Bílá kniha 80784G 0. revize listopad 2012

Technika pohyblivého propálení Plazmové řezací systémy HPR400XD™ a HPR800XD™ Bílá kniha 80784G – 0. revize – listopad 2012

Hypertherm, Inc. Etna Road, P.O. Box 5010 Hanover, NH 03755 USA 603-643-3441 Tel (Main Office) 603-643-5352 Fax (All Departments) [email protected] (Main Office Email) 800-643-9878 Tel (Technical Service) [email protected] (Technical Service Email) 800-737-2978 Tel (Customer Service) [email protected] (Customer Service Email) 866-643-7711 Tel (Return Materials Authorization) 877-371-2876 Fax (Return Materials Authorization) [email protected] (RMA email) Hypertherm Plasmatechnik GmbH Technologiepark Hanau Rodenbacher Chaussee 6 D-63457 Hanau-Wolfgang, Deutschland 49 6181 58 2100 Tel 49 6181 58 2134 Fax 49 6181 58 2123 (Technical Service) Hypertherm (S) Pte Ltd. 82 Genting Lane Media Centre Annexe Block #A01-01 Singapore 349567, Republic of Singapore 65 6841 2489 Tel 65 6841 2490 Fax 65 6841 2489 (Technical Service) Hypertherm (Shanghai) Trading Co., Ltd. Unit 301, South Building 495 ShangZhong Road Shanghai, 200231 PR China 86-21-60740003 Tel 86-21-60740393 Fax

Hypertherm Europe B.V. Vaartveld 9 4704 SE Roosendaal, Nederland 31 165 596907 Tel 31 165 596901 Fax 31 165 596908 Tel (Marketing) 31 165 596900 Tel (Technical Service) 00 800 4973 7843 Tel (Technical Service) Hypertherm Japan Ltd. Level 9, Edobori Center Building 2-1-1 Edobori, Nishi-ku Osaka 550-0002 Japan 81 6 6225 1183 Tel 81 6 6225 1184 Fax Hypertherm Brasil Ltda. Rua Bras Cubas, 231 – Jardim Maia Guarulhos, SP - Brasil CEP 07115-030 55 11 2409 2636 Tel 55 11 2408 0462 Fax Hypertherm México, S.A. de C.V. Avenida Toluca No. 444, Anexo 1, Colonia Olivar de los Padres Delegación Álvaro Obregón México, D.F. C.P. 01780 52 55 5681 8109 Tel 52 55 5683 2127 Fax Hypertherm Korea Branch #3904 Centum Leaders Mark B/D, 1514 Woo-dong, Haeundae-gu, Busan Korea, 612-889 82 51 747 0358 Tel 82 51 701 0358 Fax

© 2012 Hypertherm, Inc. Všechna práva vyhrazena. HPR400XD, HPR800XD, PowerPierce, EDGE Pro, Phoenix, Sensor THC, ArcGlide THC, ProNest a Hypertherm jsou ochranné známky společnosti Hypertherm, Inc. a mohou být registrovány ve Spojených státech a/nebo jiných zemích. Všechny ostatní ochranné známky jsou majetkem příslušných vlastníků.

Technika pohyblivého propálení

Technika pohyblivého propálení (nerezová ocel až do tloušťky 100 mm) Kapacitu propálení lze zvýšit při použití techniky známé jako „pohyblivé propálení“. Tato technika v kombinaci s technologií PowerPierce® umožnila zvýšení kapacity propálení nerezové oceli pro HPR800XD až na tloušťku 100 mm a pro HPR400XD na tloušťku 75 mm. Zvedák hořáku musí mít schopnost použít výšku přenosu, propalovací výšku a nastavení řezné výšky společně se zpožděním řezné výšky a automatického řízení napětí (AVC). Řezací stůl a ovladač musí umožňovat v průběhu přesunu pohyb. Ovladač Hypertherm’s EDGE® Pro (se softwarem Phoenix® 9.72 nebo pozdější verzí), zvedák Sensor™ THC nebo zdvihák ArcGlide®, a software pro automatické seskupování tvarů ProNest® podporují tuto techniku s danými parametry. Poznámka: Materiály použité při zpracování této bílé knihy vycházejí z amerických běžných jednotek (palce). Pro snadnější orientaci se uvádějí metrické převody.

