製造業者はプラズマ切断の進歩に注意する必要があります

Sep 04, 2023

古いプラズマ切断テーブルは、重加工を専門とする多くの工場の主力製品です。 より最新のプラズマ切断システムは、同じショップが古い技術では不可能だった新たな効率を達成するのに役立ちます。

多くの店で「切断機」はプラズマ切断機です。 ウォータージェットやレーザーも金属を切断しますが、鋼板をコスト効率よく効率的に切断するには、通常、プラズマ切断機が最適な機器です。

残念なことに、多くの人が自分の店の切断機を思い浮かべるとき、それは 20 世紀後半のプラズマ切断機です。 切断テーブルには、今日の最新の機器の機能はまったくありません。 実際、製造業者は、プラズマ切断に加えて、穴あけ、タッピング、酸素燃料切断、マーキング、および面取りの機能が装備されているテーブルの多くに気づくでしょう。

過去 25 年間に行われた重要な技術的進歩のいくつかを見てみましょう。

25 年前の CNC 装置は、動作にブラウン管とオープンリール テープ ドライブに依存していました。 現在、CNC マシンは PC ベースであり、おそらくワイヤレスで Web に接続されています。 これにより、切断プログラムのリモートロードが可能になるだけでなく、さらに重要なことに、操作エラーが発生した場合に機器のメーカーがテクノロジーをリモートで診断できるようになります。 さらに、マーキングなどの新しい機能が機器の組み合わせに追加された場合、カスタム ソフトウェアとアップデートを CNC に簡単にロードできます。

初期のプラズマ切断システムでは、タングステン電極、切断ガスとして窒素、シールドとして CO2 が使用されていました。 ほとんどのシステムは 600 アンペアでした。 ハフニウム電極を備え、切断補助ガスとして酸素を使用した 300 アンペアのプラズマ切断電源は、古い 600 アンペアのシステムよりも炭素鋼をより速く、より正確に切断できます (特に穴の場合)。

パフォーマンスの変化は急速に進んでおり、追いつくのが困難です。 25 年前、金属製造業者は理想的な切断パラメータを得るために 3 つのガスしか選択できませんでしたが、現在では、アルゴン、CO2、水素、メタン、窒素、酸素の 6 つから選択できるようになりました。 一部のプラズマ切断システムでは、炭素鋼以外の材料を切断するときに水を使用してプラズマ アークを狭めることもあります。 技術の進歩により、プラズマ切断はステンレス鋼やアルミニウムを形状切断する経済的な方法として浮上してきました。

酸素燃料切断は依然として古いスタンバイであり、厚さ 2 インチを超える炭素鋼を切断する最も経済的な方法です。 しかし、この成熟したテクノロジーでも、長年にわたっていくつかの変更が加えられてきました。

四半世紀前、製造業者がオプションの高さ制御装置と点火装置を注文した場合、通常、作業者は約 6 か月後にそれらを取り外していました。 オペレータはそれらを単なる邪魔なものと見なしていました。 湿気、スラグ、汚れにさらされていた。 単純なモーターは昇降しかできないため、動きが制限されていました。 現在、製造業者は、トーチを危険から守る統合された高さ制御と、必要なときに一貫して動作する内部トーチ点火装置を備えています。 サーボ制御によりトーチのスムーズで信頼性の高い動作が実現し、チップの交換に工具は必要ありません。

完全に自動化されたシステムでは、CNC はさまざまな厚さの流量を含む酸素燃料比を設定できます。 オペレーターは切断する材料の厚さを指定してスタートボタンを押すだけです。

面取りは、ハードウェアとソフトウェアの進歩により長年にわたって改善されてきました。 まだ作業は必要ですが、製造業者は、機械オペレータにとって面取り作業をできるだけ簡単かつ再現可能なプラズマ切断システムを使用するという目標に近づいています。

