Система ЧПУ плазменного резака

Плазменный резак с системой ЧПУ — станочный прибор, работающий при помощи числового программного управления. Данный прибор предназначен для высокоточной обработки и изготовления деталей. Плазменные станки относятся к оборудованию, способному справиться с наиболее сложными задачами. Такие устройства являются незаменимыми на современных промышленных предприятиях.

Классификация и предназначение

Плазморезы используются для работы с электропроводящими материалами. Основное назначение плазморезов — изготовление деталей из металла. В некоторых случаях оборудование используется для плазменной резки с ЧПУ заготовок из древесины и пластика.

Основные отличия среди плазменных станков имеются по способу зажигания дуги и мощности, с которой работает система охлаждения.

В зависимости от способа применения станочные приборы делятся на устройства, работающие с:

  • защитными восстановительными газами;
  • окислительными газами, насыщенными кислородом;
  • смесями;
  • газожидкостными стабилизаторами;
  • водной и магнитной стабилизацией.

По типу оборудования станки плазменного типа бывают:

  • инверторными;
  • трансформаторными.

Инверторное оборудование включает бюджетные устройства, предназначенные для плазменной резки металла с максимальной толщиной 3 сантиметра. Оборудование отличается небольшим весом и стабильным горением дуги. КПД инверторных плазморезов превосходит аналогичный показатель трансформаторных аналогов. Но такие приборы могут применяться только частными мастерскими и небольшими предприятиями.

Трансформаторные устройства стоят дороже, но способны обрабатывать металлические заготовки толщиной до 8 сантиметров. Они потребляют больше электричества, чем инверторные устройства, но имеют надежный сигнал, устойчивый к перепадам напряжения в сети.

По виду контакта станочные устройства также делятся на две категории:

  • контактную;
  • бесконтактную.

Плазморезки с числовым программным управлением контактного типа требуют соприкосновения плазмы с металлической поверхностью, и не способны резать на глубину больше 1,8 сантиметра. Устройства второго типа могут обрабатывать детали с максимально допустимой глубиной.

Для плазмореза, используемого в бытовых целях, требуется электрическая сеть с напряжением 220 Вольт. Для промышленных аналогов требуется трехфазная питающая сеть, имеющая напряжение 380 Вольт. Но даже бытовые плазморезы оказывают большую нагрузку на электропроводку, поскольку вместе со станком-плазморезом работает система охлаждения. Поэтому перед использованием устройства необходимо убедиться в том, что электрическая проводка находится в исправном состоянии, и может выдерживать большие нагрузки. Для этого существует специальное оборудование, подающее сигнал в случае перегрузки.

Характеристика и преимущества оборудования

Востребованность плазмореза связана с комплексом преимуществ, которым обладает данное устройство:

  • возможность автоматической обработки в автономном или полуавтономном режиме;
  • высокая точность выполнения поставленных задач;
  • длительный эксплуатационный период;
  • наиболее высокий показатель производительности среди аналогичных устройств;
  • простота использования.

Для серийного производства на самодельном станке с ЧПУ достаточно одного человека выполняющего функции оператора.

Благодаря управляющей программе станок с ЧПУ способен изготовлять подряд большое количество деталей с идентичными параметрами. Несмотря на высокую мощность сигнала, в сравнение с другими станками плазморез потребляет минимальный объем электричества. Это позволяет экономить на работе с плазменным станком.

Комплектующие самодельного станка редко выходят из строя. Чаще всего поломки возникают с плазменным резаком. На современных устройствах об этом может сообщать специальный сигнал. Данная деталь стоит относительно дорого, но способна прослужить длительное время.

Плазменная резка является одним из самых скоростных видов обработки. Станочный прибор имеет сложную конструкцию, в состав которой входит электронное оборудование. Но обучение по его использованию занимает минимум времени.

Станок плазменной резки металла с ЧПУ способен обрабатывать даже самые твердые виды стали. Минимальная толщина, на которую погружается плазменный резак, составляет 0,5 миллиметров. Максимальная может достигать 15 сантиметров. При помощи плазменного резака обеспечивается ровный срез в соответствии с заданной схемой, но при этом заготовка практически не нагревается. Преимущество рабочего инструмента заключается в крайне низкой вероятности сбоев, когда выполняется ЧПУ плазменная резка.

