HomeĐánh giá công nghệ

Máy cắt plasma CNC là gì nguyên lý hoạt động ra sao?

Máy cắt plasma CNC là gì nguyên lý hoạt động ra sao?
Like Tweet Pin it Share Share Email

Máy cắt plasma CNC là gì?

Tại sao CNC được sử dụng

Một mỏ hàn máy cắt plasma là một công cụ thường được sử dụng để cắt kim loại cho nhiều mục đích khác nhau. Một mỏ hàn plasma cầm tay là một công cụ tuyệt vời để nhanh chóng cắt xuyên qua kim loại tấm, tấm kim loại, dây đai, bu lông, ống, v.v … Đèn pin plasma cầm tay cũng là một công cụ cắt tuyệt vời, để hàn các mối hàn ngược . Một đèn pin cầm tay có thể được sử dụng để cắt các hình dạng nhỏ từ tấm thép, nhưng không thể có được độ chính xác một phần đủ tốt hoặc chất lượng cạnh cho hầu hết các chế tạo kim loại. Đó là lý do tại sao máy cắt plasma CNC là cần thiết.

Máy cắt plasma CNC
Máy cắt plasma CNC

Một hệ thống plasma máy cắt CNC là một cỗ máy mang một ngọn đuốc plasma và có thể di chuyển ngọn đuốc đó theo một đường dẫn của máy tính. Thuật ngữ Cv CNC CNC dùng để chỉ Máy tính số điều khiển số, có nghĩa là một máy tính được sử dụng để điều khiển chuyển động của máy dựa trên mã số trong một chương trình.

Máy cắt Plasma cơ giới

Máy cắt plasma CNC thường sử dụng một loại hệ thống plasma khác với các ứng dụng cắt cầm tay, một loại được thiết kế đặc biệt để cắt cơ giới hóa thay vì cắt bằng tay. Các hệ thống máy cắt plasma cơ giới sử dụng một đèn pin nòng thẳng có thể được mang theo bằng máy và có một số loại giao diện có thể được điều khiển tự động bởi CNC. Có một số máy cấp nhập cảnh có thể mang theo một đèn pin được thiết kế để cắt cầm tay, chẳng hạn như máy cắt PlasmaCAM . Nhưng bất kỳ máy nào được thiết kế để sản xuất hoặc chế tạo sẽ sử dụng hệ thống đèn pin và plasma cơ giới hóa.

Các bộ phận của máy cắt plasma

CNC có thể là bộ điều khiển thực tế được thiết kế cho các máy công cụ, với bảng giao diện độc quyền và bảng điều khiển được thiết kế đặc biệt, chẳng hạn như bộ điều khiển Fanuc, Allen-Bradley hoặc Seples. Hoặc nó có thể đơn giản như một máy tính xách tay chạy Windows chạy một chương trình phần mềm đặc biệt và giao tiếp với các ổ đĩa máy thông qua cổng Ethernet. Nhiều máy cấp nhập cảnh, máy HVAC và thậm chí một số máy được phân chia chính xác sử dụng máy tính xách tay hoặc máy tính để bàn làm bộ điều khiển.

Bộ phận cơ bản trong máy cắt plasma
Bộ phận cơ bản trong máy cắt plasma

Để cắt các bộ phận từ tấm thép, chuyển động của đèn pin được điều khiển bởi CNC. Một chương trình một phần, thường chỉ là một tệp văn bản với mã M của mã M và mã G của mã, mô tả các đường viền của bộ phận và khi nào bật và tắt đèn pin. Các chương trình bộ phận thường được tạo bởi một phần mềm có tên là bộ xử lý hậu kỳ, có thể lấy hình dạng một phần từ tệp CAD và dịch nó thành mã M và mã G mà CNC có thể đọc được.

Một hệ thống máy cắt plasma CNC lớn trong xưởng đóng tàu. Một máy plasma CNC cũng yêu cầu một hệ thống ổ đĩa, bao gồm bộ khuếch đại ổ đĩa, động cơ, bộ mã hóa và cáp. Sẽ có ít nhất hai động cơ, một cho trục X và một cho trục Y. Có một bộ khuếch đại ổ đĩa cho mỗi động cơ, lấy tín hiệu công suất thấp từ CNC và biến nó thành tín hiệu công suất cao hơn để di chuyển động cơ. Mỗi trục có một cơ chế phản hồi, thường là một bộ mã hóa, tạo ra tín hiệu số cho biết trục đã di chuyển được bao xa. Cáp lấy nguồn từ bộ khuếch đại đến động cơ và mang tín hiệu vị trí từ bộ mã hóa trở lại CNC.

CNC đọc phản hồi bộ mã hóa và điều chỉnh tín hiệu
CNC đọc phản hồi bộ mã hóa và điều chỉnh tín hiệu

CNC đọc chương trình bộ phận và sau đó xuất tín hiệu đến hệ thống truyền động của máy để di chuyển đèn pin theo hướng mong muốn ở tốc độ được lập trình. CNC đọc phản hồi bộ mã hóa và điều chỉnh tín hiệu ổ đĩa theo yêu cầu để giữ cho chuyển động của đèn pin trên đường dẫn được lập trình. Tất cả các thiết bị điện tử trong CNC và hệ thống truyền động đều hoạt động và giao tiếp rất nhanh, thường đo và cập nhật thông tin vị trí cứ sau vài mili giây. Điều này cho phép chuyển động của máy đủ mượt và chính xác để tạo ra các bộ phận cắt plasma với chất lượng cạnh mịn, thẳng, nhất quán và kích thước bộ phận chính xác.

