Уобичајени проблеми са вентилима за мешање гаса и како их поправити

У ласерском сечењу, већина оператера троши значајан труд оптимизирајући ласерску снагу, брзину сечења и положај фокуса. Напротив, притисак гаса ретко добија исту пажњу док се проблеми не појаве. Издуване дупе, изгореле угле, прекомерни шлаци на дебљим секцијама и непостојан квалитет резања на сложеним контурама: то нису увек ласерски проблеми. Често су то проблеми са гасом, а прецизније, проблеми са притиском гаса који се не могу прилагодити ономе што пут резања заправо ради у датом милисекунди.

Традиционални одговор за помоћ у управљању гасом је био једноставан: ручни регулатор притиска, постављен једном, оставен сам. Или соленоидни вентил за укључивање/изгашањеотворен када сече, затворен када не. Ова решења су адекватна када је цео посао права линија кроз 2 мм нерђајућег челика. Они постају густог тела у тренутку када ваш пут сечења укључује пирс, оштри унутрашњи угао, микро-зглоб или прелаз са танког на дебљи материјал.

Пропорционални вентил потпуно мења логику. Уместо фиксног притиска на који се процес мора прилагодити, притисак гаса постаје динамичка променљива која прати процес сечења у реалном временунизак током пробивања како би се спречило избијање, висок током директних сечења како би се очистио резач, смањен у угловима како би се спречило Овај чланак објашњава како то ради механички, шта то значи за квалитет резања, и како је Рејсоар Серија ФРП/ФРИ/ФРВ испоручује га у пракси.

Зашто је фиксирана гасна пустоша компромис

Да би се разумело шта пропорционални вентил решава, потребно је прво схватити природу проблема.

У току типичног ласерског резања, захтев за притиском гаса се мења у свакој фази процеса:

Током пирсинга , ласер буши почетну рупу у стационарном положају. Топљина се брзо акумулише и унутрашњи притисак може да се повећа. Ако је притисак гаса за помоћ у овом тренутку превише висок, врући метал се насилно избацује, стварајући велику, неправилну отварање дупу која оштећује површину материјала и оставља грубу улазну тачку за следећи рез. Оптимални притисак пробијања је намерно низак, често од 30% до 50% притиска за сечење који се користи у правој траци. Чак и када се врши вишестепени кисеоник пирсинг на густијем угљенском челику, притисак гаса мора бити подешен у сегментима.

Приликом резања у правим линијама , пожељан је висок притисак гаса. Брзина сечења је на свом максимуму, резање је дуго и континуирано, а струја гаса мора ефикасно избацити топљен материјал са дна резања пре него што се поново учврсти у шлаке. Недостатан притисак овде значи шлака на дну ивицу, смањена ограничења брзине сечења или непуна проникност у дебљи секције.

Током оштрих углова и малих радијуса , резачка глава оштро успорава. Енергија по јединици дужине драматично се повећава. Ако притисак гаса остане на пуном нивоу сечења, вишак топлоте плус успорено пролазене изгоре геометрију угла - феномен који оператери називају "превишег спаљивања" или заобљакање угла. Смањење притиска гаса док глава успорава штити геометрију углова.

Током микро-уједињења и траке карактеристике , програмирана намера је да намерно остави тенку везу. Гас под великим притиском у погрешном тренутку може прерано да се пребрише.

Са ручним регулатором постављеним на фиксну вредност, изаберете једну компромисну тачку за све ове сценарије. Вриједност која спречава продирање ће доставити недовољан притисак за резање дебљине плоче. Вредност оптимизована за уклањање материјала у правој линији изгориће сваки угао. Типичан одговор на терену је ручно подешавање регулатора између карактеристикашто додаје интервенцију оператора, несагласност и успорава проток.

Пропорционални вентили контролисани ЦНЦ-ом решавају ово тако што притисак гаса чини програмираном оском процеса сечења, који реагује на инструкције о путу од контролера.

Шта пропорционални вентил заправо ради и како

Пропорционални вентил је електропневматички уређај који преводи континуирани електрични контролни сигнал у континуирано променљив излазни притисак. За разлику од соленоидног вентила, који има само два стања (отворено или затворено), пропорционални вентил може да подешава и држи било који притисак у свом опсегу рада и мења тај притисак глатко и брзо у одговору на мењајући командни сигнал.

Основни принцип укључује два независно контролисана вентила за катуле, један за улазни (набавни) проток и један за проток издувних гасова. Модулирањем релативног отварања обе катуле истовремено, вентил постиже брз, стабилан и понављајући циљни притисак без лова или превазилажења. Архитектура двоструког капијула је важна: омогућава вентулу да активно повећава и смањује притисак, уместо да се ослања на нижу струју притиска за смањење. То омогућава брзе прелазе притиска потребне када се резачка глава од правог сегмента улази у угао за делом секунде.

Улаз за управљање је обично аналогни сигнал 010 В, који се линеарно приказује опсегу притиска клапана. На 0 В, излаз је минималан; на 10 В, излаз је максималан. ЦНЦ контролер издаје команду за напон, а вентил реагује. За системе са захтевима за комуникацијом са аутобусом, интерфејси Профинет или ЕтерЦАТ омогућавају поставку притиска директно у програм за покрет ЦНЦ као параметарбез одвојеног аналогног жица, без неисправности калибрације.

