Què és una talladora de plasma CNC?
El tall per plasma CNC és un procés que talla materials conductors d'electricitat mitjançant un raig accelerat de plasma calent. Els materials típics tallats amb una torxa de plasma inclouen l'acer, l'alumini, el llautó i el coure, tot i que també es poden tallar altres metalls conductors. El tallador de plasma CNC s'utilitza sovint en tallers de fabricació, reparació i restauració d'automòbils, construcció industrial i operacions de salvament i desballestament. A causa dels talls d'alta velocitat i precisió combinats amb un baix cost, el tallador de plasma CNC té un ús generalitzat des d'aplicacions CNC industrials a gran escala fins a petits tallers d'aficionats.
El procés bàsic de tall per plasma CNC implica la creació d'un canal elèctric de gas sobreescalfat i ionitzat elèctricament, és a dir, plasma des del mateix tallador de plasma CNC, a través de la peça a tallar, formant així un circuit elèctric complet de tornada al tallador de plasma CNC a través d'una pinça de connexió a terra. Això s'aconsegueix mitjançant un gas comprimit (oxigen, aire, inert i altres segons el material que es talli) que es bufa a través d'una boquilla enfocada a alta velocitat cap a la peça. Aleshores es forma un arc elèctric dins del gas, entre un elèctrode proper o integrat a la boquilla de gas i la mateixa peça. L'arc elèctric ionitza part del gas, creant així un canal de plasma conductor elèctric. A mesura que l'electricitat de la torxa del tallador viatja per aquest plasma, proporciona prou calor per fondre a través de la peça. Al mateix temps, gran part del plasma d'alta velocitat i el gas comprimit bufen el metall fos calent, separant així, és a dir, tallant a través de la peça.
Des Talladores de plasma CNC produeixen un "con" molt calent i molt localitzat per tallar, són extremadament útils per tallar xapa metàl·lica en formes corbes o angulades.
Les talladores de plasma CNC analògiques, que normalment requereixen més de 2 quilowatts, utilitzen un transformador de freqüència de xarxa pesada. Les talladores de plasma inversores rectifiquen l'alimentació de la xarxa a CC, que s'alimenta a un inversor de transistors d'alta freqüència entre 10 kHz i uns 200 kHz. Les freqüències de commutació més altes permeten un transformador més petit, cosa que resulta en una reducció de la mida total i de w8.
Els transistors utilitzats inicialment eren MOSFET, però ara s'utilitzen cada cop més IGBT. Amb els MOSFET en paral·lel, si un dels transistors s'activa prematurament, pot provocar una fallada en cascada d'una quarta part de l'inversor. Una invenció posterior, els IGBT, no estan tan subjectes a aquest mode de fallada. Els IGBT es poden trobar generalment en màquines d'alt corrent on no és possible connectar en paral·lel prou transistors MOSFET.
La topologia de mode commutador es coneix com a convertidor directe fora de línia de doble transistor. Tot i que són més lleugers i potents, alguns talladors de plasma inversors, especialment els que no tenen correcció del factor de potència, no es poden fer funcionar des d'un generador (això significa que el fabricant de la unitat inversora ho prohibeix; només és vàlid per a generadors portàtils petits i lleugers). Tanmateix, els models més nous tenen circuits interns que permeten que les unitats sense correcció del factor de potència funcionin amb generadors de potència lleugers.
Alguns fabricants de talladores de plasma CNC construeixen taules de tall CNC, i alguns tenen la talladora integrada a la taula. Les taules CNC permeten que un ordinador controli el capçal de la torxa produint talls nets i nítids. Els equips de plasma CNC moderns són capaços de tallar multieix de material gruixut, permetent oportunitats per a juntes de soldadura complexes que d'altra manera no serien possibles. Per a materials més prims, el tall per plasma CNC s'està substituint progressivament pel tall per làser, principalment a causa de les capacitats superiors de tall de forats de la talladora làser.
Un ús especialitzat dels talladors de plasma CNC ha estat en la indústria de la climatització. El programari processa la informació sobre els conductes i crea patrons plans que es tallaran a la taula de tall amb la torxa de plasma. Aquesta tecnologia ha augmentat enormement la productivitat dins de la indústria des de la seva introducció a principis dels anys vuitanta.
Per a què serveix una talladora de plasma CNC?
Un tallador de plasma és una eina que s'utilitza habitualment per tallar metalls per a un bon tipus de funcions. Un tallador de plasma manual és una eina meravellosa per tallar ràpidament xapes, plaques metàl·liques, corretges, cargols, canonades, etc. Les torxes de plasma manuals també creen una eina de tall excel·lent, per tallar unions soldades o eliminar soldadures defectuoses. Un tallador de plasma manual s'utilitza normalment per tallar formes petites de xapa, però no és possible induir una precisió mitjana o una qualitat de vora adequada per a moltes fabriques de metall. És per això que un tallador de plasma CNC és essencial.
