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Sep 02, 2023

Mais conhecimento do processo, melhor corte plasma robótico

Integrar o corte plasma robótico requer mais do que anexar uma tocha no final

Integrar o corte a plasma robótico exige mais do que prender uma tocha na extremidade de um braço robótico. O conhecimento do processo de corte a plasma é fundamental. Hipertermia

Fabricantes de metal em todo o setor - em oficinas, máquinas pesadas, construção naval e aço estrutural - se esforçam para atender às exigentes expectativas de entrega e, ao mesmo tempo, exceder os requisitos de qualidade. Eles buscam continuamente reduções de custos, ao mesmo tempo em que lidam com a questão sempre presente de reter mão de obra qualificada. O negócio não é fácil.

Muitas dessas preocupações podem ser rastreadas até os processos manuais ainda predominantes na indústria, especialmente quando se trata da fabricação de formas complexas, como cabeças de vasos industriais, componentes estruturais curvos de aço e canos e tubos. Muitos fabricantes gastam de 25% a 50% de seu tempo de processamento em marcação manual, controle de qualidade e trocas, enquanto o tempo real de corte - geralmente realizado com oxicorte portátil ou cortadores de plasma - é de apenas 10% a 20%.

Além do tempo que esses processos manuais consomem, muitos desses cortes são feitos em locais, dimensões ou tolerâncias erradas, exigindo operações secundárias significativas, como retificação e retrabalho ou, pior ainda, materiais descartados. Muitas lojas gastam até 40% do tempo total de processamento dedicado a esse esforço e desperdício de baixo valor.

Tudo isso leva ao impulso da indústria em direção à automação. Uma oficina que automatizou uma operação de corte manual com maçarico para peças complexas de vários eixos implementou uma célula robótica de corte a plasma e, sem surpresa, obteve grandes benefícios. A operação eliminou o layout manual e um trabalho que levava cinco pessoas e seis horas para ser concluído agora era feito em apenas 18 minutos com o robô.

Embora os benefícios sejam óbvios, implementar o corte a plasma robótico exige mais do que apenas comprar um robô e instalar uma tocha de plasma. Se você está considerando o corte a plasma robótico, certifique-se de adotar uma abordagem holística que analise todo o fluxo de valor. Além disso, trabalhe com integradores de sistemas treinados pelo fabricante que conheçam e entendam a tecnologia de plasma, bem como os componentes e processos necessários do sistema para garantir que todos os requisitos sejam integrados ao projeto da célula.

Considere também o software, indiscutivelmente um dos componentes mais importantes de qualquer sistema robótico de corte a plasma. Se você investe em um sistema, mas o software é difícil de usar ou requer muita experiência para executar, ou você acha que leva muito tempo para adaptar o robô ao corte a plasma e ensinar um caminho de corte, você acabou de desperdiçou muito dinheiro.

Embora o software de simulação robótica seja comum, as células robóticas de corte a plasma eficazes utilizam software de programação de robôs off-line que automatizará a programação do caminho do robô, identificará e compensará colisões e integrará o conhecimento do processo de corte a plasma. Incorporar conhecimento profundo do processo de plasma é fundamental. Com esse software, automatizar até mesmo a mais complexa aplicação robótica de corte a plasma ficará muito mais fácil.

O corte a plasma de formas multiaxiais complexas exige geometrias de tocha exclusivas. Aplique uma geometria de tocha usada em uma aplicação XY típica (consulte a Figura 1) a uma forma complexa, como a cabeça de um vaso de pressão curvo, e você aumentará a probabilidade de colisões. Por esse motivo, uma tocha de ângulo agudo (com um design "pontudo") é mais adequada para o corte de forma robótica.

Uma tocha de ângulo agudo sozinha não pode evitar todos os tipos de colisões. Os programas de peça também devem incorporar alterações nas alturas de corte (isto é, a ponta da tocha deve manter uma folga da peça de trabalho) para evitar colisões (consulte a Figura 2).

Durante o corte, o gás plasma flui em um redemoinho para baixo do corpo da tocha até a ponta da tocha. Essa ação giratória permite que a força centrífuga puxe as partículas pesadas da coluna de gás para a periferia do orifício do bocal e proteja os componentes da tocha contra o fluxo de elétrons de alta temperatura. O plasma atinge uma temperatura de quase 20.000 C, e os componentes de cobre da tocha derretem a 1.100 C. Os consumíveis precisam de proteção, e essa camada isolada de partículas pesadas fornece isso.