Що таке плазмовий різак з ЧПУ?
Плазмове різання з ЧПУ – це процес розрізання електропровідних матеріалів за допомогою прискореного струменя гарячої плазми. Типові матеріали, що розрізаються плазмовим пальником, включають сталь, алюміній, латунь і мідь, хоча можна також розрізати інші електропровідні метали. Плазмовий різак з ЧПУ часто використовується у виробничих цехах, ремонті та реставрації автомобілів, промисловому будівництві, а також на операціях з утилізації та утилізації. Завдяки високій швидкості та точності різання в поєднанні з низькою вартістю, плазмовий різак з ЧПК широко використовується від великомасштабних промислових додатків з ЧПК до невеликих майстерень для любителів.
Основний процес плазмового різання з ЧПК передбачає створення електричного каналу перегрітого, електрично іонізованого газу, тобто плазми від самого плазмового різака з ЧПК, через заготовку, яку потрібно розрізати, утворюючи таким чином завершене електричне коло назад до плазмового різака з ЧПК через затискач заземлення. . Це досягається стисненим газом (киснем, повітрям, інертним та іншим, залежно від матеріалу, що ріжеться), який продувається через сфокусоване сопло з високою швидкістю до заготовки. Потім у газі утворюється електрична дуга між електродом поблизу газового сопла або вбудованим у нього та самою заготовкою. Електрична дуга іонізує частину газу, створюючи таким чином електропровідний канал плазми. Коли електрика від факела різака рухається вниз по цій плазмі, вона виділяє достатньо тепла, щоб розплавити заготовку. У той же час велика частина високошвидкісної плазми та стисненого газу видуває гарячий розплавлений метал, тим самим відокремлюючи, тобто прорізаючи заготовку.
З Плазморізи з ЧПУ створюють дуже гарячий і дуже локальний «конус» для різання, вони надзвичайно корисні для різання листового металу у вигнутих або кутових формах.
Аналогові плазмові різаки з ЧПК, які зазвичай потребують більше 2 кіловат, використовують потужний трансформатор частоти мережі. Інверторні плазмові різаки випрямляють живлення від мережі на постійний струм, який подається на високочастотний транзисторний інвертор між 10 кГц і приблизно 200 кГц. Вищі частоти перемикання дозволяють зменшити трансформатор, що призводить до зменшення загального розміру та w8.
Спочатку використовували транзистори MOSFET, але зараз все частіше використовують IGBT. У паралельних МОП-транзисторах, якщо один із транзисторів активується передчасно, це може призвести до каскадної відмови однієї чверті інвертора. Пізніший винахід, IGBT, не підпадає під цей режим відмови. IGBT, як правило, можна знайти в сильнострумових машинах, де неможливо підключити достатню кількість транзисторів MOSFET.
Топологія режиму перемикання називається подвійним транзисторним автономним прямим перетворювачем. Незважаючи на те, що деякі інверторні плазмові різаки легші та потужніші, особливо без корекції коефіцієнта потужності, їх не можна запускати від генератора (це означає, що виробник інверторного блоку забороняє це робити; це стосується лише малих, легких портативних генераторів). Проте новіші моделі мають внутрішню схему, яка дозволяє блокам без корекції коефіцієнта потужності працювати на генераторах легкої енергії.
Деякі виробники плазмових різаків з ЧПУ створюють столи для різання з ЧПУ, а деякі встановлюють різак у стіл. Столи з ЧПК дозволяють комп’ютеру керувати головкою пальника, створюючи чисті гострі надрізи. Сучасне плазмове обладнання з ЧПК здатне виконувати багатоосьове різання товстого матеріалу, створюючи можливості для складних зварювальних швів, які інакше неможливі. Для більш тонкого матеріалу плазмове різання з ЧПУ поступово замінюється лазерним різанням, головним чином завдяки чудовій здатності лазерного різака вирізати отвори.
Плазмові різаки з ЧПК спеціалізовано використовувалися в промисловості HVAC. Програмне забезпечення обробляє інформацію про повітропроводи та створює плоскі візерунки, які потрібно вирізати на різальному столі плазмовим пальником. Ця технологія надзвичайно підвищила продуктивність у галузі з моменту її впровадження на початку 1980-х років.
Для чого використовується плазмовий різак з ЧПУ?
Плазмовий різак - це інструмент, який зазвичай використовується для різання металів для хороших функцій. Ручний плазмовий різак є чудовим інструментом для швидкого різання листів, металевих пластин, ременів, болтів, труб тощо. Ручні плазмові пальники разом створюють чудовий інструмент для різання зварних з’єднань або видалення дефектних швів. Ручний плазмовий різак зазвичай використовується для вирізання крихітних форм із пластини, однак неможливо забезпечити адекватну половинну точність або якість кромок для багатьох металевих виробів. ось чому плазмовий різак з ЧПУ є критично важливим.
