Etude de construction d'une CNC plasma

Bonsoir,

J'aimerais bien avoir ma CNC plasma, c'est pratique quand on bricole beaucoup (pas besoin de chercher à droite, à gauche pour trouver quelqu'un pour faire vos découpe). Mais après la construction de ma fraiseuse CNC, je préférais en acheter une toute faite mais ça coûte cher. J'en avais trouver une en Chine dont le prix me paraissait raisonable pour les dimensions que je souhaite, et comparé aux autres modèles trouvés, mais tout est en option .

Donc je me demande si en construire une ne serait pas plus simple et moins cher, donc je viens ici en espérant que vous m'aiderez pour cette étude.

Cahier des charges :
- découpe dans des tôles entières (1.20*250, je ne sais pas s'il n'y a pas du 3m), donc je pense à une surface utile proche du 1,50x3m
- découpe de tôle acier (peut-être un peu d'inox) fines et moins fines, jusqu'à 20mm d'épaisseur (je pense que c'est déjà pas mal)
- bac à eau et/ou aspiration des fumées.
- le budget ?


J'ai peut-être oublié des choses dans le cahier des charges, donc n'hésitez pas à poser des questions.

Puisqu'ici, plusieurs personnes en ont déjà construit, serait-il possible d'avoir une idée du budget ? Je sais que pas mal de chose rentre en compte pour le budget, mais c'est juste pour avoir un idée de ce que cela pourrait me coûter : pour infos, j'achète tout (hormis le PC ).

Ce n'est pas dit que j'utiliserai beaucoup de plaque de 1,2x2,5m en 20mm d'épaisseur, ce sera plutôt des tôles fines, mais je suis prévoyant.
Pour exemple, j'ai des pièces à faire en 12 ou 15mm de 16x15cm, donc pas besoin de toute une plaque. Par contre en tôle fine (ép. 1 ou 2mm), j'aurais des pièces beaucoup plus grande (env 1m²) à faire, là j'aurai besoin de grande plaque, mais tu as raison, il faut prévoir le bâti en fonction.
Pour le levage, j'ai une grue 2T, et j'aurai peut-être un portique. Il faudra juste que j'investisse dans une pince ou un aimant pour manipuler ces plaques.

Ah, le forum est de retour

Bon, j'ai progressé sur les plans de la CNC plasma, pour renforcer la machine j'ai partagé le bac à eau en deux, parce que j'ai mis un IPN au milieu, pour soutenir la grille.
Je mettrai des plans...

Question (peut-être un peu conne, mais bon...) :
Le bac à eau sur une CNC plasma, c'est bien pour la récupération des projection de métal en fusion? rien à voir avec les fumées ?
Je demande parce que j'ai vu, sur le net, des CNC avec l'aspiration des fumées par dessous la table (ou plutôt la grille), mais apparemment sans bac à eau donc là, les projection vont où ?

Mon idée serait de mettre le bac à eau un peu plus bas pour permettre une aspiration des fumées par dessous la grille, mais au dessus du bac à eau.
A votre avis est-ce possible ? et quel espace mini/maxi entre le bac et la grille ? et quelle profondeur du bac ?
Je pense aussi à une aspiration au-dessus de la machine, mais ça gènerait pour le chargement : manque de hauteur.

Finalement, ça fait plus d'une question .
Pour le moment, ce n'est qu'une étude parce que j'hésite entre une auto construction et un achat, mais la différence de budget ..

Jean-Pierre, tu me conseillerais donc l'autoconstruction, si j'ai bien compris.
Le prix de la CNC chinoise que javais trouver complète (mais en kit pour l'envoi c'est mieux), c'est le budget maximum que je voulais mettre dans dans la CNC que j'aurais acheté, mais sans parler des frais de port et taxes divers, il fallait ajouter le découpeur plasma ... J'aurais penser trouver moins cher que ça en Chine mais bon...
Pour la ferraille, j'en ai acheté dans l'été, pour autre chose, je l'ai payé 1€ le kilo, donc si je prends là, je pense que ça devrais aller.

Les rails seraient de 3,50m : 3m pour la plaque et 50cm pour ranger le portique lors du chargement de la machine (j'ai vu ce parking sur une chez un fabricant français et j'ai trouvé ça intéressant).
Et sous ce parking, j'installerais deux hottes de cuisines (sans filtre) pour l'aspiration des fumées que je dirigerais vers l'extérieur, chez le voisin .
Je pensais à des crémaillères, mais à la lecture de différents sujets, je crois que ce sera plus simple avec des courroies crantées, au moins dur les axes de 3,50m.
Et pour les rails de guidage en y et Z, ce serait du HIWIN de 15 ou 20, pour X (3,50m) je ne sais pas J'aurais bien mis du HIWIN ou des rails ronds supportés, mais dans ce dernier cas, j'ai vu qu'il est conseillé d'en mettre deux par axe.

