CNC 플라즈마 절단기란?
CNC 플라스마 절단은 고온 플라스마의 가속 제트를 통해 전기 전도성 재료를 절단하는 공정입니다. 플라스마 토치로 절단하는 일반적인 재료에는 강철, 알루미늄, 황동 및 구리가 포함되지만 다른 전도성 금속도 절단할 수 있습니다. CNC 플라스마 커터는 종종 제작 숍, 자동차 수리 및 복원, 산업 건설, 폐차 및 폐기 작업에 사용됩니다. 고속 및 정밀 절단과 저렴한 비용이 결합되어 CNC 플라스마 커터는 대규모 산업용 CNC 애플리케이션에서 소규모 취미 숍에 이르기까지 널리 사용됩니다.
기본 CNC 플라스마 절단 공정은 CNC 플라스마 커터 자체에서 나온 과열되고 전기적으로 이온화된 가스 즉, 플라스마의 전기 채널을 생성하여 절단할 작업물을 통과시켜 접지 클램프를 통해 CNC 플라스마 커터로 다시 완전한 전기 회로를 형성하는 것을 포함합니다. 이는 압축 가스(산소, 공기, 불활성 가스 등 절단되는 재료에 따라 다름)를 고속으로 집중 노즐을 통해 작업물 쪽으로 불어넣어 달성됩니다. 그런 다음 가스 내부에서 가스 노즐 근처 또는 가스 노즐에 통합된 전극과 작업물 자체 사이에 전기 아크가 형성됩니다. 전기 아크는 가스 일부를 이온화하여 전기 전도성 플라스마 채널을 생성합니다. 커터 토치의 전기가 이 플라스마를 따라 이동하면서 작업물을 녹일 수 있는 충분한 열을 전달합니다. 동시에 고속 플라스마와 압축 가스의 대부분이 뜨거운 용융 금속을 날려버려 작업물을 분리합니다. 즉, 절단합니다.
이후 CNC 플라즈마 절단기 매우 뜨겁고 매우 국부적인 "원뿔"을 생성하여 절단하므로 곡선 또는 각진 모양의 판금을 절단하는 데 매우 유용합니다.
일반적으로 2킬로와트 이상을 필요로 하는 아날로그 CNC 플라스마 커터는 무거운 주전원 주파수 변압기를 사용합니다. 인버터 플라스마 커터는 주전원을 DC로 정류하여 10kHz에서 약 200kHz 사이의 고주파 트랜지스터 인버터로 공급합니다. 스위칭 주파수가 높을수록 변압기가 작아져 전체 크기와 w8이 감소합니다.
사용된 트랜지스터는 원래 MOSFET이었지만, 지금은 IGBT를 점점 더 많이 사용하고 있습니다. 병렬 MOSFET의 경우, 트랜지스터 중 하나가 조기에 활성화되면 인버터의 1/4이 연쇄적으로 고장날 수 있습니다. 이후 발명된 IGBT는 이러한 고장 모드에 크게 영향을 받지 않습니다. IGBT는 일반적으로 충분한 MOSFET 트랜지스터를 병렬로 연결할 수 없는 고전류 기계에서 찾을 수 있습니다.
스위치 모드 토폴로지는 듀얼 트랜지스터 오프라인 포워드 컨버터라고 합니다. 더 가볍고 강력하지만 일부 인버터 플라스마 커터, 특히 역률 보정이 없는 커터는 발전기에서 작동할 수 없습니다(즉, 인버터 장치 제조업체에서 이를 금지하고 있으며, 작고 가벼운 휴대용 발전기에만 해당). 그러나 최신 모델에는 역률 보정이 없는 장치가 가벼운 발전기에서 작동할 수 있도록 하는 내부 회로가 있습니다.
일부 CNC 플라스마 커터 제조업체는 CNC 커팅 테이블을 제작하고, 일부는 테이블에 커터를 내장합니다. CNC 테이블은 컴퓨터가 토치 헤드를 제어하여 깨끗하고 날카로운 절단을 생성할 수 있도록 합니다. 최신 CNC 플라스마 장비는 두꺼운 소재의 다축 절단이 가능하여 다른 방법으로는 불가능한 복잡한 용접 이음매를 만들 수 있습니다. 더 얇은 소재의 경우 CNC 플라스마 절단은 주로 레이저 커터의 뛰어난 구멍 절단 능력으로 인해 점차 레이저 절단으로 대체되고 있습니다.
CNC 플라스마 커터의 특수 용도는 HVAC 산업에 있습니다. 소프트웨어는 덕트워크에 대한 정보를 처리하고 플라스마 토치로 절단 테이블에서 절단할 플랫 패턴을 만듭니다. 이 기술은 1980년대 초에 도입된 이래로 산업 내 생산성을 엄청나게 증가시켰습니다.
CNC 플라즈마 커터는 무엇에 사용되나요?
플라즈마 절단기는 다양한 용도로 금속을 절단하는 데 널리 사용되는 도구입니다. 휴대용 플라즈마 절단기는 판재, 금속판, 스트랩, 볼트, 파이프 등을 빠르게 절단하는 데 매우 효과적입니다. 또한, 휴대용 플라즈마 토치는 용접 부위를 다듬거나 불량 용접부를 제거하는 데에도 탁월한 성능을 발휘합니다. 휴대용 플라즈마 절단기는 판재에서 미세한 형상을 절단하는 데 주로 사용되지만, 정밀한 절단면이나 높은 모서리 품질을 얻기는 어렵습니다. 이러한 이유로 CNC 플라즈마 절단기가 필수적입니다.
