Co je to CNC plazmová řezačka?
CNC plazmové řezání je proces, který řeže elektricky vodivé materiály pomocí zrychleného paprsku horké plazmy. Typické materiály řezané plazmovým hořákem zahrnují ocel, hliník, mosaz a měď, i když lze řezat i jiné vodivé kovy. CNC plazmová řezačka se často používá ve výrobních dílnách, při opravách a restaurování automobilů, v průmyslové výstavbě a při záchranných a šrotovacích operacích. Díky vysoké rychlosti a přesnosti řezů v kombinaci s nízkou cenou má CNC plazmová řezačka široké využití od velkých průmyslových CNC aplikací až po malé hobby obchody.
Základní proces CNC plazmového řezání zahrnuje vytvoření elektrického kanálu přehřátého, elektricky ionizovaného plynu, tj. plazmy ze samotného CNC plazmového řezače, přes obrobek, který má být řezán, čímž se vytvoří dokončený elektrický obvod zpět do CNC plazmového řezače přes zemnící svorku. . Toho je dosaženo stlačeným plynem (kyslík, vzduch, inertní a další v závislosti na řezaném materiálu), který je vháněn přes zaostřenou trysku vysokou rychlostí směrem k obrobku. V plynu se pak vytvoří elektrický oblouk mezi elektrodou blízko nebo integrovanou do plynové trysky a samotným obrobkem. Elektrický oblouk ionizuje část plynu, čímž vytváří elektricky vodivý kanál plazmy. Jak proudí elektřina z řezacího hořáku dolů touto plazmou, dodává dostatečné teplo k roztavení skrz obrobek. Současně velká část vysokorychlostního plazmatu a stlačeného plynu odfoukne horký roztavený kov pryč, čímž se oddělí, tj. prořízne obrobek.
Od CNC plazmové řezačky vytvářejí velmi horký a velmi lokalizovaný "kužel" pro řezání, jsou extrémně užitečné pro řezání plechů v zakřivených nebo úhlových tvarech.
Analogové CNC plazmové řezačky, které obvykle vyžadují více než 2 kilowatty, používají těžký síťový frekvenční transformátor. Invertorové plazmové řezačky usměrňují síťové napájení na stejnosměrný proud, který je přiváděn do vysokofrekvenčního tranzistorového invertoru mezi 10 kHz až asi 200 kHz. Vyšší spínací frekvence umožňují menší transformátor, což má za následek celkovou velikost a redukci w8.
Používané tranzistory byly zpočátku MOSFETy, ale nyní stále více využívají IGBT. U paralelních MOSFETů, pokud se jeden z tranzistorů aktivuje předčasně, může to vést ke kaskádovému selhání jedné čtvrtiny měniče. Pozdější vynález, IGBT, nepodléhají tomuto poruchovému režimu. IGBT lze obecně nalézt ve strojích s vysokým proudem, kde není možné paralelně zapojit dostatečné tranzistory MOSFET.
Topologie spínacího režimu je označována jako dvoutranzistorový off-line dopředný převodník. Přestože jsou lehčí a výkonnější, některé invertorové plazmové řezačky, zejména ty bez korekce účiníku, nelze provozovat z generátoru (tzn. výrobce invertorové jednotky to zakazuje, platí pouze pro malé, lehké přenosné generátory). Novější modely však mají vnitřní obvody, které umožňují provoz jednotek bez korekce účiníku s lehkými generátory energie.
Někteří výrobci CNC plazmových řezaček vyrábějí CNC řezací stoly a někteří mají řezačku zabudovanou do stolu. CNC stoly umožňují počítači ovládat hlavu hořáku produkující čisté ostré řezy. Moderní CNC plazmové zařízení je schopné víceosého řezání tlustého materiálu, což umožňuje složité svary, které jinak nejsou možné. U tenčích materiálů je CNC plazmové řezání postupně nahrazováno řezáním laserem, a to především díky vynikajícím schopnostem laserové řezačky při řezání otvorů.
Specializované použití CNC plazmových řezaček bylo v průmyslu HVAC. Software zpracovává informace o potrubí a vytváří ploché vzory pro řezání na řezacím stole plazmovým hořákem. Tato technologie od svého zavedení na počátku 1980. let enormně zvýšila produktivitu v tomto odvětví.
K čemu slouží CNC plazmová řezačka?
Plazmová řezačka je běžně používaný nástroj pro řezání kovů pro různé účely. Ruční plazmová řezačka je skvělý nástroj pro rychlé řezání plechů, plechů, pásů, šroubů, trubek atd. Ruční plazmové hořáky také představují skvělý nástroj pro drážkování, zadní drážkování svarových spojů nebo odstraňování vadných svarů. Ruční plazmová řezačka se obvykle používá k řezání malých tvarů z plechu, ale u mnoha kovových výrobků není možné dosáhnout dostatečné poloviční přesnosti nebo kvality hran. Proto je CNC plazmová řezačka nezbytná.
