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The smart factory and e-services move into the plasma world

2018 was the year in which users were able to experience the first industry 4.0-compatible power sources enabling process communication via EtherCAT or other interfaces. They allow the power source to communicate with the lead machine and other production components, provided that these are equipped with suitable interfaces and software. The dashboard offers a user interface for monitoring and diagnosing existing power sources or networking between the power source and the extraction technology, for example. This enables automatic valve control to be activated, which contributes to a reduction in energy costs.

The manufacturer of such systems can also perform update and diagnostic tasks remotely via a VPN connection. The new features are aimed at fostering networking and automation in production and increasing machine availability. In addition, the user is provided with terminal-independent tools for visualisation, operator support and troubleshooting.

Work is also underway on solutions for existing systems. The advantages of digitisation, networking and operation can thus be exploited for existing power sources.

 

2018 was the year in which I4.0 also arrived in plasma cutting

This area of networking and digitisation of power sources and burners with other production aggregates or upstream/downstream processes has the greatest development potential, with a high utility value and a multitude of new ideas and business fields. Companies can tap into these benefits when they embark on an Industry 4.0 journey. We are certain that by 2019, virtually no outdated technology will be available on the market. The appeal of keeping track of your production costs and performance data at all times and being able to control your productivity much more efficiently than ever before is simply too attractive.

Preventive maintenance, which is possible with the new systems, also offers the incentive of preventing malfunctions early on and eliminating breakdowns at the eleventh hour.  

Obviously, machines and systems will become more expensive as a result of the built-in sensor technology, digitisation, interfaces and evaluation electronics. Nevertheless, the customer now has the choice and can reap the numerous benefits of digitisation by investing in I4.0. 

  

Performance data and expansion stages of plasma power sources in 2018

The modular design of some plasma power sources leads to greater flexibility by allowing the cutting performance to be expanded as required – and thus adapted to growing requirements.

With new developments, one power supply manufacturer aims to reduce noise pollution and has already been able to decrease noise by up to 15dB(A) at certain cutting currents when cutting structural steel. This nearly halves the noise perceived by the human ear and ensures a much more pleasant environment during cutting operations.

Another manufacturer supplies plasma power sources that integrate several technologies designed to deliver a high cutting quality, particularly when cutting stainless steel, non-alloy steel and aluminium. Manufacturers have also integrated positive developments with regard to the service life of the wear parts, thereby ensuring lower cutting prices. Wear parts are particularly affected when the current is ramped down – although modern electronic controllers can reduce these adverse effects.

 

We continue to distinguish between hand tools and machine burners. The plasma power sources suitable for machines generally have a 100% duty cycle, which is achieved by appropriate oversizing and cooling of the power sources. For their part, hand-held plasma power sources are compact, lightweight and transportable, and therefore normally have a lower duty cycle of 60%, for example.

The market offers mechanised power sources for machine operation with a cutting current of up to 1,600 amperes in the conventional range and up to 300/440 amperes in precision cutting systems for high-quality cuttings.

The plasma burner cutting performance in the quality range reaches material thicknesses of up to 50/60 mm, or thicknesses of 80 to 100 mm in cross-cut quality.

The cutting performance in the normal plasma range can reach material thicknesses of up to 160 mm.

For years, there has been no need and therefore no significant market for plasma cutting with larger material thicknesses. Although material thicknesses of up to 1,500 mm are cut in the unalloyed structural steel sector, this is normally a job for autogenous flame cutting.

If you would like to find out what the future may look like for plasma cutting, we recommend the report on the following page: Quo vadis plasma... (only in German language)

You will find informations about us ... 

Plasmaschneiden

Streiflichter zum aktuellen Stand der Technik

Smart Factory und eServices ziehen in die Plasmawelt ein

Plasmazuschnitt in 1.4301
Plasmazuschnitt in 1.4301

 

2018 ist das Jahr in welchem Anwender die ersten Industrie 4.0 tauglichen Stromquellen erleben können, die via EtherCAT oder andere Schnittstellen eine Prozesskommunikation ermöglichen. Sie erlauben eine Kommunikation der Stromquelle mit der Führungsmaschine und weiteren Komponenten der Fertigung, sofern diese über entsprechende Schnittstellen und Software verfügen. Das Dashboard verfügt über eine Bedienoberfläche für das Monitoring und die Diagnose bestehender Stromquellen oder die Vernetzung zwischen Stromquelle und beispielsweise der Absaugtechnik, so dass eine automatische Klappensteuerung angesteuert werden kann, was zu einer Reduzierung der Energiekosten beitragen soll.

Auch Update- und Diagnose-Aufgaben können durch den Hersteller derartiger Anlagen als Remote Service über eine VPN-Verbindung durchgeführt werden. Dabei zielen die neuen Features auf die Vernetzung und Automatisierung in der Produktion und die Erhöhung der Maschinenverfügbarkeit. Für den Anwender werden darüber hinaus Endgeräte unabhängige Tools für die Visualisierung, Bedienerunterstützung und Fehlerhilfe zur Verfügung gestellt.