CNC 플라즈마 커터는 플라즈마 토치를 탑재하고, 컴퓨터가 지시하는 경로대로 토치를 움직일 수 있는 기계입니다. "CNC"는 "컴퓨터 수치 제어(Computer Numerical Control)"의 약자로, 컴퓨터가 프로그램의 수치 코드에 따라 기계의 동작을 제어한다는 것을 의미합니다.
CNC 플라스마 커터는 또한 많은 작업장에서 장식용 금속 가공물을 만드는 데 사용됩니다. 예를 들어, 상업 및 주거용 간판, 벽 예술, 주소 표지판 및 야외 정원 예술.
CNC 플라즈마 커터 대 핸드헬드 플라즈마 커터
CNC 플라스마 커터는 일반적으로 핸드헬드 절단 애플리케이션과는 다른 유형의 플라스마 시스템을 사용하는데, 핸드헬드 절단 대신 "기계화된" 절단을 위해 특별히 설계되었습니다. CNC 플라스마 커터는 기계로 운반할 수 있는 직선 배럴 토치를 사용하고 CNC로 자동으로 제어할 수 있는 어떤 유형의 인터페이스가 있습니다. PlasmaCAM 기계와 같이 핸드헬드 절단을 위해 설계된 토치를 운반할 수 있는 일부 엔트리 레벨 기계가 있습니다. 그러나 진지한 제조 또는 제작을 위해 설계된 모든 기계는 기계화된 토치와 플라스마 시스템을 사용합니다.
CNC 플라즈마 커터 부품
CNC는 또한 Fanuc, Allen-Bradley 또는 Seimens 컨트롤러와 같이 독점적인 인터페이스 패널과 특별히 설계된 관리 콘솔을 갖춘 공작 기계용으로 설계된 실제 컨트롤러입니다. 또는 특수 패키지 프로그램을 실행하고 LAN 포트를 통해 기계 드라이브와 함께 작동하는 Windows 기반 노트북 컴퓨터만큼 쉬울 수도 있습니다. 여러 보급형 기계, HVAC 기계, 심지어 일부 정밀 단위화된 기계는 컨트롤러로 노트북 컴퓨터나 개인용 컴퓨터를 사용합니다.
플레이트에서 구성 요소를 절단하려면 토치의 동작을 CNC로 제어합니다. 때로는 "M 코드"와 "G 코드"가 있는 간단한 컴퓨터 파일인 영역 프로그램은 절반의 윤곽을 설명하고 토치를 켜고 끄는 것을 보여줍니다. 절반 프로그램은 때때로 "포스트 프로세서"라고 하는 패키지 청크로 생성되며 CAD 파일에서 영역 순수 수학을 가져와 CNC가 탐색할 수 있는 M 코드와 G 코드로 변환합니다.
CNC 플라스마 커터는 구동 증폭기, 모터, 인코더, 케이블로 구성된 구동 시스템이 필요합니다. 좌표축용과 좌표축용 모터가 최소 2개 있습니다. 각 모터에 대한 구동 전자 장비가 있는데, CNC에서 저전력 신호를 받아서 모터를 조작하기 위한 고전력 신호로 변환합니다. 각 축에는 피드백 메커니즘(때로는 준학위 인코더)이 통합되어 축이 어떻게 포로화되었는지를 나타내는 디지털 신호를 생성합니다. 케이블은 전자 장비에서 모터로 시설을 가져오고, 인코더에서 CNC로 위치 신호를 다시 전달합니다.
CNC는 프로그램의 절반을 읽어들인 후 기계의 구동 시스템에 신호를 출력하여 프로그래밍된 속도로 원하는 방향으로 토치를 이동시킵니다. CNC는 엔코더 피드백을 읽고 필요에 따라 구동 신호를 수정하여 토치가 프로그래밍된 경로를 따라 움직이도록 합니다. CNC와 구동 시스템 내부의 모든 물리적 작동과 통신은 매우 빠르게 이루어지며, 일반적으로 측정 및 위치 변경 데이터는 몇 밀리초마다 전송됩니다. 이러한 빠른 속도 덕분에 기계의 움직임이 매끄럽고 정확하여 플라즈마 절단 부품에 매끄럽고 직선이며 일관된 모서리 품질과 정밀한 치수를 제공할 수 있습니다.
CNC 플라즈마 시스템은 입력 및 출력을 처리하는 일종의 "I/O 시스템", 즉 전기 시스템의 스타일을 가질 수 있습니다. 그러나 CNC는 릴레이를 닫는 출력을 켜서 적절한 시간에 플라즈마를 활성화하는 경우가 많습니다. CNC는 입력을 사용하여 플라즈마 아크가 시작되고 기동할 준비가 되면 파악합니다. 이것들은 필요한 가장 기본적인 입력 및 출력이지만 분명히 더 많은 것이 있습니다.
많은 대체 하위 시스템과 옵션은 종종 추가되는데, 아크 전압 h8 관리 시스템, 플라즈마 베벨 시스템, 통합 플라즈마 관리 시스템 등이 그 예입니다. 그러나 위에 설명된 CNC 플라즈마 커터의 기본 사항은 가장 복잡한 것부터 가장 좋은 것까지 모든 기계에 공통적입니다.
최근 몇 년 동안 더욱 발전했습니다. 전통적으로 기계의 절단 테이블은 수평이었지만, 이제 수직 CNC 플라스마 절단 기계가 출시되어 더 작은 면적, 향상된 유연성, 최적의 안전성 및 더 빠른 작동이 가능합니다.