Základní popis Pohyblivé propálení (známé také jako běžící propálení nebo propálení za letu) je technika, kterou již obsluhy plazmy roky využívají k tomu, aby plazmové systémy pronikly do tlustých kovů bez nutnosti použít další operace jako například vrtání. Metoda pohyblivého propálení zde popsaná využívá synchronizace polohování zvedáku hořáku, pohybu stolu a náběhu plazmového proudu k dosažení relativně krátkého nájezdu, který směruje roztavený kov na stranu a pryč od hořáku. Zároveň udržuje hořák co nejdále od roztaveného kovu a udržuje takové napětí na oblouku, které lze zajistit pomocí napájecího zdroje HPRXD. Základní proces kombinuje pohyb během propálení tak, aby došlo k vytvoření žlábku v tlustém kovu, kterého lze potom využít pro odvod roztaveného kovu pryč z prohlubující se „štěrbiny“. Roztavený kov se vede na bok hořáku v opačném směru, než je pohyb stolu a většina se ho ukládá na horní straně tlustého kovu. Jakmile oblouk proniká tlustým kovem, lze k řezání použít standardní nastavení. Poznámka: Chemické vlastnosti různých materiálů mohou nepříznivě ovlivňovat výkon propálení systému. Nastavení pohyblivého propálení podrobně popsané v tomto dokumentu bylo vyvinuto s využitím nerezové oceli 304L.

Omezení a vybavení a bezpečnostní rizika Při použití této techniky vzniká roztavený kov ve tvaru „kohoutího ocasu“ a horké plyny, které mohou způsobit poranění osob, požár a poškodit zařízení, pokud nebudou přijata odpovídající bezpečnostní opatření. Možná bude nutné, abyste použili chrániče na ochranu obsluhy a zabránili styku roztaveného kovu s jakýmikoliv hořlavými materiály (hořlavé materiály je třeba držet mimo dosah řezání plazmou). Směr pohyblivého propálení by měl být plánován tak, aby roztavený kov nebyl směrován na zvedák, portálové řezací zařízení, blízké hořáky, ovladač a jiné citlivé části. Poznámka: Parametry pohyblivého propálení v tomto dokumentu byly vyvinuty za použití pouze lineárního pohybu. Roztavený kov, který se kumuluje na tlustém kovu, může ovlivnit následující řeznou dráhu. Může být tedy nutné buď pečlivě řeznou dráhu naplánovat tak, aby nedocházelo k hromadění strusky, nebo řezný proces přerušit (poté co oblouk pronikl tlustým kovem) a nahromaděnou strusku z plechu odstranit.

Sekvencování pohybu zvedáku a stolu Během pohyblivého propálení se jak výška hořáku tak pohyb stolu simultánně kontrolují, aby došlo k optimalizaci výkonu propálení tlustého kovu. Podrobné údaje pro typické propálení jsou uvedeny v následujícím „Sekvence pohybu zvedáku“ a „Sekvence pohybu stolu“ oddílech.

Bílá kniha 80784G 0. revize

1

Technika pohyblivého propálení Sekvence pohybu zvedáku Viz ilustrace následující sekvenceObrázek 1. 1. Provede se IHS (initial height sensing) – sledování zapalovací výšky a hořák je umístěn do výšky přesunu. 2. Hořák je spuštěn a přesouvá se k obrobku; začíná náběh proudu. 3. Po přesunu se hořák rychle posune do propalovací výšky a dojde k pohybu stolu první rychlostí naprogramovanou pomocí vloženého „F” kódu. (Viz „Sekvence pohybu stolu“ na stránce 4.) 4. Hořák se udržuje v propalovací výšce dokud nevypršízpoždění pohybu (procento celkového propalovacího zpoždění). 5. Když uplyne zpoždění pohybu , hořák se posune do koncové propalovací výšky. Tento posun je načasován tak, aby k němu došlo v koncové výšce, kdy uplynulo propalovací zpoždění. 6. Hořák zůstane v v koncové propalovací výšce po dobu zpoždění řezné výšky. Po uplynutí zpoždění řezné výšky se hořák posune do řezné výšky a v této výšce zůstane dokud neuplyne zpoždění AVC (kontrola napětí na oblouku) při pohyblivém propálení (MP). 7.

Když uplyne zpoždění AVC při MP, spustí se ovládání napětí na oblouku.

