Qu'est-ce qu'un découpeur plasma CNC ?

Fonctionnement d'un découpeur plasma CNC

Qu'est-ce que le coupage plasma CNC ?

C'est le processus de découpe de matériaux conducteurs d'électricité avec un jet accéléré de plasma chaud. L'acier, le laiton, le cuivre et l'aluminium sont quelques-uns des matériaux qui peuvent être coupés avec une torche plasma. Le découpeur plasma CNC trouve une application dans la réparation automobile, les unités de fabrication, les opérations de récupération et de mise au rebut, et la construction industrielle. La possibilité de réaliser des coupes de précision, à haute vitesse et à faible coût fait du découpeur plasma CNC un équipement largement utilisé.

Qu'est-ce qu'un découpeur plasma CNC ?

Une torche de coupage plasma est un outil couramment utilisé pour couper les métaux à diverses fins. Une torche plasma portative est un excellent outil pour couper rapidement la tôle, les plaques métalliques, les sangles, les boulons, les tuyaux, etc. Les torches plasma portatives constituent également un excellent outil de gougeage, le rétro-gougeage des assemblages soudés ou l'élimination de soudures défectueuses. Une torche portative peut être utilisée pour couper de petites formes à partir de plaques d'acier, mais il est impossible d'obtenir une précision de pièce ou une qualité de bord suffisante pour la plupart des fabrications métalliques. C'est pourquoi un découpeur plasma CNC est nécessaire.

Un système « plasma CNC » est une machine qui utilise une torche plasma et peut déplacer cette torche dans un parcours piloté par ordinateur. Le terme « CNC » fait référence à « Computer Numerical Control », ce qui signifie qu'un ordinateur est utilisé pour diriger le mouvement de la machine en fonction de codes numériques programmés.

Plasma portatif contre plasma mécanisé

Les machines de coupage plasma CNC utilisent généralement un type de système plasma différent de celui des applications de découpe portatives, spécialement conçu pour la découpe « mécanisée » au lieu de la découpe manuelle. Les systèmes plasma mécanisés utilisent une torche à canon droit qui peut être transportée par une machine et ont un certain type d'interface qui peut être contrôlé automatiquement par la CNC. Certaines machines d'entrée de gamme peuvent utiliser une torche conçue pour les processus de découpe portatifs, telles que les machines PlasmaCAM. Mais toute machine conçue pour une fabrication sérieuse et professionnelle utilisera une torche mécanisée et un système plasma.

Pièces du plasma CNC

La machine CNC peut être un contrôleur conçu pour des machines-outils, avec un panneau d'interface propriétaire et une console de commande spécialement conçue, telle qu'un contrôleur Fanuc, Allen-Bradley ou Siemens. Elle peut aussi être aussi simple qu'un ordinateur portable Windows exécutant un logiciel spécial communiquant avec les lecteurs de la machine via le port Ethernet. De nombreuses machines d'entrée de gamme, des machines CVC et même certaines machines de précision utilisent un ordinateur portable ou de bureau comme contrôleur.

Pour couper des pièces à partir de plaques d'acier, le mouvement de la torche est contrôlé par la CNC. Un programme de pièce, généralement un simple fichier texte avec « codes M » et « codes G », décrit les contours de la pièce et détermine quand activer et désactiver la torche. Les programmes de pièce sont généralement créés par un logiciel « post-processeur », qui peut intégrer une géométrie de pièce d'un fichier CAO et la traduire en codes M et G que la CNC peut lire.

Une machine plasma CNC nécessite également un système d'entraînement, composé d'amplificateurs d'entraînement, de moteurs, de codeurs et de câbles. Au moins deux moteurs sont utilisés, un pour l'axe X, un autre pour l'axe Y. Un amplificateur d'entraînement est utilisé pour chaque moteur, il reçoit un signal de faible puissance de la CNC et le transforme en un signal de puissance supérieure pour déplacer le moteur. Chaque axe utilise un mécanisme de rétroaction, généralement un encodeur, qui crée un signal numérique indiquant à quelle distance l'axe s'est déplacé. Les câbles transportent l'alimentation de l'amplificateur au moteur ainsi que les signaux de positionnement de l'encodeur vers la CNC.

La CNC lit le programme de pièce, puis envoie des signaux au système d'entraînement de la machine qui déplace la torche dans la direction souhaitée à la vitesse programmée. La CNC lit le retour de l'encodeur et apporte des corrections aux signaux d'entraînement selon les besoins pour maintenir le mouvement de la torche sur la trajectoire programmée. Toute l'électronique de la CNC et du système d'entraînement fonctionne et communique très rapidement, mesurant et mettant rapidement à jour les informations de positionnement à quelques millisecondes d'intervalle. Cela permet au mouvement de la machine d'être suffisamment fluide et précis pour produire des pièces découpées au plasma avec une qualité de bord lisse, droite et cohérente, et des dimensions de pièce très précises.

Enfin, un système plasma CNC possède une sorte de « système d'E/S », système électrique qui gère les entrées et les sorties. C'est ainsi que la CNC active le plasma au moment opportun, en activant une sortie qui ferme un relais, par exemple. La CNC utilise des entrées pour savoir quand l'arc plasma a démarré et est prêt à se déplacer. Ce sont les entrées et sorties les plus élémentaires requises, mais évidemment, il peut y en avoir beaucoup plus.

De nombreux autres sous-systèmes et fonctionnalités peuvent être ajoutés, tels que des systèmes de commande du niveau de tension de l'arc, des systèmes de biseau plasma, des systèmes de commande plasma intégrés, etc. Mais les notions de base d'un découpeur plasma CNC décrites ci-dessus sont communes à toutes ces machines, de la plus simple à la plus complexe.