J'ai descendu le bac, sur les plan, de 8cm : ça limites les projection d'eau sur la pièces en cours de découpe et ça permet la circulation de l'air et des fumées pour être aspirées.

Je me pose la question de la découpe de petite pièces sur la grille, elles risquent de tomber dans le bac à eau, il n'y aurais pas moyen d'éviter ça ?

Je ferais le portique en tube de 40, un peu comme sur cette cnc : http://www.pirate4x4.com/forum/shop-tools/1037253-8x20-plasma-cnc-table-build.html .
Enfin, même les montant serait en tube de 40, j'avais trouvé sa léger et assez résistant pour une cnc plasma, mais finalement, je pense qu'il faudrait mettre quelque chose entre les deux tube horizontaux pour rigidifier l'ensemble, donc le gain de poids : pas sûr.
Pour l'axe Z, je mettrais bien 2 rails de 15mm (je les ai suite à une erreur de commande), mais un seul patin par rail.
Pour l'axe X, donc deux rails (un de chaque côté de la machine), mais deux patin par rail, je pense que c'est mieux pour les déplacements du portique. J'ai dessiné un portique de 40cm de haut, c'est peut-être de trop, je devrais le diminuer ?
Tous les rails : des HGR en 15mm.

Est-ce correct ?

Edit : bon, je crois que je vais diminuer la hauteur du portique, 20cm semble suffisant.

1 - Le portique était dessiné en 40 cm de haut, donc une base large pour éviter qu'il bascule d'avant en arrière lors du déplacement, donc deux patins (de chaque côté du portique) espacé pour éviter la bascule.
2 - oui, mais je vois sur des photos, donc pas toujours évident, après j'avais une petite idée d'utilisation, mais je ne sais pas si c'est faisable...
3 - ... couper un tube avec des découpes particulières , mais bon, le réduire de 10cm, ça ne me dérange pas non plus.
4 - ceux sont des tubes carré de 40mm de côté, et à mon avis pour le portique qui ne subit pas d'effort important, c'est largement suffisant. Pour le châssis, c'est plutôt 60mm, suffisant avec 4 pieds sur la longueur (donc 8 pieds) et au centre aussi 4 pieds, mais là en 40mm.

Après, comme je l'ai dit, c'est une étude, je préfère me renseigner avant de commencer quoique ce soit.

Edit : le châssis est en 60x60 et 60x120 pour les parties principales.

C'est ce que j'ai dessiné avant de faire quelque chose de propre et définitif :
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On voit les deux portiques dessinés, et là je pense qu'il est facile de comprendre pourquoi j'avais mis 2 patins de chaque côté du portique de 40cm de haut. Ceux sont des rail SBR qui sont dessiné, je n'ai pas modifié ça, parce que pour le moment, je trouve ce détail négligeable sur le plan, ce sera corrigé plus tard.
En vert, le bac a eau : en fait, il y en a deux, la raison, au début du sujet, on m'a conseillé un châssis solide pour le cahier des charges que j'ai présenté. J'ai donc ajouté un IPN au milieu pour soutenir la grille. Cet IPN était posé sur des pieds, et donc deux demi bac rentrant dans l'IPN d'un coté et sur une cornière (non dessinée ) de l'autre.Depuis, j'ai choisi de descendre le bac pour éviter les projection d'eau sur la pièce et faciliter l'aspiration des fumées. Rien est définitif.

Au début, j'avais dessinée la grille sur toute la longueur (3,50m), mais il est inutile de la mettre sous le parking du portique. Donc j'ai supprimé le bout, mais je n'ai pas resserré la grille pour permettre de couper des chutes, comme je l'avais fait au départ. Est-ce utile ?

Le bac ne fait que 3m de long, soit la longueur utile, puisque derrière, c'est-à-dire sous le parking, je veux installer le groupe pour l'aspiration des fumées.

Je suis ouvert à toutes vos remarques et suggestions.

Edit : il n'y aura qu'un portique, et peut-être qu'il n'est pas dessiné parque qu'il pourrait ne faire que 10cm de haut. Et en diminuant la hauteur du portique, je diminue aussi sa largeur et par conséquent le parking de 30 à 40cm.

Le dessous pourrait servir à ranger les chutes encore utilisables, puisque je n'aurai pas d'outils dédiés à la machine à y ranger, et je pense séparer l'électronique pour une meilleure isolation.
Le point de l'électronique n'a pas encore été abordée, puisqu'il faut d'abord voir la partie mécanique, mais néanmoins, pouvez-vous me dire si je dois la mettre dans une armoire à l'intérieur du châssis, ou dans une armoire séparée de la machine ?

Ok, donc puisque je dois choisir, ce sera 15x20 , je préfère un tube rectangulaire pour cette partie (je ne sais pas pourquoi), qui sera fixé directement sur les deux patins (un à chaque extrémité).

Le fond du bac est à environs 20cm de la pièces, j'aurais pensé que c'était suffisant...

