Машины плазменной резки консольного типа отличие от портальных
Плазменная резка это прогрессивная технология раскройки металлов широко распространенная на современных производствах. Среди машин плазменной резки, которые управляются числовым программным управлением, существует два основных типа: портальные и консольные.
Консольная конструкция
В консольной конструкции плазменной реки применяется направляющая, которая зажимается только с одно конца. По направляющей передвигается в продольном направлении узел, в котором крепится плазмотрон. Узел, где крепится с одной стороны направляющая, также перемещается по другой направляющей в поперечном направлении. Плазмотрон также может подниматься и опускаться в вертикальном направлении. Все перемещения в продольном, поперечном и вертикальном направлении контролируются с помощью числового программного управления.
В портальном станке плазменной резки металла, направляющая, на которую крепится плазморез, имеет опору с двух сторон, поэтому более устойчива при высоких нагрузках. В консольной конструкции направляющая крепится только с одного конца, что при значительных нагрузках на резак, может привести к вибрации, а значит снижению точности траектории реза.
Но вместе с тем, опорная конструкция консоли постоянно совершенствуется, и современные модели уже более устойчивы к вибрации.
Преимущества консольных машин
— На машинах консольной плазменной резки можно кроить все марки металлов.
— Скорость реза на консольной машине очень высокая и достигает тысячи мм. в минуту.
— Плазменный поток очень тонкий, и прогревает минимальную площадь, благодаря чему отсутствует деформация детали от перегрева.
— На консольных машинах плазменной резки есть возможность выполнять фигурную раскройку.
— На машинах такого типа хорошо режется тонкий металл, без деформации.
— Качество разрезанных кромок очень высокое, и в большинстве случаев не нуждается в последующей обработке.
— Высокая мобильность установки. Консольная конструкция меньше портальной и может перемещаться не только внутри цеха, но и между площадками.
— Консольная конструкция позволяет производить раскрой крупногабаритных деталей, которые по своим размерам не смогут быть обработаны портальной машиной.
Практически консольная конструкция имеет все преимущества портальной конструкции. Единственное отличие у консольных машин менее жестко крепится направляющая. Что со временем или при больших нагрузках может приводить к снижению точности реза.
Но у консольных станков есть два очень важных преимущества, которые отличают их от портальных станков. Первое отличие это мобильность станка. Его можно перемещать для работы в разные помещения, и на разные стройплощадки. Консольная конструкция легче портальной, поэтому легко перемещается. Второе отличие это возможность резать габаритные детали. Портальный станок может обрабатывать листы размером не больше своего стола, в то время как консольная машина не ограничивается таким габаритами.
Портально-консольные машины
Портально-консольные машины предназначены преимущественно для автономного цехового использования при объемах обработки листового металла менее 10 тыс. т в год: в заготовительном производстве для вырезки фигурных заготовок или готовых деталей малых и средних размеров из низко- и среднелегированных сталей толщиной менее 100 мм. Машины удобно использовать для раскроя листов на полосы или прямоугольные карты.
Портально-консольные машины оснащены системой фотокопирования по копир-чертежу «Москва» (масштаб 1:1). Изготовление копиров не представляет трудностей. Обслуживание фотопривода не требует особой подготовки. Высокая производительность машины обеспечивается возможностью одновременной вырезки четырех одинаковых заготовок (деталей). Машины могут работать как на ацетилене, так и с использованием газов-заменителей (пропан-бутана и природного газа).
В фотокопировальной системе «Москва» использован фазоимпульсный способ управления за контуром чертежа. Этот способ предполагает получение управляющих импульсов от фотоголовки, фаза и взаимное положение которых зависят от расположения участка прослеживаемой линии (ее направления, отклонения от нулевого значения и т. д.) и последующее управление двумя взаимно перпендикулярными перемещениями.
Фотоголовка состоит из двух осветителей, которые создают равномерно освещенное пятно, превышающее по размерам рабочее поле объектива, состоящего из двух линз. В фокальной плоскости объектива установлен вращающийся модуляционный диск, имеющий два круглых радиально расположенных отверстия диаметром 0,4 мм, одно из которых смещено относительно оси вращения на 1,2 мм, другое на 3 мм. За диском расположены два фотоумножителя для преобразования световой энергии в электрическую.