Cuối cùng, một hệ thống máy cắt plasma CNC sẽ có một số loại hệ thống I / O khác, một hệ thống điện xử lý Đầu vào và Đầu ra. Đây là cách CNC bật plasma vào thời điểm thích hợp, bằng cách bật một đầu ra đóng rơle chẳng hạn. CNC sử dụng đầu vào để biết khi nào hồ quang plasma đã bắt đầu và sẵn sàng để di chuyển. Đó là những Đầu vào và Đầu ra cơ bản nhất cần có, nhưng rõ ràng có thể có nhiều hơn nữa.

Nhiều hệ thống phụ và tính năng khác có thể được thêm vào, chẳng hạn như hệ thống điều khiển chiều cao điện áp hồ quang, hệ thống vát plasma, hệ thống điều khiển plasma tích hợp, v.v. Nhưng những điều cơ bản của máy cắt plasma CNC được mô tả ở trên sẽ phổ biến cho tất cả các máy như vậy, từ đơn giản nhất đến phức tạp nhất.

Cắt hồ quang Plasma là gì?

Plasma được định nghĩa trong Websters là một tập hợp các hạt tích điện … chứa khoảng số lượng ion và electron dương tương đương và thể hiện một số tính chất của chất khí nhưng khác với chất khí là một chất dẫn điện tốt …. Bạn cũng có thể nghĩ về nó như một dòng khí đốt nóng bằng điện. Tất cả các electron từ mọi nguyên tử đang chảy từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, thay vì chỉ quay quanh. Bất kể điều gì đang xảy ra bên trong máy cắt plasma, cách cắt kim loại với nó khá đơn giản. Lấy dòng điện đó chảy qua một luồng khí và thu hẹp nó qua một lỗ nhỏ. Bây giờ luồng đó thực sự dày đặc và di chuyển rất nhanh. Luồng kết quả có thể tan chảy và thổi qua hầu hết các kim loại khá dễ dàng. Đó là một ngọn đuốc plasma.

Cắt hồ quang Plasma
Cắt hồ quang Plasma

Đuốc cắt plasma thường sử dụng vòi đồng để hạn chế dòng khí với hồ quang chảy qua nó. Vòng cung đó nhảy từ một điện cực trong mỏ hàn sang một thứ khác – thường là vật liệu dẫn điện bị cắt. Đó là một “vòng cung chuyển”. Có một số hệ thống sử dụng hồ quang ‘không chuyển’ trong đó nó nhảy từ điện cực trở lại vòi phun, nhưng những hệ thống này thường không được sử dụng để cắt. Vì vậy, điều đó có nghĩa là cắt plasma chỉ được sử dụng cho các vật liệu dẫn điện, chủ yếu là thép nhẹ, thép không gỉ và nhôm. Nhưng rất nhiều kim loại và hợp kim khác cũng dẫn điện, chẳng hạn như đồng, đồng thau, titan, monel, inconel, gang, v.v. Vấn đề là nhiệt độ nóng chảy của một số kim loại đó làm cho chúng khó cắt với cạnh chất lượng tốt .

Điện cực thường được làm bằng đồng, nhưng có chèn kim loại tại điểm gắn hồ quang. Đó là bởi vì đồng sẽ tan chảy quá nhanh nếu vòng cung gắn trực tiếp vào nó. Vonfram làm cho một vật liệu điện cực tuyệt vời, vì vậy rất nhiều điện cực có chèn vonfram. Một số ngọn đuốc nhỏ hơn sử dụng điện cực kiểu ‘bút chì’ được làm hoàn toàn bằng vonfram với đầu nhọn. Vấn đề với vonfram là nó cháy lên khi có mặt Oxy. Vì vậy, khi sử dụng Oxy hoặc khí nén làm khí cắt, vật chèn được làm bằng vật liệu gọi là Hafnium. Hafnium tồn tại lâu hơn rất nhiều khi có mặt Oxy, nhưng nó vẫn mòn một chút với mỗi lần bắt đầu của vòng cung.

Vậy tại sao nên sử dụng Oxy trong đèn khò plasma? Lý do tương tự bạn sử dụng Oxy trong đèn pin axetylen – Oxy trong dòng plasma phản ứng với thép nhẹ. Đó là lý do tại sao Oxy nguyên chất chỉ được sử dụng khi cắt thép nhẹ, hoặc ‘thép carbon’. Phản ứng hóa học đó giữa Oxy trong khí plasma và kim loại cơ bản giúp tăng tốc quá trình cắt và cải thiện chất lượng cạnh. Nhưng vì Oxy không có phản ứng tương tự với Thép không gỉ hoặc Nhôm, nên các loại khí rẻ tiền hơn có thể được sử dụng cho các kim loại đó, như Nitơ hoặc khí nén (dù sao chủ yếu là Nitơ).

Các loại khí đặc biệt khác đôi khi được sử dụng cho các mục đích khác. Khí argon được sử dụng khi đánh dấu plasma (toàn bộ chủ đề khác). Một hỗn hợp của Argon và Hydrogen thường được sử dụng khi cắt thép không gỉ hoặc nhôm dày hơn. Một số người sử dụng hỗn hợp Hydrogen và Nitơ, hoặc Methane và Nitơ khi cắt thép không gỉ mỏng hơn. Mỗi hỗn hợp có ưu điểm của nó (chất lượng cắt được cải thiện) và nhược điểm của nó (chi phí & xử lý).

Vì vậy, đó là một số điều cơ bản của cắt plasma – một vòng cung được mang trong dòng khí từ điện cực qua một lỗ và sau đó vào kim loại dẫn điện đang bị cắt. Có rất nhiều cân nhắc khác mà tôi sẽ giải quyết sau này, chẳng hạn như khí xoáy, kerf, điều khiển độ cao, bắt đầu hồ quang, khí bảo vệ, v.v.

Nguồn: Vincss.org

Comments (0)

Trả lời

Your email address will not be published. Required fields are marked *