Оборудование для резки металла с ЧПУ: принцип работы и критерии выбора станков

Обработка металла является неотъемлемой частью функционирования многих промышленных отраслей. Для этих целей используется разная аппаратура, но среди всего представленного на рынке разнообразия можно выделить модели, отличающиеся особо высокой результативностью и качеством получаемых работ. Сегодня в статье мы поговорим о том, насколько эффективно оборудование для резки металла с ЧПУ, и рассмотрим основные ее виды.

Принцип работы станка по резке металла с ЧПУ

Оборудование с ЧПУ для резки металла плазмой позволяет осуществлять качественную обработку металлов с самыми разными параметрами. Аппараты могут разрезать металлические изделия, толщина которых не превышает 2 см.

Работа подобных станков основана на действии электрической дуги, которая формируется между электродом и соплом аппарата. Образование постоянной дуги сопровождается сверхскоростной подачей раскаленного материала, расплавляющего металл по заранее намеченной траектории. Максимальная температура плазменного потока равна +30 000 °С.

В целях образования плазмы применяются как активные (кислород), так и малоактивные газы (азот, аргон или водород). При этом для обработки черных металлов используют кислород, а резку цветных осуществляют при помощи азота, аргона или водорода. Кислород, применяемый для разрезания низколегированных сталей и мягких металлов, позволяет не только минимизировать расход материала, но и получить максимально ровную кромку.

Основным недостатком резки металла при помощи устройств с ЧПУ считается ограниченность возможной толщины изделия.

Оборудование для резки металла с ЧПУ позволяет учитывать несколько важных параметров, которые оказывают значительное влияние на качество изделия:

• Плотность и толщина материала. Аппаратура с ЧПУ может использоваться как для резки металла, так и для обработки других материалов (резины, пластика и т. д.). Специальные программы позволяют обрабатывать листы, сложенные в несколько слоев. Программное обеспечение автоматически анализирует высоту и тип материала, выбирает оптимальную скорость реза, подачу воздуха и другие параметры работы.
• Сложность рисунка. Можно выбрать программу прямого раскроя или фигурной резки для получения декоративных элементов различной сложности.
• Возможность одновременного применения нескольких резаков. У ручного оборудования такая функция отсутствует. Несколько плазменных резаков устанавливают на подвижной консоли и рабочий процесс ускоряется в несколько раз.
• Функциональность. В отличие от ручной резки металла качество работ в данном случае не зависит от опыта работника, оно контролируется компьютером.
• Экономичность. Благодаря точному расчету подачи газа и степени его нагрева, наличию системы контроля влажности в воздухе, подаваемом на горелку, выбору оптимальной скорости потока в ходе резки металла осуществляется минимальное расходование энергии и рабочих материалов.

Главные преимущества аппарата с ЧПУ для резки металла

Оборудование с ЧПУ для резки металла имеет множество достоинств:

• Возможность точного выполнения задач по обработке любой сложности.
• Автоматизированные установки потребляют минимальное количество электроэнергии, а их использование не требует приобретения дополнительных деталей и элементов. Производственные затраты снижаются, а рентабельность возрастает.
• Высокая мощность и производительность. Среди всех устройств для обработки металла станки для плазменной и лазерной резки с ЧПУ имеют наивысшую скорость работ. Именно потому их так часто применяют для обработки металла в промышленных масштабах.
• Удобство эксплуатации и легкость обслуживания.
• Станки с ЧПУ для резки металла плазмой могут резать материалы различных структур, в том числе листы низколегированных, углеродистых сталей и чугуна (толщиной от 0,5 до 150 мм). Срез при этом получается чистым, качественным и не требует дополнительной обработки.
• Работа с устройствами, функционирующими без выделения газа и открытого огня, считается безопасной.
• Толщина металла определяется автоматически, что позволяет выбрать оптимальные параметры воздействия.

Минусы у оборудования с ЧПУ для плазменной резки металла практически отсутствуют. Единственным значимым недостатком считается невозможность раскроя металлических листов большой толщины.

При своевременном и качественном обслуживании оборудование для плазменной резки металла с ЧПУ можно эксплуатировать на протяжении долгого времени.

Виды станков по резке металла с ЧПУ

Аппараты с ЧПУ делятся на стационарные и переносные. Первые устанавливаются в производственных цехах и предназначаются для обработки металла в промышленных масштабах. Мобильное оборудование с ЧПУ предназначается для вертикальной резки металла.

Выделяют три основных группы стационарных устройств:

• портальные;
• шарнирные;
• консольные.

Некоторые предприятия заказывают изготовление станков для резки металла с ЧПУ по индивидуальным параметрам. Однако такие случаи, скорее, являются исключением из правил, и большинство потребителей выбирает уже готовое оборудование из представленного ассортимента.

Конструкция станка плазменной резки металла с ЧПУ

Каждое устройство для резки металла с числовым программным управлением имеет несколько обязательных элементов, без которых функционирование автоматизированной системы было бы невозможным. Итак, важнейшей деталью каждого агрегата является блок питания, предназначенный для обеспечения корректной работы всех систем и механизмов устройства.

Еще один обязательный элемент – плазмотрон, в котором используемый газ превращается в плазму. Следующая значимая деталь машины – воздушный компрессор, предназначенный для подачи воздушного потока под определенным давлением.