8. Vyřezání obrysů dílu je dokončeno.

2



Výška hořáku

15

17

13 16 14 18

Čas

Obrázek 1 – Časový diagram výšky hořáku při pohyblivém propálení Propalovací výška

AVC začne, když uplyne zpoždění AVC při MP před začátkem řezu

Koncová propalovací výška

Posun na výšku přenosu

Výška přenosu

Propalovací zpoždění

Řezná výška

13

Zpoždění pohybu

Snímání počáteční výšky

14

Posun na propalovací výšku

Přenos oblouku, začíná pohyb, průtok ochranného plynu se přepne z předfuku plynu do pracovního průtoku (je-li předfuk plynu nižší než pracovní průtok)

15

Zpoždění řezné výšky

Hořák se začne snižovat na koncovou propalovací výšku

16

Oblouk proniká do tlustého kovu v této oblasti

Hořák dosáhne koncové propalovací výšky, jakmile uplyne propalovací zpoždění

17

Zpoždění AVC MP

Hořák se sníží do řezné výšky, jakmile uplyne zpoždění řezné výšky

18

Posun na řeznou výšku


3

Technika pohyblivého propálení Sekvence pohybu stolu Viz ilustrace následující sekvenceObrázek 2. 1. Po přesunu začíná první část pohybu stolu při vysoké drážkovací rychlosti (první „F“ kód) po takovou požadovanou dobu, nutnou k tomu, aby se vytvořil odvodný kanálek (nebo žlábek). 2. Druhá část pohybu stolu začíná při střední rychlosti (druhý „F“ kód) a probíhá po dobu nutnou k tomu, aby došlo k penetraci tlustého kovu. 3. Třetí část pohybu stolu začíná při naprogramované řezné rychlosti. Zbytek řezu je proveden při této rychlosti (třetí „F“ kód). 4. Nakonec se dokončí vyřezání obrysů dílu. Rychlost posuvu

13

Čas

Obrázek 2 – Časový diagram pohybu stolu při pohyblivém propálení Drážkovací rychlost

Hořák se sníží do řezné výšky, jakmile uplyne zpoždění řezné výšky

Řezná rychlost

AVC začne, když uplyne zpoždění AVC při MP před začátkem řezu

Pomalý pohyb nebo střední rychlost

Vytvoří odtokový žlábek

Snímání počáteční výšky

Penetrace tlustého kovu pokračuje zatímco roztavený kov je odváděn pomocí žlábku

Přenos oblouku, začíná pohyb, průtok ochranného plynu se přepne z předfuku plynu do pracovního průtoku (je-li předfuk plynu nižší než pracovní průtok)

Oblouk proniká do tlustého kovu v této oblasti

Hořák se začne snižovat na koncovou propalovací výšku

13

Přesun na řeznou rychlost zatímco oblouk proniká do tlustého kovu

Hořák dosáhne koncové propalovací výšky, jakmile uplyne propalovací zpoždění

4


Technika pohyblivého propálení Parametry vestavěného programu dílů Pokud používáte ovladač EDGE Pro, použijte následující výčet parametrů k ovládání sekvence pohyblivého propálení (MP). Tabulka 1: Parametry vestavěného programu dílů pro pohyblivé propálení Název parametru

Kód vestavěného programu

Popis

Posuv při MP #1 – rychlé drážkování

F45 G01 X0 Y1

Rychlost = 1143 mm/m Pohyb 25 mm, osa Y

Posuv při MP #2 – střední

F20 G01 X0 Y0.5


Posuv při MP #3 – řezná rychlost

F10 G01 X0 Y2.5


Faktor výšky přenosu

G59 V604 F300

Výška přenosu = 300 % řezné výšky

Propalovací zpoždění

G59 V601 F8.0

Celkové propalovací zpoždění = 8,0 sekund

Zpoždění pohybu (zvedák)

G59 V610 F50

Procentuální zpoždění pohybu = 50 % propalovacího zpoždění

Faktor propalovací výšky

G59 V602 F500

Propalovací výška = 500 % řezné výšky

Faktor koncové propalovací výšky

G59 V611 F250

Koncová propalovací výška = 250 % řezné výšky

Zpoždění řezné výšky

G59 V605 F3.0

Zpoždění řezné výšky = 3,0 sekund

Řezná výška

G59 V603 F0.25

Řezná výška = 6 mm

Zpoždění AVC MP

M51T15

Zpoždění AVC MP = 4 sekundy (hodnota M51T je součet zpoždění AVC MP, zpoždění řezné výšky a propalovacího zpoždění)

Parametry pohyblivého propálení nerezové oceli Následující tabulky obsahují parametry pohyblivého propálení (v metrických jednotkách), které byly navrženy pro propálení nerezové oceli do tloušťky 100 mm.


