生産環境で細かいアートワークを切断したり、金属部品を作成したりする場合は、高速できれいな切断ができるプラズマ切断機が必要になります。 金属加工に関しては、自動化された装置があります。 CNCプラズマテーブル コンピュータを利用して工業生産における正確な切断を自動化する製品や、手作業の作業場で使用される携帯用の手持ち式プラズマ カッターなどがあります。 ただし、考慮すべき問題は、どちらが優れたプラズマ カッターであり、どちらが目的に適しているかということです。
プラズマ カッターは金属を切断できる強力な機械で、バターを切るナイフのように厚い破片を切断できるものもあります。
プラズマ カッターは、多くの溶接工にとって不可欠な機器です。 しかし、奇妙なことに、プラズマ切断機は金属片を融合する代わりに、金属片を引き裂くので、溶接機とは正反対の働きをします。 これは、溶接プロジェクト中のある時点で、不要な部分を切り取ったり、金属を特定の方法で成形したりする必要が生じるため、必要です。
溶接業界のあらゆるものと同様、プラズマ カッターも常に進化しており、より厚い金属を切断するためにより強力な金属切断機が製造され、自動化が追加されています。 溶接は危険なプロセスであるため、CNC オートメーションを利用したロボットや機械が実際の人間よりも安全であることは明らかですが、そのような機械の長所と短所は何でしょうか?
自動切断に賛成派と反対派の作業員がおり、どちらの議論にも良い面がありますが、CNC (ロボット) が手動溶接に取って代わるかどうかはまだわかりません。
これら XNUMX つの切削工具の動作原理、性能の特徴、用途、長所と短所を理解しましょう。
目次
ポータブルハンドヘルドプラズマカッター
CNCプラズマテーブルとロボットプラズマカッター
手持ち式プラズマカッターと CNC プラズマカッターの比較
価格とコスト
選択
ポータブルハンドヘルドプラズマカッター
ハンドヘルドプラズマカッターはコンパクトで軽量な構造で、屋内でも屋外でも、あらゆる作業現場に持ち運ぶことができます。 ポータブルなハンドヘルドプラズマカッターを使用する場合は、圧縮空気を接続し、トーチを掴むだけで、数秒で板金、チューブ、またはプロファイルの切断を開始できます。
手持ち式ポータブルプラズマカッターの原理
手持ち式プラズマ切断機の XNUMX つの主要コンポーネントは、トーチとシャーシです。 トーチ内のノズル (アノード) と電極 (カソード) の間に電気アークが発生し、その間の水分がイオン化されてプラズマ状態になります。 その後、内部の圧力によりイオン化した水蒸気がプラズマビームとなってノズルから噴出し、金属に切断や溶接などの熱処理が施されます。
手持ち式ポータブルプラズマカッターの特長
究極の携帯性
カッターの究極の可搬性のおかげで、内部のエアコンプレッサーは外部の圧縮空気が利用できない環境でも動作できます。
連続出力制御
連続出力制御により、さまざまな材料の厚さに対してアークの焦点が合わせられます。
タッチスタートシステム
タッチスタート システムは、高周波を必要とせずにプラズマ アークを開始します。
高速着火
エキスパンドメタルに使用した場合でも、素早い着火で隙間を素早く切り裂きます。
フロントパネルのパージコントロール
フロントパネルのパージ制御により、プラズマアークを作動させることなく空気流量を簡単に設定できます。
フロントパネルパージ制御
フロントパネルのパージ制御システムにより、プラズマアークを開始せずに空気流量を簡単に設定できます。
低温動作と消耗品の長寿命
新しい電極とノズルの設計は、低温での動作と消耗品の長寿命のおかげで、長時間の動作でもコストを節約できます。
メリット
このハンドヘルドポータブルプラズマカッターは、高周波インバータ技術を採用しており、小型、軽量、小型で、高周波アーク点火、容易なアーク点火、および高負荷持続時間という利点を備えています。 また、切断空気源として安価な圧縮空気を使用することで、火炎切断機を使用する場合に比べてコストを節約し、効率を向上させることができます。 切断電流 (デジタル表示) は連続的に調整可能で、正確かつ直感的です。 また、ファンはインテリジェントに制御され、エネルギーと電力を節約すると同時に、ファンの故障率も低減します。
