Hvað er CNC plasmaskeri?
CNC plasmaskurður er ferli þar sem skerð er í gegnum rafleiðandi efni með hraðaðri geislun af heitu plasma. Dæmigert efni sem skorin eru með plasmabrennara eru stál, ál, messing og kopar, þó að einnig megi skera aðra leiðandi málma. CNC plasmaskurður er oft notaður í smíðaverkstæðum, viðgerðum og endurgerðum bíla, iðnaðarbyggingum og björgunar- og úrvinnslustarfsemi. Vegna mikils hraða og nákvæmrar skurðar ásamt lágum kostnaði er CNC plasmaskurður mikið notaður, allt frá stórum iðnaðar-CNC forritum niður í litlar áhugamannaverkstæði.
Grunnferlið við CNC plasmaskurð felst í því að búa til rafmagnsrás úr ofurhituðu, rafjónuðu gasi, þ.e. plasma frá CNC plasmaskurðarvélinni sjálfri, í gegnum vinnustykkið sem á að skera, og þannig mynda heildstæða rafrás til baka til CNC plasmaskurðarvélarinnar í gegnum jarðtengingarklemma. Þetta er gert með því að blása þjappað gasi (súrefni, lofti, óvirku gasi og öðru, allt eftir efninu sem verið er að skera) í gegnum einbeitta stút á miklum hraða í átt að vinnustykkinu. Rafbogi myndast síðan innan gassins, á milli rafskauts nálægt eða samþætts gasstútsins og vinnustykkisins sjálfs. Rafboginn jónar hluta af gasinu og þannig myndast rafleiðandi plasmarás. Þegar rafmagn frá skurðarbrennaranum ferðast niður þetta plasma skilar það nægum hita til að bræða í gegnum vinnustykkið. Á sama tíma blása stór hluti af háhraða plasmanu og þjappaða gasinu heita, bráðna málminn í burtu og aðskilja þannig, þ.e. skera í gegnum vinnustykkið.
Þar CNC plasma skera Þær framleiða mjög heita og mjög staðbundna „keilu“ til að skera með, og eru afar gagnlegar til að skera málmplötur í bogadregnum eða skáhallum formum.
Analog CNC plasmaskerar, sem þurfa yfirleitt meira en 2 kílóvött, nota öflugan spennubreyti fyrir aðalrafmagn. Inverter plasmaskerar leiðrétta aðalspennuna í jafnstraum, sem er sendur inn í hátíðni smári á tíðninni 10 kHz til um 200 kHz. Hærri rofatíðni gerir kleift að nota minni spennubreyti sem leiðir til heildarstærðar og w8 minnkunar.
Upphaflega voru notaðir smárar MOSFET-transistorar en nú eru þeir í auknum mæli farnir að nota IGBT-transistora. Ef einn transistorinn virkjast fyrir tímann í samsíða MOSFET-transistorum getur það leitt til bilunar í fjórðungi invertersins. Síðari uppfinning, IGBT-transistorar, eru ekki eins háðir þessum bilunarmáta. IGBT-transistorar finnast almennt í vélum með mikla straum þar sem ekki er hægt að tengja nægilega marga MOSFET-transistora samsíða.
Skiptihamsbreytingin er kölluð tvískiptur transistor utan nets framvirkur breytir. Þótt sumar inverter plasmaskerar séu léttari og öflugri er ekki hægt að keyra þær frá rafal, sérstaklega þær sem ekki eru með aflsstuðulsleiðréttingu (það þýðir að framleiðandi invertersins bannar það; þetta á aðeins við um litlar, léttar flytjanlegar rafalstöðvar). Hins vegar eru nýrri gerðir með innri rafrásir sem leyfa einingum án aflsstuðulsleiðréttingar að keyra á léttum rafalstöðvum.
Sumir framleiðendur CNC plasmaskera smíða CNC skurðarborð og sumir hafa skurðarborðið innbyggt í borðið. CNC borð leyfa tölvu að stjórna brennarahausnum og framleiða hreina, skarpa skurði. Nútíma CNC plasma búnaður er fær um að skera þykkt efni í mörgum ásum, sem gefur möguleika á flóknum suðusamskeytum sem annars væru ekki mögulegir. Fyrir þynnra efni er CNC plasma skurður smám saman að verða skipt út fyrir leysiskurð, aðallega vegna yfirburða leysiskurðargetu leysiskurðarins.
Sérhæfð notkun CNC plasmaskera hefur verið í hitunar-, loftræsti- og kælikerfisiðnaðinum. Hugbúnaður vinnur úr upplýsingum um loftstokka og býr til flatar mynstur sem plasmabrennarinn sker á skurðarborðinu. Þessi tækni hefur aukið framleiðni innan iðnaðarins gríðarlega frá því að hún var kynnt til sögunnar snemma á níunda áratugnum.
Til hvers er CNC plasmaskeri notaður?
Plasmaskeri er oft notað tæki til að skera málma í ýmsum tilgangi. Handfesta plasmaskeri er frábært tæki til að skera fljótt í gegnum plötur, málm, ólar, bolta, rör o.s.frv. Handfesta plasmabrennarar eru einnig frábært skurðartæki, til að skurða aftur á suðusamskeyti eða fjarlægja gallaðar suðusamskeyti. Handfesta plasmaskeri er venjulega notuð til að skera litlar gerðir úr plötum, en það er ekki hægt að ná fullnægjandi helmingunarnákvæmni eða brúngæðum fyrir marga málmsmíði. Þess vegna er CNC plasmaskeri mikilvægur.
