Installation à portique pour la découpe plasma de métal avec CNC. Installations pour découpe plasma portique avec CNC. Exigences de sécurité et de fonctionnement pour les machines plasma CNC

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Il est très important que la qualité de coupe reste toujours élevée et constante et ne dépend pas de l'épaisseur des tôles à traiter.

Types d'installations de coupage plasma de métaux

Les machines de découpe plasma sont disponibles en deux versions : mobiles (compactes) et stationnaires. Chacun d’eux présente ses propres avantages et est utilisé dans une grande variété d’industries. Vous pouvez vous familiariser avec le type mobile, qui peut être utilisé lors du traitement de pièces de taille relativement petite, dans l'article « Machine de découpe plasma « SVAROG CUT » 70 (R33) ».

Lorsqu'il y a un gros travail à effectuer sur la découpe de métal épais de grand format, il est économiquement réalisable d'utiliser des installations de type portail. Ce type de disposition des éléments structurels mobiles peut améliorer considérablement la précision du traitement. Equiper l'équipement d'une commande numérique par ordinateur (ci-après dénommée CNC) facilite considérablement la configuration et le fonctionnement de la machine et augmente la productivité du travail.

S'il n'est pas nécessaire de traiter constamment de grandes pièces, des systèmes de découpe de métaux au plasma portables à portique sont utilisés. Les tables de travail de ces machines, s'il devient nécessaire de couper de grandes pièces, peuvent être rallongées à l'aide de modules à la longueur requise.

Le rôle de la CNC dans le fonctionnement d'un découpeur plasma à portail

Le rôle de la CNC dans le fonctionnement d'une installation de découpe plasma à portique est le suivant. Il existe une bibliothèque de programmes CNC pour effectuer les opérations de traitement des métaux les plus courantes. Ils sont appelés « programmes d’exploitation standard » (ci-après dénommés SOP). Lors de l'élaboration de la documentation technologique pour la fabrication d'une pièce spécifique, la configuration PSO la plus proche est prise, modifiée en conséquence (à la forme et à la taille requises) et enregistrée sur un support standard compatible avec la CNC de l'installation de coupage plasma. De plus, lors du processus de configuration de la machine pour le traitement d'une pièce spécifique, il vous suffit de télécharger ce programme.

Grâce au CNC, toutes les opérations sont effectuées sans délai, puisque le découpage plasma s'effectue selon un programme prédéfini. L'opérateur de la machine ne peut contrôler que l'avancement du processus technologique.

Avantages et caractéristiques des découpeuses plasma à portail CNC

S'il est nécessaire d'effectuer un volume important de travaux de découpe de métal épais, il est économiquement réalisable d'utiliser des systèmes de découpe plasma à portique CNC pour les raisons suivantes :

• l'utilisation d'un tel équipement est économiquement réalisable ;
• le traitement de métal épais à l'aide d'un tel équipement vous permet d'obtenir une coupe de haute qualité qui, dans la plupart des cas, ne nécessite pas de traitement mécanique supplémentaire ;
• la présence de CNC peut augmenter considérablement la productivité du travail et faciliter le travail de l'opérateur du découpeur plasma à portail ;
• La méthode plasma de découpe du métal sous contrôle et contrôle CNC permet une très haute précision dans la fabrication des pièces. De plus, l'équipement vous permet de découper n'importe quel contour, jusqu'à un angle (biseau) de 45 degrés (cette option est utilisée pour le chanfreinage). À l'avenir, après une telle découpe, seules des modifications mécaniques mineures (par exemple, chanfreinage) pourraient être nécessaires ;
• l'équipement est très fiable. Pour augmenter la durée de vie, l'installation de découpe plasma à portail CNC permet un démarrage en douceur du mécanisme. Cela rend le fonctionnement de la machine durable et le processus sûr ;
• La puissance élevée du coupeur et de la source de plasma avec le logiciel approprié vous permet d'atteindre une productivité élevée dans une large gamme d'épaisseurs et de tailles de pièces.