Замыкает перечень обязательных элементов комплект кабелей и шлангов, при помощи которых составляющие прибора для резки соединяются между собой и источником энергии.

Источником питания оборудования для плазменной резки с ЧПУ может быть инвертор или трансформатор.

Основным достоинством трансформаторных устройств является возможность резки металлических изделий цилиндрической формы с толстыми стенками.

Инверторные приборы, в свою очередь, потребляют минимальное количество электроэнергии, что делает их наилучшим вариантом для обработки металлов в условиях небольшого производства.

При изготовлении устройств с ЧПУ основное внимание уделяется точности создания плазменного резака или плазмотрона, ведь именно плазмотрон осуществляет подачу плазмы, которая точно и быстро разрезает металлические заготовки разных размеров и форм.

Основными элементами плазмотрона являются: электрод, сопло, охладитель и колпачок. Резак имеет специальный канал, через который сжатый воздух поступает под определенным давлением. Небольшой диаметр сопла обеспечивает высокую скорость подачи плазмы, что определяет ее режущую способность.

Необходимое количество воздуха под достаточно сильным давлением подается в плазмотрон компрессором. Связь компрессора, источника питания и плазмотрона обеспечивается при помощи набора кабелей и шлангов, входящих в стандартную комплектацию.

Стоит отметить, что стоимость оборудования для плазменной резки с ЧПУ достаточно высока, поэтому многие мастера предпочитают собирать аппараты из подручных средств.

Что важно знать при выборе лазерного станка по резке металла с ЧПУ

Лазерное оборудование для обработки металла с ЧПУ становится все более востребованным на мировом рынке. Это объясняется снижением цен и появлением новых усовершенствованных моделей.

Понимание принципа работы станков для лазерной обработки с ЧПУ невозможно без изучения устройства подобной аппаратуры. Составными частями являются:

• числовое программное управление;
• головка излучателя;
• передвижной портал;
• рабочий стол;
• станина.

Головка излучателя устанавливается на передвижном портале. Ее движение происходит благодаря электромотору, установленному на направляющих. Управление мотором осуществляется при помощи программного обеспечения.

Особое внимание следует уделить устройству лазерной головки. Она состоит из механизма фокусировки, зеркал-отражателей, фокусировочных линз и головки излучателя.

Лазерное оборудование позволяет выполнять работы по металлу двух видов:

1. Заключается в нанесении гравировки на металлическую поверхность изделия, то есть выполнении различных декоративных элементов.
2. Подразумевает резку металлических изделий на части по заранее намеченным траекториям.

Ввиду технической сложности устройства покупка лазерного оборудования для резки металла с ЧПУ требует предварительной подготовки. Прежде чем сделать крупную покупку, следует изучить представленный модельный ряд, а также основные характеристики, достоинства и недостатки каждой единицы.

• Дизайн станка.

При выборе станочного оборудования нужно обязательно внимательно осмотреть понравившуюся модель со всех сторон. Так вы сможете выявить возможные повреждения, сколы или брак. В случае обнаружения каких-либо внешних дефектов стоит отказаться от покупки.

• Подъемный стол.

Выбор стола (столешницы) должен сопровождаться обязательным изучением функциональности. К числу преимуществ в данном случае относится возможность фиксации дополнительных элементов на его поверхности с помощью специальных креплений, а также подвижность в разных направлениях. Обратите внимание, что любой стол для лазерной резки должен перемещаться вверх и вниз с помощью электроприводов. В более старых моделях используется механический подъемник.

• Мощность лазера и охлаждение.

Многие покупатели лазерного оборудования задаются вопросом о выборе оптимальной мощности прибора. Специалисты по работе с такими устройствами говорят о том, что чем меньше будет подача, тем качественнее получится гравировка. Еще один важный момент – достаточное водное охлаждение. В случае нарушения работы данной функции на обрабатываемой поверхности могут возникнуть повреждения, а оборудование раньше времени выйдет из строя.

• Оптика.

Все линзы и зеркала, предназначенные для оборудования рассматриваемого типа делятся на две группы:

• Короткофокусные – подходят для создания гравировки. Использование таких линз позволяет получить тонкий лазерный луч.
• Длиннофокусные позволяют получать лучи более широкого диаметра и разрезать металлические изделия разной толщины.
• Материалы для обработки.

При помощи лазерного оборудования можно осуществлять обработку различных материалов.

Если вашей целью является покупка станка для обработки металлических изделий, то рекомендуем обратить внимание на перечень металлов, которые могут быть подвергнуты лазерной обработке:

• пружинная сталь;
• медь;
• карбоновая сталь;
• титан;
• сталь, насыщенная углеродом;
• нержавейка.

От чего зависит цена на лазерные станки по металлу с ЧПУ

Стоимость оборудования для лазерной резки металла с ЧПУ зависит от совокупности нескольких факторов:

• известности компании-производителя;
• функциональности и возможностей аппаратуры;
• материалов изготовления;
• рабочей производительности;
• размеров;
• комплектации.

Сегодня на рынке представлено большое разнообразие моделей для лазерной обработки с ЧПУ, среди которых можно найти подходящий вариант как для небольшой мастерской, так и для установки в заводском помещении.