Nguyễn Hồng Sơn – GĐ Công ty TNHH Phát Triển Cong Nghệ Hàn & Tự Động Hóa Sơn Vũ
www.sonvu.net