Auch wird an Lösungen für Bestandsanlagen gearbeitet. Die Vorteile der Digitalisierung, Vernetzung und Bedienung sollen damit auch für vorhandene Stromquellen nutzbar werden.

 

2018 ist das Jahr in dem I4.0 auch im Plasmaschneiden angekommen ist

Auf diesem Gebiet der Vernetzung und der Digitalisierung von Stromquellen und Brennern mit weiteren Aggregaten einer Fertigung oder vor- oder nachgelagerten Prozessen ergibt das größte Entwicklungspotential, mit einem hohen Nutzwert und einer Menge an neuen Ideen und Geschäftsfeldern, die sich Unternehmen erschliessen, wenn sie sich auf die Industrie 4.0 Reise einlassen. Wir sind sicher, dass ab 2019 kaum noch veraltete Technologie verkauft werden wird, zu groß ist der Reiz jederzeit über die Kosten und Leistungsdaten seiner Fertigung im Bilde zu sein, seine Produktivität viel effizienter steuern zu können, als dies jemals möglich war. 

Auch eine vorbeugende Wartung, die mit den neuen Systemen möglich ist, bietet den Reiz vor Störungen rechtzeitig bewahrt zu werden und nicht in der Rushhour vom Ausfall heimgesucht zu werden.  

Dass Maschinen und Anlagen aufgrund der eingebauten Sensorik, Digitalisierung, Schnittstellen und Auswerteelektronik zwangsweise teurer werden müssen, liegt nahe. Dennoch, der Kunde hat nun die Wahl und kann sich durch Investition in I4.0 die Vorteile der Digitalisierung erschliessen. 

 

 

Leistungsdaten und Ausbaustufen von Plasmastromquellen 2018

Doppel-Plasmabrenner mit Präzisionsplasmaschneidkopf
Doppel-Plasmabrenner mit Präzisionsplasmaschneidkopf

Die modulare Bauweise einiger Plasmastromquellen erlaubt eine Erhöhung der Flexibilität, indem sich die Schneidleistung je nach Bedarf operativ auch nachträglich erweitern lässt und somit an wachsende Bedürfnisse adaptieren lässt.

Ein Stromquellenhersteller zielt mit seinen Neuentwicklungen darauf, eine Reduktion der Lärmbelästigung zu erreichen und ist bereits in der Lage bei bestimmten Schneidströmen beim Schneiden von Baustahl den Lärm um bis zu 15dB(A) zu reduzieren, was das menschliche Ohr als nahezu Halbierung des Lärms wahrnimmt und für eine wesentlich angenehmere Umgebung im Schneidbetrieb sorgt.

Ein anderer Hersteller liefert Plasmastromquellen, in denen mehrere Technologien integriert wurden und die sich besonders im Schneiden von Edelstahl, nicht legiertem Stahl und Aluminium durch Erzielung hoher Schnittqualität auszeichnen soll.
Auch an den Standzeiten der Verschleißteile haben die Hersteller positive Entwicklungen vollzogen und somit für günstigere Schnittpreise gesorgt. Besonders beim Herunterfahren (engl. "ramping down") des Stromes werden die Verschleißteile in Mitleidenschaft gezogen - neuartige elektronische Regelungen reduzieren diese negativen Auswirkungen.

 

Nach wie vor unterscheiden wir Handgeräte und Maschinenbrenner. Die maschinentauglichen Plasmastromquellen besitzen in der Regel 100% Einschaltdauer, was durch eine angemessene Überdimensionierung und Kühlung der Stromquellen erreicht wird. Während die handgeführten Plasmastromquellen kompakt, leicht und transportabel aufgebaut sind und daher in der Regel eine geringere Einschaltdauer von beispielsweise 60% ED besitzen.

Der Markt bietet mechanisierte Stromquellen für den Maschinenbetrieb mit bis zu 1.600 Ampere Schneidstrom im konventionellen Bereich und Präzisionsschneidanlagen bis 300 A / 440 A für qualitativ anspruchsvolle Zuschnitte.

Die Schneidleistung des Plasmabrenners im Qualitätsbereich reicht bis 50/60 mm Materialdicke beziehungsweise 80 bis 100 mm Dicke in Trennschnittqualität.

Die Schneidleistung im Normalplasmabereich reicht bis 160 mm Materialdicke. 

Die zur Verfügung stehenden Plasmastromstärken decken den Markt hinsichtlich seiner Erfordernisse für Schneiddicken weitestgehend ab. Während hingegen im unlegierten Baustahlbereich durchaus Materialdicken bis 1.500 mm zu schneiden sind, doch dieses Metier obliegt dem autogenen Brennschneidverfahren. 

Wenn Sie wissen wollen, wie die Zukunft für das Plasmaschneiden aussehen könnte, empfehlen wir Ihnen den Bericht auf der Folgeseite: Quo vadis Plasma ...

 

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