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Sep 08, 2023

Contrôle de mouvement sur votre table plasma

La technologie de découpe au plasma est devenue plus précise au fil des ans, permettant aux ateliers

La technologie de découpe au plasma est devenue plus précise au fil des ans, permettant aux ateliers d'obtenir une qualité de bord plus propre, plus nette et plus constante dans la production. Mais toutes les tables plasma ne sont pas égales. Le mouvement de la machine dépend autant des entrées mécaniques et logicielles que de la source d'alimentation elle-même. Lors de l'achat d'un système plasma, il est important de comprendre les objectifs de votre produit final et de travailler à partir de là pour déterminer ce dont vous avez besoin.

Les tables de découpe plasma ont des applications potentielles si vastes qu'il est important de considérer à quoi elles seront utilisées : tôle épaisse, CVC, éléments structurels, chanfreins. Chaque application a ses propres exigences, il est donc également important de déterminer si des pièces de précision, des trous de boulons et d'autres coupes de détail seront nécessaires en production.

La qualité du mouvement n'est pas un absolu. La qualité de coupe requise pour certaines pièces peut ne pas être aussi bonne, donc une qualité de mouvement moindre peut fonctionner dans ces cas.

"La qualité est dans l'œil du spectateur", a déclaré Joerg Toberna, directeur du marketing, Messer Cutting Systems. "Le résultat final est une pièce découpée. La question est de savoir si elle répond aux exigences de votre travail ? La réponse à cette question est différente pour chaque magasin."

Les exigences de vitesse peuvent jouer un rôle dans le choix de la machine, en particulier si l'objectif est de produire rapidement des pièces plus minces.

"Généralement, avec un matériau plus fin, en fonction de l'ampérage que vous utilisez, vous irez probablement plus vite que vous ne le feriez avec un matériau plus épais", a déclaré Toberna. "Si vous n'avez pas la rigidité dans la conception de votre machine, vous allez ressentir un mouvement dans la machine elle-même, ce qui ne vous permettra pas d'atteindre la qualité que vous recherchez."

Si vous travaillez avec une source d'alimentation très précise, vous devrez bien sûr investir dans un contrôle de mouvement supérieur.

« Par exemple, la source d'alimentation XPR d'Hypertherm a un arc très rigide », a déclaré Jacob Emery, ingénieur d'application de produit chez Hypertherm. "Donc, tout ce qui se passe pour le mouvement au niveau du porte-torche se produira également à l'extrémité de l'arc. Cela signifie que si votre mouvement n'est pas fluide ou a une vibration, cela va apparaître sur votre pièce de coupe finale."

Il existe un certain nombre d'options de guidage différentes pour la construction d'une machine à plasma, certaines des plus courantes étant le type en V, le stock de barres et le linéaire. Mais bien sûr, chacun vient avec un compromis.

"Les barres utilisées avec les roulements de contrôle sont peu coûteuses, mais elles sont également imprécises et sont généralement utilisées sur les équipements d'entrée de gamme", a déclaré Tass Hamstra, directeur des ventes, Machitech Automation. "Les roues à rouleaux de type V sont précises, autonettoyantes et fiables, mais elles n'offrent pas beaucoup de stabilité latérale pour une machine avec des processus avancés tels que le chanfreinage et le perçage."

Les guidages linéaires sont considérés comme les plus précis, mais Hamstra avertit qu'il existe une variété d'options même dans cette technologie.

"Les roulements linéaires bon marché n'ont pas de joints et tomberont rapidement en panne dans un environnement de découpe au plasma", a-t-il noté. "Sur une toute nouvelle table de découpe, ces roulements peuvent ressembler à une mise à niveau de guidages moins chers, mais ils ne durent tout simplement pas. Les roulements linéaires haut de gamme sont entièrement scellés et peuvent même être reconstruits."

Les systèmes d'entraînement numérique doivent également être conçus pour s'adapter à la précision de votre machine.

"Si votre processeur ne peut pas communiquer assez rapidement et recevoir les données de la table, vous aurez le même problème qu'avec un mouvement mécanique médiocre", a déclaré Toberna. "Comme votre PC, si vous avez 20 applications ouvertes sur votre bureau, cela va ralentir un peu. La vitesse de votre processeur, si elle n'est pas correctement dimensionnée pour vos applications, peut agir de la même manière."

De même, le bon dimensionnement des variateurs et des moteurs est important.

"Essentiellement, vous devez considérer la quantité de puissance nécessaire pour les performances dont vous avez besoin", a déclaré Toberna. "Les machines plus lourdes nécessiteront généralement des moteurs et des entraînements plus puissants pour surmonter l'inertie de la machine. Et vous pouvez avoir le meilleur moteur du marché, mais si votre boîte de vitesses est inférieure à la moyenne, vous aurez tellement de contrecoup que vous ne pourrez pas couper ce trou rond. Vous pouvez également surdimensionner vos entraînements et moteurs, mais cela ne donnera pas nécessairement de meilleurs résultats."