完成部品は、切断だけでなく、ドリル、タップ、フライス加工、ベベルカット、マーキングも可能なプラズマ切断システムを使用して製造できます。 酸素燃料トーチを追加すると、非常に厚い材料も処理できます。

一部のベベルヘッドのオフセットがゼロになりました。 これは、特に内部ベベルを扱うプログラマにとって非常に役立ちます。 機械が完全に静止した状態で、ヘッド自体は±47.5 度の角度を達成できます。 (角度を達成するために機械は X 軸と Y 軸を移動する必要はありません。)実際、これは、コーナーに近づくとトーチが傾いて、部品の次の側面でのベベルの準備ができることを意味します。 これにより、ループ状のコーナーの必要性が効果的になくなり、ベベルを実現するためにカットされるプレートの量が最小限に抑えられます。

最新のプラズマ切断機の機械システムはコンパクトです。 現在、製造業者は 5 × 10 フィートの面取り機能を購入することもできます。 機械。

酸素燃料面取りに興味がある人は、サーボ制御により切断ジョブのセットアップと機械の実際の操作が簡素化されます。 また、これらの酸素燃料切断ヘッドは、ホースがねじれていても巻き戻す必要がなく、連続回転が可能です。

25 年前、マーキングは亜鉛またはパンチのみで行われていました。 (亜鉛マーキングには亜鉛粉末を使用し、それをプラズマ炎で溶かしました。半永久的なマーキングは問題なく溶接できました。)

現在、マシンは、パンチ、ピン、プラズマ、インクジェット、亜鉛、レーザーを使用して、レイアウト、部品の識別、さらには任意の軸のバーコーディングを行うことができます。

今日のプラズマ切断システムには、穴あけ、タップ加工、皿穴加工、さらにはフライス加工を行うためのツールが装備されています。 自動ツールチェンジャーは現在では一般的です。

これらのシステムはどの程度効果的ですか? プラズマ切断システムの 60 HP 穴あけツールを使用すると、2 インチの穴を作ることができます。 4 インチの穴。 27 秒で 3 インチのマテリアルを作成できます。 5 インチの穴。 60 ～ 90 秒で素材が完成します。

製造工場でのマテリアルハンドリングに関連するコストが、これらの追加機能への関心を実際に高めています。 切断システムが、下流工程にワークピースを配送するための追加のマテリアルハンドリングを行わずに、人間の介入によって発生する可能性のある処理エラーを回避しながら、ワンステップで最終製品を生産できれば、企業は多額のコストを節約できます。

さらに、最小限の量でツールを介して供給される潤滑剤の導入により、穴あけ加工が改善され、浸水冷却剤に依存することに伴う混乱とコストの両方が排除されました。

最新のプラズマ切断システムには、酸素燃料トーチ、レーザー、水などの追加の切断機能が装備されている場合もあります。 シートまたはプレートの材料のロードおよびアンロードの自動化。 自動スクラップ除去装置。 チューブやビームなどの 3D 形状用のマテリアルハンドリングデバイス。 格子切断能力。 プラズマ システムにはこれらすべてが備わっている可能性がありますが、実際にはそうはなりません。 たとえば、プラズマ切断機がプレート加工で占められている場合、製造業者はパイプ用に別の機械を用意する方が現実的であると考えるかもしれません。 いつものように、経営者はどの選択肢に投資する価値があるかを判断するために調査を行う必要があります。

同じ考え方がソフトウェアにも当てはまります。 基本ソフトウェアはマシンプログラミングをカバーでき、より精巧なパッケージは生産スケジューリングや既存のERPシステムとのインターフェースなどのタスクを処理できます。 繰り返しになりますが、企業の経営者は、これらの最新ツールのどの側面を将来に向けて組織の位置付けを向上させるかを決定する必要があります。

John Zuehlke は、Profile Cutting Systems USA、190 Mesa Drive、Boulder Creek、CA 95006、831-338-8251、www.pcsmachines.com の社長です。