Como funciona o corte plasma CNC?

O que é corte a plasma?

É o processo de corte de materiais eletricamente condutores com um jato acelerado de plasma quente. Aço, latão, cobre e alumínio são alguns dos materiais que podem ser cortados com o plasma. O cortador de plasma é indicado para aplicação em unidades de reparo automotivo, fabricação, operações de recuperação e sucateamento, além da construção industrial. A combinação de alta velocidade e precisão com baixo custo torna o corte a plasma amplamente utilizado para corte e separação de metais.

O que é um cortador a plasma?

Um maçarico de corte a plasma é uma ferramenta usada para cortar metais com uma grande variedade de propósitos. Uma máquina de corte plasma portátil é uma excelente ferramenta para cortar rapidamente chapas metálicas, placas metálicas, correias, parafusos, tubos etc. Também são uma excelente ferramenta de goivagem, para juntas de solda de regoivagem ou remoção de soldas com defeito. Uma máquina manual pode ser usada para cortar pequenas formas de chapas de aço, mas é impossível obter boa precisão de peças ou qualidade de borda para a maior parte da fabricação metálica. É por isso que um plasma CNC é necessário.

Um sistema de "plasma CNC" é uma máquina que carrega uma tocha de plasma e pode movimentá-la em um caminho dirigido por um computador. O termo "CNC" refere-se a "Computer Numerical Control", controle numérico computadorizado, o que significa que um computador é usado para direcionar o movimento da máquina com base em códigos numéricos em um programa.

Plasma portátil X mecanizado

As máquinas de corte a plasma CNC geralmente usam um tipo diferente de sistema de plasma do que aplicações de corte portátil, projetado especificamente para corte "mecanizado". Sistemas de plasma mecanizado usam uma tocha reta que pode ser transportada por uma máquina e ter algum tipo de interface que pode ser controlada automaticamente pelo CNC. Algumas máquinas de nível básico podem carregar uma tocha projetada para processos de corte portátil, como as máquinas PlasmaCAM. Porém, qualquer máquina projetada para fabricação séria usará uma tocha mecanizada e um sistema de plasma.

Peças do plasma CNC

A máquina CNC pode ser um controlador real projetado para ferramentas, com um painel de interface próprio e um console de controle especialmente projetado, como um controlador Fanuc, Allen-Bradley ou da Siemens. Ou pode ser tão simples quanto um computador portátil baseado no Windows executando um programa de software especial e se comunicando com as unidades da máquina por meio da porta Ethernet. Muitas máquinas de entrada, máquinas HVAC e até mesmo algumas máquinas unitizadas de precisão usam um laptop ou um desktop como o controlador.

Para cortar peças das chapas de aço, o movimento do maçarico é controlado pelo CNC. Um programa à parte, geralmente apenas um arquivo de texto com "códigos M" e "códigos G", descreve os contornos da peça e quando ligar e desligar a tocha. Os programas de peças geralmente são criados por um software chamado de "pós-processador", que pode assumir uma geometria da peça com base em um arquivo CAD e traduzi-lo em códigos M e G que o CNC pode ler.

Uma máquina de plasma CNC também requer um sistema de acionamento, composto por amplificadores de acionamento, motores, codificadores e cabos. Haverá pelo menos dois motores, um para o eixo X e outro para o eixo Y. Há um amplificador de acionamento para cada motor, que pega um sinal de baixa potência do CNC e o transforma em um sinal de mais potência para mover o motor. Cada eixo tem um mecanismo de retroalimentação, geralmente um codificador, que cria um sinal digital indicando até onde o eixo se moveu. Os cabos levam a energia do amplificador para o motor e retransmitem os sinais da posição do codificador para o CNC.

O CNC lê o programa de peças e, em seguida, produz sinais para o sistema de acionamento da máquina, que move o maçarico na direção desejada na velocidade programada. O CNC lê a resposta do codificador e faz correções nos sinais de acionamento conforme necessário para manter o movimento do maçarico no caminho programado. Todos os componentes eletrônicos do CNC e do sistema de acionamento funcionam e se comunicam muito rapidamente, muitas vezes medindo e atualizando informações da posição a cada poucos milissegundos. Isso permite que o movimento da máquina seja suave e preciso o suficiente para produzir peças cortadas a plasma com uma qualidade de borda lisa, reta, consistente, além das dimensões precisas das peças.

Por fim, um sistema de plasma CNC terá algum tipo de "sistema de E/S", um sistema elétrico que processa entradas e saídas. É assim que o CNC liga o plasma no momento apropriado, ligando uma saída que fecha um relé, por exemplo. O CNC usa entradas para saber quando o arco de plasma começou e está pronto para se mover. Essas são as entradas e saídas mais básicas necessárias, mas, obviamente, pode haver muito mais.

Muitos outros subsistemas e recursos podem ser adicionados, como sistemas de controle de altura de tensão de arco, sistemas de níveis de plasma, sistemas integrados de controle de plasma etc. Porém, os elementos básicos de um cortador a plasma CNC descrito acima serão comuns a todas essas máquinas, das mais simples às mais complexas.