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Automatización de corte
Es el proceso de cortar materiales eléctricamente conductores con un chorro acelerado de plasma caliente. Acero, latón, cobre y aluminio son algunos de los materiales que se pueden cortar con un soplete de plasma. El cortador de plasma CNC se utiliza en la reparación de automóviles, unidades de fabricación, operaciones de salvamento y desguace, así como construcción industrial. La combinación de cortes de alta velocidad y precisión de bajo costo hace que el uso del cortador de plasma CNC esté muy extendido.
Un soplete de corte por plasma es una herramienta de uso común utilizada para cortar metales con una amplia variedad de propósitos. Un soplete de plasma manual es una excelente herramienta para cortar rápidamente láminas de metal, chapas de metal, correas, pernos, tuberías, etc. Los sopletes de plasma manuales también son una excelente herramienta de arqueo, resanado de juntas de soldadura o eliminación de soldaduras defectuosas. Se puede usar un soplete manual para cortar formas pequeñas de chapas de acero, pero es imposible obtener una precisión en la pieza o una calidad de borde lo suficientemente buenas para la mayoría de la fabricación de metal. Por eso es necesario un plasma CNC.
Un sistema de "plasma CNC" es una máquina que lleva un soplete de plasma y puede mover dicho soplete por una ruta dirigida por un ordenador. El término "CNC" se refiere a "control numérico por computadora", lo que significa que se utiliza una computadora para dirigir el movimiento de la máquina en función de códigos numéricos de un programa.
Las máquinas de corte por plasma CNC generalmente usan un tipo diferente de sistema de plasma que las aplicaciones de corte manual, uno diseñado específicamente para el corte "mecanizado" en lugar del corte manual. Los sistemas de plasma mecanizado utilizan un soplete de cañón recto que puede ser transportado por una máquina y tienen algún tipo de interfaz que puede ser controlada automáticamente por el CNC. Algunas máquinas de nivel básico pueden llevar un soplete diseñado para procesos de corte manual, como las máquinas PlasmaCAM. Pero cualquier máquina diseñada para una fabricación seria utilizará un soplete mecanizado y un sistema de plasma.
La máquina CNC puede ser un controlador diseñado para máquinas herramienta, con un panel de interfaz patentado y una consola de mando especialmente diseñada, como un controlador Fanuc, Allen-Bradley o Siemens. O podría ser simplemente una computadora portátil con Windows que ejecuta un programa de software especial y se comunica con las unidades de la máquina a través del puerto Ethernet. Muchas máquinas de nivel básico, máquinas de ventilación y aire acondicionado e incluso algunas máquinas unificadas de precisión utilizan una computadora portátil o de escritorio como controlador.
Para cortar piezas de placas de acero, el CNC controla el movimiento del soplete. Aparte del programa, generalmente solo un archivo de texto con "códigos M" y "códigos G" describe los contornos de la pieza y cuándo se debe encender y apagar el soplete. Los programas de piezas generalmente se crean mediante un archivo de código llamado "post-procesador", que puede tomar la geometría de pieza de un archivo CAD y traducirlo a códigos M y códigos G que el CNC puede leer.
Una máquina de plasma CNC también requiere un sistema de accionamiento que consta de amplificadores de accionamiento, motores, codificadores y cables. Habrá al menos dos motores, uno para el eje X y otro para el eje Y. Hay un amplificador de accionamiento para cada motor que toma una señal de baja potencia del CNC y la convierte en una señal de mayor potencia para mover el motor. Cada eje tiene un mecanismo de retroalimentación, generalmente un codificador, que crea una señal digital que indica cuánto se ha movido el eje. Los cables llevan la potencia del amplificador al motor y las señales de posición del codificador al CNC.
El CNC lee el programa de la pieza y envía señales de salida al sistema de accionamiento de la máquina, que mueve el soplete en la dirección deseada a la velocidad programada. El CNC lee la retroalimentación del codificador y hace las correcciones a las señales del controlador según sea necesario para mantener el movimiento del soplete en la ruta programada. Todos los componentes electrónicos del CNC y del sistema de accionamiento funcionan y se comunican muy rápidamente, a menudo midiendo y actualizando la información de posición cada pocos milisegundos. Esto permite que el movimiento de la máquina sea lo suficientemente suave y preciso como para producir piezas cortadas con plasma con una calidad de borde lisa, recta y uniforme, así como dimensiones precisas en la pieza.
Finalmente, un sistema de plasma CNC dispone de algún tipo de "sistema de E/S", un sistema eléctrico que maneja entradas y salidas. Así es como el CNC enciende el plasma en el momento adecuado, activando una salida que cierra un relé, por ejemplo. El CNC utiliza entradas para saber cuándo se ha iniciado el arco de plasma y está listo para moverse. Esas son las entradas y salidas más básicas que se necesitan pero, obviamente, puede haber muchas más.
Se pueden añadir muchos otros subsistemas y funciones, como sistemas de control de altura del voltaje del arco, sistemas de bisel de plasma, sistemas de control de plasma integrado, etc. Pero los conceptos básicos de un cortador de plasma CNC que hemos descrito, son comunes a todas esas máquinas, desde la más simple hasta la más compleja.