Световой поток, пройдя отверстия в диске, попадает на фотоумножитель. Вращение диска (с частотой менее 3000 мин-1) осуществляется синхронным и синфазным двигателем, питающимся от трехфазной сети. В момент прохождения отверстием белого поля чертежа сила тока имеет максимальное значение, а в момент прохождения линии — минимальное. Фаза возникновения импульсов зависит от направления чертежа. В случае отклонения линии чертежа от центра кольцевого сканирования, расстояние между импульсами отличается на тс. Таким образом, фото головка является датчиком импульсов, которые несут информацию: фаза импульсов — о направлении линии, а расстояние между импульсами — об отклонении линии от центра кольцевого сканирования.
Система «Москва» обеспечивает: слежение по краю широкой или оси тонкой линии копир-чертежа; слежение по ходу и против хода часовой стрелки; автоматический ввод в режим слежения; прохождение в полуавтоматическом режиме мест разрыва прослеживаемой линии длиной не более 10 мм по направлению, совпадающему с направлением слежения; прохождение в полуавтоматическом режиме перекрестий (мест пересечения прослеживаемой линии другими, а также мест, где близко подходят соседние линии), расположенных под углами 45. 135° к копируемой линии, по направлению, совпадающему с направлением слежения; ручное управление системой для перемещения в любую точку над обрабатываемым изделием.
В систему «Москва» входят три узла: шкаф управления с электронными блоками; пульт управления; фотоголовка. Эта система может работать в других масштабах (1:5; 1:10; 1:20) с приведенными ниже параметрами.
Точность воспроизведения заданного контура (ГОСТ 5614—74), мм, не менее ±0,5
Минимальный диаметр вырезаемого отверстия, мм : 50
Дискретность обработки перемещения, мм : 0,01
Точность стабилизации высоты резака при скорости движения до 6000 мм/мин, мм, не более : ±0,5
Потребляемая мощность, кВт, не более : 3,0
Фотоэлектронная система управления «Москва» содержит автономные следящие системы для компенсации погрешностей, ширины реза. Расширение диапазона скоростей обеспечивают два сканирующих кольца: большое для скорости слежения менее 4 м/мин и малое для скорости до 1,5 м/мин.
Благодаря переводу на новую элементную базу и снабжению микропроцессором, стало возможным производить оперативное управление, т. е. путем набора программы резки на пульте управления можно без чертежакопира вырезать детали простой формы (окружности, ромбы и выпукло-вогнутые многоугольники разной формы с числом сторон до 30) и автоматически всеми резаками выполнить полный раскрой листа. Точность воспроизведения заданного контура при работе от микропроцессора у этих машин более высокая и соответствует первому классу точности, т. е. 0,5 мм. Примером может служить система фотокопировального оперативного управления «Москва М».
Основные параметры портально-консольной машины с фотокопировальным и микропроцессорным управлением ПкКФ2-4-2 приведены ниже.
Портальная машина газо-плазменной резки металла FIRE BRIDGE, MARLIN CNC (Чехия)
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:
По типу оборудования станки плазменного типа бывают:
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:
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.
Что даёт установка плазменного станка на предприятии?
Использование оборудования данного вида повышается скорость и качество резки металла разного вида. Это может быть покрашенная, или грязная сталь низкоуглеродистого типа. Следует отметить тот факт, что толщина листа металла может быть как больше 35 мм, так и тоньше. Машина портальной резки используют электроэнергию и сжатый воздух. Для функционирования устройства нет нужды тратить деньги на баллоны с газом, что приводит к экономии финансовых средств.
Владелец предприятия сможет избавиться от дополнительных затрат на каждый метр обработки металла, увеличивая рентабельность производственного процесса. Простота операций позволяет мастеру быстро овладеть необходимыми навыками для управления машиной термической резки. Данный вид оборудования является грамотным вложением, которое увеличивает качество проведения операций.
Каждая модель способна вывести производственный процесс завода на новый уровень, сокращая расходы на резку металла. Ещё одним преимуществом продукции данного вида является возможность обработки изделий сложной формы. Высокая безопасность, которая является следствием отсутствия взрывоопасных баллонов с кислородом, ацетиленом или пропан-бутаном является ещё одним немаловажным преимуществом для приобретения портального станка. Плазменная резка – это современный и прогрессивный метод обработки металла.
