Apa itu pemotong plasma CNC?
Pemotongan Plasma CNC adalah proses pemotongan bahan konduktif listrik dengan menggunakan semburan plasma panas yang dipercepat. Bahan-bahan yang biasanya dipotong dengan obor plasma meliputi baja, aluminium, kuningan, dan tembaga, meskipun logam konduktif lainnya juga dapat dipotong. Pemotong Plasma CNC sering digunakan di bengkel fabrikasi, perbaikan dan restorasi otomotif, konstruksi industri, serta operasi penyelamatan dan pemusnahan. Berkat kecepatan dan ketepatan pemotongan yang tinggi yang dipadukan dengan biaya rendah, pemotong plasma CNC digunakan secara luas mulai dari aplikasi CNC industri skala besar hingga bengkel hobi kecil.
Proses pemotongan plasma CNC dasar melibatkan pembuatan saluran listrik gas super panas, terionisasi secara elektrik, yaitu plasma dari pemotong plasma CNC itu sendiri, melalui benda kerja yang akan dipotong, sehingga membentuk rangkaian listrik yang lengkap kembali ke pemotong plasma CNC melalui klem pentanahan. Hal ini dilakukan dengan gas terkompresi (oksigen, udara, inert, dan lainnya tergantung pada material yang dipotong) yang dihembuskan melalui nosel terfokus dengan kecepatan tinggi ke arah benda kerja. Busur listrik kemudian terbentuk di dalam gas, antara elektroda di dekat atau terintegrasi ke dalam nosel gas dan benda kerja itu sendiri. Busur listrik mengionisasi sebagian gas, sehingga menciptakan saluran plasma konduktif secara elektrik. Saat listrik dari obor pemotong mengalir ke bawah plasma ini, ia memberikan panas yang cukup untuk melelehkan benda kerja. Pada saat yang sama, sebagian besar plasma berkecepatan tinggi dan gas terkompresi meniup logam cair panas, sehingga memisahkan, yaitu memotong benda kerja.
Sejak Pemotong plasma CNC menghasilkan "kerucut" yang sangat panas dan terlokalisasi untuk memotong, sangat berguna untuk memotong lembaran logam dalam bentuk melengkung atau miring.
Pemotong plasma CNC analog, yang biasanya membutuhkan lebih dari 2 kilowatt, menggunakan transformator frekuensi listrik yang besar. Pemotong plasma inverter memperbaiki pasokan listrik ke DC, yang disalurkan ke inverter transistor frekuensi tinggi antara 10 kHz hingga sekitar 200 kHz. Frekuensi pengalihan yang lebih tinggi memungkinkan transformator yang lebih kecil sehingga menghasilkan ukuran keseluruhan dan pengurangan w8.
Transistor yang digunakan awalnya adalah MOSFET, tetapi sekarang semakin banyak yang menggunakan IGBT. Dengan MOSFET paralel, jika salah satu transistor aktif sebelum waktunya, hal itu dapat menyebabkan kegagalan berjenjang pada seperempat inverter. Penemuan selanjutnya, IGBT, tidak terlalu rentan terhadap mode kegagalan ini. IGBT umumnya dapat ditemukan pada mesin arus tinggi yang tidak memungkinkan untuk memparalelkan transistor MOSFET dalam jumlah cukup.
Topologi mode sakelar disebut sebagai konverter maju off-line transistor ganda. Meskipun lebih ringan dan lebih bertenaga, beberapa pemotong plasma inverter, terutama yang tanpa koreksi faktor daya, tidak dapat dijalankan dari generator (yang berarti produsen unit inverter melarangnya; hal ini hanya berlaku untuk generator portabel kecil dan ringan). Namun, model yang lebih baru memiliki sirkuit internal yang memungkinkan unit tanpa koreksi faktor daya untuk berjalan pada generator daya ringan.
Beberapa produsen pemotong plasma CNC membuat meja pemotong CNC, dan beberapa memiliki pemotong yang terpasang di meja tersebut. Meja CNC memungkinkan komputer untuk mengendalikan kepala obor yang menghasilkan potongan yang tajam dan bersih. Peralatan plasma CNC modern mampu memotong material tebal dengan berbagai sumbu, sehingga memungkinkan peluang untuk jahitan pengelasan yang rumit yang tidak mungkin dilakukan dengan cara lain. Untuk material yang lebih tipis, pemotongan plasma CNC secara bertahap digantikan oleh pemotongan laser, terutama karena kemampuan pemotongan lubang pemotong laser yang unggul.
Penggunaan khusus Pemotong Plasma CNC telah ada di industri HVAC. Perangkat lunak memproses informasi tentang saluran udara dan membuat pola datar untuk dipotong di meja potong dengan obor plasma. Teknologi ini telah meningkatkan produktivitas secara signifikan dalam industri tersebut sejak diperkenalkan pada awal tahun 1980-an.
Apa kegunaan Pemotong Plasma CNC?
Mesin pemotong plasma adalah alat yang umum digunakan untuk memotong logam untuk berbagai fungsi. Mesin pemotong plasma genggam adalah alat yang luar biasa untuk memotong lembaran, pelat logam, tali, baut, pipa, dll. dengan cepat. Obor plasma genggam juga merupakan alat pengikis yang hebat, untuk mengikis sambungan las atau menghilangkan lasan yang cacat. Mesin pemotong plasma genggam biasanya digunakan untuk memotong bentuk kecil dari pelat, tetapi tidak mungkin untuk mendapatkan akurasi setengah atau kualitas tepi yang memadai untuk sebagian besar fabrikasi logam. Itulah mengapa mesin pemotong plasma CNC sangat penting.