Marques et modèles populaires

Kirill Sysoev

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Contenu

Très souvent, des machines spécialisées sont utilisées pour travailler les tôles, à l'aide desquelles le processus de division est effectué. L'un des appareils les plus populaires est l'installation de découpe plasma à portail ; elle présente des aspects positifs qui vous permettent d'effectuer des travaux rapidement, efficacement et à un coût minime. Dans l'article, nous examinerons toutes les nuances de ce mécanisme, les règles de son fonctionnement et fournirons des conseils d'achat.

Caractéristiques des machines de découpe plasma à portique

La découpe plasma du métal est réalisée à la fois manuellement et mécanisée. L'ensemble général des équipements permettant de ainsi diviser le métal, lorsque le plasma est utilisé, comprend : une torche à plasma, une source d'énergie, un système de contrôle de l'avancement de la découpe et un mécanisme de déplacement de l'installation. De plus, ces derniers peuvent être soit mobiles, soit immobiles, battants, portail-console ou portail. Le contrôle de telles installations est autorisé photoélectronique, magnétique et numérique.

Quel que soit l'appareil, il a une tâche : couper uniformément le métal d'une feuille selon le motif spécifié. La principale caractéristique positive de l’utilisation du découpage plasma est l’absence de traitement ultérieur des bords du produit obtenu. Par exemple, si vous utilisez une machine de découpe avec des fraises à métaux, le bord de la pièce devra alors être lissé, mais si vous utilisez du plasma, ce travail ne doit pas être effectué. La deuxième caractéristique positive du coupage plasma est la capacité de travailler avec différentes épaisseurs de matériau et de découper les pièces les plus difficiles.

But

Il convient de comprendre que la découpe d'une feuille de métal au plasma commence par chauffer le premier point avec un arc électrique, créé par la différence de potentiel entre l'électrode et la pièce (lorsque le courant passe à travers la buse). Lorsque la zone est déjà réchauffée, un flux d'oxygène ou un autre gaz sous forte pression la déplace, ce qui donne un bord uniforme et lisse de la pièce. Ce processus favorise l'oxydation thermique du métal, qui se produit le long de la ligne de coupe. Les tâches principales d'un découpeur plasma de type portail peuvent être incluses dans la liste suivante :

• couper tout type de métal de différentes épaisseurs avec une précision de 0,1 mm ;
• production de pièces de toute complexité en tôle d'aluminium, fer, acier, etc.;
• couper des tuyaux de différents diamètres, épaisseurs et longueurs ;
• résultat très précis sans possibilité de surchauffe du profil.

Caractéristiques et principe de fonctionnement

Une machine de découpe plasma de type portail se caractérise par le fait qu'une feuille de métal est placée sous le portail. C'est la principale différence, car dans un appareil à console, cette pièce est placée sous la console et dans les mécanismes de charnière - sous le cadre de charnière. En plus du portail, l'appareil en question contiendra nécessairement un support, un mécanisme de copie et un plasmatron. Un contrôle photoélectronique est également possible, qui effectue la tâche de contrôler l'exactitude du contour du dessin envoyé à l'appareil (une photocellule spéciale est utilisée ici).

Si le découpeur plasma est complété par un contrôle logiciel, cela permettra de produire de nombreuses pièces identiques sans la moindre différence. Cet appareil est très souvent utilisé en production de masse. Dans les conditions actuelles, les appareils de coupage plasma à portique sont constamment améliorés et augmentent la rapidité de leur travail et la qualité des pièces obtenues tout en réduisant simultanément les coûts d'exploitation. Cela vaut la peine de regarder une vidéo qui montre clairement comment fonctionne ce mécanisme :

Conception

Une installation de coupage plasma standard doit comprendre un certain nombre de composants qui, ensemble, effectuent un travail de haute qualité. Chacune de ces pièces peut être remplacée pendant le fonctionnement des appareils par un mécanisme adjacent ou identique (uniquement fonctionnel). Regardons chaque partie :