手持ち式のポータブル プラズマ カッターは、長期にわたる過酷な使用に適しています。 また、手持ち切断だけでなく、CNCやロボットなどの自動切断システムにも適しています。 最後に、考慮すべきもう XNUMX つの側面は、ほとんどの自動溶接装置の通信ニーズを満たすアナログおよびデジタル インターフェイスを備えているという事実です。
デメリット
プラズマ アークは不安定な現象を示し、不均一な切断や腫瘍の蓄積などの欠陥を引き起こす可能性があります。 さらに、関連コンポーネントの寿命の短縮につながる可能性があります。
切断面の片側のヤゲン角が大きく、垂直性が悪い。
切断プロセス中に、切断面にさらに多くの切断残りが生成されます。 このため、切断後にスラグを粉砕する必要があります。そうしないと、プロセスの品質に影響を及ぼし、ひいては人件費が増加します。
プラズマ切断は熱の影響を受ける面積が大きく、切断の縫い目も広いため、金属は熱により変形するため、薄い金属の切断には不向きです。
CNCプラズマテーブルとロボットプラズマカッター
CNC プラズマテーブルは、精密な機械伝達と熱切断技術を組み合わせた、効率的で高精度、高信頼性の切断装置です。 マンマシンインターフェースにより操作が簡素化され、より便利になります。 これにより、さまざまな複雑な形状のプレートを迅速かつ正確に切断できるため、金属の自動切断に特に適しています。 また、スマートで使いやすい統合モジュラー設計も提供します。
CNCプラズマテーブルとロボットプラズマカッターの原理
CNCプラズマテーブルは、シンプルで使いやすいCNCコントローラと組み合わされており、ノズルから噴出する高速気流を高温でイオン化して導体を形成します。 電流が流れると、導電性ガスが高温のプラズマ アークを形成し、その熱により部品の切り込み部分の金属が部分的に溶解（および蒸発）します。 この後、高速プラズマガス流の力を利用して溶融金属を除去し、加工方法を形成します。
動作時には、窒素、アルゴン、酸素などの圧縮ガスが細い管に送られ、管の中央に陰極が配置されます。 この負極に電力が供給され、ノズル口が金属に接触すると、導電ループが形成され、電極と金属の間に高エネルギーの電気火花が発生します。 ここで、不活性ガスがチューブを通って流れるとき、火花は物質の第 XNUMX 状態に達するまでガスを加熱します。 この反応プロセスでは、高温かつ高速のプラズマの流れが生成され、金属をすぐに溶融スラグに変えることができます。
プラズマ自体には電流が流れており、電極に電力が供給され、プラズマが金属との接触を維持している限り、アーク放電のサイクルは継続します。 酸化やその他のまだ知られていない特性によって引き起こされる損傷を回避しながら、金属との接触を確実にするために、切断機のノズルには、切断領域を保護するためにシールドガスを継続的に放出する別のパイプセットが装備されています。 このシールドガスの圧力のおかげで、柱状プラズマの半径を効果的に制御できます。
CNCプラズマテーブルとロボットプラズマカッターの特長
CNCプラズマテーブルのビームはボックス溶接構造を採用し、熱処理により応力を除去しています。 このカッターは軽量で剛性が高く、変形がなく、高精度で慣性が小さいという特徴を持っています。
このカッターの縦方向の駆動フレーム（エンドフレーム）の両端には水平ガイドホイールが装備されており、ガイドレールに対する駆動フレーム下部の偏心ホイールの圧縮度を調整することができ、機械全体の調整が可能です。移動中に安定したガイドを維持します。 ガイドレール表面に溜まるゴミを抑える集塵装置も装備しています。
垂直駆動と水平駆動はどちらも高精度のラックアンドピニオンによって駆動されます。 水平ガイドレールは精密冷間引抜ガイド板、縦ガイドレールは精密加工レール（重量レール）、減速装置は輸入精密歯車減速機を採用しています。 バックラッシュを排除し、動作精度と安定性を確保します。
CNC プラズマ テーブルはコスト効率が高く、操作が簡単です。 一体化した切断テーブルと受けホッパーを採用しています。 また、必要に応じてセミドライ除塵方式やオプションの除塵システムを採用し、切断時に機械から発生する煙や有害ガスを低減します。
このプラズマ カッターは、完全なオフライン作業、人間味のある設計、シンプルで高速な操作モードを備えた高度なコンピューター制御システムを提供します。 操作プロセスに応じて、CNC システムの画面下部には鮮明なディスプレイでさまざまな操作機能が表示され、トレーニングフリーモードも提供されます。