Конструкция

Базовая конструкция плазменного станка практически не отличается от других станочных приборов и состоит из:

  • основного блока;
  • источника подачи электричества;
  • рабочего механизма.

 

Рабочий механизм включает наконечник и шланг. Вместе они образуют электрическую дугу при включении. Главным инструментом, выполняющим плазморезку, выступает плазменный резак. Данный механизм также известен под названием «плазматрон». В процессе обработки он получает силу тока через источник питания, что позволяет ему работать на протяжении длительного периода. В главном блоке находится кабель-шланговый пакет и воздушный компрессор.

Плазматрон и плазморез — разные понятия. Плазматрон, известный также под названием «плазменный резак» — рабочий инструмент станочного прибора. Плазморез — название всего станка.

Плазматрон состоит из:

  • сопла;
  • электрода;
  • охладителя (изолятора);
  • канала подачи сжатого воздуха.

Электрод возбуждает электрическую дугу, благодаря чему она приводится в рабочее состояние. Данная деталь производится по чертежам на основе различных элементов: гафний, цирконий, бериллий, торий.

Принцип работы

Первоначально создаются чертежи и задается программа. Плазменный станок получает сигнал и активируется после нажатия на кнопку включения. После этого плазматрон начинает получать ток, и образует рабочую дугу. Ее температура достигает более тысячи градусов по Цельсию выше нуля, благодаря чему она свободно может резать любые металлы.

Образуется давление, посредством которого в камеру поступает воздух. Под действием высокой температуры выполняется его нагревание и ионизация, благодаря чему он приобретает функции токопроводника.

В сопле воздух превращается в плазму, и подается на поверхность заготовки. Когда ЧПУ плазма и поверхность соприкасаются, дуга рабочего инструмента загорается и начинает плавить металл, в результате чего выполняется плазморезка. Для формирования траектории заранее создается схема.

Как выбрать установку плазменной резки металла с ЧПУ?

Работа значительной части предприятий машиностроительной и строительной сферы предполагает изготовление деталей и узлов из металла. Для этого требуется качественный раскрой стальных листов и труб толщиной до 380 мм. К наиболее современным методам получения металлических заготовок различной формы относится плазменная резка на станках с ЧПУ. К преимуществам данного способа относится быстрая работа, минимум сгорающего или окисляющегося металла. Пользователь получает заготовки без отклонений от стандарта с идеально ровными кромками, без наплывов. Толщина исходного металла практически не влияет на качество реза.

На текущий момент времени резка металла осуществляется одним из следующих способов:

  • на специальных гильотинных ножницах;
  • на прессовых установках вырубного типа;
  • на гидроабразивных станках с режущим механизмом;
  • на лазерном оборудовании.

Плазменная резка — это возможность получать в минимальные сроки нужное количество заготовок идеального качества.

Среди преимуществ плазменной резки выделяют:

  • для получения заготовок толщиной 10-60 мм требуется меньше времени, чем на кислородной резке. Снижается себестоимость каждого изделия при повышении качества обработки;
  • есть возможность быстро перенастраивать оборудование при смене технологической операции. Можно за один цикли и прорезать наружные контуры, и изготавливать отверстия любой формы;
  • плазменные установки предназначены для работы не только с черным прокатом, но и с цветными металлами, высоколегированными сталями и композитными материалами;
  • рез получается с отклонениями менее 0,5 мм. Ни один другой вид оборудования не дает такой точности.

Данные преимущества характерны для отечественного производителя плазменных станков ПЛАЗМАКРОЙ.

Как выбрать оборудование для плазменной резки?

Если вы пришли к выводу, что для производства необходима установка плазменной резки, прежде чем оплачивать ту или иную модель, необходимо определиться, для каких операций нужен станок, что на нем предстоит выпускать.

Если периодически требуются небольшие партии деталей несложной формы, стоит отдать предпочтение портативной модификации с небольшим весом и габаритами. Важно, чтобы у него были ручки для перемещения и по возможности колесная база или иная упаковка для транспортировки.

