Co to jest przecinarka plazmowa CNC?

Co to jest przecinarka plazmowa CNC?

Jak działa przecinarka plazmowa CNC?

Na czym polega cięcie plazmowe CNC?

To proces cięcia materiałów przewodzących prąd elektryczny strumieniem gorącej plazmy poruszającym się w przyspieszonym tempie. Stal, mosiądz, miedź i aluminium to tylko niektóre z materiałów, które można ciąć za pomocą palnika plazmowego. Przecinarka plazmowa CNC znajduje zastosowanie w naprawach samochodów, jednostkach produkcyjnych, operacjach odzyskiwania i złomowania oraz w budownictwie przemysłowym. Połączenie dużej szybkości i precyzji cięcia z niskim kosztem sprawia, że przecinarka plazmowa CNC ma powszechne zastosowanie.

Co to jest przecinarka plazmowa CNC?

Palnik do cięcia plazmowego jest powszechnie używanym narzędziem do cięcia metali w różnych celach. Ręczny palnik plazmowy to doskonałe narzędzie do szybkiego przecinania blach, płyt, taśm, śrub, rur itp. Ręczne palniki plazmowe są również doskonałym narzędziem żłobiącym używanym do żłobienia wstecznego złączy spawanych lub usuwania wadliwych spoin. Palnik ręczny może być używany do wycinania małych kształtów z płyt stalowych, ale uzyskanie wystarczająco dużej dokładności części lub jakości krawędzi w przypadku większości wyrobów metalowych jest niemożliwe. Dlatego niezbędny jest system plazmowy CNC.

System „cięcia plazmowego CNC” to maszyna, która posiada palnik plazmowy i może go przesuwać po ścieżce kierowanej za pomocą komputera. Termin „CNC” odnosi się do „komputerowego sterowania urządzeń numerycznych”, co oznacza, że komputer kieruje ruchem maszyny w oparciu o kody numeryczne w programie.

Plazma ręczna vs. mechaniczna

Maszyny do cięcia plazmowego CNC zwykle używają innego systemu plazmowego niż ręczne systemy cięcia, specjalnie zaprojektowanego do cięcia „zmechanizowanego” w porównaniu z cięciem ręcznym. Zmechanizowane systemy plazmowe wykorzystują prosty palnik z lufą, który może być poruszany przez maszynę i ma pewien rodzaj interfejsu, który może być sterowany automatycznie przez CNC. Niektóre podstawowe maszyny mogą być wyposażone w palnik przeznaczony do ręcznego cięcia, np. maszyny PlazmaCAM. Jednak każda maszyna zaprojektowana do poważnej produkcji używa zmechanizowanego palnika i systemu plazmowego.

iSeries plasma torch

Części systemu plazmowego CNC

Maszyna CNC może być praktycznym sterownikiem przeznaczonym do obrabiarek z własnym panelem interfejsu i specjalnie zaprojektowaną konsolą sterującą, taką jak sterownik Fanuc, Allen-Bradley czy Siemens. Może być to po prostu laptop z systemem Windows obsługujący specjalne oprogramowanie i komunikujący się z napędami maszyny przez port Ethernet. Wiele podstawowych maszyn, urządzeń HVAC, a nawet niektóre precyzyjne maszyny zintegrowane, używa laptopa lub komputera stacjonarnego jako sterownika.

Podczas wycinania części z blach stalowych ruch palnika jest sterowany przez CNC. Oprócz oprogramowania, kontury części oraz czas włączenia i wyłączenia palnika są zazwyczaj opisane w prostym pliku tekstowym z „kodami M” i „kodami G”. Programy dotyczące części są zwykle tworzone przez oprogramowanie zwane „postprocesorem”, które może pobierać geometrię części z pliku CAD tłumaczyć ją na kody M i kody G, które może odczytać CNC.

Maszyna plazmowa CNC wymaga również układu napędowego składającego się ze wzmacniaczy napędowych, silników, enkoderów i kabli. Używane są co najmniej dwa silniki, jeden dla osi X i jeden dla osi Y. Każdy silnik posiada wzmacniacz napędu, który pobiera sygnał o niskiej mocy z systemu CNC i zamienia go na sygnał o większej mocy, poruszając tym samym silnik. Każda oś jest wyposażona w mechanizm sprzężenia zwrotnego, którym zazwyczaj jest enkoder generujący sygnał cyfrowy wskazujący, jak daleko przesunęła się oś. Kable przenoszą moc ze wzmacniacza do silnika oraz sygnały położenia z enkodera z powrotem do CNC.

System CNC odczytuje program dotyczący części, a następnie wysyła sygnały do układu napędowego maszyny, który przesuwa palnik w danym kierunku z zaprogramowaną prędkością. W celu utrzymania ruchu palnika na zaprogramowanej ścieżce system CNC odczytuje sprzężenie zwrotne enkodera i wprowadza poprawki do sygnałów napędu zgodnie z wymaganiami. Cała elektronika w systemie CNC i napędzie działa i komunikuje się bardzo szybko, często mierząc i aktualizując informacje o pozycji co kilka milisekund. Dzięki temu ruch maszyny jest wystarczająco płynny i dokładny, aby produkować wycinane plazmowo części o gładkiej, prostej, jednolitej jakości krawędzi i precyzyjnych wymiarach.

Ponadto system plazmowy CNC ma swego rodzaju „system I/O”, czyli system elektryczny, który obsługuje wejścia i wyjścia. W ten sposób CNC w odpowiednim czasie włącza plazmę, włączając wyjście, które np. zamyka przekaźnik. System CNC wykorzystuje dane wejściowe, dzięki czemu wie, kiedy łuk plazmowy został uruchomiony i jest gotowy do ruchu. Są to najbardziej podstawowe wymagane wejścia i wyjścia – oczywiście może być ich znacznie więcej.

Istnieje możliwość dodania wielu innych podsystemów i funkcji, takich jak systemy kontroli wysokości napięcia łuku, systemy ukosowania plazmy, zintegrowane systemy kontroli plazmy i tak dalej. Powyższe podstawy przecinarki plazmowej CNC dotyczą jednak wszystkich tego rodzaju maszyn, od najprostszych do najbardziej złożonych.