CNC plasmaskeri er vél sem ber plasmabrennara og getur fært hann í braut sem tölva stýrir. Hugtakið „CNC“ vísar til „tölustýringar“, sem þýðir að tölva er notuð til að stýra hreyfingarstýrðum tölulegum kóða vélarinnar í forriti.
CNC plasmaskerar eru einnig notaðir í mörgum verkstæðum til að búa til skreytingar úr málmi. Til dæmis skilti fyrir fyrirtæki og heimili, vegglist, heimilisfangaskilti og list fyrir garði utandyra.
CNC plasmaskeri vs. handfestur plasmaskeri
CNC plasmaskerar nota venjulega aðra gerð plasmakerfis en handskurðarforrit, kerfi sem er sérstaklega hannað fyrir „vélræna“ skurð í stað handskurðar. CNC plasmaskerar nota beinan brennara með hlaupi sem hægt er að bera með vél og hafa einhvers konar viðmót sem CNC getur stjórnað sjálfkrafa. Það eru nokkrar byrjendavélar sem geta borið brennara sem er hannaður fyrir handskurð, svo sem PlasmaCAM vélarnar. En allar vélar sem eru hannaðar fyrir alvarlega framleiðslu eða smíði munu nota vélrænan brennara og plasmakerfi.
CNC plasmaskerahlutir
CNC-stýringin er einnig raunveruleg stýring sem er hönnuð fyrir vélar, með sérhönnuðu viðmótsborði og sérhönnuðu stjórnborði, eins og Fanuc, Allen-Bradley eða Seimens stýringu. Eða það getur verið eins einfalt og Windows-byggð fartölva sem keyrir sérstakt forrit og vinnur með vélinni sem keyrir í gegnum LAN tengið. Margar grunnvélar, HVAC-vélar og jafnvel nokkrar nákvæmniseiningarvélar nota fartölvu eða tölvu sem stýringu.
Til að skera íhluti úr plötu er hreyfingu brennarans stjórnað af CNC vélinni. Svæðisforrit, stundum einfaldlega tölvuskrá með „M-kóðum“ og „G-kóðum“, lýsir útlínum helmingsins og sýnir kveikt og slökkt á brennaranum. Helmingsforrit eru stundum búin til af bút af forriti sem kallast „eftirvinnsla“, sem getur tekið svæðisstærðfræði úr CAD skrá og þýtt hana í M-kóða og G-kóða sem CNC vélin getur skoðað.
CNC plasmaskera þarf einnig drifkerfi, sem samanstendur af drifmagnurum, mótorum, kóðurum og snúrum. Það verða að minnsta kosti tveir mótorar, einn fyrir hnitarásinn og einn fyrir hnitarásinn. Það er drifbúnaður fyrir hvern mótor, sem tekur lágorkumerki frá CNC og breytir því í öflugra merki til að stýra mótornum. Hver ás inniheldur afturvirknikerfi, stundum tengistigskóðara, sem býr til stafrænt merki sem gefur til kynna í hvaða átt ásinn er tengdur. Kaplar flytja búnaðinn frá rafeindabúnaðinum að mótornum og flytja staðsetningarmerkin frá kóðaranum aftur til CNC.
CNC-vélin les hálfforritið og sendir síðan merki til drifkerfis vélarinnar sem færir brennarann í æskilega átt á forrituðum hraða. CNC-vélin les viðbrögð kóðarans og gerir leiðréttingar á drifmerkjunum tímabundið til að halda hreyfingu brennarans á forritaðri leið. Öll eðlisfræðin í CNC-vélinni og drifkerfinu virkar og samskipti eru mjög hratt, venjulega mælingar og breytingar á staðsetningu á nokkurra millisekúndna fresti. Þetta gerir hreyfingu vélarinnar kleift að vera nógu slétta og rétta til að veita plasmaskornum íhlutum slétta, beina, stöðuga brún og nákvæmar hálfvíddir.
CNC plasmakerfi getur haft einhvers konar „inntak/úttakskerfi“, tengistigs rafkerfi sem sér um inntak og úttak. Þetta er oft en CNC virkjar plasmaið á réttum tíma, til dæmis með því að kveikja á tengistigsúttaki sem lokar rofa. CNC notar inntak til að grípa þegar plasmaboginn hefur byrjað og er tilbúinn til að stýra. Þetta eru helstu grunninntökin og úttakin sem þarf, en augljóslega eru þau oft fleiri.
Mörg önnur undirkerfi og valkostir eru oft viðbótar, eins og spennustýringarkerfi fyrir boga, plasmaskákerfi, samþætt plasmastýringarkerfi og svo framvegis. Hins vegar verða grunnatriði CNC plasmaskera sem lýst er hér að ofan sameiginleg öllum slíkum vélum, frá þeim bestu til þeirra flóknustu.
Á undanförnum árum hefur þróunin átt sér stað enn meiri. Hefðbundið voru skurðarborð vélanna lárétt, en nú eru fáanlegar lóðréttar CNC plasmaskurðarvélar, sem bjóða upp á minni pláss, aukinn sveigjanleika, hámarksöryggi og hraðari notkun.