Путење повратне информације затвара петљу: уграђени сензор притиска континуирано прати исходни притисак вентила и враћа га унутрашњој електронској контроли, која прилагођава положаје катуља како би одржала командну вредност. Ова контрола затвореног циклуса је оно што производи 1% ФС понављање које разликује пропорционални вентил од једноставног игленског вентила или ручног регулатора.

Динамички профил притиска: како изгледа у пракси

Са пропорционалним вентил интегрисан у ЦНЦ процес резања, типичан профил притиска за сложен део изгледа приближно овако:

• Пре-пирсинг : Рампе притиска гаса до ниске вредности пробоја (на пример, 24 бара за резање азота од 6 мм нерђајућег челика).
• Пирс завршен, прекидај почетак : Притисак се брзо прелази на пуну вредност сечења (на пример, 1216 бара) када се глава почне кретати.
• Прави сегменти : Натисак се одржава на вредности резања.
• Приближавање оштром углову : Како контролар открије зону успоравања, помоћна команда са Г-кодом истовремено пропорционално смањује притисак гаса.
• Излазак из угла : Натисак се враћа на резање вредности док се брзина опорави.
• Крај резања : Натисак пада на стајање, чишћење или нулу, у зависности од ситуације.

Цео овај профил се извршава без интервенције оператера. Једном је програмирана у рецепту процеса сечења за одређену комбинацију материјала и дебљине, а затим се понови идентично на сваком делу. Користи конзистенције су једнако важне као и користи квалитета: људска прилагођавање уводе варијабилност; програмирани пропорционални вентил не.

Серија РАјсоар ФРП / ФРИ / ФРВ: Архитектура производа

Линија производа за управљање гасом за ласерско сечење Рајсоар-а покрива три породице, од којих свака обрађује различите сценарије интеграције.

ФРП05 и ФРВ07 : Самостални пропорционални вентили

Ово су основни пропорционални контролисајући елементи, дизајнирани за инсталације у којима је околно кола клапана већ на месту или се граде на основу прилагођености.

У ФРП05 има дијаметар дугине од 5 mm и покрива радни опсег од 010 бара. Прихвата аналогни улаз 010 В и погодан је за апликације са малим проток: резање танких плоча, мање ласерске снаге или инсталације у којима је пуна потрошња гаса по циклусу скромна.

У ФРВ07 степени до 7 мм дугине и проширују опсег притиска до 028 бар, одговарајући захтевима за резање азота под великим притиском на дебелом угљенском челику или нержавећем плочу, као и апликацијама у којима је сами притисак снабдевања гасом на вишем крају. ФРВ07 је доступан са аналогним (010 В) управљањем или комуникацијом пољске аутобусе (Профинет / ЕтерЦАТ), што му омогућава да се директно уграђује у потпуно дигитално ЦНЦ окружење без потребе за одвојеним Д / А конвертором.

Од компоненте до комплетног кола: Како Рајсоар пакетира технологију

Јадро динамичке контроле притиска је двоструки пропорционални вентил, који Рајсоар испоручује у конфигурацијама које су прилагођене стварним инсталационим окружењима. За ОЕМ-ове који граде прилагођене гасне кола, ФРП05 и ФРВ07 самостални вентили пружају основни електропневматички контролни елементФРП05 који управља опсегом од 010 бара за апликације за танке плоче, а ФРВ07 који проширује контролу до 28 бара са опцијама пољне аутобусе за директну ЦНЦ интеграцију. За ретрофит конечних корисника или стандардне машине, интегрисани скупови ФРИ елиминишу инжењерски накнаду комбиновања пропорционалног вентила, соленоида и шатл вентила из одвојених извора. Овај приступ за заврзање осигурава да се горе описани динамички профили притиска могу имплементирати без додатне сложености цеви или управљања жицама.

Избор одговарајуће конфигурације

Избор између самосталних пропорционалних фрп вентила, интегрисаних фрп монтажа и селекторних фрп вентила зависи од три фактора: типа гаса, опсега дебљине материјала и нивоа потребне интеграције система управљања.

За резање танке плоче уз помоћ кисеоника, где је цена примарни критеријум , ФРП05 или ФРИ05 је природна почетна тачка. Кисеринско сечење благе челика обично се врши на нижим притисцима (пониже од 6 бара за танке секције), а захтеви за проток су умерени. 5 мм дужина управља захтевним протокним стопама без превелике величине, а аналогни интерфејс је довољан за ЦНЦ контролере са аналогним излазом.

За резање густе плоче азотом под високим притиском или компресираним ваздухом , а посебно када је систем управљања заснован на аутобусу (Сименс, Бецкхофф или сличан), одговарајући избор је серија ФРВ07 или ФРИ09. 79 мм дужина обезбеђује проток капацитет потребан за азот под високим притиском на максималном дијаметру млазнице, а интерфејс Профинет / ЕтерЦАТ се чисто интегрише у ЦНЦ програм без додатног хардвера.

За инсталације које обрађују више материјала са једне машине , где су промене типа гаса део нормалног производње радног тока, селекторни вентил FRV07-2/3 у комбинацији са интегрисаним монтажем ФРИ је комплетно решење. Ова конфигурација елиминише ручне промене гаса, смањује грешке оператера и омогућава складиштење рецепта за гас специфичних за материјал као ЦНЦ програма.