Если же предприятие занимается массовым производством однотипных изделий сложной формы из металла значительной толщины, стоит рассмотреть модели высокопроизводительных установок большой мощности. Это позволит снизить объемы ручного труда, более качественно раскраивать листовой металлопрокат. Из
технологической цепочки исключается наиболее сложная задача — разметка каждого листа.

Кроме перечисленных факторов при выборе необходимо учитывать:

  • цену;
  • возможности имеющихся силовых кабелей и линий электропередачи;
  • лимиты по энергопотреблению при наличии;
  • наличие компрессоров по производству сжатого воздуха.

Отдельные типы установок плазменной резки

Все предлагаемые на текущий момент времени станки для раскроя металла предназначены для решения определенных задач. От этого зависят технические характеристики и параметры, в частности, мощность, толщина реза и т. д. Не менее важно при выборе оборудования для нужд конкретного производства обращать внимание на блок управления с программным обеспечением.

Основа портальных установок плазменной резки — портал передвижного типа, изготовленный из стального профиля высокой точности. На портале размещаются все рабочие блоки, каретка с режущим механизмом. Для защиты от внешнего воздействия, производственной пыли используются специальные короба, закрывающие сверху все важные механизмы.

Отечественное оборудование ПЛАЗМАКРОЙ предполагает использование
двигателей шагового типа. Для перемещения портала в процессе работы монтируются рельсовые алюминиевые направляющие. Для утилизации продуктов сгорания, очистки воздуха в помещении может использоваться как «водяной стол», так и стандартные воздушные вытяжки. Модели станков ПЛАЗМАКРОЙ совмещают и высокую скорость, и отличное качество заготовок.

Своим клиентам компания ПЛАЗМАКРОЙ предлагает современные технологии, передовые стандарты в обработке металлов. Разработчикам компании удалось совместить в одном станке и высокое качество обработки и хорошую производительность.

Как выбирать оборудование для плазменной резки листового проката

Если ваша деятельность связана с производством металлоконструкций, резкой стальных листов в нужный размер, то стандартные гильотины целесообразно заменить установками плазменного раскроя. Прочитав далее, вы узнаете, чем отличаются предлагаемые промышленностью станки, на какие характеристики нужно обращать внимание. Не менее важны и цены на оборудование, представленное на рынке.


На текущий момент времени плазменная резка признана наиболее эффективным методом раскроя стальных листов. Основное преимущество — экономия, недоступная для гильотин.

Необходимо упомянуть и о следующих достоинствах плазморезов:

  • максимальная толщина листа — 150 мм;
  • сталь режется быстро и точно.

В составе плазморезов с ЧПУ выделяют:

  •  блок питания, контролирующий непрерывную подачу тока на рабочие узлы. Стандартно устанавливается либо трансформатор, либо инвертор необходимой мощности;
  • функциональный блок. Его задача — непосредственный раскрой металла на заготовки;
  • воздушный компрессор, охлаждающий рабочие модули и подающий воздух в рабочую зону;
  • блок управления с возможностью программирования выполняемых операций;
  • шланги и кабели для соединения модулей между собой и подключения внешних устройств при необходимости.

Принцип действия оборудования

Задача станков, работающих под управлением ЧПУ — раскрой листов в соответствии с заданной программой. Рабочий элемент — не нож гильотины, а плазменная струя. После включения в электрическую сеть между стальным листом и соплом образуется электрическая дуга, температура которой может достигать 30 000 0 С. Как только станок включается, сопло подает в зону работы специальный газ. При прохождении через электрический ток газ преобразуется в плазму, прорезающую металл быстро и точно.

Где применяется оборудование

Сфера применения плазморезов в промышленности практически не ограничена. В любом производстве, предполагающем раскрой металлических заготовок, должна быть установка плазменной резки. Благодаря быстрой и легкой перенастройке программного обеспечения установки можно применять и в серийном, и в штучном производстве металлоконструкций. На сегодняшний день без плазморезов невозможно производство:

  • плавсредств, кораблей, понтонов;
  • легковых и грузовых автомобилей, спецтехники;
  • станков;
  • вагонов, цистерн, ж/д платформ;
  • самолетов, летательных аппаратов;
  • отопительного оборудования и многого другого.

