CNCプラズマカッターは何に使用されますか？

CNCプラズマ切断機とは何ですか？

CNCプラズマ切断は、高温プラズマの加速ジェットによって導電性材料を切断するプロセスです。プラズマトーチで切断される典型的な材料には、鋼、アルミニウム、真ちゅう、銅が含まれますが、他の導電性金属も同様に切断される場合があります。 CNCプラズマカッターは、製造工場、自動車の修理と修復、産業建設、および回収と廃棄の操作でよく使用されます。高速で精密な切断と低コストの組み合わせにより、CNCプラズマカッターは、大規模な産業用CNCアプリケーションから小さな趣味の店まで広く使用されています。

基本的なCNCプラズマ切断プロセスでは、過熱された電気的にイオン化されたガス、つまりCNCプラズマカッター自体から切断されるワークピースを介してプラズマの電気チャネルを作成し、接地クランプを介して完成した電気回路をCNCプラズマカッターに戻します。 。これは、圧縮ガス（酸素、空気、不活性など、切断される材料に応じて）が集束ノズルからワークピースに向かって高速で吹き付けられることによって実現されます。次に、ガスノズルの近くまたはガスノズルに統合された電極とワークピース自体との間に、ガス内に電気アークが形成されます。電気アークはガスの一部をイオン化し、それによってプラズマの導電性チャネルを作成します。カッタートーチからの電気がこのプラズマを伝わると、ワークピースを溶かすのに十分な熱が供給されます。同時に、高速プラズマと圧縮ガスの多くが高温の溶融金属を吹き飛ばし、それによって分離します。つまり、ワークピースを切断します。

CNCプラズマカッターは、非常に熱く、非常に局所的な「コーン」を生成して切断するため、板金を湾曲した形状または角度の付いた形状に切断するのに非常に役立ちます。

アナログCNCプラズマ切断機は、通常2キロワット以上を必要とし、重い主電源周波数変圧器を使用します。インバータープラズマ切断機は、DCへの主電源を整流します。DCは、10 kHz〜約200kHzの高周波トランジスターインバーターに供給されます。スイッチング周波数が高いほど、トランスが小さくなり、全体のサイズと重量が削減されます。

使用されたトランジスタは当初MOSFETでしたが、現在ではIGBTを使用するようになっています。並列MOSFETの場合、トランジスタの1つが早期にアクティブになると、インバータの4分の1のカスケード障害が発生する可能性があります。後の発明であるIGBTは、この故障モードの影響を受けません。 IGBTは一般に、十分なMOSFETトランジスタを並列化することができない大電流マシンに見られます。

スイッチモードトポロジは、デュアルトランジスタオフラインフォワードコンバータと呼ばれます。軽量で強力ですが、一部のインバータープラズマ切断機、特に力率補正のないものは、発電機から実行できません（つまり、インバーターユニットの製造元はそうすることを禁じています。小型で軽量のポータブル発電機にのみ有効です）。ただし、新しいモデルには、力率補正のないユニットを軽発電機で実行できるようにする内部回路があります。

一部のCNCプラズマカッターメーカーはCNC切断テーブルを作成し、一部のメーカーはカッターをテーブルに組み込んでいます。 CNCテーブルを使用すると、コンピューターでトーチヘッドを制御して、すっきりとしたシャープなカットを実現できます。最新のCNCプラズマ装置は、厚い材料の多軸切断が可能であり、他の方法では不可能な複雑な溶接シームの機会を可能にします。より薄い材料の場合、主にレーザーカッターの優れた穴切断能力により、CNCプラズマ切断は徐々にレーザー切断に置き換えられています。

CNCプラズマカッターの特殊な用途は、HVAC業界で使用されています。ソフトウェアはダクトに関する情報を処理し、プラズマトーチによって切断テーブル上で切断されるフラットパターンを作成します。このテクノロジーは、1980年代初頭に導入されて以来、業界内の生産性を大幅に向上させてきました。

CNCプラズマカッターは何に使用されますか？

プラズマカッターは、優れたタイプの機能のために金属を切断するために通常使用されるツールです。ハンドヘルドプラズマカッターは、シート、金属板、ストラップ、ボルト、パイプなどをすばやく切断するための優れたツールです。ハンドヘルドプラズマトーチは、溶接ジョイントのバックガウジングや欠陥のある溶接部の除去に最適なガウジングツールを共同で作成します。ハンドヘルドプラズマカッターは通常、プレートから小さな形状を切断するために使用されますが、多くの金属加工に十分な半分の精度やエッジ品質をもたらすことはできません。そのため、CNCプラズマ切断機が重要です。