Плазмовий різак з ЧПК – це машина, яка має плазмовий пальник і може переміщувати його за траєкторією, заданою комп'ютером. Термін «ЧПК» означає «числове програмне забезпечення», що означає, що комп'ютер використовується для керування рухом машини за допомогою числових кодів у програмі.
Плазморізи з ЧПУ також використовуються в багатьох майстернях для створення декоративних металоконструкцій. Наприклад, вивіски для комерційних і житлових будинків, настінні вивіски, адресні вивіски та садове мистецтво на відкритому повітрі.
Плазмовий різак з ЧПУ проти ручного плазмового різака
Плазмові різаки з ЧПУ зазвичай використовують інший тип плазмової системи, ніж ручне різання, спеціально розроблене для «механізованого» різання замість ручного різання. Плазмові різаки з ЧПК використовують пальник із прямим стволом, який можна переносити машиною, і мають певний тип інтерфейсу, яким може автоматично керувати ЧПК. Існують машини початкового рівня, які можуть мати пальник, призначений для ручного різання, наприклад машини PlasmaCAM. Але будь-яка машина, призначена для серйозного виробництва або виготовлення, використовуватиме механізований пальник і плазмову систему.
Частини плазмового різака з ЧПУ
ЧПК також є фактичним контролером асоційованого ступеня, розробленим для верстатів, із власною інтерфейсною панеллю та спеціально розробленою консоллю керування, як контролери Fanuc, Allen-Bradley або Seimens. Або це може бути так само просто, як портативний комп’ютер на базі операційної системи Windows, який запускає спеціальну пакетну програму та працює з дисками машини через порт LAN. Деякі машини початкового рівня, машини HVAC і навіть деякі прецизійні машини використовують портативний або персональний комп’ютер, оскільки контролер.
Щоб вирізати компоненти з пластини, рух пальника контролюється ЧПУ. місцева програма, іноді просто комп’ютерний файл із «M-кодами» та «G-кодами», описує контури половини та один раз, щоб показати факел увімкнений та вимкнутий. напівпрограми, які іноді створюються фрагментом пакета, який називається «постпроцесором», візьмуть чисту математику області з файлу CAD і переведуть її в M-коди та G-коди, які CNC може переглядати.
Для плазмового різака з ЧПУ потрібна система приводу, яка складається з підсилювачів приводу, двигунів, кодувальників і кабелів. буде мінімум 2 двигуни, один для осі координат і один для осі координат. для кожного двигуна є електронне обладнання приводу, яке приймає сигнал низької потужності від ЧПК і перетворює його на сигнал більшої потужності для маневрування двигуном. Кожна вісь містить механізм зворотного зв’язку, іноді асоційований кодер ступеня, який створює цифровий сигнал, що вказує на те, яким чином вісь затримана. Кабелі передають пристрій від електронного обладнання до двигуна та передають сигнали позиції від кодера назад до ЧПУ.
ЧПК зчитує половину програми, а потім виводить сигнали на систему приводу верстата, яка переміщує факел у потрібному напрямку із запрограмованою швидкістю. ЧПК зчитує зворотний зв’язок кодера та вносить корекції в сигнали приводу pro re nata, щоб підтримувати рух факела на запрограмованому шляху. Уся фізика в ЧПК і системі приводу працюють і обмінюються даними надзвичайно швидко, як правило, вимірювання та зміна даних про положення кожні кілька мілісекунд. це дозволяє машині рухатися достатньо плавно та правильно, щоб забезпечити компоненти плазмового різання з гладкою, прямою, незмінною якістю країв і точними половинними розмірами.
Плазмова система з ЧПК може мати певний стиль «системи вводу/виводу», електричної системи асоційованого ступеня, яка обробляє входи та виходи. це часто, однак, ЧПК активує плазму в прийнятний час, увімкнувши вихід асоційованого ступеня, який, наприклад, замикає реле. ЧПК використовує вхідні дані для захоплення, коли плазмова дуга почалася, і готова до маневру. Це перш за все основні необхідні входи та результати, однак очевидно, що їх часто більше.
Багато альтернативних підсистем та опцій часто є додатковими, як-от системи керування напругою дуги H8, системи плазмового скосу, інтегровані системи керування плазмою тощо. Однак основи плазмового різака з ЧПК, описані вище, будуть спільними для будь-якої або всіх таких машин, від найкращих до найскладніших.
В останні роки спостерігається ще більший розвиток. Традиційно ріжучі столи верстатів були горизонтальними, але тепер доступні вертикальні верстати для плазмового різання з ЧПУ, що забезпечують меншу площу, підвищену гнучкість, оптимальну безпеку та швидшу роботу.
