Bonjour SiD,
Bravo pour ton projet.
Des retours que je peux avoir de machines fiables et qui marchent, il me semble utile de préciser quelques ptits trucs.
Une société néerlandaise vend des cartes pour du coupage plasma pour pas très cher. Tu peux même espérer tracer des chanfreins via un calage angulaire.
http://www.edingcnc.com/plasma-cutting.php
Allure de l'interface, y'a bien pire :
http://www.edingcnc.com/index.php?pagina=193_screenshot-plasma-thc&taalid=2
La carte de commande CPU5B avec interface Ethernet coûte 350 boulettes Hors Taxes de mémoire. Il faut acheter aussi un boîtier de traitement de la HF.
Voilà ce qui arrive quand on ne réduit pas l'émission de HF à l'amorçage :
Dans cette vidéo, on vois que la tête se met à descendre après l'amorçage de manière subite en bord de table, ce qui fait jaillir la tôle sur le milieu de la table de coupe !
Oué, "fail" comme qui dirait...
Spécialement pour toi :
Eding CNC a développé une technique de filtrage à employer conjointement avec leur carte CPU5B Ethernet, pour réduire la tension et les harmoniques de l'amorçage HF, et permettre à l'électronique de travailler convenablement.
La carte fonctionne avec un PC, via le port Ethernet et un câble RJ45, donc.
Chaque moteur pas-à-pas est alimenté avec un driver numérique : il prend les ordres de la carte de gestion et envoie le signal de puissance.
Comme le pilotage des moteurs pas à pas est très particulier en termes de signal, les drivers performants emploient un courant géré de manière digitale, sans harmoniques : le moteur PàP fait moins de bruit, il est plus silencieux et surtout il chauffe beaucoup moins.
Plus tu prends un gros PàP (genre NEMA 34) plus ton couple sera élevé.
Vu la largeur que tu veux atteindre (1000 voire 1500 mm utiles), il te faut deux moteurs travaillant en longueur (axes X et X', donc deux drivers qui marchent de manière conjointe) et un seul PàP pour Y. La descente Z requiert un moteur PàP plus ptit, genre NEMA23.
Il te faudra des guidages linéaires, regarde bien sur la vidéo de fail, tu verras la barre régulièrement percée sur la potence du gantry, en Y. Les courroies de transmission sont à proscrire car les longueurs sont trop importantes, ton positionnement doit être rigoureux, et les UV ainsi que les fumées solides issues du plasma vont cuire l'élastomère et le percer avec les projections et les poussières.
A mon sens, pas d'autres solutions que les vis à billes. Oui ça pique pour les prix.
Donc 2 vis pour X, une pour Y et une autre courte pour Z, ou un module tout fait pour faire un relevage court pour Z, de 50 à 80 mm de portée.
Rien que ça, ça chiffre grave.
Le supportage et la méthode d'amenée de tes tôles est le point le plus important à cerner et verrouiller, selon moi.
Il te faudra des pions de supportages capables d'êtres remplacés via ton autoproduction, car eux vont vite morfler.
Si ton affaire est rentable, tu auras rapidement des demandes de plus en plus délicates : HyDefinition Plasma; chanfreins évolutifs, couplage oxyacétylène, voire plasma aqueux...
Va voir sur les témoignages sur le site d'Eding, tu verras l'allure de machines que d'autres ont fait avant toi; il faut s'en inspirer.
La qualité de l'air envoyé dans la torche est primordiale. Si tu puises de l'air dans la zone de découpe tu vas fusiller ton compresseur assez vite : ces poussières imprègnent tout. Donc il faut loger le compresseur ailleurs.
Si tu veux pas te ruiner sur un compresseur trop cher, couple 2 compresseurs à pistons pas chers ensemble. Mais prends soin de faire un traitement de l'air irréprochable (déshuilage, dépoussiérage au minimum, pour ce qui est de l'eau c'est ptet pas trop gênant...
Ta pastille émettrice de plasma, elle est en tungstène thorié, en hafnium ou en zirconium ?
Ou alors, tu peux employer un plasma au gel aqueux, qui fonctionne sans air.
A ma connaissance, seul Fronius (Autriche) vend ce procédé, c'est pas extrêmement cher, mais c'est en dehors de ton budget. Je crois que c'est le TransCut3000 de mémoire, 2500 à 3000 rororos.