カッターはガイド即時メンテナンス方式を採用。 これは、数値制御システムの画面に故障表示が表示され、すべての故障現象が一目瞭然であることを意味します。 機械全体のメンテナンスは便利かつ迅速であり、故障の指示に従って行われます。
作成手順を簡略化するため、オペレータがグラフィックを作成後、カット量とカット配置方向を選択することで連続自動カットと全体作成を行うことで、設計者の負担を軽減します。
ソフトウェアにはユニットモジュール生産技術が採用されており、装置の安定性と操作感度が向上し、その後のメンテナンスコストが削減されます。
機械の一般的な付属品や部品も市場で購入できるため、お客様のコストを削減できます。
CNC水中プラズマカッターテーブルには水中切断用のウォーターベッドが装備されており、煙、アーク光、有害ガス、騒音などの環境汚染を大幅に軽減します。 これは、優れた環境保護効果を意味します。
メリット
優れた切断品質と低い人件費
プラズマ切断機は非接触加工のため、ワークにダメージを与えません。 切断品は押し出し変形がなく、加工品はバリがなく高品質であり、手作業による再研磨の必要がありません。 これにより、不必要な加工手順が省略され、労力と強度が最適化されます。
金型投資を節約し、生産コストを削減します
プラズマ切断機は、金型を使用したり、金型を消耗したりすることなく、金型の修理や交換を必要とせずに、さまざまな金属加工物を直接作成できます。 また、使用する金型の数を節約し、加工コストを節約し、生産コストを削減できるため、特に大型製品の加工に適しています。
高精度で生産性を効果的に向上
自動プラズマ切断は高い精度、効率、柔軟性を誇り、さまざまな複雑な部品を効果的に加工できます。 自動プラズマ切断では、切断グラフィックを作成して制御システムにインポートし、サイズを設定して切断するだけで済むため、切断時間を短縮できます。
速い切断速度と最適化された作業環境
自動プラズマ切断は切断が早いだけでなく、作業時の安定性も高く、騒音も低く粉塵もなく、人体や環境に有害な化学物質も発生しません。 この投資は汚染を軽減し、作業環境の最適化を促進し、環境保護の潮流に準拠します。
維持費が安くコストパフォーマンスが高い
機械製品のメンテナンスには非常にコストがかかりますが、プラズマカッターは安定した性能を発揮するため、壊れにくく耐久性があり、使い続けることができます。 つまり、プラズマカッターはその後のメンテナンスコストの点で大きなメリットがあるのです。
デメリット
厚い金属を切断するには高電力供給が必要であり、電源を購入すると高価になる可能性があります。 レーザー切断機 ファイバーレーザー光源を使用。 自動化装置の操作と保守には潜在的な危険も伴うため、オペレーターは怪我をしないように注意する必要があります。
オペレーターの手足が可動機械に触れると、巻き込まれて怪我をする可能性があります。 ただし、コンピュータの数値制御システムを使用して、フロント パネルのキーパッドまたはリモート インターフェイスからカッターを制御できるため、オペレータは移動する機械から手や足を簡単に遠ざけることができます。 ただし、機械を操作するときは、機械に絡まないように、だぶついた服やコードの付いた服を着ないでください。
プラズマ CNC カッターは、人を傷つけたり死亡させたりする可能性のある高電圧の感電を引き起こす恐れがあります。 したがって、メーカーが指定した手順と要件に従って取り付ける必要があります。
あなたが使用します
通常、手持ち式プラズマ カッターは趣味で使用され、CNC プラズマ切断テーブルとプラズマ ロボットは商業用途や工業生産に使用されます。 ただし、これらは両方とも自動車のエンジン保護パネル、シャーシキャビネット、ガーデンアイロン、圧力容器、化学機械、換気および冷凍、セキュリティドア製造、機械加工、送風機製造、建設機械、鋼構造物、ボイラー製造、造船、石油化学装置、軽工業機械、航空宇宙、圧力容器と装飾、大型看板製造、その他の産業。
すべてのプラズマカッターとロボットは、炭素鋼（火炎切断）、ステンレス鋼、銅、アルミニウム（プラズマ切断）、アルミニウム板、亜鉛メッキ板、白鋼板、ステンレス鋼、銅板、およびその他の金属パイプを切断することができます。プロファイルやシートの切断およびブランキング操作を実行できます。
手持ち式プラズマカッターと CNC プラズマカッターの比較
これら 8 種類のプラズマ切断機について詳しく理解できたので、それらの類似点と相違点は何なのかを自問できます。 次のセクションでは、自分のビジネスにどれが適しているかを判断する際に正しい選択ができるように、XNUMX つの側面を比較します。