CNC plazmová řezačka je stroj, který nese plazmový hořák a může jej pohybovat po dráze určené počítačem. Termín „CNC“ označuje „počítačové numerické řízení“, což znamená, že počítač se používá k řízení pohybu stroje pomocí numerických kódů v programu.
CNC plazmové řezačky se také používají v mnoha dílnách k vytváření dekorativních kovových výrobků. Například komerční a obytné značení, nástěnné umění, adresní štítky a venkovní zahradní umění.
CNC plazmová řezačka vs ruční plazmová řezačka
CNC plazmové řezačky obvykle používají jiný typ plazmového systému než aplikace ručního řezání, který je speciálně navržen pro „mechanizované“ řezání namísto ručního řezání. CNC plazmové řezačky používají hořák s rovnou válcovou hlavou, který může nést stroj, a mají určitý typ rozhraní, které lze automaticky ovládat CNC. Existují některé základní stroje, které mohou nést hořák určený pro ruční řezání, jako jsou stroje PlasmaCAM. Ale každý stroj určený pro seriózní výrobu nebo výrobu bude používat mechanizovaný hořák a plazmový systém.
CNC plazmové řezací díly
CNC je také přidružená řídicí jednotka navržená pro obráběcí stroje, s proprietárním panelem rozhraní a speciálně navrženou řídicí konzolí, jako je řídicí jednotka Fanuc, Allen-Bradley nebo Seimens. Nebo to může být tak snadné jako na notebooku založeném primárně na Windows, na kterém běží speciální balíčkový program a pracuje s jednotkami stroje přes LAN port. několik strojů základní úrovně, stroje HVAC a dokonce i některé stroje s jednotnou přesností používají přenosný počítač nebo osobní počítač, protože kontrolér.
Pro řezání součástí z desky je pohyb hořáku řízen CNC. oblastní program, někdy jednoduše počítačový soubor s „M-kódy“ a „G-kódy“, popisuje obrysy poloviny a jednou pro zobrazení a vypnutí hořáku. poloviční programy jsou někdy vytvářeny kusem balíku označovaným jako „post-procesor“, který|může|což by mohlo} vzít oblast čisté matematiky ze souboru CAD a převést ji do M-kódů a G-kódů, které CNC umí procházet.
CNC plazmová řezačka potřebuje pohonný systém, který se skládá ze zesilovačů pohonu, motorů, kodérů a kabelů. budou minimálně 2 motory, jeden pro souřadnicovou osu a jeden pro souřadnicovou osu. pro každý motor je k dispozici elektronika pohonu, která odebírá signál s nízkým výkonem z CNC a přeměňuje jej na signál s vyšším výkonem pro manévrování s motorem. každá osa obsahuje zpětnovazební mechanismus, někdy přidružený kodér stupňů, který vytváří digitální signál indikující, jakým způsobem je osa zachycena. Kabely přivádějí zařízení od elektronického zařízení k motoru a přenášejí polohové signály z kodéru zpět do CNC.
CNC načte poloviční program a poté odešle signály do pohonného systému stroje, který pohybuje hořákem v požadovaném směru naprogramovanou rychlostí. CNC načte zpětnou vazbu z enkodéru a provede korekce pohonných signálů pro re nata, aby pohyb hořáku zůstal na naprogramované dráze. Veškerá fyzika v CNC a pohonném systému pracuje a komunikuje neuvěřitelně rychle, obvykle měří a mění data o poloze každých několik milisekund. To umožňuje, aby pohyb stroje byl dostatečně plynulý a přesný, aby plazmově řezané součásti měly hladkou, rovnou, konzistentní kvalitu hran a přesné poloviční rozměry.
CNC plazmový systém může mít nějaký styl „I/O systému“, přidružený elektrický systém, který zpracovává vstupy a výstupy. Často se však stává, že CNC aktivuje plazmu v přijatelném čase, například zapnutím výstupu přidruženého stupně, který sepne relé. CNC používá vstupy k uchopení, jakmile plazmový oblouk začne, a je připraven k manévru. To jsou nejpřednější základní potřebné vstupy a výstupy, ale je zřejmé, že jich je často více.
Mnoho alternativních subsystémů a možností je často doplňkových, jako například systémy řízení napětí oblouku H8, systémy plazmového zkosení, integrované systémy řízení plazmy atd. Základy CNC plazmové řezačky popsané výše však budou společné pro všechny tyto stroje, od nejlepších až po nejsložitější.
V posledních letech došlo k ještě většímu rozvoji. Tradičně byly řezací stoly strojů horizontální, ale nyní jsou k dispozici vertikální CNC plazmové řezací stroje, které poskytují menší půdorys, zvýšenou flexibilitu, optimální bezpečnost a rychlejší provoz.