В зависимости от функционального назначения при помощи установок можно вырезать не только простые, но и сложные геометрические формы, элементы дизайна и оформления фасадов зданий, малые архитектурные формы. Правильная настройка режима — это возможность работать не только со сталью, но и с композитными материалами, сплавами и т.д.

Виды оборудования

Стандартная установка для плазменной резки практически не требует участия человека-оператора в работе. Все операции выполняются автоматически в соответствии с заданной программой. От специалиста требуется только составление программы и загрузка ее в блок управления.
В зависимости от способа применения плазморезы относят к одной из следующих групп:

  • стационарный станок портального типа;
  • стационарные машины портально-консольного типа;
  • стационарные УВПР шарнирного типа;
  • мобильные установки. Их размещают непосредственно на листе металла, подлежащем раскрою.

В зависимости от возможностей блока управления установки и типа перемещения делятся на следующие виды:

  • линейные;
  • с функцией фотокопирования;
  • магнитно-копировальные;
  • с ЧПУ.

Дополнительно установки делятся на несколько подвидов в зависимости от количества операций, выполняемых в каждый момент времени.


Стоимость плазморезов

Цена оборудования для раскроя существенно разнится в зависимости от объема и характера
выполняемых операций:

  • Бюджетные. Максимальная толщина обрабатываемого металла — 20 мм.
    Производитель гарантирует среднее качество реза и кромки. Не получится в час раскраивать листы под 100 автомобилей или тракторов. Средняя стоимость не превышает 500 тысяч рублей.
  • Общепромышленные. Максимальная толщина металла ограничена 100 мм. Есть
    возможность проводить узкоспециальные операции при хорошем качестве реза и кромки. За станок данного типа придется заплатить до 1,5 млн. российских рублей.
  • Профессиональные. Эта группа объединяет все плазморезы универсального типа с практически неограниченным функционалом. Отличаются высокой производительностью. На деталях не остается облой (кромка). Есть возможность настраивать на изготовление деталей сложной формы со
    сверхмалыми отверстиями.
    Минимальная цена — от 3 млн. рублей.

Кто предлагает лучшее оборудование для плазменной резки

Если вопрос денег не актуален, можно обратить внимание на продукцию концернов Hypertherm (США) и Kjellberg (Германия). Аппараты данных компания обладают высокой скоростью работы, максимально точны. Готовые изделия отличаются высочайшим качеством. Единственный недостаток — очень высокая цена. За простейшую установку придется заплатить в разы дороже, чем за аналог, произведенный в России или Азии.

Если речь идет о покупке бюджетного оборудования с хорошим качеством реза, стоит обратить внимание на продукцию компаний Плазмокрой и DOG. Потребитель получает надежную установку   с минимумом брака.

Если требуется массовое производство, и вопрос качества заготовок не является решающим, можно приобрести станок, произведенный в Китае. Стабильность кроя и электрической дуги не гарантированы.

Выбрать плазморез, идеально сочетающий в себе низкую цену, идеальное качество, производительность и надежность, не получится. Приходится расставлять приоритеты.


Как выбирать оборудование для раскроя металла

Чтобы не сделать ошибку и не потратить деньги впустую, до оформления заказа на плазморез необходимо ответить на ряд вопросов:

  • требуется стандартная резка типовых деталей или речь идет о производстве сложных 3D-изделий;
  • как планируется управлять оборудованием — при помощи программного обеспечения, фотокопирования и т. д.;
  • сколько одинаковых деталей требуется в час/минуту? Нужно ли одновременное изготовление нескольких однотипных изделий;
  • листы какой толщины предстоит обрабатывать? От этого показателя зависит мощность установки.

Наиболее важные показатели — поддерживаемые напряжение и сила тока. Если требуется быстрое изготовление партий деталей, важно учитывать длительность разового реза без перегрева оборудования. При выборе сопел предпочтение лучше отдавать образцам из меди. Тогда их придется реже менять. Изготовление деталей из металла большой толщины возможно, если в зону резки подавать азот. Резка деталей небольшой толщины
Предполагает применение воздуха.

