À quoi sert un découpeur plasma CNC ?

Qu'est-ce qu'un découpeur plasma CNC ?

La découpe plasma CNC est un procédé qui coupe à travers des matériaux électriquement conducteurs au moyen d'un jet accéléré de plasma chaud. Les matériaux typiques coupés avec une torche à plasma comprennent l'acier, l'aluminium, le laiton et le cuivre, bien que d'autres métaux conducteurs puissent également être coupés. La découpeuse au plasma CNC est souvent utilisée dans les ateliers de fabrication, la réparation et la restauration automobiles, la construction industrielle et les opérations de récupération et de mise au rebut. En raison de la vitesse et de la précision des coupes combinées à un faible coût, le découpeur plasma CNC est largement utilisé depuis les applications CNC industrielles à grande échelle jusqu'aux petits magasins d'amateurs.

Le processus de découpe plasma CNC de base consiste à créer un canal électrique de gaz surchauffé et électriquement ionisé, c'est-à-dire le plasma provenant du découpeur plasma CNC lui-même, à travers la pièce à couper, formant ainsi un circuit électrique complet vers le découpeur plasma CNC via une pince de mise à la terre . Ceci est accompli par un gaz comprimé (oxygène, air, inerte et autres selon le matériau à couper) qui est soufflé à travers une buse focalisée à grande vitesse vers la pièce à usiner. Un arc électrique se forme alors à l'intérieur du gaz, entre une électrode proche ou intégrée dans la buse à gaz et la pièce à usiner elle-même. L'arc électrique ionise une partie du gaz, créant ainsi un canal de plasma électriquement conducteur. Au fur et à mesure que l'électricité de la torche de coupe descend dans ce plasma, elle fournit une chaleur suffisante pour fondre à travers la pièce à usiner. Dans le même temps, une grande partie du plasma à grande vitesse et du gaz comprimé évacuent le métal en fusion chaud, séparant ainsi la pièce à usiner.

Étant donné que les coupeurs plasma CNC produisent un "cône" très chaud et très localisé avec lequel couper, ils sont extrêmement utiles pour couper des tôles dans des formes courbes ou angulaires.

Les coupeurs plasma CNC analogiques, nécessitant généralement plus de 2 kilowatts, utilisent un transformateur de fréquence secteur lourd. Les coupeurs plasma à onduleur rectifient l'alimentation secteur en courant continu, qui alimente un onduleur à transistor haute fréquence entre 10 kHz et environ 200 kHz. Des fréquences de commutation plus élevées permettent un transformateur plus petit, ce qui réduit la taille globale et le poids.

Les transistors utilisés étaient initialement des MOSFET, mais utilisent maintenant de plus en plus des IGBT. Avec les MOSFET en parallèle, si l'un des transistors s'active prématurément, cela peut entraîner une défaillance en cascade d'un quart de l'onduleur. Une invention ultérieure, les IGBT, ne sont pas aussi sujettes à ce mode de défaillance. Les IGBT se trouvent généralement dans les machines à courant élevé où il n'est pas possible de mettre en parallèle suffisamment de transistors MOSFET.

La topologie en mode de commutation est appelée convertisseur direct hors ligne à double transistor. Bien que plus légers et plus puissants, certains coupeurs plasma à onduleur, en particulier ceux sans correction du facteur de puissance, ne peuvent pas fonctionner à partir d'un générateur (cela signifie que le fabricant de l'unité onduleur l'interdit; cela n'est valable que pour les petits générateurs portables légers). Cependant, les modèles plus récents ont des circuits internes qui permettent aux unités sans correction du facteur de puissance de fonctionner sur des générateurs de puissance légère.

Certains fabricants de découpeuses au plasma CNC construisent des tables de découpe CNC, et certains ont la découpeuse intégrée à la table. Les tables CNC permettent à un ordinateur de contrôler la tête de torche en produisant des coupes nettes et nettes. L'équipement plasma CNC moderne est capable de couper sur plusieurs axes des matériaux épais, ce qui permet des possibilités de soudures complexes qui ne seraient pas possibles autrement. Pour les matériaux plus minces, la découpe plasma CNC est progressivement remplacée par la découpe laser, principalement en raison des capacités supérieures de découpe des trous de la découpeuse laser.

Une utilisation spécialisée des coupeurs plasma CNC a été dans l'industrie CVC. Le logiciel traite les informations sur les conduits et crée des motifs plats à découper sur la table de découpe par la torche à plasma. Cette technologie a énormément augmenté la productivité au sein de l'industrie depuis son introduction au début des années 1980.

À quoi sert un découpeur plasma CNC ?

Un coupeur au plasma est un outil généralement utilisé pour couper les métaux pour un bon type de fonctions. Un coupe-plasma à main est un outil formidable pour couper rapidement des tôles, des plaques de métal, des sangles, des boulons, des tuyaux, etc. Les torches à plasma à main créent également un merveilleux outil de gougeage, pour le gougeage arrière des joints de soudure ou l'élimination des soudures défectueuses. Un coupeur plasma à main est généralement utilisé pour découper des formes minuscules à partir de plaques, mais il n'est pas possible d'induire une demi-précision ou une qualité de bord adéquate pour de nombreuses fabrications métalliques. c'est pourquoi un découpeur plasma CNC est essentiel.

