Wat is een CNC-plasmasnijder?

Wat is een CNC-plasmasnijder?

Hoe werkt een CNC-plasmasnijder?

Wat is een CNC-plasmasnijden?

Bij CNC-plasmasnijden worden elektrisch geleidende materialen met een versnelde straal heet plasma gesneden. Staal, messing, koper en aluminium zijn enkele van de materialen die kunnen worden gesneden met een plasmasnijder. CNC-plasmasnijden wordt toegepast bij autoreparatie, fabricage-eenheden, bergings- en sloopwerkzaamheden en industriële constructie. Dankzij de combinatie van hoge snelheid en nauwkeurige sneden tegen lage kosten worden CNC-plasmasnijders veel gebruikt.

Wat is een CNC-plasmasnijder?

Een plasmasnijbrander wordt veel gebruikt voor het snijden van metalen voor diverse doeleinden. Draagbare plasmasnijbranders zijn een uitstekend hulpmiddel om snel door plaatwerk, metalen platen, banden, bouten, pijpen etc. te snijden. Ze zijn ook uitstekend geschikt voor gutsen, voor het naderhand gutsen van lasverbindingen of het verwijderen van defecte lassen. Een draagbare snijbrander kan worden gebruikt voor het snijden van kleine vormen uit stalen platen, maar is niet geschikt voor nauwkeurige sneden of hoogwaardige randen bij de meeste metaalbewerkingen. Daarom is een CNC-plasmasnijmachine noodzakelijk.

Een CNC-plasmasysteem is een machine die een plasmasnijbrander verplaatst over een computergestuurd traject. De term 'CNC' staat voor 'Computer Numerical Control' oftewel numerieke computerbesturing, wat betekent dat een computer de beweging van de machine aanstuurt op basis van numerieke codes in een programma.

Handmatig vs. gemechaniseerd plasmasnijden

CNC-plasmasnijmachines gebruiken meestal een ander type plasmasysteem dan handmatige snijders, namelijk een systeem dat speciaal is ontworpen voor 'gemechaniseerd' snijden in plaats van handmatig snijden. Gemechaniseerde plasmasystemen gebruiken een snijbrander met rechte cilinder die door een machine kan worden gedragen en hebben een soort interface die automatisch door de CNC kan worden bestuurd. Sommige instapmachines zijn geschikt voor een snijbrander die is ontworpen voor handmatige snijprocessen, zoals de PlasmaCAM-machines. Maar elke machine die is ontworpen voor serieuze productie of fabricage, zal een gemechaniseerde snijbrander en plasmasysteem gebruiken.

iSeries plasma torch

Onderdelen van de CNC-plasmamachine

De CNC-machine kan een echte controller zijn die is ontworpen voor werktuigmachines, met een eigen interfacepaneel en een speciaal ontworpen bedieningsconsole, zoals een Fanuc-, Allen-Bradley- of Siemens-controller. Of het kan zo simpel zijn als een laptop met Windows waarop een speciaal softwareprogramma wordt uitgevoerd en die via de Ethernet-poort met de machine communiceert. Veel machines op instapniveau, HVAC-machines en zelfs sommige modulaire precisiemachines gebruiken een laptop of desktopcomputer als controller.

Om delen uit staalplaten te snijden, wordt de beweging van de snijbrander geregeld door de CNC. Een deelprogramma, meestal alleen een tekstbestand met 'M-codes' en 'G-codes', beschrijft de contouren van het deel en wanneer de snijbrander moet worden in- en uitgeschakeld. Deelprogramma's worden meestal gemaakt met behulp van software, een zogenaamde 'postprocessor', die de geometrie van een deel uit een CAD-bestand kan halen en deze kan vertalen in M-codes en G-codes die de CNC kan lezen.

Een CNC-plasmamachine vereist ook een aandrijfsysteem, bestaande uit aandrijfversterkers, motoren, encoders en kabels. Er zullen minstens twee motoren zijn, één voor de X-as en één voor de Y-as. Er is een aandrijfversterker voor elke motor, die een laagvermogensignaal van de CNC ontvangt en dit omzet in een signaal met een hoger vermogen om de motor te bewegen. Elke as heeft een feedbackmechanisme, meestal een encoder, die een digitaal signaal zendt dat aangeeft hoe ver de as is verplaatst. Kabels zorgen voor de stroomvoorziening van de versterker naar de motor en zenden de positiesignalen van de encoder terug naar de CNC.

De CNC leest het deelprogramma en zendt vervolgens signalen naar het aandrijfsysteem van de machine, die de snijbrander met de geprogrammeerde snelheid in de gewenste richting beweegt. De CNC leest de feedback van de encoder en corrigeert zo nodig de aandrijfsignalen zodat de snijbrander het geprogrammeerde traject blijft volgen. Alle elektronica in de CNC en het aandrijfsysteem werken en communiceren zeer snel, waarbij de positie-informatie vaak om de paar milliseconden wordt gemeten en bijgewerkt. Zo kan de machine soepel en nauwkeurig genoeg bewegen om plasmagesneden delen te produceren met een gladde, rechte, consistente randkwaliteit en nauwkeurige afmetingen.

Ten slotte zal een CNC-plasmasysteem een soort 'I/O-systeem' hebben, een elektrisch systeem dat inputs en outputs verwerkt. Zo kan de CNC het plasma op het juiste moment inschakelen, bijvoorbeeld door een output aan te sturen die vervolgens een relais sluit. De CNC gebruikt inputs om te zien wanneer de plasmaboog is gestart en kan worden bewogen. Dit zijn de meest elementaire inputs en outputs die nodig zijn, maar er kunnen er natuurlijk veel meer zijn.

Vele andere subsystemen en functies kunnen worden toegevoegd, zoals boogspannings-hoogteregelsystemen, plasma-afschuiningssystemen, geïntegreerde plasmaregelsystemen etc. Maar de basisprincipes van een hierboven beschreven CNC-plasmasnijmachine gelden voor al deze machines, van de eenvoudigste tot de meest complexe.