Hamstra note que le choix et la qualité du moteur peuvent affecter les performances.

"Certains moteurs pas à pas haut de gamme sont en fait meilleurs que certains servomoteurs bas de gamme, donc bien que généralement les servomoteurs soient un meilleur choix, cela dépend de ce que vous achetez", a-t-il déclaré.

"Certaines tables auront en fait un moteur avec une sortie à entraînement direct sur un pignon, sans réduction de vitesse", a-t-il noté. "Ce n'est pas un bon moyen de créer une plate-forme de mouvement, mais c'est peu coûteux car il n'y a pas de boîte de vitesses. La boîte de vitesses permet à votre table d'être réglée pour une certaine vitesse et accélération, elle a donc également ses propres spécifications.

"En règle générale, dans un environnement plasma, vous recherchez une boîte de vitesses de très haute précision. Cela se mesure en minutes d'arc", a poursuivi Hamstra. "Plus le nombre de minutes d'arc est faible, plus la boîte de vitesses est précise et moins vous avez de jeu, ce qui signifie que lorsque vous tenez le pignon, vous ne pouvez pas le déplacer d'avant en arrière. cher."

Un système d'entraînement à pignon et crémaillère hélicoïdal ajoute un autre niveau de précision au mouvement d'une table.

"Le bonus d'une crémaillère hélicoïdale par rapport à une crémaillère droite est que vous obtenez un mouvement plus fluide car vous avez plus de dents en contact avec la crémaillère à tout moment", a déclaré Hamstra. "Il a plus de dents engagées à tout moment. Une crémaillère droite est acceptable, et il en existe de nombreux types. Dans un scénario typique, hélicoïdal va vous donner un mouvement plus fluide et un meilleur contact, et cela vous permet d'avoir des taux d'accélération plus élevés, vous permettant d'accélérer et de ralentir plus rapidement, vous permettant des trous de bonne qualité et des coins de bonne qualité. Le plasma consiste à atteindre cette bonne vitesse aussi efficacement que possible. "

Pour ceux qui envisagent une machine combinée laser/plasma, il est important de garder à l'esprit la vitesse et la robustesse requises par la technologie en jeu.

"L'accélération et la décélération sur un laser sont bien supérieures à ce qui est nécessaire sur un plasma", a déclaré Toberna. "Ainsi, lorsque vous envisagez une machine conçue pour la découpe combinée, elle a besoin de deux choses : avec les taux d'accélération et de décélération élevés, le contrôle du mouvement doit être beaucoup plus important que sur un plasma standard ; et la machine doit être conçue pour résister à la puissance destructrice d'un plasma. Un plasma génère beaucoup plus de projections et de chaleur qu'une machine laser. Les machines laser ne sont généralement pas conçues pour la dureté de cet environnement. Beaucoup d'entre elles seront des machines unitisées plutôt que des conceptions de type portique."

Les ateliers qui ont des tables à plasma plus anciennes et qui envisagent de mettre à niveau la source d'alimentation pour obtenir une plus grande précision ou qui espèrent ajouter une station de forage ou une tête de biseau ne devraient pas être surpris si une telle expérience donne des résultats moins qu'idéaux.

"Souvent, avec les machines plus anciennes, l'épine dorsale physique et mécanique n'est pas là pour assurer le mouvement haut de gamme requis pour ces processus", a déclaré Hamstra.

Emery encourage les personnes qui achètent une nouvelle table à parler aux fabricants de tables de leurs commandes de mouvement, de ce qu'elles peuvent gérer en termes de tolérance et d'accélération.

"Obtenez des échantillons des tables elles-mêmes afin de voir des exemples réels de ce qui sort de cette table", a-t-il déclaré. "Avec XPR, si vous mettez cela sur deux tables différentes, l'apparence des coupes peut être très différente."

Emery a noté qu'une ondulation sur le côté d'une coupe, un coin vraiment mâché, un dépassement ou de petits trous qui semblent ovales sont tous des indications qu'il peut y avoir un problème de mouvement avec une table.

Un test proposé par Emery et Toberna consiste à utiliser un outil de tracé du stylet pour exécuter différents chemins ou pièces à différentes vitesses, puis d'examiner le tracé du stylet.

"Voyez-vous des oscillations dans les coins ? Voyez-vous un dépassement puis une correction ? Parce que si vous le voyez sur un morceau de papier avec un stylo, vous le verrez également dans une coupe au plasma", a déclaré Emery.

En fin de compte, poser les bonnes questions et comprendre l'objectif de votre système en termes d'exactitude et de précision vous guidera vers le bon système plasma pour votre atelier.

Le rédacteur en chef Robert Colman peut être joint à [email protected].

Hypertherm, www.hypertherm.com

Machitech Automation, www.machitech.com

Messer Cutting Systems, www.messer-cutting.com