Для высокой точности при обработке металлических и стальных заготовок в современной промышленности используют станки с плазменной резкой. Управление такими агрегатами выполняют с помощью ЧПУ (программируемого управления). Это позволяет добиться максимальной эффективности и качества исполнения.
Разрезание металлического листа с помощью плазмы – один из наиболее популярных методов. При совмещении данной технологии с ЧПУ стало возможно применение во многих производственных отраслях. Посредством этих установок производят:
элементы металлоконструкций;
детали, части сельскохозяйственных машин;
металлические двери, стеллажи;
компоненты вентиляционных систем промышленного назначения.
Это основные направления, в которых может применяться станок плазменной резки с ЧПУ.
В процессе обработки учитывают параметры заготовки – ее толщину, тип материала, способ подготовки:
стандартную подготовку осуществляют, обрабатывая листы смесями, в которые входит аргон, азот, водород;
для медных сплавов больше подходят водородные составы;
латунь, алюминий рекомендуется обрабатывать смесями на основе азота, водорода.
В зависимости от этих данных подбирают и мощность тока. При недостаточном уровне на краях листа будут формироваться шлаковые отложения. Стол для комплекса изготавливается с учетом особенностей выполняемых действий. В нем вмонтирован аппарат отвода дыма, прибор устранения металлических частиц.
Система ЧПУ плазмореза
Числовое программное управление – управляющий орган, который осуществляет автоматический контроль процесса. С его помощью точно регулируется угол наклона резака, используемая мощность, размеры заготовки.
Такой конструктивный подход позволил значительно снизить присутствие человека в непосредственной близости от работающего устройства. Соответственно, понизилось влияние человеческого фактора на качество продукции, а также количество несчастных случаев на производстве.
Виды оборудования
Существует несколько моделей станка плазменной резки металла. Условно существует 3 основных категории, различных по конструкции и принципу действия:
Ручные варианты. Переносные агрегаты малой мощности. Хороший выбор для небольших производств, частного использования. Популярны среди самостоятельных мастеров всех уровней, а также малых цехов, ограниченных в бюджетных средствах. Обладает невысокой стоимостью, при этом сохраняет высокую точность и показатели КПД.
Портальные. Обладают самыми большими размерами. Разрез производится на специальном столе. Перемещение листового железа по поверхности стола осуществляется реечным приводом. Плазматрон позволяет достичь хорошей скорости работы при сохранении точности. Учитывая крупные габариты комплекса, его использование распространено только на масштабных производствах при серийном выпуске металлических изделий, а также в металлопрокатных цехах.
Портативные модели. Обладают повышенной производительностью, в сравнении с портальными вариантами имеют небольшие размеры. Конструкция включает продольную раму, вдоль которой по рейкам перемещается каретка плазматрона. Сложность процесса снижается за счет использования программного управления. Автоматизация также позволила сократить время выполнения работ. Конструкция транспортабельна, может быстро разбираться на комплектующие.
При выборе важно продумать планируемые масштабы производства, объемы обрабатываемого материала. Также важен материальный момент – часто именно цена становится определяющим фактором.
Классификация и предназначение
Основной сферой применения плазморезов является обработка токопроводящих материалов. С их помощью вырезают детали любой формы и степени сложности. Также иногда данные установки применяют для формирования изделий из дерева, пластика. Различие таких систем состоит в мощности охлаждения и способе воспламенения дуги.
Различия есть и в типе используемого оборудования:
Инверторное. Используется в бюджетных устройствах, способных на обработку заготовок толщиной до 30 мм. Тип характеризует небольшой вес, стабильность дуги, высокий КПД. Недостатком является малый объем и мощность оборудования. Это ограничивает сферу применения небольшими мастерскими и производством частного характера.
Трансформаторное. Их мощность значительно выше – толщина обрабатываемой заготовки выросла до максимума в 80 мм. Обладают устойчивым сигналом, защитой от перепадов напряжения в сети. Однако больше стала стоимость агрегата и потребление электроэнергии.
Выделяют контактные и бесконтактные виды. Разница между ними в том, что первые требуют постоянного прямого контакта плазмы с поверхностью обрабатываемого листа металла, вследствие чего глубина реза ограничена максимумом в 18 мм. Бесконтактные решения позволяют углубиться на максимально доступную величину.
Хотя варианты бытового назначения подключаются к централизованной электросети в 220В, они создают в ней значительную нагрузку, что необходимо учитывать. Перед подключением плазмореза необходимо проверить исправность проводки.
Характеристика и преимущества оборудования
Плазморежущие комплексы – наиболее быстрый способ обработки металла. Комплекс имеет сложную структуру с применением электронных блоков. Несмотря на это, процесс обучения занимает совсем немного, что достигается практически полной автоматизацией работ. Установка работает со сталью любой прочности. Диапазон реза может колебаться от 0,5 мм до 150 мм. Разрез получается максимально ровным и производится строго по заданным программой параметрам. Примечательно, что при этом заготовка практически не нагревается.
Использование программы в таком оборудовании минимизирует вероятность сбоя. Также данный способ обработки обладает списком других преимуществ:
Оператор задает определенную программу, остальное делает автоматическая часть системы управления. Участие человека в процессе минимально.
Предельная точность выполнения реза. Установка делает все в строгом соответствии программе, без отклонений. Это дает возможность использовать схемы раскроя любой сложности. Изготовленные по одной программе детали будут полностью идентичны.
Экономичность. Использование алгоритма автоматизации практически устраняет необходимость покупки дополнительных комплектующих. Также точность работ исключает излишнее потребление электроэнергии.
Высокая производительность, не имеющая аналогов в современной промышленности.
Простота эксплуатации и обслуживания. Для правильного использования и настройки достаточно короткого видеокурса по подготовке.
И это – лишь основные преимущества наличия станка плазменной резки металла с ЧПУ в производственном цеху.
Конструкция оборудования
Установка состоит из нескольких комплектующих:
основной блок;
источник подачи энергии;
рабочая часть.
Последний элемент состоит из шланга и наконечника, формирующих режущую дугу.
Основной рабочий элемент конструкции – плазматрон, состоит из сопла, электрода, охладителя и канала подачи воздуха под давлением.
Принцип работы
После введения нужной программы, станок приводится в рабочее положение с помощью специальной кнопки. Дальше процесс выполняется автоматически:
на плазматрон поступает энергия, формирующая дугу;
дуга прогревается до высокой температуры, способной резать любой металл (выше 1000 оС);
в камеру под давлением подается воздух;
воздушная масса нагревается и ионизируется до токопроводности;
через сопло подается плазма, в которую превращается сжатый воздух;
при достижении плазмы поверхности материала дуга воспламеняется и начинает резать металл.
Управление траекторией резака также осуществляется автоматически – для этого заранее разрабатывается схема.
Плазморезы с ЧПУ – выгодное приобретение на любом предприятия, связанном с металлообработкой. Главное – заранее продумать масштабы и объем работ. В плане рабочих характеристик, КПД и скорости выполнения резки им нет равных.