Un découpeur plasma CNC est une machine qui porte une torche à plasma et peut déplacer cette torche dans un chemin très dirigé par un ordinateur. Le terme « CNC » fait référence à « Contrôle numérique par ordinateur », ce qui implique qu'un ordinateur est utilisé pour diriger les codes numériques pris en charge par le mouvement des machines dans un programme.

Les coupeuses plasma CNC sont également utilisées dans de nombreux ateliers pour créer des pièces décoratives en métal. Par exemple, la signalisation commerciale et résidentielle, l'art mural, les panneaux d'adresse et l'art du jardin extérieur.

Coupe-plasma CNC vs coupe-plasma portatif

Les coupeurs plasma CNC utilisent généralement un type de système plasma différent de celui des applications de coupe à main, un système spécialement conçu pour la coupe « mécanisée » au lieu de la coupe à la main. Les coupeurs plasma CNC utilisent une torche à canon droit qui peut être portée par une machine, et ont un certain type d'interface qui peut être contrôlée automatiquement par la CNC. Certaines machines d'entrée de gamme peuvent transporter une torche conçue pour la découpe à la main, telles que les machines PlasmaCAM. Mais toute machine conçue pour une fabrication ou une fabrication sérieuse utilisera une torche mécanisée et un système plasma.

Pièces de découpe plasma CNC

La CNC est également un contrôleur réel de degré associé conçu pour les machines-outils, avec un panneau d'interface propriétaire et une console de gestion spécialement conçue, comme un contrôleur Fanuc, Allen-Bradley ou Seimens. Ou cela peut être aussi simple qu'un ordinateur portable basé sur Windows exécutant un programme spécial et agissant avec les lecteurs de la machine via le port LAN. plusieurs machines d'entrée de gamme, machines HVAC et même certaines machines unitisées de précision utilisent un ordinateur portable ou un ordinateur personnel comme contrôleur.

Pour découper des composants dans une plaque, le mouvement de la torche est contrôlé par la CNC. un programme de zone, parfois simplement un fichier informatique avec des "codes M" et des "codes G", décrit les contours de la moitié et une fois pour montrer la torche allumée et éteinte. les demi-programmes sont parfois créés par un morceau de paquet appelé « post-processeur », qui peut | qui peut} prendre un domaine de mathématiques pures à partir d'un fichier CAO et le traduire en codes M et en codes G que le La CNC peut parcourir.

Un découpeur plasma CNC a également besoin d'un système d'entraînement, composé d'amplificateurs d'entraînement, de moteurs, d'encodeurs et de câbles. il y aura un minimum de 2 moteurs, un pour l'axe de coordonnées et un pour l'axe de coordonnées. il existe un équipement électronique d'entraînement pour chaque moteur, qui prend un signal de faible puissance de la CNC et le transforme en un signal plus puissant pour manœuvrer le moteur. chaque axe intègre un mécanisme de rétroaction, parfois associé à un encodeur de degré, qui crée un signal numérique indiquant la manière dont l'axe est captif. Les câbles transportent l'installation de l'équipement électronique au moteur et ramènent les signaux de position de l'encodeur à la CNC.

La CNC lit le demi-programme puis envoie des signaux au système d'entraînement de la machine qui déplace la torche dans la direction souhaitée à la vitesse programmée. La CNC lit le retour de l'encodeur et apporte des corrections aux signaux d'entraînement pro re nata pour maintenir le mouvement de la torche sur la trajectoire programmée. Toute la physique au sein de la CNC et du système d'entraînement fonctionne et communique très rapidement, généralement les mesures et les données de position changent toutes les quelques millisecondes. cela permet au mouvement de la machine d'être suffisamment lisse et correct pour fournir aux composants découpés au plasma une qualité de bord lisse, droite et constante et des demi-dimensions précises.

Un système plasma CNC peut avoir un certain style de "système d'E/S", système électrique de degré associé qui gère les entrées et les sorties. c'est souvent cependant que la CNC active le plasma au moment acceptable, en activant la sortie de degré associé qui ferme un relais, par exemple. La CNC utilise des entrées pour saisir une fois que l'arc plasma a démarré et est prête à manœuvrer. Ce sont les principales entrées et sorties de base nécessaires, mais il est clair qu'il y en a souvent plus.

De nombreux sous-systèmes et options alternatifs sont souvent supplémentaires, comme les systèmes de gestion de la hauteur de la tension d'arc, les systèmes de biseau plasma, les systèmes intégrés de gestion du plasma, etc. Cependant, les principes fondamentaux d'un découpeur plasma CNC décrits ci-dessus seront communs à tout ou partie de ces machines, de la meilleure à la plus compliquée.

Ces dernières années, il y a eu encore plus de développement. Traditionnellement, les tables de découpe des machines étaient horizontales, mais maintenant des machines de découpe plasma CNC verticales sont disponibles, offrant un encombrement réduit, une flexibilité accrue, une sécurité optimale et un fonctionnement plus rapide.

À quoi sert un découpeur plasma CNC.pdf