CNC 플라즈마 절단기의 포괄적인 개요

기본 사항

CNC 플라즈마 절단기 , CNC 플라즈마 절단기로도 알려져 있으며 다양한 목적으로 금속을 절단하는 데 일반적으로 사용됩니다. 플라즈마 CNC 기계는 CNC 가공에 플라즈마 절단 방식을 적용한 기계입니다. 기존 CNC 가공 작업에서 드릴 비트 또는 절단 도구는 피어싱, 관통 또는 슬라이스의 물리적 힘에 의해 공작물을 절단하거나 공작물에서 원하지 않는 부품을 제거하는 데 사용됩니다. 반면에 플라즈마 CNC 기계는 기존의 절단 도구를 사용하지 않고 대신 뜨거운 플라즈마의 제트를 사용합니다.

이러한 유형의 기계는 특히 전기 전도성 재료를 포함하는 가공 작업에 적합합니다. 예를 들어 강철, 스테인리스강, 알루미늄, 황동 또는 구리와 같은 재료는 모두 플라즈마 토치로 절단할 수 있습니다. 플라즈마 CNC 기계로 절단할 수 있는 금속 재료가 더 많습니다. 플라즈마 절단은 제조, 자동차 수리 및 복원, 건설 등과 같은 다른 산업 환경에서도 적용될 수 있습니다.

플라즈마란 무엇입니까?

플라즈마는 고체, 액체, 기체 이외의 물질의 네 번째 상태로 간주됩니다. 우리가 알고 있듯이 물질은 온도, 가열 또는 냉각의 변화를 통해 상태를 서로 변경합니다. 온도 변화의 본질은 에너지의 역동성입니다. 기본 법칙은 고체를 가열하면 서서히 녹아 액체가 되는 원리입니다. 더 가열하면 액체가 기체로 증발합니다. 그렇다면 플라즈마는 어디에 있습니까?

간단하고 직선적으로 말하면, 가스나 증기가 더 가열되면 가스가 이온화되고 전기 전도성이 되어 플라스마로 변합니다. 플라즈마 절단기는 전기 전도성 가스에서 전기 전도성 재료인 금속 공작물로 에너지를 전달합니다. 플라즈마에서 공작물로 에너지를 전달하는 프로세스로 인해 플라즈마가 접촉하는 부품이 제거됩니다.

공작물의 부품이 플라즈마에 의해 제거되거나 해부되는 방식은 기존 CNC 가공보다 방전 가공 또는 레이저 절단과 유사합니다. 플라즈마는 공작물의 부품을 물리적으로 해부하는 대신 부품을 녹이거나 증발시킵니다. 플라즈마 절단은 CNC 가공의 정밀 절단 수단 중 하나로 간주됩니다.

구성 및 작동 원리

플라즈마 CNC 기계에는 전원 공급 장치, 플라즈마 아크 시작 콘솔 및 플라즈마 토치의 세 가지 필수 구성 요소가 있습니다. 플라즈마 절단기의 전원 공급 장치는 AC 전압을 200 ~ 400VDC 범위의 일정한 DC 전압으로 변환합니다. 절단 과정에서 플라즈마 아크를 유지하려면 DC 전압이 일정해야 합니다. 전원 공급 시스템은 또한 특정 유형과 재료의 두께를 절단하는 데 필요한 양에 따라 전류 출력을 제어합니다. 공작물이 두꺼울수록 또는 더 단단할수록 더 많은 전류 출력이 필요합니다.

CNC 플라즈마 기계는 일반적으로 플라즈마 토치를 운반하며 토치는 컴퓨터가 지시하는 경로로 이동할 수 있습니다. "CNC"라는 용어는 "컴퓨터 수치 제어"라고 하며, 이는 컴퓨터가 프로그램의 숫자 코드를 기반으로 기계의 동작을 지시하는 데 사용됨을 의미합니다.

CNC 플라즈마 절단기의 토치는 강철, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 황동, 구리 및 기타 전도성 금속으로 절단할 수 있습니다. 이는 종종 제조 공장, 자동차 수리 및 복원 작업장, 산업 건설 또는 회수 및 폐기 작업에 사용됩니다.

이러한 절단기의 고속 및 정밀한 특성으로 인해 플라즈마 절단의 활용은 대규모 산업용 CNC 응용 프로그램에서 소규모 애호가 상점에 이르기까지 광범위하게 사용되었습니다. 그러나 살펴볼 가치가 있는 훨씬 더 중요한 구성 요소가 있습니다.

CNC 및 드라이브 시스템의 모든 전자 장치는 매우 빠르게 작동하고 통신하며 종종 몇 밀리초마다 위치 정보를 측정하고 업데이트합니다. 이를 통해 기계 동작이 매끄럽고 직선적이며 일관된 모서리 품질과 정확한 부품 치수로 플라즈마 절단 부품을 생산할 수 있을 만큼 충분히 부드럽고 정확합니다.