• Système à portique avec guides sur rail et transmission d'une crémaillère à un moteur pas à pas. Il devrait également y avoir un système de protection dynamique contre d'éventuelles vibrations ; il augmente la période de service ininterrompu de haute qualité de l'ensemble de l'appareil. Le système de portique constitue la partie principale de toute l'installation ; il permet en outre l'utilisation d'un compresseur.
• Source de plasma. Il peut être choisi par chacun, en fonction des préférences et du résultat souhaité.
• Un support automatisé qui déplace le plasmatron lui-même verticalement. Si un système de contrôle automatique est utilisé, il peut en outre y avoir un mécanisme tactile qui détermine la hauteur de la future pièce.
• La table de découpe doit être combinée avec le portail. Le choix d'une telle pièce doit dépendre des dimensions maximales des feuilles à découper, ainsi que des dimensions de la partie principale du découpeur plasma. Il sera fixe ou portable, à la demande du client.
• Rack CNC ou autre logiciel qui soumettra des tâches à l'appareil principal.
• Télécommande ou tableau de commande. Cela n'existe pas dans tous les appareils, mais si ces pièces sont incluses dans le kit, il est beaucoup plus facile de réguler le processus de coupe du métal, d'arrêt et de démarrage de l'appareil (cela nécessite un seul bouton).
• Logiciel. Présent dans des mécanismes avancés et permet à l'opérateur de créer des mises en page et de les transférer vers l'installation.

Système de contrôle CNC dans les machines de découpe de métaux

Si l'appareil est doté d'une commande numérique, la qualité de la coupe obtenue augmente sensiblement et en même temps la productivité augmente. N'importe quelle configuration ou circuit peut être facilement mis en œuvre à l'aide de la CNC, qui n'est pas si difficile à connecter à n'importe quelle machine (plasma et laser). Les avantages d'un tel contrôle sur les installations à portique pour le coupage plasma du métal comprennent :

• la possibilité de répéter n'importe quel contour sur différentes pièces ;
• créer des pièces métalliques identiques selon les conceptions les plus complexes ;
• possibilité de découper n'importe quel contour ;
• augmentation de la productivité de l'installation ;
• possibilité de régler l'heure de début et la durée du travail.

Prix ​​​​des systèmes de coupage plasma à air portique

Le coût de tels mécanismes varie considérablement en fonction des paramètres du découpeur plasma et de sa puissance. Le modèle le plus populaire MAX 200 d'Hypertherm peut coûter jusqu'à 500 000 roubles. Il existe de petites tables avec des systèmes de portail qui peuvent être utilisées dans les petites industries, leur prix sera alors inférieur. Si nous parlons de grandes entreprises de production, le coût des machines peut atteindre plusieurs dizaines de milliers de dollars ; il est ici très important d'obtenir un passeport pour le produit. L’écart de prix moyen s’inscrit dans le cadre suivant :

• découpeurs plasma à portail compacts (à partir de 40 000 roubles);
• Machines CNC (à partir de 150 000 roubles);
• plasmatrons (à partir de 37 000 roubles);
• grandes installations de coupage au plasma (à partir de 400 000 roubles).

Où acheter une machine pour couper des tuyaux et autres travaux ?

Il est facile d'acheter une machine de découpe plasma à portail auprès des grands fabricants et des revendeurs. Dans le premier cas, l'acheteur choisira un appareil à bas prix, mais les conditions d'achat pourront inclure la commande de plusieurs appareils. Dans le second cas, le coût peut être beaucoup plus élevé, mais les paramètres d'achat seront plus acceptables (livraison rapide et gratuite, possibilité de recevoir une machine, assistance technique, mise en place des mécanismes, composants supplémentaires, maintenance). Liste des principaux fabricants d'installations de portails en Russie :

• Asterkat (Saint-Pétersbourg, rue Kurchatova, n° 9).
• Multiplaz (Moscou, Leningradskoe shosse, 34, bâtiment 1).
• Service technologique de Sibérie (Territoire de l'Altaï, Barnaoul, Avenue Kalinina 24-B).
• Fabricant de machines-outils à Chelyabinsk (Chelyabinsk, Komsomolsky pr., 14).
• Kotodama (République du Tatarstan, Kazan, rue Kutuya, 159).