Любой желающий может приобрести продукцию следующих брендов: ECKERT, Swift-CUT, Galaxy, SQL4, Sapphire BL2, Jantar2.
Каждая плазменная установка соответствует современным стандартам качества и обладает сертификатом. Вы можете быть уверены в надёжности оборудования.
Характеристика и преимущества оборудования
Востребованность плазмореза связана с комплексом преимуществ, которым обладает данное устройство:
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.
Применение установок
Плазменное оборудование для резки металла направленной струей плазмы широко применяется в разных отраслях промышленности:
Фото 4. Плазменная резка в цеховых условиях
Также аппараты часто используют в небольших автомастерских, кузницах. Инверторы нередко применяют даже в быту, поскольку это эффективные устройства для разделительного резания конструкционных сталей и цветных металлов.
Конструкция
Базовая конструкция плазменного станка практически не отличается от других станочных приборов и состоит из:
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:
Электрод возбуждает электрическую дугу, благодаря чему она приводится в рабочее состояние. Данная деталь производится по чертежам на основе различных элементов: гафний, цирконий, бериллий, торий.
Стоимость станков для резки металла
Цена оборудования для разделительной плазменной резки металла зависит от рабочих параметров и функциональных возможностей:
К категории бюджетных устройств относятся инверторные аппараты для ручного резания с максимальным ПВ 60 %. Рассчитанные на более интенсивную эксплуатацию модели относятся к средней ценовой категории. Машины с ЧПУ – самые дорогие, ими обычно оснащают крупные промышленные предприятия, где налажен массовый выпуск продукции. Поэтому важно изначально определить принципы выбора и предстоящей эксплуатации станков.
Основные достоинства
К преимуществам такого оборудования, как машина плазменной резки с ЧПУ, помимо всего прочего, можно отнести:
Есть у такого оборудования и еще одно существенное преимущество по сравнению с обычным. Работать на нем гораздо проще. Ведь все что нужно делать оператору такой машины — это следить за бесперебойностью процесса и качеством производимых изделий.
Преимущества тяжелых станков:
Принцип действия плазмореза
Резка металлических сплавов и других материалов с использованием плазмы выполняется на специальной установке, которая называется плазморез.
Надо напомнить, что плазма – это одна из форм существования материи. В окружающей человека среде материальные объекты представляются в твердом, жидком или газообразном состоянии.
Плазма – это четвертое состояние, которое характеризуется высокой температурой.
Установка для плазменной резки создает поток ионизированного воздуха высокой температуры, который и разрезает заготовку.
Рабочая температура этого потока достигает величин от 5000 до 30000 градусов.
Установка состоит из следующих элементов:
Источником питания служит либо трансформатор, либо инвертор. Используя трансформатор, можно резать заготовки большой толщины.
Он без потерь переносит перепады напряжения электрической сети. При этом у него большой вес, низкий КПД и высокая цена.
Инвертор дешевле, экономичнее и значительно легче. У инверторного устройства более высокий КПД по сравнению с трансформатором.
Компактная конструкция позволяет использовать инверторные установки в комплексах с ЧПУ, неудобных и труднодоступных местах.
Сегодня промышленностью выпускается широкая линейка инверторных установок для резки металла с помощью плазмы.
Компрессором в плазморез подается воздух или определенный газ.
ВАЖНО ЗНАТЬ: Машины портальной плазменной резки
Воздух подается под высоким давлением, которое обеспечивает вихревую форму струи.
Плазматрон является основным элементом плазмореза и представляет собой резак, который состоит из следующих элементов:
При подаче напряжения и поджиге дуги возникает поток воздуха, который имеет высокую степень ионизации.
Присутствие ионов превращает воздух из изолятора в проводник электрического тока. При этом формируется электрическая дуга.
Под действием дуги локально разогревается заготовка, металл плавится и образуется рез.
Сфера применения
Чаще всего машины этой разновидности устанавливаются на предприятиях, занимающихся массовым изготовлением деталей. Удобство использования для производства в непрерывном режиме огромного количество одинаковых заготовок такого оборудования обусловливается именно наличием в его конструкции ЧПУ. Ведь достаточно один раз разработать проект изделия, ввести его параметры в специальное ПО — и агрегат будет работать в заданном режиме столько, сколько нужно.