Si tu construis tout toi-même, autant faire une structure démontable sérieuse, pour faire des upgrades, des développements futurs et de la maintenance, voire une revente.
Car n'oublies pas non plus que si tu dois te séparer de cette machine pour une raison X ou Y ou Z, je te conseille de faire une ossature en tubes d'acier soudés, oui mais avec des jonctions boulonnées et démontables :D car si tu dois revendre ta création ou l'améliorer ponctuellement, ou pour faire de la place pour une autre bécane, bin... autant intégrer ça dès maintenant.
Les fumées sont le pire, bien sûr le rayonnement de la HF est pas marrant, mais en fonction de tes formats de tôles il faut penser à protéger tes guidages linéaires. Mieux vaut noyer le fond du collecteur de scories avec de l'eau pour piéger une partie des fumées et des scories, mieux vaut penser très vite à mettre des accordéons pour protéger les parties actives des projections dès que tu le pourras. Tu auras besoin de nettoyer cette piscine de boues, donc il faut penser à la possibilité de sortir ce tiroir... ou de sortir la machine au dessus de celui-ci.
Attention à ta santé aussi : le coupage plasma fait des nanoparticules, penses à avoir un masque intégral 3M avec cartouches au charbon actif.
L'aluminium particulaire est un neurotoxique reconnu, le chrome hexavalent fusille le foie, les reins et les poumons et lié à certains cancers agressifs, le dioxyde de manganèse est neurotoxique, le zinc donne la fièvre du soudeur et le fer empoisonne les poumons (sidérose)... je dis pas qu'il faut pas travailler. Mais qu'il faut gagner sa vie sans la perdre !
Une autre chose à prendre en compte :
l'impériosité à munir tes moteurs pas-à-pas de codeurs adaptés, avec des drivers de moteurs capables d'intégrer le signal de ces codeurs. Si tu travailles en régulation ouverte et que tu as un décalage tu ne pourras pas vendre tes découpes : l'erreur du début sera visible jusqu'à la fin de tracé, et peut même s'amplifier !
Je te donne un ptit lien qui va bien, ça fait réfléchir...
Attention, images gores, NSFW.
Suite :
J'en ai mal à l'anus, je sais pas pour vous...
Les conseilleurs ne sont pas les payeurs : Je te conseille de penser à intégrer des options désirables qui viennent à différentes étapes de ton projet.
Exemples :
Je te conseille de réfléchir dès maintenant à un cercle de "capteurs de soulèvement", par détection physique de pans de tôles qui se soulèvent.
- Si ta torche tape dans un coin de tôle qui s'est incliné entretemps de par son nouveau centre de gravité, tu auras tout perdu. Mieux vaut à mon sens réfléchir à un réseau de palpeurs en billes d'acier, quantité 12 ou 20, en étoile dont le centre est ta torche, chaque bras articulé est couplé à un microrupteur. Si un soulèvement à 100 mm de ta torche excède 3 mm, (je te donne cette valeur car c'est cette valeur qui me vient à l'esprit), tu arrêtes tout automatiquement.
- Je remarque que TOUT les coupeurs de tôles au plasma, au laser ou à l'OA coupent leurs tôles avec des pions de soutien en bande, ou en damier.
Et pourquoi pas essayer de tailler tes supports en nid d'abeilles, avec des angles à 60° ?
Beaucoup de boîtes risquent de te filer des tôles non détensionnées qui se feront un plaisir de tortiller du cul lors de la coupe, pour le plus grand plaisir de ta torche...
- Un système pratique d'amenée de tôles par élinguage ou par poutres inférieures de supportage :
Si tu prends un bête tube en acier, de section tube rectangulaire, genre tube spécial de 20x80 ou 100x25, légèrement plus long que la largeur de ta tôle (+100 à +200 mm ).
Tu protèges une des faces "longues" de ton tube rectangle par la pose d'une tôle en inox soudée au TIG, par petits traits de pointage.
Tu prends ton tube rectangulaire plaqué inox une face, aux deux extrémités, tu peux souder deux cylindres un peu épais (des roues de portail roulant, c'est pas mal et pas cher, ça) de manière à faire tourner sur un axe horizontal cette pièce tubulaire via des axes fixes, logés dans les roulements déjà intégrés. Tu intègres ce mécanisme dans le berceau de supportage : selon la longueur de ta table de découpe et l'épaisseur des tôles que tu veux couper, ça te fait 3, 4 voire 5 éléments tournants à faire.