Pemotong plasma CNC adalah mesin yang membawa obor plasma, dan dapat menggerakkan obor tersebut ke arah yang diarahkan oleh komputer. Istilah "CNC" mengacu pada "Kontrol Numerik Komputer", yang berarti komputer digunakan untuk mengarahkan gerakan mesin berdasarkan kode numerik dalam suatu program.
Pemotong Plasma CNC juga digunakan di banyak bengkel untuk membuat karya logam dekoratif. Misalnya, papan nama komersial dan perumahan, seni dinding, papan alamat, dan seni taman luar ruangan.
Pemotong Plasma CNC vs Pemotong Plasma Genggam
Pemotong plasma CNC biasanya menggunakan jenis sistem plasma yang berbeda dari aplikasi pemotongan genggam, yang secara khusus dirancang untuk pemotongan "mekanis" dan bukan pemotongan genggam. Pemotong plasma CNC menggunakan obor berlaras lurus yang dapat dibawa oleh mesin, dan memiliki beberapa jenis antarmuka yang dapat dikontrol secara otomatis oleh CNC. Ada beberapa mesin tingkat pemula yang dapat membawa obor yang dirancang untuk pemotongan genggam, seperti mesin PlasmaCAM. Namun, mesin apa pun yang dirancang untuk manufaktur atau fabrikasi serius akan menggunakan obor mekanis dan sistem plasma.
Komponen Pemotong Plasma CNC
CNC juga merupakan pengontrol aktual yang dirancang untuk peralatan mesin, dengan panel antarmuka milik sendiri dan konsol manajemen yang dirancang khusus, seperti pengontrol Fanuc, Allen-Bradley, atau Seimens. Atau mungkin semudah komputer laptop berbasis Windows yang menjalankan program paket khusus dan bekerja dengan drive mesin melalui port LAN. Beberapa mesin tingkat pemula, mesin HVAC, dan bahkan beberapa mesin yang terinstalasi secara presisi menggunakan komputer laptop atau komputer pribadi sebagai pengontrol.
Untuk memotong komponen dari pelat, gerakan obor dikontrol oleh CNC. Program area, terkadang hanya berupa berkas komputer dengan "kode-M" dan "kode-G", menggambarkan kontur setengah dan sekali untuk menunjukkan obor menyala dan mati. Program setengah terkadang dibuat oleh sekumpulan paket yang disebut sebagai "prosesor pasca", yang akan mengambil matematika murni area dari berkas CAD dan menerjemahkannya ke dalam kode-M dan kode-G yang dapat dibaca oleh CNC.
Pemotong plasma CNC juga memerlukan sistem penggerak, yang terdiri dari penguat penggerak, motor, enkoder, dan kabel. Akan ada minimal 2 motor, satu untuk sumbu koordinat dan satu untuk sumbu koordinat. Ada peralatan elektronik penggerak untuk setiap motor, yang mengambil sinyal daya rendah dari CNC dan mengubahnya menjadi sinyal daya tinggi untuk menggerakkan motor. Setiap sumbu memiliki mekanisme umpan balik, terkadang enkoder, yang menciptakan sinyal digital yang menunjukkan sejauh mana sumbu tersebut ditahan. Kabel mengambil daya dari peralatan elektronik ke motor, dan membawa sinyal posisi dari enkoder kembali ke CNC.
CNC membaca program pemotongan, kemudian mengirimkan sinyal ke sistem penggerak mesin yang menggerakkan obor ke arah yang diinginkan dengan kecepatan yang diprogram. CNC membaca umpan balik encoder dan melakukan koreksi pada sinyal penggerak sesuai kebutuhan untuk menjaga pergerakan obor tetap pada jalur yang diprogram. Semua prinsip fisika dalam CNC dan sistem penggerak bekerja dan berkomunikasi dengan sangat cepat, biasanya data pengukuran dan perubahan posisi setiap beberapa milidetik. Hal ini memungkinkan pergerakan mesin menjadi halus dan cukup akurat untuk menghasilkan komponen hasil pemotongan plasma dengan kualitas tepi yang halus, lurus, konsisten, dan dimensi pemotongan yang tepat.
Sistem plasma CNC dapat memiliki beberapa jenis "sistem I/O", yaitu sistem kelistrikan yang menangani Input dan Output. Namun, CNC sering kali mengaktifkan plasma pada waktu yang tepat, misalnya dengan menyalakan output yang menutup relai. CNC menggunakan input untuk memahami kapan busur plasma dimulai dan siap untuk bermanuver. Itulah Input dan Output paling dasar yang dibutuhkan, tetapi jelas masih banyak lagi.
Banyak subsistem dan opsi alternatif yang sering kali bersifat tambahan, seperti sistem manajemen tegangan busur h8, sistem bevel plasma, sistem manajemen plasma terpadu, dan seterusnya. Namun, dasar-dasar pemotong plasma CNC yang digambarkan di atas akan bersifat umum pada semua mesin tersebut, dari yang terbaik hingga yang paling rumit.
Dalam beberapa tahun terakhir, perkembangannya semakin pesat. Secara tradisional, meja potong mesin bersifat horizontal, tetapi kini tersedia mesin pemotong plasma CNC vertikal, yang menyediakan ruang yang lebih kecil, fleksibilitas yang lebih baik, keamanan yang optimal, dan pengoperasian yang lebih cepat.