Производители поставщики, уважающие своих клиентов, предлагают приобрести не просто стандартные установки для резки металла, а предлагают ответить предварительно на ряд вопросов, характеризующих деятельность. На основании полученных данных подбирается оптимальная модель, соответствующая потребностям заказчика.

Причины выхода оборудования из строя Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что чаще всего станки выходят из строя по следующим причинам:

  • напряжение в сети нестабильно, наблюдаются скачки, превышающие диапазон, установленный производителем;
  • выработан ресурс, детали изношены и подлежат замене;
  • в электросети фиксируются короткие замыкания.

Основные узлы, требующие замены — трансформаторы или инверторы, диоды и резисторы. Дополнительно приходится регулярно проверять мундштуки  и их работоспособность.

Если вы используете в работе станки с ЧПУ, плазморезы, можете рассказать об особенностях того или иного типа оборудования, расскажите о своем опыте в комментариях к статье. Любая информация, советы бесценны для читателей.

, , , , , , , ,

Как устроен станок плазменной резки с ЧПУ

Станок плазменной резки с ЧПУ используется для раскроя металла небольшой толщины. Плюсом обработки является высокая точность выполняемых элементов и отсутствие отходов. Экономичность достигается за счёт отсутствия необходимости использовать набор режущего инструмента.

Суть обработки

Станок плазменной резки с ЧПУ работает быстро за счёт использования новейшей разработки — процесс обработки происходит без нагрева в отличие от раскроя газовой системой. Технология предусматривает конвейерный принцип работы станка, рез заготовок до 150 мм. Система автоматического контроля положений дуги обеспечивает точное позиционирование, улавливает появление мельчайших люфтов в механике, помогает быстро осуществлять переналадку и вносить коррекции в процесс

Классический станок плазменной резки с ЧПУ постоянно мониторит множество параметров:

  • Состав смеси для образования дуги — непосредственно влияет на качество получаемых контуров.
  • Положение дуги в заданных координатах.
  • Температура в зоне реза.
  • Смещение заготовки от нулевого положения.

 

Современный станок плазменной резки с ЧПУ оборудован чувствительными системами безопасности, ограничивающими зону реза лазерными датчиками. При их срабатывании все системы отключаются за доли секунды, сохраняя здоровье неопытного оператора.

Подробнее об обработке

Чтобы создать станок плазменной резки с ЧПУ своими руками, важно понимать принцип создания дуги, учитывать и возможности имеющихся двигателей. Ведь перемещение рабочего элемента должно происходить плавно и равномерно. Только тогда можно гарантировать отсутствие наплывов по краю линии раскроя

По сути дуга получается благодаря выработке тока высокой частоты. Он точечно сжигает металл до основания. Слабый или более мощный разряд приводит к браку. Поэтому режимы реза нужно постоянно контролировать. Вместе с этим условия рядом со станком должны отвечать требованиям пожарной безопасности.

Мощность источника должна превышать рассчитанные значения минимум в 2 раза. Такой подход позволяет оставить запас для изменения режимов при резе некачественных заготовок.

Ручная работа

Для мобильной обработки в продаже имеется станок плазменной резки с ЧПУ-мини. Разрезать металл получается от обычной сети 220В. Заготовка может быть максимум 200 мм. Преобразование напряжения осуществляется переносным трансформатором.

Однако такой вид обработки имеет и недостатки:

  • Тяжело обеспечить плавность перемещения плазмы, приходится использовать специальные насадки.
  • Трудно обеспечить эффективное охлаждение при большой силе тока.
  • Не учитываются дополнительные параметры: температура окружающего воздуха, влажность, скорость подачи горючих веществ.

 

Можно ли сделать аналогичное оборудование самому

Самостоятельное изготовление плазмореза требует наличия некоторых навыков по сборке сложной техники. Основными элементами конструкции выступают: сопло, нагревательный элемент, источник питания, компрессор, коммутирующая аппаратура. Сложность возникает с подбором плазмореза, через который соединяются горючие воздушные массы.

Недостаточные расчетные значения диаметра сопла приводят к браку или к недостаточно прорезанному материалу. В качестве источника питания используют инвертор от любого сварочного аппарата. Критерием подбора является его максимальная мощность.