Una talladora de plasma CNC és una màquina que porta una torxa de plasma i pot moure aquesta torxa en una trajectòria indicada per un ordinador. El terme "CNC" fa referència a "Control Numèric per Computador", la qual cosa implica que s'utilitza un ordinador per dirigir el moviment de les màquines amb codis numèrics en un programa.
Les talladores de plasma CNC també s'utilitzen en molts tallers per crear peces decoratives en metall. Per exemple, senyalització comercial i residencial, art mural, rètols d'adreces i art de jardineria a l'aire lliure.
Talladora de plasma CNC vs. talladora de plasma manual
Les talladores de plasma CNC solen utilitzar un tipus de sistema de plasma diferent de les aplicacions de tall manuals, un dissenyat específicament per al tall "mecanitzat" en lloc del tall manual. Les talladores de plasma CNC utilitzen una torxa de canó recte que pot ser transportada per una màquina i tenen algun tipus d'interfície que pot ser controlada automàticament pel CNC. Hi ha algunes màquines de nivell bàsic que poden portar una torxa dissenyada per al tall manual, com ara les màquines PlasmaCAM. Però qualsevol màquina dissenyada per a la fabricació seriosa utilitzarà una torxa mecanitzada i un sistema de plasma.
Recanvis de tallador de plasma CNC
El CNC també és un controlador real de grau associat dissenyat per a màquines-eina, amb un panell d'interfície propietari i una consola de gestió especialment dissenyada, com un controlador Fanuc, Allen-Bradley o Seimens. O pot ser tan senzill com un ordinador portàtil basat en Windows que executa un programa especial i actua amb els accionaments de la màquina a través del port LAN. Moltes màquines d'entrada, màquines de climatització i fins i tot algunes màquines unificades de precisió utilitzen un ordinador portàtil o personal com a controlador.
Per tallar components de la placa, el moviment de la torxa està controlat pel CNC. Un programa de mecanitzat, de vegades simplement un fitxer informàtic amb "codis M" i "codis G", descriu els contorns de la meitat i una vegada per mostrar la torxa encesa i apagada. Els programes de mecanitzat de vegades són creats per un fragment de programari anomenat "postprocessador", que pot prendre uns càlculs de mecanitzat d'un fitxer CAD i traduir-los en codis M i codis G que el CNC pot llegir.
Una talladora de plasma CNC també necessita un sistema d'accionament, que consisteix en amplificadors d'accionament, motors, encoders i cables. Hi haurà un mínim de 2 motors, un per a l'eix de coordenades i un altre per a l'eix de coordenades. Hi ha un equip electrònic d'accionament per a cada motor, que pren un senyal de baixa potència del CNC i el converteix en un senyal de més potència per moure el motor. Cada eix incorpora un mecanisme de retroalimentació, de vegades un encoder, que crea un senyal digital que indica com s'ha mantingut l'eix. Els cables porten la potència de l'equip electrònic al motor i transporten els senyals de posició de l'encoder de tornada al CNC.
El CNC llegeix el mig programa i després envia senyals al sistema d'accionament de la màquina, que mou la torxa en la direcció desitjada a la velocitat programada. El CNC llegeix la retroalimentació de l'encoder i fa correccions als senyals d'accionament per mantenir el moviment de la torxa en la trajectòria programada. Tota la física del CNC i del sistema d'accionament funciona i es comunica molt ràpidament, normalment dades de mesura i posició de canvi cada pocs mil·lisegons. Això permet que el moviment de la màquina sigui prou fluid i correcte per proporcionar components de tall per plasma amb una qualitat de vora fina, recta i consistent, i mitges dimensions precises.
Un sistema de plasma CNC pot tenir algun tipus de "sistema d'E/S", un sistema elèctric de grau associat que gestiona les entrades i sortides. Això sol ser el que el CNC activa el plasma en el moment adequat, activant la sortida que tanca un relé, per exemple. El CNC utilitza entrades per retenir quan l'arc de plasma s'ha iniciat i està preparat per moure's. Aquestes són les entrades i sortides més bàsiques necessàries, però evidentment n'hi ha més.
Molts subsistemes i opcions alternatius solen ser addicionals, com ara sistemes de gestió de voltatge d'arc h8, sistemes de bisell de plasma, sistemes integrats de gestió de plasma, etc. Tanmateix, els fonaments d'una talladora de plasma CNC descrits a sobre seran comuns a totes o cadascuna d'aquestes màquines, des de la millor fins a la més complexa.
En els darrers anys hi ha hagut encara més desenvolupament. Tradicionalment, les taules de tall de les màquines eren horitzontals, però ara hi ha disponibles màquines de tall per plasma CNC verticals, que ofereixen una petjada més petita, una major flexibilitat, una seguretat òptima i un funcionament més ràpid.
