什麼是CNC等離子切割機？
CNC等離子切割是一種透過熱等離子體加速噴射來切割導電材料的製程。使用等離子炬切割的典型材料包括鋼、鋁、黃銅和銅，但也可以切割其他導電金屬。數控等離子切割機通常用於製造車間、汽車維修和修復、工業建築以及打撈和報廢作業。由於切割速度快、精度高且成本低，數控等離子切割機被廣泛使用，從大型工業數控應用到小型業餘愛好者商店。
基本的數控等離子切割製程涉及創建一個過熱電離氣體的電氣通道，即來自數控等離子切割機本身的等離子體，穿過待切割的工件，從而形成一個完整的電路，透過接地夾返回數控等離子切割機。這是透過壓縮氣體（氧氣、空氣、惰性氣體和其他取決於被切割材料的氣體）來實現的，壓縮氣體透過聚焦噴嘴高速吹向工件。然後，在氣體內、靠近或整合到氣體噴嘴中的電極與工件本身之間形成電弧。電弧使一些氣體電離，從而形成等離子體的導電通道。當割炬發出的電流沿著等離子體傳播時，它會提供足夠的熱量來熔化工件。同時，大部分高速等離子體和壓縮氣體將熱熔融金屬吹走，從而分離，即切割工件。
自 數控等離子切割機 產生非常熱且非常局部的“錐體”來進行切割，它們對於切割彎曲或有角度形狀的金屬板非常有用。
模擬CNC等離子切割機通常需要超過 2 千瓦的功率，因此使用重型工頻變壓器。逆變等離子切割機將主電源整流為直流電，然後輸入 10 kHz 至約 200 kHz 之間的高頻電晶體逆變器。更高的開關頻率允許使用更小的變壓器，從而減小整體尺寸並減少 w8。
最初使用的晶體管是 MOSFET，但現在越來越多地使用 IGBT。對於並聯 MOSFET，如果其中一個電晶體過早激活，可能會導致逆變器四分之一的級聯故障。後來的發明 IGBT 就不再受這種故障模式的影響。 IGBT 通常出現在無法並聯足夠 MOSFET 電晶體的大電流機器中。
開關模式拓樸稱為雙晶體管離線正激轉換器。雖然更輕、更強大，但一些逆變器等離子切割機，尤其是那些沒有功率因數校正的切割機，無法通過發電機運行（這意味著逆變器單元的製造商禁止這樣做；它僅適用於小型、輕型便攜式發電機）。然而，較新的型號具有內部電路，允許沒有功率因數校正的裝置在輕型發電機上運行。
一些CNC等離子切割機製造商製造CNC切割工作台，有些將切割機內建於切割工作台中。CNC工作台讓電腦控制割炬頭，產生乾淨、鋒利的切割。現代數控等離子設備能夠對厚材料進行多軸切割，從而可以實現其他方式無法實現的複雜焊接。對於較薄的材料，數控等離子切割正在逐漸被雷射切割所取代，這主要是由於雷射切割機具有卓越的孔切割能力。
數控等離子切割機的專門用途是暖通空調產業。軟體處理管道系統的訊息，並創建待等離子割炬在切割工作台上切割的平面圖案。自 1980 世紀 年代初推出以來，這項技術大大提高了產業的生產力。
數控等離子切割機有什麼用途？
等離子切割機是一種常用的金屬切割工具，具有良好的功能。手持式等離子切割機是快速切割板材、金屬板、帶材、螺栓、管道等的絕佳工具。去除有缺陷的焊接。手持式等離子切割機通常用於從板材上切割微小形狀，但對於許多金屬製造來說，不可能獲得足夠的半精度或邊緣質量。這就是CNC等離子切割機至關重要的原因。
CNC等離子切割機是配備等離子割炬的機器，它可以按照電腦控制的路徑移動割炬。 “CNC”指的是“電腦數控”，這意味著使用電腦根據程式中的數字代碼來控制機器的運動。
數控等離子切割機也用於許多車間來製造裝飾金屬製品。例如，商業和住宅標誌、牆壁藝術、地址標誌和戶外花園藝術。
數控等離子切割機與手持式等離子切割機
數控等離子切割機通常使用與手持切割應用不同類型的等離子系統，該系統專門為「機械化」切割而不是手持切割而設計。數控等離子切割機使用可由機器攜帶的直管割炬，並具有可由CNC自動控制的某種類型的介面。有一些入門級機器可以攜帶專為手持切割而設計的割炬，例如 PlasmaCAM 機器。但任何專為嚴格製造或製造而設計的機器都將使用機械化火炬和等離子系統。
數控等離子切割機零件
CNC也是專為工具機設計的副學士學位實際控制器，具有專有的介面面板和專門設計的管理控制台，如 Fanuc、Allen-Bradley 或 Seimens 控制器。或者它很可能就像一台基於 Windows 的筆記型電腦運行特殊的軟體包程式一樣簡單，並透過 LAN 連接埠與機器磁碟機一起操作。一些入門級機器、HVAC 機器，甚至一些精密組合機器都使用筆記型電腦或個人電腦作為控制器。
為了從板材上切割零件，割炬的運動由CNC控制。一個區域程序，有時只是一個帶有“M代碼”和“G代碼”的計算機文件，描述了一半的輪廓，並一次顯示割炬的打開和關閉。半個程式有時是由稱為「後處理器」的程式包塊創建的，這可能會從 CAD 檔案中獲取純數學區域，並將其轉換為 M 代碼和 G 代碼， CNC可以瀏覽。
數控等離子切割機還需要一個驅動系統，由驅動放大器、馬達、編碼器和電纜組成。至少有 2 個電機，一台用於座標軸，一台用於座標軸。每個馬達都有一個驅動電子設備，它從CNC獲取低功率訊號，並將其轉換為更高功率的訊號來操縱馬達。每個軸都包含一個回饋機制，有時是聯合程度編碼器，它會產生一個數位訊號，指示軸的捕獲方式。電纜將設備從電子設備連接到電機，並將位置訊號從編碼器傳送回 CNC。
CNC讀取半個程序，然後將訊號輸出到機器的驅動系統，該系統以編程的速度在所需方向上移動割炬。CNC讀取編碼器回饋並對驅動訊號進行相應修正，以將割炬動作保持在程式路徑上。CNC和驅動系統內的所有實體裝置的工作和通訊速度都非常快，通常每隔幾毫秒測量一次並更改位置資料。這使得機器運動足夠流暢和正確，從而為等離子切割部件提供流暢、筆直、一致的邊緣質量和精確的半尺寸。
CNC等離子系統可以具有某種類型的“I/O 系統”，即處理輸入和輸出的副電氣系統。然而，CNC通常會在可接受的時間激活等離子體，例如透過打開關閉繼電器的副輸出。CNC使用輸入來掌握等離子弧啟動後的情況，並準備好進行操作。這些是所需的最重要的基本輸入和輸出，但顯然通常還有更多。
通常還會添加許多替代子系統和選項，例如電弧電壓 H8 管理系統、等離子斜角系統、整合式等離子管理系統等。但是，上面描述的CNC等離子切割機的基本原理對於所有此類機器（從最簡單到最複雜）都是通用的。
近年來又有了更大的發展。傳統上，機器的切割工作台是水平的，但現在可以使用垂直數控等離子切割機，佔地面積更小，靈活性更高，安全性最佳，操作速度更快。