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La machine de découpe plasma à portique est le meilleur exemple d’agencement d’appareils. Cette conception élimine toutes les faiblesses des équipements manuels et à console, telles qu'une faible précision de coupe ou des vibrations qui se produisent de manière inégale pendant le fonctionnement (pour les consoles). Cependant, les systèmes sont considérés comme des unités performantes pour équiper les installations de production.

Une machine de découpe plasma CNC à portique est un équipement pratique dans la mesure où la plupart des processus de travail sont automatisés. L'opérateur n'a qu'à charger les données dans le système informatique et le matériau en feuille est automatiquement découpé.

La découpe thermique, qui implique une installation sur portique, se caractérise par des vibrations minimes. Le cadre rigide les élimine en stabilisant les composants mobiles grâce à des guides. Dans ce cas, le risque d'erreurs et d'écarts dans les dimensions des pièces est minimisé et aucun usinage ultérieur n'est nécessaire.

Les experts notent que la propreté maximale de la coupe est obtenue si, lors du réglage des paramètres, la vitesse de la buse et les indicateurs de courant sont sélectionnés de manière optimale. Il est sélectionné par des coupes d'essai sur le métal, en diminuant ou en augmentant la valeur jusqu'au niveau requis. Si la vitesse ou le courant est trop élevé, du tartre se formera à la surface.

Le coupage plasma, pour lequel une machine à portique est utilisée, est réalisé au gaz, et sa composition est choisie pour chaque type de métal. Par exemple, lors du traitement de l'aluminium et de ses dérivés d'une épaisseur allant jusqu'à 20 mm, de l'azote est utilisé ; pour 20 à 100 mm, un mélange d'azote et d'hydrogène sera nécessaire, et pour des dimensions plus grandes, de l'argon et de l'hydrogène. Dans de telles conditions, il faut commencer le réglage à 200 A.

Le cuivre est découpé selon son épaisseur :

• jusqu'à 15 mm d'azote ;
• jusqu'à 100 – air comprimé ;
• plus - compositions agro-hydrogène.

Le laiton est dissous de la même manière, mais dans ce cas, la vitesse peut être augmentée. En moyenne, l'indicateur est augmenté d'un quart.

Selon la classe de tôle d'acier, les produits laminés sont traités selon différentes méthodes. Les nuances fortement alliées ne brûlent généralement que jusqu'à 100 mm d'épaisseur. L'acier inoxydable est traité à l'azote jusqu'à une épaisseur de tôle de 20 mm et à l'air ou à une composition azote-oxygène pour les tôles jusqu'à 50 mm. L'achat d'une unité est également pertinent pour les alliages de carbone, qui peuvent être travaillés avec des mélanges d'air, d'oxygène ou d'azote-oxygène.

Il est important de prendre en compte que la table support et la machine à coordonnées dont l'équipement est équipé sont des éléments indépendants. Si la pièce tombe, le système informatisé ne sera pas endommagé. Sinon, le coût des réparations sera important. Ainsi, nos installations sont bénéfiques à plusieurs égards.

Installation automatique METAL MASTER CUT CNC 2 de type portail pour la découpe de tôles avec un système automatique de contrôle de la distance entre la buse et le métal en cours de traitement. La machine est équipée d'un rack CNC autonome.

La machine de découpe plasma METAL MASTER CUT CNC 2 propose plusieurs options de configuration : avec une table de ventilation pour le désenfumage et une option plus économique avec une conception de table à cadre.

La machine de découpe plasma CNC METAL MASTER CUT CNC 2 peut également être équipée d'un nouveau produit de nos développeurs : le suivi de la ventilation.

Options supplémentaires pour l'installation plasma :

Le kit d'installation METAL MASTER CUT CNC 2 comprend :

• Support CNC ;
• contrôleur automatique de hauteur pour plasma;
• portail;
• lit et portail mobile de la machine ;
• logiciel CNC CUT;
• manuel.

