Cos'è una macchina da taglio al plasma CNC?

Come funziona una macchina da taglio al plasma CNC?

Cos'è un taglio al plasma CNC?

È il processo di taglio di materiali elettricamente conduttivi con un getto accelerato di plasma caldo. Acciaio, ottone, rame e alluminio sono alcuni dei materiali che possono essere tagliati con una torcia al plasma. La macchina da taglio al plasma CNC trova applicazione negli ambiti delle riparazioni nel settore automotive, delle unità di produzione, delle operazioni di recupero e demolizione e dell'edilizia industriale. La combinazione di alta velocità e taglio di precisione a costi ridotti è il motivo per cui la macchina da taglio al plasma CNC è un'apparecchiatura ampiamente utilizzata.

Cos'è una macchina da taglio al plasma CNC?

Una torcia per taglio al plasma è uno strumento comunemente impiegato per il taglio di metalli per un'ampia varietà di scopi. Una torcia al plasma manuale è uno strumento eccellente per tagliare rapidamente lamiere, piastre metalliche, cinghie, bulloni, tubi, ecc., nonché per le operazioni di scriccatura, ad esempio per eseguire una scriccatura di ritorno su un giunto di saldatura o per la rimozione di saldature difettose. Una torcia manuale può essere utilizzata per tagliare piccole parti sagomate da lamiere d'acciaio ma non consente di ottenere una precisione della parte o una qualità del bordo richiesti da quasi tutti ambiti di produzione del metallo. Ecco perché è necessario un processo al plasma CNC.

Un sistema "al plasma CNC" è una macchina che trasporta una torcia al plasma e può spostare quella torcia lungo un percorso comandato da un computer. Il termine "CNC" è l'acronimo di "controllo numerico computerizzato", ovvero il movimento della macchina viene comandato da un computer in base a codici numerici all'interno di un programma.

Differenze tra macchina al plasma manuale e meccanizzata

In genere, le macchine da taglio al plasma CNC utilizzano un tipo diverso di sistema al plasma rispetto alle applicazioni di taglio manuali, ovvero un tipo specificamente progettato per il taglio "meccanizzato" anziché per il taglio manuale. I sistemi al plasma meccanizzati utilizzano una torcia a canna dritta che può essere trasportata da una macchina e sono dotati di un tipo di interfaccia controllabile automaticamente dal CNC. Alcune macchine di livello base possono trasportare una torcia progettata per processi di taglio manuali, ad esempio le macchine PlasmaCAM. Tuttavia, qualsiasi macchina progettata per operazioni di carpenteria o produzione di livello professionale utilizzerà una torcia meccanizzata e un sistema al plasma.

Parti della macchina al plasma CNC

La macchina CNC può essere un vero e proprio controller progettato per macchine utensili, con un pannello di interfaccia proprietario e una console di comando appositamente progettata, ad esempio un controller Fanuc, Allen-Bradley o Siemens. Oppure, questa macchina può essere costituita semplicemente da un computer portatile basato su Windows che esegue uno speciale programma software e comunica con gli azionamenti della macchina tramite la porta Ethernet. Molte macchine di livello base, macchinari HVAC e persino alcune macchine di precisione dal design compatto utilizzano un computer portatile o un computer desktop come controller.

Per tagliare parti da lamiere d'acciaio, il movimento della torcia è controllato dal CNC. Un programma specifico per la parte, solitamente un semplice file di testo con "codici M" e "codici G", descrive i contorni della parte e indica quando accendere e spegnere la torcia. I programmi specifici per le parti sono solitamente creati da un software denominato "post-processore", che può rilevare la geometria di una parte da un file CAD e tradurla in codici M e codici G che il CNC può decodificare.

Una macchina al plasma CNC richiede anche un sistema di azionamento, costituito da amplificatori di azionamento, motori, encoder e cavi. La macchina è dotata di almeno due motori, uno per l'asse X e uno per l'asse Y. Ciascun motore dispone di un amplificatore di azionamento, che rileva un segnale a bassa potenza dal CNC e lo trasforma in un segnale a potenza superiore per spostare il motore. Ogni asse è dotato di un meccanismo di feedback, solitamente un encoder, che produce un segnale digitale che indica quanto si è spostato l'asse. I cavi trasmettono l'alimentazione dall'amplificatore al motore e riportano i segnali di posizione dall'encoder al CNC.

Il CNC decodifica il programma specifico per la parte, quindi invia segnali al sistema di azionamento della macchina che sposta la torcia nella direzione desiderata alla velocità programmata. Il CNC rileva il feedback dell'encoder e apporta le correzioni ai segnali di azionamento in base alle esigenze in modo da mantenere lo spostamento della torcia sul percorso programmato. Tutti i componenti elettronici del CNC e del sistema di azionamento funzionano e comunicano molto rapidamente, spesso misurando e aggiornando le informazioni sulla posizione ogni pochi millisecondi. Ciò consente al movimento della macchina di essere sufficientemente fluido e preciso da produrre parti tagliate al plasma con bordi lisci, dritti, di qualità costante e dimensioni esatte.

Infine, un sistema al plasma CNC avrà una sorta di "sistema I/O", un sistema elettrico che gestisce ingressi e uscite. È così che il CNC accende il plasma al momento opportuno, attivando ad esempio un'uscita che chiude un relè. Il CNC utilizza gli ingressi per sapere quando l'arco al plasma è acceso ed è pronto a muoversi. Questi sono gli ingressi e le uscite più basilari richiesti ma, ovviamente, è possibile utilizzarne molti altri.

È possibile aggiungere molti altri sottosistemi e funzionalità, ad esempio sistemi di controllo dell'intensità della tensione dell'arco, sistemi di smussatura al plasma, sistemi di controllo al plasma integrati e così via. In ogni caso, le caratteristiche di base di una macchina da taglio al plasma CNC illustrate in precedenza saranno comuni a tutte le tipologie di macchine, dalle più semplici alle più complesse.