Критичным является соответствие типа горючего вещества выбранному материалу заготовки. С изделиями из алюминия используют азот или водород. Для медных сплавов подходит только водородная смесь. А латунь раскраивают при помощи объединенных азота и водорода.

1000Б

Производитель оборудования

Различают станок плазменной резки с ЧПУ консольный и портальный. В конструкции у первого типа имеется одна опора, у последнего их две. Соответственно, надёжнее и точнее второй тип, но такие модели имеют сравнительно большую стоимость.

Одна опора постепенно изнашивается из-за перекоса нагрузки на подшипники при движении режущего элемента. Портальные модели имеют легкий ход в горизонтальной плоскости, двигатель быстрее позиционируется и нагрев обмоток, соответственно, незначительный.

В современных моделях внедрены датчики слежения за высотой горелки, а также учитывается прогиб материала. Портальные системы, такие как станки ПЛАЗМАКРОЙ,  более производительные, чем консольные. Современные станки оснащаются сверхпрочными балками для крепления режущего элемента. Его провисание над рабочей зоной исключается.

Для повышения производительности оборудование может дооснащаться роботами, загружающими и разгружающими заготовки без участия человека. Это обеспечит безопасность технологии и исключит человеческий фактор.

 

, , , , , , ,

Какой купить станок плазменной резки металла с ЧПУ?

Промышленное изготовление металлических заготовок и деталей для различного вида оборудования и строительных конструкций среди прочих технологических операций широко использует раскрой металлопрокатных изделий. Это резка как стального листа толщиной от 0,5 до 380 мм, так и различных труб. Особенно широко в этих целях используются высокотехнологичные аппараты для раскроя плазменной струёй. Эти станки обладают оптимальными для раскроя металла функциональными параметрами, экономичны по количеству окисляемого металла и позволяют получать резы высокого качества даже при очень большой толщине металла.

Резка различных металлов в тяжёлой промышленности в настоящее время может осуществляться несколькими способами: гидравлическими ножницами гильотинного типа, вырубными прессовыми установками, гидроабразивными режущими станками и лазерными установками, представляющими собой устройства нового поколения. Применение станков воздушно-плазменной резки на современном техническом уровне представляет собой наиболее целесообразное решение для производителей всех уровней.

Рассмотрим достоинства плазменной резки:

  • производительность резки металлопроката толщиной от 10 до 60 мм в несколько раз превышает аналогичный параметр для кислородной резки, намного превосходя этот процесс и по себестоимости;
  • аппараты раскроя металла плазмой с ЧПУ дают возможность изготавливать изделия сложной формы при возможности очень быстрой перестройки оборудования на выполнение других технологических операций;
  • резка с помощью плазменной струи даёт возможность обработки не только обычной чёрно-белой углеродистой стали, но и подходит для обработки цветных металлов и сталей высоколегированного класса;
  • точность и чистота получаемого реза значительно превосходит эти параметры для других технологий резки.

Выбор станка плазменной резки с ЧПУ

Находясь перед выбором, какой купить станок плазменной резки металла с ЧПУ, нужно чётко представлять, какие работы будут производиться этим оборудованием и в каком количестве. Если это будут разнообразные несложные работы по резке металла небольшой толщины в различных местах, то больше подойдёт портативный станок. Такой переносной станок должен иметь небольшой вес и быть компактен. Для переноски на новое место ему требуются специальные ручки, за которым можно брать его рабочим и соответствующую упаковку.

Если же производство требует раскроя металла большой толщины в условиях изготовления большого количества однотипных деталей, то справиться с этой задачей может только стационарный высокопроизводительный станок. Это оборудование с ЧПУ позволяет значительно повысить производительность труда при работе с листовым материалом, так как при этом отпадает трудоёмкая операция разметки.

Нет сомнения, что в выборе немалую роль играет цена станка плазменной резки металла с ЧПУ, ведь деньги сейчас считают не только бизнесмены средней руки, но и крупные производители. Необходимо ещё учитывать силовые возможности линии электропередачи, к которой будет подключаться этот высоко токовый потребитель и лимит предприятия по расходу электроэнергии. Важно и то, что для работы плазмотрона большой мощности требуется постоянный источник сжатого воздуха, которым на крупном предприятии служит отдельный компрессорный агрегат.