Installation de découpe plasma à portail METAL MASTER CUT CNC 2 est utilisée pour la découpe de différents types de métaux, notamment pour la découpe figurée de haute précision, les métaux ferreux et non ferreux, les aciers inoxydables et les alliages à base de découpe plasma ou gaz-oxygène.

La machine de découpe plasma CNC METAL MASTER CUT CNC 2 dans sa configuration, conformément aux spécifications techniques de découpe du métal, peut être équipée de sources de courant (traitement jusqu'à 80 mm), ainsi que d'équipements de découpe gaz-oxygène (traitement 3- 120 mm avec poinçonnage).

L’installation de coupage plasma peut être équipée de :

• soutien au coupage mécanisé des gaz ;
• contrôleur automatique de hauteur pour le coupage au gaz du métal;
• table de coordonnées (cadre, ventilé);
• système de refroidissement de la pièce découpée ;
• une unité de filtre-ventilation pour purifier l'air des produits de combustion ;
• système de suivi pour la ventilation des produits de combustion.

La conicité minimale, la précision de la géométrie complexe des pièces et la répétabilité de la machine nous permettent de produire des produits finis de haute qualité, dont le post-traitement n'est pas nécessaire.

La qualité de la coupe, la précision de la géométrie des pièces et la fonction de reproduction, tout cela nous permet de réaliser des produits finis qui ne nécessitent pas de traitement supplémentaire.

Le logiciel sous licence METAL MASTER CUT CNC 2 est facile à utiliser grâce à l'interface en langue russe et au système de navigation intuitif.

L'opérateur contrôle facilement le processus de travail à l'aide d'une CNC fiable et moderne, ce qui rend cette étape de production plus confortable et productive.

Contrôle CNC :

• Processeur : processeur central industriel ARM7 ;
• Écran : couleur de 7 pouces ;
• Entrée/sortie : 13 canaux d'entrée et 8 canaux de sortie avec isolation optique ;
• Vitesse maximale - 10 000 mm/min ;
• Taille de la mémoire : 64 Mo ;
• Température de fonctionnement : +0 … +45.

La première torche à plasma, un appareil de découpe au plasma, a été inventée il y a plus de 100 ans. Cet appareil était encombrant et peu pratique à utiliser.

Les installations modernes de découpe de métal au plasma ne ressemblent guère à leurs prédécesseurs. Les machines de découpe plasma CNC sont capables d'automatiser entièrement les processus de traitement des métaux.

• De quel type d'équipement dispose l'appareil ?
• Quels types de machines de découpe plasma existe-t-il ?

Qu'est-ce qu'une machine plasma CNC et sa structure ?

Une machine à plasma est un appareil permettant de traiter la surface d'un métal de différentes manières. Les machines diffèrent les unes des autres par leur structure interne, la méthode de placement de la feuille traitée, l'objectif principal ainsi que la méthode de contrôle.

L'équipement de découpe de métaux au plasma CNC est contrôlé à l'aide d'un programme informatique qui contrôle automatiquement tous les paramètres nécessaires : angle de la torche, tension de sortie, etc. La conception de telles machines comprend :

• Coupeur de plasma.
• Appareil pour fournir de la tension et de l'air comprimé.
• Système de coupe.
• Un dispositif pour déplacer un couteau le long d'une surface métallique.
• Système de contrôle du processus de coupe.

Lors du choix d'une machine appropriée, il est nécessaire de prendre en compte les dimensions et les paramètres liés à la productivité, ainsi que les limites de l'équipement.

Quels types de machines existe-t-il pour couper le métal au plasma ?

Les machines de découpe plasma diffèrent par leurs caractéristiques techniques, leurs performances et leurs caractéristiques de conception. La principale différence est la suivante :

En général, les machines commandées par ordinateur ont une conception et un principe de fonctionnement simples. La seule condition obligatoire pour fonctionner est que l'opérateur d'une machine CNC pour couper le métal au plasma ait une formation spécialisée spéciale.

