Projets:Perso:2013:Table CNC portique plasma

Une démonstration de découpe au plasma chez Electrolab à Nanterre m'a convaincu de l'intérêt de cette technologie, car le métal est coupé bien net, sans trop chauffer. Par comparaisin, le laser est plus précis que le plasma, mais aussi beaucoup plus cher et difficile d'emploi pour des raisons de sécurité.

La précision de découpe d'une table plasma est de 0.3mm et la précision au repositionnement est de quelques centièmes. Cette table n'est pas destinée à usiner au micron, mais doit pouvoir réaliser de bonnes découpes : châssis, pièces plates, etc ... Les pièces sont bien nettes côté face, et il y a souvent des bavures au verso, ce qui nécessite des retouches. Comme il n'y a pas de contact entre la buse et l'acier, les moteurs et l'entraînement n'ont pas besoin d'être puissants.

Une table CNC de découpe au plasma est très utile pour réaliser des pièces plates. La table est destinée au lab de Jean-Michel, mais sera accessible aux membres de l'association.

Le projet s'inspire de projets de membres d'usinage.com: projets de Manoria et de rem60.

Le budget total est de l'ordre de 1000€ TTC tout compris, ce qui impose des choix à minima. Mais cela ne nous semble pas incompatible avec la technologie plasma, dont la précission n'est pas au millième. Par ailleurs, il s'agit d'une table destinée à des pricoleurs et qui ne doit pas fonctionner à plein temps, mais rarement. En particulier, même s'il existe des découpeurs plasma à 1000€ de bonne facture, nous allons sélectionner un modèle d'entrée de gamme à environ 350€.

Croquis
Table d'environ 1.2m x 1.2m Chassis soudé. Pieds démontables.

Croquis 1

Il s'agit d'une table simpliste, qui utilise le soudage.

Plans
Des plans sont parfois disponibles sur Internet.

Par exemple, cette table plasma 1m x 2 m, avec rails de guidage : http://www.awningandsheetmetalbr.com/cnc/cnc%20plasma%20machine%20build.htm

Guide d'assemblage : http://www.awningandsheetmetalbr.com/cnc/plans/assembly_notes.doc

Ces plans sont beaucoup trop complexes et nous sommes à la recherche de plans comparables aux projets réalisés sur usinage.com

Découpeur à plasma d'air

 * Low Frequency

La table utilisera un découpeur au plasma d'air du commerce. Il existe différentes technologies d'allumage du plasma et toutes ne sont pas adpatées à une CNC. On distingue les plasmas LF (Low Frequency), HF (High Frequency) et d'autres mécanismes (souvent mécaniques). La technologie HF génère des courants d'induction, qui perturbent l'électronique et font sauter des pas aux moteurs. Il faut privilégier la technologie LF, car elle génère moins de perturbations. L'allumage se fait par contact de la buse avec l'acier, ce qui suppose de démarrer la torche en touchan le fer (qui sera coupé).


 * Compresseur séparé

Bien que certains plasmas disposent d'une compresseur intégré, cela ne semble pas une bonne idée. En effet, dans le cas où le compresseur tomberait en panne, le plasma devient inutilisable. Il vaut mieux un compresseur séparé, et bonne nouvelle, c'est moins cher.


 * Puissance

Même si certains plasma affichent une intensité de 10A à 50A, les 50A ne sont pas atteignables sur une prise 220V 16A. Il faut donc bien vérifier que le matériel est effectivement utilisable.


 * Durée d'utilisation

Un plasma ne peut pas être utilisé à pleine puissance durant un temps long. Il est toujours nécessaire de faire des poses. Par exemple, à 100% de puissance, un plasma doit se refroidir 50% du temps. Cela peut poser problème lors de la découpe, car des pièces peuvent être laissées inachevées lorsque le plasma se met en sécurité et s'arrête.


 * Allumage de la torche.

La CNC doit pouvoir déclancher l'allumage de la torche, via un relais. Le relais doit être doté d'un système d'arrêt d'urgence de la torche, manuel. Quelle torche choisir pour une CNC ?

A priori, il existe un matériel répondant à ce cahier des charges, c'est le plasma CUT 50L (L comme low frequency), disponible à environ 350€.

Exemples :

Trexus50

Soudage et contrôle
Je n'ai pas la moindre idée de la manière de souder des barres avec précision, notamment les quatre premières barres. La solution que j'envisage, c'est de poser les barres sur une surface très plane, mais je ne sais pas très bien laquelle : plaque d'acier, béton ? Je vais poser la question sur le forum usinage.com dans la section soudage. Je ne sais pas non plus comment contrôler la planitude.

BoM (Bill of materials)
J'ai ajouté la TVA lors d'importation hors EU. Le but est d'arriver à environ 1000€ TTC.


 * Mécanique
 * Châssis
 * Tubes : carré 60x60 avec une épaisseur 3mm
 * Glissières ???
 * Electronique et motorisation
 * 4x CNC Stepper Driver Moteur Nema17/23/34 + 5 Axes Carte De Commande+ Câble : eBay = 217 EUR
 * 4 moteurs Nema 23 : CNC4you = 120 EUR
 * Poulies 15 dents sur les moteurs.
 * Courroie HTD 5M au pas de 5 mm largeur 15 mm.
 * Plasma
 * Plasma cut
 * Filtre Secteur 20A ... Conrad = 30 EUR