5

Tloušťka (mm) Rychlost 1 (mm/m) Rychlost 2 (mm/m) Rychlost 3 (mm/m) Část 1 (mm) Část 2 (mm) Část 3 (mm) Faktor výšky přenosu (% výšky řezu) Propalovací zpoždění (sekundy) Procentuální zpoždění posunutí (% zpoždění propálení) Faktor propalovací výšky (% výšky řezu) Konec propálení Faktor výšky (% výšky řezu) Zpoždění řezné výšky (sekundy) Výška řezu (mm) Zpoždění AVC MP (sekundy)

Bílá kniha 80784G 0. revize Proces

Proces

Tloušťka (palce) Rychlost 1 (palec/min) Rychlost 2 (palec/min) Rychlost 3 (palec/min) Část 1 (palce) Část 2 (palce) Část 3 (palce) Faktor výšky přenosu (% výšky řezu) Propalovací zpoždění (sekundy) Procentuální zpoždění posunutí (% zpoždění propálení) Faktor propalovací výšky (% výšky řezu) Konec propálení Faktor výšky (% výšky řezu) Zpoždění řezné výšky (sekundy) Výška řezu (palce) Zpoždění AVC MP (sekundy)

800 A H35/N2 4 40 6 11 2 1 1.5 150 6 50 475 275 8 0.5 2

400 A H35-N2/N2 3 45 20 10 0.998 0.417 2.5 300 8 50 500 250 3 0.25 4

400 A H35-N2/N2 2 45 15 20 0.75 0.417 1.5 300 4.8 50 500 250 0.5 0.25 5.7

Tabulka 3: Parametry pohyblivého propálení (MP) tlusté nerezové oceli – metrické jednotky

800 A H35/N2 100 1016 152 279 50,8 25,4 38,1 150 6 50 475 275 8 12,7 2

400 A H35-N2/N2 75 1143 508 254 25,3 10,6 63,5 300 8 50 500 250 3 6,4 4

400 A H35-N2/N2 50 1143 381 508 19,1 10,6 38,1 300 4,8 50 500 250 0,5 6,4 5,7


6 Tabulka 2: Parametry pohyblivého propálení (MP) tlusté nerezové oceli – anglosaské jednotky

Technika pohyblivého propálení Příklad kódu EDGE Pro pro 400 A – nerezová ocel 75 mm Následující příklad kódu z CNC Hypertherm EDGE Pro předpokládá použití běžných amerických jednotek (palců) a jeho cílem je poskytnout příklad kódů, které je možné použít při pohyblivém propálení tlustého kovu z nerezové oceli 75 mm při 400 A. G99 X1 Y180 I0 J0 G20

(zvolte anglické jednotky [palce])

G91

(přírůstkový programovací režim)

G43X0.265

(hodnota řezné spáry = 0,265 palců)

G41

(umožňuje kompenzaci levé řezné spáry)

G59 V502 F35

(plazmový hořák/typ spotřebního dílu)

G59 V503 F2

(typ materiálu)

G59 V504 F400

(aktuální nastavení)

G59 V505 F23

(typ plazmového / ochranného plynu)

G59 V507 F58

(tloušťka materiálu)

G59 V600 F202

(napětí na oblouku)

G59 V601 F8

(propalovací zpoždění)

G59 V602 F500

(faktor propalovací výšky)

G59 V603 F0.25

(řezná výška)

G59 V604 F300

(faktor výšky přenosu)

G59 V605 F3

(zpoždění řezné výšky)

G59 V610 F50

(procentuální zpoždění pohybu = 50 %)

G59 V611 F250

(koncová propalovací výška = 250 %)

M07

(spuštění plazmy)

M51T15

(zpoždění AVC MP = 4) (součet propalovacího zpoždění, zpoždění řezné výšky a zpoždění AVC)

F45

(drážkovací rychlost)

G01 X0 Y.9975

(lineární pohyb)

F20

(pomalý pohyb)

G01 X0 Y.4166

(lineární pohyb)

F10

(řezná rychlost)

G01 X0 Y2.5

(lineární pohyb)

M08

(stop plazmy)

G40

(vypnutí kompenzace řezné spáry)

M02

(konec programu)


7

Bílá kniha 80784G 0. revize listopad 2012

Recommend Documents