アークスタート方式
プラズマ電源には、接触アーキングと非接触 (ボタン) アーキングの 100 つのタイプがあります。 ハンドヘルドプラズマ電源は接触アークスタート方式でカウントします。 一方、CNC プラズマ カッターは非接触アーク スタート方式を使用する必要があります。 電源がどのアーク開始モードに属しているかを判断するには、ハンドトーチのボタンをチェックするだけです。 一般に、電流が XNUMXA を超える電源は、非接触アーク始動方式です。
電源
手持ち式プラズマ電源装置は数値制御システムとの干渉が強いのに対し、コンピュータ制御プラズマ電源装置の影響はほとんどありません。 ひどい場合には、数値制御システムに黒い画面が表示されることがあります。
トーチ
CNC プラズマ電源装置のトーチはストレート ガンですが、ハンドヘルド プラズマ電源装置のトーチは湾曲ハンドル ガンです。
機能
おそらく、自動ロボットプラズマカッターと手動カッターの最も明らかな違いは、それぞれが生成する電力です。
手動プラズマカッターは通常、軽量で持ち運びが簡単な小型の装置ですが、それほど多くの熱を発生させる能力がないため、それほど多くの電力を生成することはできません。
一方、ロボットプラズマカッターは多量の熱を発生する固定機械であり、生成されるプラズマ流は非常に熱いことを意味します。
一部の CNC またはロボット カッターの機能は、手動では測定できません。
CNC またはロボット工学は工業生産で使用され、非常に厚い金属シートを切断します。 切断に加えて、人間がそのような巨大な熱の近くに立つことは非常に危険です。 その結果、手動プラズマ カッターは小規模なプロジェクトに適しており、通常、作業場周辺で基本的な種類の切断や薄い金属の切断に手動プラズマ カッターを使用します。
携帯性
上では移植性の側面について触れました。 CNC プラズマ カッターは通常、巨大な固定機械であり、機械に固定するために板金を切断する必要があります。 一方、手動プラズマカッターは軽量で持ち運びに便利なので、現場に持ち込んで必要な場所であればどこでも作業できます。 さらに、自動プラズマカッターでは困難で、場合によっては不可能な狭い場所でも簡単に操作できるという利点もあります。
精度
CNC 切断の成功に関して考慮すべき別の側面があります。 手動のプラズマ カッターほど正確に切断できる人はいません。 CNCマシンこれらは最先端のソフトウェアを使用して高度にプログラムされ、ガイドされており、人間は機械のように簡潔にカットすることができないためです。 したがって、手動プラズマカッターは製品の精度に関係なく機能します。
一部の仕事では精度が非常に重要であるため、これが失敗すると最終製品を誤って台無しにしてしまう可能性があります。 したがって、プラズマカッターが適切に動作することが非常に重要です。
価格とコスト
あなたが趣味の人なら、間違いなく小型の手持ち式プラズマカッターを探しているでしょう。 本当に優れたものは 1000 つあたり約 XNUMX ドルで販売されており、ガレージで作業する腕の良い溶接工や、単に DIY プロジェクトを楽しむ人にとっては手頃な価格です。
一方、CNC プラズマ カッターは非常に高価で、8,000 台あたり XNUMX ドル以上かかります。 この知識があれば、ロボットは自動機械を必要とする大企業にのみ役立つと言っても過言ではありません。 さらに、中小企業は高価な CNC やロボット カッターを常に購入できるわけではないため、手動カッターを使い続ける必要があります。
選択
では、この記事からどのような結論が導き出せるでしょうか?
基本的に、手持ち式プラズマ カッターは単純な作業に適しています。 薄い金属シートや中程度の厚さの金属シートを切断するのに十分な強力な機能を備えており、ガレージや家の周りのあらゆる種類のプロジェクトに適しています。 また、フィールドワークにも非常に役立ちます。
自動 CNC プラズマ カッターは、より過酷な作業向けに作られています。 本当に精度と機能を必要とする業界は、どんな手段を使ってでもこれらを購入するでしょう。
結局、選択はパフォーマンスと精度、そして手頃な価格と柔軟性に帰着します。
ソースから スタイルcnc.com
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