Достижения в области плазменной резки, на которые следует обратить внимание

Изготовителям изделий из металла следует обратить внимание на современные достижения в области плазменной резки. Плазменный стол 25-летней давности не может сравниться с современными технологиями. Во многих цехах под «автоматом для резки» подразумевается станок для плазменной резки. Конечно, гидроабразивная резка и лазеры также режут металл, но когда дело доходит до рентабельной и эффективной резки стального листа, установка плазменной резки обычно является предпочтительным оборудованием.

К сожалению, когда многие думают о машине для резки в своем цехе, скорее всего это машина для плазменной резки конца 20 века. Такой разделочный стол не обладает возможностями современного оборудования. На самом деле, сегодня производители обнаружат, что многие столы в дополнение к плазменной резке оснащены функциями сверления, нарезания резьбы, кислородной резки, маркировки и снятия фаски.

Посмотрим на некоторые из значительных технологических достижений, достигнутых за последние 25 лет.

Числовое программное управление

Оборудование с ЧПУ 25 лет назад полагалось на электронно-лучевые трубки и катушечные накопители информации. Сегодня станки с ЧПУ основаны на ПК и подключены к Интернету по беспроводной сети. Это не только позволяет удаленно загружать программы резания, но, что более важно, позволяет производителю оборудования удаленно диагностировать технологию в случае возникновения ошибок в работе. Кроме того, если к комплексу оборудования добавлены новые возможности, такие как маркировка, то в ЧПУ можно легко загрузить не только обновления, но и пользовательское программное обеспечение.

Источники плазменной резки

В первые дни в системах плазменной резки использовался вольфрамовый электрод, азот в качестве режущего газа и CO₂ для защиты. Большинство систем были на 600 Ампер. Теперь источник питания для плазменной резки на 300 Ампер, гафниевым электродом в качестве расходного материала для плазменной резки и кислородом в качестве вспомогательного газа может резать высокоуглеродистую сталь быстрее и точнее (особенно с отверстиями), чем старые системы на 600 Ампер.

Изменения в производительности происходят так быстро, что за ними сложно угнаться. В то время как 25 лет назад производитель изделий из металла имел на выбор только три газа для получения идеальных параметров резки, сегодня производители могут выбирать из шести: аргон, CO₂, водород, метан, азот и кислород. Некоторые системы плазменной резки даже используют воду для сжатия плазменной дуги при резке материалов, отличных от углеродистой стали. Технологические достижения помогли плазменной резке стать экономичным способом фигурной резки нержавеющей стали и алюминия.

Кислородная резка

Кислородная резка по-прежнему остается старым добрым наиболее экономичным способом резки углеродистой стали толщиной более 50 мм. Тем не менее, даже эта зрелая технология за годы претерпела несколько изменений.

Четверть века назад, если на производство заказывался дополнительный регулятор высоты и воспламенители, примерно через шесть месяцев оператор обычно снимал их. Операторы видели в них нечто, что только мешает. Они подвергались воздействию влаги, шлаков и грязи и были ограничены в движении, так как простой двигатель мог только подниматься и опускаться. Сегодня производители могут позволить себе встроенный регулятор высоты, который защищает резак от повреждений, и внутренние воспламенители, которые работают стабильно, когда это необходимо. Сервопривод обеспечивает плавное и надежное перемещение резаков, и для смены наконечников не требуется инструмент.

В полностью автоматизированных системах ЧПУ может устанавливаться соотношение кислородного топлива, чтобы менять расход для различной толщины. Оператор просто указывает толщину разрезаемого материала и нажимает кнопку пуска.

Снятие фасок

С годами развития аппаратного и программного обеспечения снятие фасок значительно улучшилось. Работа в этом направлении еще предстоит, но производители все ближе подходят к использованию таких систем плазменной резки, которые делают работу по снятию фаски максимально простой и повторяемой для оператора станка.

Готовую деталь можно изготовить с помощью системы плазменной резки, которая может не только резать, но также сверлить, фрезеровать, резать под углом и маркировать. С добавлением кислородной горелки можно обрабатывать и очень толстые заготовки.

Некоторые угловые головки теперь имеют нулевое смещение. Это очень помогает программисту, особенно с внутренними скосами. Сама головка может достигать углов ± 47,5 градусов, в то время как машина остается полностью неподвижной. (Машине не нужно перемещать оси X и Y для получения углов.) Фактически, это означает, что резак может наклоняться по мере приближения к углу, готовясь к скосу на следующей стороне детали. Это эффективно устраняет необходимость в закруглении угла, что сводит к минимуму количество материала, срезаемого для получения фаски.

Механические системы современных станков плазменной резки компактны. Теперь производители могут даже приобрести возможность снятия фаски на станках размером 1.5 на 3 метра.

Для тех, кто заинтересован в снятии фаски с помощью кислородной резки, сервопривод упрощает настройку резки и фактическую работу машины. Кроме того, эти непрерывно вращающиеся кислородные режущие головки не доставляют проблем со скрученными шлангами, которые надо постоянно разматывать.

Маркировка

Двадцать пять лет назад маркировка производилась исключительно цинком или пробойником. (Для маркировки цинком использовался цинковый порошок, который затем плавился в плазменном пламени. Полупостоянная маркировка могла быть наварена без проблем.)

Теперь машина может использовать пуансон, штифт, плазменную, струйную, цинковую или лазерную печать для разметки, идентификации деталей и даже нанесения штрих-кода по любой оси.

Вторичные операции

Современные системы плазменной резки могут быть оснащены инструментами для сверления, нарезания резьбы, зенковки и даже фрезерования. Автоматические устройства смены инструмента стали обычным явлением.

Насколько эффективны эти системы? Сверлильный инструмент мощностью 60 л.с. на системе плазменной резки может сделать отверстие диаметром 5 см через 10 см. материала за 27 секунд, а отверстие 8 см через 12 см. материала за 60-90 секунд.

Затраты, связанные с погрузочно-разгрузочными работами в производственном цехе, действительно вызывают интерес к этим дополнительным возможностям. Если система резки может производить готовый продукт за один этап без дополнительных трудозатрат на перемещение заготовки к последующим операциям, при этом избегая возможных ошибок обработки, вызванных вмешательством человека, то компания экономит много денег.

Кроме того, введение смазки через инструмент в минимальных количествах помогло улучшить бурение и устранило как беспорядок, так и затраты, связанные с использованием охлаждающей жидкости.

Выводы

Современная система плазменной резки также может быть оснащена дополнительными возможностями резки, такими как кислородная горелка, лазер или вода, автоматизированной загрузкой и выгрузкой листа или плиты, автоматизированным устройством для удаления металлолома; устройствами для обработки материалов для трехмерных форм, таких как трубы и балки, а также способностью вырезать решетки. Все это может быть собрано в одной в плазменной системе, хотя такое маловероятно. Например, если в имеющейся машине плазменной резки преобладает обработка листов, то производитель может счесть более практичным иметь отдельную машину для труб. Как всегда, руководство должно провести исследование, чтобы определить, в какие варианты стоит инвестировать.

То же самое относится и к программному обеспечению. Базовое программное обеспечение может охватывать только программирование непосредственно машины, а более сложные пакеты могут обрабатывать такие задачи, как планирование производства и даже взаимодействие с существующими системами ERP. Опять же, руководство компании должно решить, какие аспекты этих современных инструментов следует улучшить в будущем.