Tout ça pour quoi ?
Les clients n'aiment pas du tout avoir des tôles en inox rayées sur l'envers à cause de systèmes de manutention pas soigneux...
Et quand tu devras déposer des tôles très fines ou très épaisses avant la découpe, via ton pont de levage, tu peux les lever sur un ensemble en tubes placés
sous la largeur de la tôle mais maintenus par une poutre de levage, via des filins que l'on peut ouvrir par manille ou mousquetons.
Ou lever ta tôle épaisse avec des élingues de levage, si elle est assez raide pour ça. Une fois ta tôle posée et ajustée sur tes pions de supportage, tu désolidarises tes tubes qui la supporte en largeur, tu les fais retomber sur ton système orientable, côté inox lisse, et tu retires tes barres de manoeuvre du berceau de supportage, sur un des côtés de ta table de découpe.
Si tu as besoin de manœuvrer une tôle épaisse, tu peux opter pour des élingues. Oui mais voilà, les scories se déposant partout, autant faire en sorte qu'elles se scotchent sur l'envers de ton tube rectangulaire, côté ferraille : en relâchant tes courroies de levage, tu peux les faire tomber puis glisser sur le clinquant en inox, vierge de toutes projections, puisque orienté à l'envers le temps de la découpe.
Chose fastidieuse et dangereuse à faire, puisque les scories vont faire plein de points d'accroches à ton élingues, qui va s'élimer, avec le risque de levage que cela suppose.
Tu peux également faire glisser une succession de supports en acier "comme un tiroir de meuble étroit" (un rack, quoi) dans la largeur correspondante à cette astuce, pour supporter d'éventuelles petites coupes, si à cet endroit de manutention tu risques de faire tomber des chutes et/ou de baiser ta torche au passage..
Si tu veux économiser sur le mécanisme, vu les longueurs et ton budget, opte pour des guidages linéaires, quitte à les rabouter proprement, et motorise ton portique avec des vis à billes de 16 mm au pas de 5. Fais attention aux longueurs : 1500 mm c'est sans problème, au delà... c'est à voir !
http://www.pats.ch/formulaire/element/element1.aspx
Un moteur pas-à-pas qui sort un couple de 7 N.m, sur une VàB de 16 mm au pas de 5 mm, avec un rendement de 96%, tu as déjà une poussée de 844 daN... y'a de quoi faire, et y'a de quoi abîmer ta torche au passage...
http://www.pats.ch/formulaire/element/element1.aspx
Tu peux ainsi monter tes moteurs pas à pas type NEMA 23 ou NEMA 34 en prise directe, sans courroie, avec juste un manchon flexible en ...inox.
Je te déconseille de mettre des pièces en caouchouc dans un environnement plasma. Les puissants ultraviolets font des réactions chimiques avec tout un tas de composés. Même tes câbles électriques vont morfler...
Si vraiment le flux de la HF pose problème, normalement EdingCNC a la solution. Penses à acheter du câble blindé pour tes codeurs, et reporte le blindage de tes câbles sur des connecteurs eux-même avec report du blindage au châssis, avec des armoires blindées elles-aussi, en logeant un ordinateur ou un micro-ATX dedans si besoin.
Commence tes travaux avec toutes tes cartes à l'air, c'est déjà un bon test d'efficacité. Si ça passe comme ça, ne t'embête pas avec des dépenses inutiles.
Je pense qu'il te faudra des écrous à billes pas trop cher, il te faudra peut être en changer si tes vis se font trop polluer. Comme tu es en atmosphère hostile, mieux vaut commencer avec des écrous à billes de base, par la suite remplace-les avec des écrous ayant un chemin de recirculation complet, surtout si tes billes prennent la couleur de l'ocre... : sinon tes billes situées sur les chemins proches des extrémités de l'écrou vont s'user en premier, avec du grippage et de l'usure, donc du jeu et des efforts supplémentaires.
Regardes cette vidéo de la société HIWIN pour mieux comprendre le pourquoi de l'offre industrielle actuelle :
Vis à billes :
Guidages linéaires rectifiés :
Bien à toi et bonne chance !