L'armoire sera probablement à coté, parce qu'avec ses dimensions, elle ne rentrera pas dessous le bac à eau, et puis ce ne serait pas très prudent.

Je voulais réduire la section de la poutre, parce que, pour moi, il n'y a aucun effort de coupe dessus, donc comme il ne faut pas qu'elle fléchisse sur une telle longueur, je ne peux pas trop réduire, mais un peu tout de même.
Je pensais à du 150x100, mais apparemment, ça n'existe pas, donc je prendrais du 140x80 est-ce bon, ou dois-je plutôt prendre du 200x100 ?

Quand à l'armoire, j'en ai une vielle, je vais regarder les dimensions, et je la mettrais bien en-dessous, mais isolé électriquement du châssis. Elle contiendra aussi la partie de la CNC...
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el patenteu a dit:

Pour les paliers 1 seul de chaques cotés de la poutre du portique

Cliquez pour agrandir...

Un palier/rail en face avant et un autre dessus la poutre ne serait pas mieux ?

C'est toi qui parlais de deux patins (donc deux rails) sur la poutre, si un seul convient, ça me va : ça fait des économies.
Donc je reste sur la poutre de 150x200. Autrement, il est toujours possible de renforcer la poutre ...

Ah oui, on peut les fixer perpendiculairement, j'en suis sûr parce que j'ai fait l'erreur sur l'axe Z de ma fraiseuse CNC : j'ai fixé les patin sur la plaque où sera fixée la broche, et quand j'ai voulu les glisser sur les rails, ce n'était pas dans le bon sens, juste un quart de tour pour chaque patin( sans rien repercer) et c'était bon.
Donc ça pourrait être très simple, je regarde ça d'un peu plus près avant de décider, mais je crois déjà savoir ce que je vais faire.

Je viens de regarder les dimensions des rails et patin HIWIN pour refaire mes plans, ça me fait 28mm sous la poutre, pour une épaisseur de métal (à découper) maxi de 20mm.

Je me pose des questions, pour un détail que je n'ai pas précisé dans le cahier des charges : la découpe spéciale, de tubes ronds (là, j'aurais trouvé une solution) et découpe sur d'autres profils (tube carré/rectangle ou U).
Ces découpes ne représenteraient qu'un très très faible pourcentage des découpes que j'effectuerai.

Donc pour la grille (ça n'a pas un autre nom ?), est-ce que l'on peut couper les fer plats en deux, vu qu'ils seront posés, au milieu sur un IPN ?

Mon problème, c'est que pour un tube, je n'ai pas la hauteur sous le portique, en laissant que l'on a dit, à savoir, la poutre fixée sur les patins, et les rails sont fixés sur le châssis qui est au même niveau que la grille.
J'ai 28mm entre la grille et la poutre, mais les tubes que je voudrais découper feraient maximum 150mm (vraiment le maxi, mais en réalité, je doute que ça dépasse 120mm).

Voici une pièces que j'avais conçu :
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La découpe des petites pièces formant cet assemblage ne pose pas de problème puisqu'elle serait découpées dans de la tôle de 6mm. Cependant, la découpe du tube (ici diamètres ext/int : 110/100mm) devient plus problématique.

Mon idée (faut pas taper ), c'est de retirer un partie de la grille, et dans poser une plus bas, juste au-dessus du bac (soit 120mm plus bas), bon, les projections d'eau serait un peu génantes, mais contrairement à la découpe de tôle, l'intégralité (ou presque) du tube sera utilisé, donc pas d'oxydation sur du métal qui retournerait en stock, et le métal découpé étant travaillé aussitôt, le traitement contre l'oxydation serait rapide.

Autre idée, pour un tube rond, mettre un 4éme axe, j'ai déjà vu ça, ce qui permettrait de faire des découpes de tube comme celui de la pièce présentée ci-dessus. Ce serait toujours à mettre sous le niveau de la grille.
Cependant, cette idée présente un énorme inconvénient, à mon avis : il faudrait isolée le moteur pas à pas, et aussi transmettre la masse à la pièce.

Comme je le disais, ces découpes ne seront qu'occasionnelles, mais puisque je suis dans la phase d'étude/conception, c'est le moment de voir ce qui est possible.
Je veux ma propre machine, parce que les découpe au laser, à la fin, ça revient cher, et il faut toujours trouver une boite qui veut le faire.

Edit : l'idée de mettre sous le niveau de la grille, c'est parce que c'est un l'idée qu'on m'a suggéré pour ma fraiseuse CNC que je vais modifié pour l'usinage de gros diamètre. Sur les CNC plasma que j'ai vu, le 4éme était au-dessus, mais ton idée de simplification du portique m'a vraiment séduit, et je n'ai plus envie de remonter le portique.

Edit 2 : ou faire comme ça : http://ez-plasma.com/cnc-plasma-models/ezplasma-apc.html
Edit 3 : http://ez-plasma.com/cnc-plasma-torches-accessories/ezpipe-cnc-plasma-pipe-cutter.html