Le principe de fonctionnement des machines CNC pour couper le métal au plasma

Les machines de découpe de métaux au plasma CNC diffèrent des stations manuelles en ce sens que tous les processus de travail dans les appareils sont entièrement automatisés par contrôle de programme. La présence du CNC a permis de réduire l'influence du facteur humain et d'obtenir une nouvelle qualité de découpe.

Grâce à l'utilisation d'un ordinateur qui surveille l'exécution des opérations, les fonctionnalités de l'équipement ont été augmentées et le champ d'application s'est élargi. Le principe de fonctionnement, à l'exception de l'automatisation des processus, reste inchangé :

• L'air est fourni au coupeur sous pression et tourbillon correspondant.
• À l'aide d'une électrode, l'air est chauffé à une température d'environ 20 000 à 30 000°C.
• Au moment du chauffage, les masses d’air subissent un processus d’ionisation et deviennent ainsi un bon conducteur électrique.
• Air chauffé - le plasma fait fondre la surface du métal et le souffle sous pression.

Une particularité des équipements industriels est que tous les processus sont contrôlés par un programme pour une machine de découpe de métaux au plasma. Le logiciel permet de prendre en compte de nombreux facteurs qui assurent la qualité de la coupe. À savoir:

Une commodité supplémentaire pendant le travail est fournie par une table de coordonnées CNC pour la découpe au plasma. La table de coordonnées permet d'effectuer les types de traitement des matériaux les plus précis et de haute technologie, qui sont soumis à des exigences croissantes.

Exigences de sécurité et de fonctionnement pour les machines plasma CNC

Les machines de découpe de métaux au plasma sont des équipements relativement sûrs, qui sont toutefois soumis à certaines exigences réglementées par GOST 12.3.039-85 et d'autres documents réglementaires. Les normes et la documentation GOST stipulent certaines conditions liées à la fois au personnel d'exploitation et à l'installation. Parmi les principales dispositions figurent les suivantes :

• L'utilisation d'équipements de protection individuelle pour l'opérateur est obligatoire. Les machines de découpe plasma de métaux à portique CNC produisent du bruit basse fréquence au niveau ultrasonique, certains rayonnements infrarouges et électromagnétiques, ainsi que des produits d'oxyde d'azote et d'autres fumées nocives pendant le fonctionnement. Lors du travail, l'utilisation de lunettes de sécurité, d'écouteurs ou de bouchons d'oreilles, etc. est requise. Une chaise ergonomique spéciale doit être installée pour l'opérateur.
• Les caractéristiques associées au processus de fonctionnement de l'équipement imposent des exigences particulières pour garantir la sécurité sur le lieu de travail. Le local utilisé pour l’installation de la machine doit être bien ventilé et disposer de suffisamment de lumière naturelle. L'utilisation de systèmes de ventilation forcée est obligatoire.
• Qualité des consommables - Les machines CNC mobiles portatives et portables pour la découpe plasma du métal doivent disposer d'une unité de préparation préalable des matériaux utilisés. Lors de l'utilisation d'un groupe compresseur, un sécheur d'air est en outre installé s'il n'est pas intégré à la structure.
• Systèmes d'arrêt automatique - les travaux sur une machine plasma CNC peuvent être associés à certaines situations d'urgence. Les systèmes de contrôle assurent l'arrêt automatique de la machine en cas de violation des normes de fonctionnement.
• Il doit y avoir un équipement d'extinction d'incendie dans la pièce et une alarme incendie installée. L'opérateur est informé des actions nécessaires en cas d'incendie.

L'opérateur d'une machine CNC pour le coupage plasma des métaux doit suivre une formation obligatoire sur le fonctionnement sûr de l'appareil et avoir l'autorisation de travailler avec des équipements de ce type.

Les locaux utilisés pour les travaux doivent être inspectés par un inspecteur incendie. L'appareil sera requalifié de temps à autre pour garantir qu'il répond aux exigences d'un fonctionnement sûr.