• 토치 및 토치 컨트롤러: 금속판에서 부품을 절단하기 위해 CNC는 토치의 움직임을 지시합니다. 그러면 부품 프로그램이 토치를 켜고 끄는 시기를 알려줍니다. 이러한 부품 프로그램은 일반적으로 CAD 파일에서 부품 형상을 가져와 언어(보통 M 코드 및 G 코드라고 함)로 번역할 수 있는 "후처리기"라고 하는 소프트웨어에 의해 생성됩니다. ) CNC가 읽을 수 있습니다.
• 드라이브 시스템: CNC 플라즈마 절단기는 드라이브 증폭기, 모터, 인코더 및 케이블로 구성된 드라이브 시스템도 포함합니다. X축과 Y축에는 각각 최소 2개의 모터가 있습니다. 그런 다음 각 모터에 대한 드라이버 증폭기가 있으며, 이는 CNC에서 저전력 신호를 가져와 모터를 시작하기 위해 고전력 신호로 변환합니다. 각 축은 축이 이동한 거리를 나타내는 디지털 신호를 생성하는 피드백 메커니즘(일반적으로 인코더)을 통합합니다. 그런 다음 케이블은 증폭기에서 모터로 전원을 전달하고 인코더에서 CNC로 위치 신호를 다시 전달합니다.
• I/O 시스템: CNC 플라즈마 절단기에는 입력 및 출력을 처리하는 전기 시스템이 있습니다. 이것은 본질적으로 최적의 시간에 CNC가 플라즈마를 켜는 방식입니다. 예를 들어, 이것은 릴레이를 닫는 출력을 켜서 수행할 수 있습니다. 플라즈마 절단기의 CNC는 플라즈마 아크가 시작되고 이동할 준비가 된 시점에 대한 프롬프트로 입력을 사용합니다. 이것들이 가장 기본적인 입력과 출력이지만 분명히 더 많이 있을 수 있습니다.

아크 전압 높이 제어 시스템, 플라즈마 베벨 시스템, 통합 플라즈마 제어 시스템 등과 같은 많은 다른 기능을 CNC 플라즈마 절단기에 추가할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 위에서 설명한 CNC 플라즈마 절단기의 기본 사항은 가장 단순한 것부터 가장 복잡한 것까지 모든 기계에 공통적입니다.

작동 원리 설명

위에서 언급한 바와 같이 플라즈마 가스는 전원에서 전극에 의해 생성된 아크에 의해 작동됩니다. 첫 번째는 파일럿 아크이고 그 다음은 메인 아크입니다.

전원이 작동되면 파일럿 아크 회로의 음극인 전극에 음의 전압을 인가합니다. 그런 다음 파일럿 아크 회로의 양극인 노즐에 일시적인 양의 전압이 가해지면 파일럿 아크가 시작됩니다. 파일럿 아크가 노즐 개구부를 통해 공작물로 흐르면 메인 아크 회로가 생성되고 실제 절단 작업은 최적의 절단 암페어로 증가하도록 구동됩니다.

노즐에 의해 노즐이 열릴 때 메인 아크에서 플라즈마 기계는 최대 20,000°C의 플라즈마를 생성하고 공작물을 향해 이동합니다. 작업물에 열이 가해지면 국부적인 작업물이 기화된 플라즈마 가스에 의해 녹기 시작합니다. 국부적인 작업물이 완전히 약화되면 작업물에서 원하는 재료 부분이 제거되기 시작합니다. 그 때 전류와 노즐은 플라즈마 가스의 흐름을 제어하여 가장 정밀한 절단을 추구하고 제품의 변형을 줄였습니다.

모든 것이 준비되면 토치의 플라즈마 기계는 CNC 프로그램의 지시에 따라 적절한 속도와 필요한 움직임으로 공작물 표면을 가로질러 이동합니다. 그런 다음 필요에 따라 최적의 정밀도와 부드러운 마감으로 공작물에 원하는 절단이 이루어집니다.

장점 및 비용

CNC 제어 플라즈마 기계는 최종 부품의 최적 정밀도를 보장합니다. 또한 더 두꺼운 재료도 전원의 조정으로 간단하게 가공할 수 있습니다. 따라서 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다. 또한 플라즈마 절단기는 장비 및 운영 비용을 낮추어 가치와 효율성이 높은 절단기로 만듭니다.

비용

CNC 플라즈마 절단기, 특히 토치는 한때 상당히 비쌌습니다. 이러한 이유로 그들은 일반적으로 전문 용접 상점과 매우 잘 갖춰진 개인 차고 및 상점에서만 발견되었습니다. 그러나 현대식 플라즈마 토치는 점점 더 저렴해지고 있으며 현재 많은 애호가들의 가격대($300 미만) 내에 있습니다.

구형 장치는 매우 무거울 수 있지만 여전히 휴대할 수 있는 반면, 인버터 기술이 적용된 일부 신형 장치는 무게가 조금 나가지만 구형 장치의 용량과 같거나 초과합니다.

플라즈마 관련 가공을 위한 작업자 안전

CNC 플라즈마 절단기를 작동하는 사람들의 안전을 보장하기 위해 눈 손상(예:아크 눈)과 파편으로 인한 손상을 방지하기 위해 적절한 보안경과 안면 보호구가 필요합니다.

스파크 및 뜨거운 금속으로 인한 화상을 방지하기 위해 가죽 장갑, 앞치마 및 재킷도 권장됩니다. 인화성 액체, 재료 및 가스가 없는 깨끗한 장소에서 작업하는 것이 매우 중요합니다. 플라즈마 절단기의 스파크와 뜨거운 금속은 가연성 물체와 격리되지 않은 경우 빠르게 화재를 일으킬 수 있습니다.

플라즈마 절단기는 특정 상황에서 최대 5피트 떨어진 곳까지 뜨거운 스파크를 보낼 수 있습니다. 기계 작업자는 일반적으로 안면 보호대 뒤에 있기 때문에 시작된 화재에 대해 눈을 감습니다. 작업 영역에 화재 위험이 없는지 확인하기 위해 안전 예방 조치를 취하십시오.