CNCプラズマカッターはプラズマトーチを運ぶ機械であり、PCによって指示された非常に経路でそのトーチを動かすことができます。 「CNC」という用語は「コンピューター数値制御」を指します。これは、PCを使用して、プログラム内のマシンのモーションサポートされた数値コードを指示することを意味します。

CNCプラズマカッターは、装飾的な金属細工を作成するために多くのワークショップでも使用されています。たとえば、商業用および住宅用の看板、壁のアート、住所の看板、屋外の庭のアート。

CNCプラズマカッターとハンドヘルドプラズマカッター

CNCプラズマカッターは通常、ハンドヘルド切断アプリケーションとは異なるタイプのプラズマシステムを使用します。これは、ハンドヘルド切断ではなく「機械化」切断用に特別に設計されたものです。 CNCプラズマ切断機は、機械で運ぶことができるストレートバレルトーチを使用し、CNCによって自動的に制御できるある種のインターフェースを備えています。 PlasmaCAMマシンなど、ハンドヘルド切断用に設計されたトーチを搭載できるエントリーレベルのマシンがいくつかあります。しかし、本格的な製造または製造用に設計された機械はすべて、機械化されたトーチとプラズマシステムを使用します。

CNCプラズマカッター部品

CNCは、工作機械用に設計された準学士号の実際のコントローラーであり、独自のインターフェイスパネルと、Fanuc、Allen-Bradley、Seimensコントローラーなどの特別に設計された管理コンソールを備えています。または、特別なパッケージプログラムを実行し、LANポートを介してマシンドライブを操作するWindowsを主なベースとするラップトップコンピュータと同じくらい簡単な場合もあります。いくつかのエントリーレベルのマシン、HVACマシン、および一部の精度の高いユニット化されたマシンでさえ、コントローラーのためにラップトップコンピューターまたはパーソナルコンピューターを使用します。

プレートからコンポーネントを切り取るために、トーチの動きはCNCによって制御されます。エリアプログラムは、「Mコード」と「Gコード」を含むコンピュータファイルである場合もあり、トーチのオンとオフを示すために半分と1回の輪郭を記述します。半分のプログラムは、「ポストプロセッサ」と呼ばれるパッケージのチャンクによって作成されることがあります。これは、CADファイルから純粋数学の領域を取得し、それをMコードとGコードに変換します。 CNCは閲覧できます。

CNCプラズマ切断機には、ドライブアンプ、モーター、エンコーダー、ケーブルで構成されるドライブシステムが必要です。少なくとも2つのモーターがあります。1つは座標軸用で、もう1つは座標軸用です。すべてのモーターに駆動電子機器があり、CNCから低電力信号を受け取り、それを高電力信号に変換してモーターを操作します。すべての軸にはフィードバックメカニズムが組み込まれており、場合によっては準学士エンコーダーが組み込まれています。このメカニズムは、軸がどのように拘束されているかを示すデジタル信号を生成します。ケーブルは設備を電子機器からモーターに運び、エンコーダーからの位置信号をCNCに戻します。

CNCはハーフプログラムを読み取り、トーチをプログラムされた速度で希望の方向に動かすマシンのドライブシステムに信号を出力します。 CNCはエンコーダのフィードバックを読み取り、ドライブ信号を修正して、プログラムされたパスでトーチの動きを維持します。 CNCおよびドライブシステム内のすべての物理学は、非常に迅速に機能し、通信します。通常、測定と位置データの変更は数ミリ秒ごとに行われます。これにより、機械の動きを滑らかで正確にし、プラズマ切断コンポーネントに滑らかで真っ直ぐな一貫したエッジ品質と正確な半寸法を提供できます。

CNCプラズマシステムは、入力と出力を処理する準学士の電気システムである「I / Oシステム」のスタイルを持つことができます。ただし、これは多くの場合、たとえばリレーを閉じる準次数出力をオンにすることにより、CNCが許容可能な時間にプラズマをアクティブにします。 CNCは、プラズマアークが開始されると、入力を使用して把握し、操作の準備をします。これらは必要な最も基本的な入力と出力ですが、明らかにそれ以上のものがあります。

アーク電圧高さ管理システム、プラズマ斜角システム、統合プラズマ管理システムなど、多くの代替サブシステムとオプションが追加されることがよくあります。ただし、その上に描かれているCNCプラズマ切断機の基本は、最高のものから最も複雑なものまで、そのような機械のいずれかまたはすべてに共通するでしょう。

近年、さらに多くの開発が行われています。従来、機械の切断テーブルは水平でしたが、現在は垂直CNCプラズマ切断機が利用可能であり、設置面積が小さく、柔軟性が高く、安全性が最適で、操作が高速です。

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