Эффективный подход Hypertherm
Оборудование для резки разработано на основе изобретения, запатентованного Диком Коучем и Бобом Дином (основатели «Гипертерм»). Высокотемпературная плазма образует тонкий луч, который выполняет раскрой металла с высокой скоростью, образуя на заготовке ровный срез.
Развивая технологию горячей резки, специалисты Hypertherm, создают агрегаты, обеспечивающие ровный профиль заготовки, не требующий дополнительной обработки (HyPerformance). Новая разработка компании позволяет выполнять резку, практически, без окалины.
Высокий уровень обслуживания клиентов:
Дилерская сеть Hypertherm успешно функционирует в России. Поддерживая высокий авторитет производителя, компания и, фирм обеспечивают оперативную поставку оборудования с ЧПУ, расходных материалов в оригинальном исполнении. Оригинальные расходные части для оборудования производства Hypertherm не имеют аналогов по износостойкости и качеству получаемого с их помощью отличного результата в виде финишных кромок на металле, не требующих никакой дополнительной обработки ручным инструментом.
ЧПУ станка
Этот элемент конструкции агрегата может отличаться по:
Наиболее удобными считаются ЧПУ, помимо всего прочего, оснащенные модемом. При использовании такой электроники оператор имеет возможность связаться с поставщиком напрямую в случае необходимости изменения параметров машины или исправления каких-либо ошибок.
ЧПУ может контролировать не только собственно сам процесс резки, но и стабильность работы оборудования. В случае обнаружения каких-либо несовпадений с заложенными параметрами, компьютер блокирует работу агрегата, что предотвращает выпуск некачественных изделий, а зачастую и поломку разного рода узлов и механизмов.
Как выбрать установку для резки металла?
При выборе аппарата для плазменной резки изначально нужно определиться в следующем:
Также надо определиться с рабочими характеристиками устройства. К основным из них относится сила тока, поскольку она определяет диапазон разрезаемых толщин – чем этот показатель выше, тем толще металл можно будет резать.
ПВ (продолжительность включения) характеризует максимальные нагрузки, которые сможет выдержать оборудование – т.е. время его работы без перерывов на охлаждение. Обозначается в процентах – ПВ 80 % означает, что из 10-минутного рабочего цикла устройство может непрерывно работать на максимальных нагрузках на протяжении 8 минут. При превышении этого показателя возможен перегрев и выход из строя.
Сделать плазменный станок своими руками
Плазменный станок — оборудование дорогое и не все маленькие мастерские могут позволить приобрести себе такой аппарат. Но сделать его своими руками не сложно. Достаточно иметь несколько труб квадратного сечения. Самую большую сложность составляет процесс сборки плазматрона. Части этого инструмента и систему ЧПУ можно приобрести в конкретных профессиональных интернет-магазинах.
При этом важно понимать, что именно системы ЧПУ обеспечивают самую точную и быструю работу по раскрою изделий из металла.
Вообще специалисты рекомендуют при сборе станка собственными усилиями экономить на технической части, а к выбору электронной части аппарата подойти максимально ответственно.
Аппараты плазменной резки
По своей конструкции установки для плазменной резки металла подразделяются на стационарные и переносные.
Следующим отличием при классификации установок является способ пространственной ориентации заготовок в пространстве.
Установки бывают следующего типа:
ВАЖНО ЗНАТЬ: Станки лазерной резки металла
Конструкция портальной установки по своей компоновке похожа на конструкцию фрезерного станка с ЧПУ подобного типа.
Металлический лист для резки фиксируется под ходовую часть портала. Портал перемещается на роликах по опорным элементам в продольном направлении.
Плазменный резак, который установлен на портале, имеет степень свободы в поперечном направлении.
На портально-консольной установке лист материала крепится непосредственно под консолью, на которой расположена плазменная горелка.
Цена такой установки бывает ниже, чем у станка другой конструкции.
Установка шарнирного типа получила свое наименование потому, что плазменная горелка в ней расположена на специальной шарнирной раме.
На консоли крепится копир, по которому выполняется вырезка детали. В процессе плазменной резки образуется дым и пыль.
Для того чтобы удалить их за пределы производственного помещения, используется местная вытяжка. Система вентиляции должна оборудоваться в цехе по раскрою металла в обязательном порядке.