Bílá kniha 80784G 0. revize listopad 2012

Transkript

1 Plazmové řezací systémy HPR400XD a HPR800XD Bílá kniha 80784G 0. revize listopad 2012

2 Hypertherm, Inc. Etna Road, P.O. Box 5010 Hanover, NH USA Tel (Main Office) Fax (All Departments) (Main Office ) Tel (Technical Service) (Technical Service ) Tel (Customer Service) (Customer Service ) Tel (Return Materials Authorization) Fax (Return Materials Authorization) (RMA ) Hypertherm Plasmatechnik GmbH Technologiepark Hanau Rodenbacher Chaussee 6 D Hanau-Wolfgang, Deutschland Tel Fax (Technical Service) Hypertherm (S) Pte Ltd. 82 Genting Lane Media Centre Annexe Block #A01-01 Singapore , Republic of Singapore Tel Fax (Technical Service) Hypertherm (Shanghai) Trading Co., Ltd. Unit 301, South Building 495 ShangZhong Road Shanghai, PR China Tel Fax Hypertherm Europe B.V. Vaartveld SE Roosendaal, Nederland Tel Fax Tel (Marketing) Tel (Technical Service) Tel (Technical Service) Hypertherm Japan Ltd. Level 9, Edobori Center Building Edobori, Nishi-ku Osaka Japan Tel Fax Hypertherm Brasil Ltda. Rua Bras Cubas, 231 Jardim Maia Guarulhos, SP - Brasil CEP Tel 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 Tel Fax Hypertherm Korea Branch #3904 Centum Leaders Mark B/D, 1514 Woo-dong, Haeundae-gu, Busan Korea, Tel 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.

3 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. 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

4 Sekvence pohybu zvedáku Viz ilustrace následující sekvenceobrázek 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 Bílá kniha 80784G 0. revize

5 Výška hořáku Čas Obrázek 1 Časový diagram výšky hořáku při pohyblivém propálení Propalovací výška Koncová propalovací výška Výška přenosu Řezná výška Snímání počáteční výšky Přenos oblouku, začíná pohyb, průtok ochranného plynu se přepne z předfuku plynu do pracovního průtoku (je-li předfuk plynu nižší než pracovní průtok) Hořák se začne snižovat na koncovou propalovací výšku Hořák dosáhne koncové propalovací výšky, jakmile uplyne propalovací zpoždění Hořák se sníží do řezné výšky, jakmile uplyne zpoždění řezné výšky AVC začne, když uplyne zpoždění AVC při MP před začátkem řezu Posun na výšku přenosu Propalovací zpoždění Zpoždění pohybu Posun na propalovací výšku Zpoždění řezné výšky Oblouk proniká do tlustého kovu v této oblasti Zpoždění AVC MP Posun na řeznou výšku Bílá kniha 80784G 0. revize 3

6 Sekvence pohybu stolu Viz ilustrace následující sekvenceobrázek 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 Řezná rychlost Pomalý pohyb nebo střední rychlost Snímání počáteční výšky Přenos oblouku, začíná pohyb, průtok ochranného plynu se přepne z předfuku plynu do pracovního průtoku (je-li předfuk plynu nižší než pracovní průtok) Hořák se začne snižovat na koncovou propalovací výšku Hořák dosáhne koncové propalovací výšky, jakmile uplyne propalovací zpoždění 13 Hořák se sníží do řezné výšky, jakmile uplyne zpoždění řezné výšky AVC začne, když uplyne zpoždění AVC při MP před začátkem řezu Vytvoří odtokový žlábek Penetrace tlustého kovu pokračuje zatímco roztavený kov je odváděn pomocí žlábku Oblouk proniká do tlustého kovu v této oblasti Přesun na řeznou rychlost zatímco oblouk proniká do tlustého kovu 4 Bílá kniha 80784G 0. revize

7 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 Posuv při MP #2 střední Posuv při MP #3 řezná rychlost F45 G01 X0 Y1 F20 G01 X0 Y0.5 F10 G01 X0 Y2.5 Rychlost = 1143 mm/m Pohyb 25 mm, osa Y Rychlost = 508 mm/m Pohyb 13 mm, osa Y Rychlost = 254 mm/m Pohyb 65 mm, osa Y 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. Bílá kniha 80784G 0. revize 5

8 Tabulka 2: Parametry pohyblivého propálení (MP) tlusté nerezové oceli anglosaské jednotky Proces Tloušťka Rychlost 1 (palec/min) Rychlost 2 (palec/min) Rychlost 3 (palec/min) Část 1 Část 2 Část 3 Faktor výšky přenosu Propalovací zpoždění Procentuální zpoždění posunutí (% zpoždění propálení) Faktor propalovací výšky Konec propálení Faktor výšky Zpoždění řezné výšky Výška řezu Zpoždění AVC MP 800 A H35/N A H35-N2/N A H35-N2/N Tabulka 3: Parametry pohyblivého propálení (MP) tlusté nerezové oceli metrické jednotky Proces Tloušťka Rychlost 1 (mm/m) Rychlost 2 (mm/m) Rychlost 3 (mm/m) Část 1 Část 2 Část 3 Faktor výšky přenosu Propalovací zpoždění Procentuální zpoždění posunutí (% zpoždění propálení) Faktor propalovací výšky Konec propálení Faktor výšky Zpoždění řezné výšky Výška řezu Zpoždění AVC MP 800 A H35/N ,8 25,4 38, , A H35-N2/N ,3 10,6 63, , A H35-N2/N ,1 10,6 38, , ,5 6,4 5,7 6 Bílá kniha 80784G 0. revize

9 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 G91 G43X0.265 G41 G59 V502 F35 G59 V503 F2 G59 V504 F400 G59 V505 F23 G59 V507 F58 G59 V600 F202 G59 V601 F8 G59 V602 F500 G59 V603 F0.25 G59 V604 F300 G59 V605 F3 G59 V610 F50 G59 V611 F250 M07 M51T15 F45 G01 X0 Y.9975 F20 G01 X0 Y.4166 F10 G01 X0 Y2.5 M08 G40 M02 (zvolte anglické jednotky [palce]) (přírůstkový programovací režim) (hodnota řezné spáry = 0,265 palců) (umožňuje kompenzaci levé řezné spáry) (plazmový hořák/typ spotřebního dílu) (typ materiálu) (aktuální nastavení) (typ plazmového / ochranného plynu) (tloušťka materiálu) (napětí na oblouku) (propalovací zpoždění) (faktor propalovací výšky) (řezná výška) (faktor výšky přenosu) (zpoždění řezné výšky) (procentuální zpoždění pohybu = 50 %) (koncová propalovací výška = 250 %) (spuštění plazmy) (zpoždění AVC MP = 4) (součet propalovacího zpoždění, zpoždění řezné výšky a zpoždění AVC) (drážkovací rychlost) (lineární pohyb) (pomalý pohyb) (lineární pohyb) (řezná rychlost) (lineární pohyb) (stop plazmy) (vypnutí kompenzace řezné spáry) (konec programu) Bílá kniha 80784G 0. revize 7