Spis treści
Kontrolery THC (Torch Height Control) są zaawansowanymi technologicznie modułami elektronicznymi, których zadaniem jest precyzyjna kontrola ustawienia palnika w stosunku do płyty. Regulacja odbywa się automatycznie na podstawie danych o natężeniu prądu, dostarczanych do mikroprocesora, który następnie dokonuje obliczeń i wysyła odpowiednią informację do układu pozycjonowania palnika. Celami takiej kontroli są uzyskanie wysokiej jakości cięcia oraz ochrona materiałów eksploatacyjnych.
Na czym polega cięcie plazmą?
Cięcie plazmą jest popularną technologią dzielenia materiałów na gorąco. Wykorzystuje się w niej strumień plazmy, czyli wysoko zjonizowanej materii ze zdolnością do przewodzenia prądu. Opór plazmy maleje wraz ze wzrostem temperatury. Kiedy natężenie przepływającego przez plazmę prądu osiągnie określoną wartość, następuje emisja wiązki światła, której towarzyszy wysoka temperatura. Powstający w ten sposób strumień plazmy osiąga temperaturę kilku tysięcy stopni Celsjusza, wystarczającą do przetopienia metalu.
Dlaczego cięcie plazmą wymaga bardzo precyzyjnej kontroli?
Przecinanie plazmą jest nowoczesną, ale niedoskonałą metodą. Wymaga bowiem bardzo precyzyjnego prowadzenia palnika w stosunku do powierzchni przecinanego materiału. Zbytnie zbliżenie do niej jego wylotu powoduje, że strumień plazmy rozszerza się i dochodzi do zmian w szerokości cięcia. Ponadto istnieje też ryzyko kolizji palnika z płytą lub jego fizycznego uszkodzenia na skutek rozgrzania.
Z kolei zbyt duże odsunięcie palnika od materiału powoduje, że nie dochodzi do zainicjowania łuku elektrycznego. W efekcie nie powstaje też rozgrzany strumień plazmy, który jest niezbędny do wykonania cięcia. Problem z przecinaniem plazmowym sprowadza się do tego, że wartość minimalna (tzw. odległość przebicia lub odległość odsunięcia) musi być ustawiona bardzo precyzyjnie. Wykonanie tej czynności ręcznie jest niezwykle trudne i możliwe tylko dla doświadczonych operatorów. Kontroler THC wyręcza człowieka w tym zadaniu, sterując ustawieniami automatycznie i z cyfrową precyzją.
Budowa kontrolera THC
Kontroler wysokości palnika czy też kontroler odsunięcia jest zbudowany z czterech podstawowych elementów. Są to:
- konsola kontrolera – w jej skład wchodzi mikroprocesor, który odpowiada za odbieranie i analizę danych dostarczanych przez kontroler zdalny, a następnie wysyłanie poleceń do układu mechanicznego, który ustawia palnik w odpowiednim położeniu,
- kontroler zdalny – służy do komunikacji pomiędzy maszyną a operatorem, który wprowadza odpowiednie parametry cięcia: wysokość początkową i napięcie łuku,
- interfejs systemu plazmowego – zawiera kartę dzielnika napięcia, która kontroluje to napięcie podczas cięcia i wysyła informacje o jego zmianach do konsoli kontrolera,
- układ pozycjonowania palnika – odpowiada za mechaniczne ustawienie palnika we właściwej pozycji.
Kontroler THC często jest zamontowany w większym module, uzupełnionym o dodatkowe elementy takie jak filtry przeciwzakłóceniowe, zasilacz impulsowy, eliminator napięcia łuku pilotującego, a także wyświetlacz LED i mini klawiatura.
Jak działa kontroler THC?
Działanie kontrolera opiera się na jednej z kilku metod, takich jak np. czujniki zbliżeniowe, które wykrywają kontakt dyszy lub osłony z podłożem. Podstawę procesu kontroli stanowi monitorowanie napięcia łuku elektrycznego. Zasilacz plazmowy generuje prąd roboczy o stabilnym natężeniu. Natomiast jego napięcie i rezystancja zmieniają się podczas zmiany odległości między materiałem a palnikiem. Zmiany te są wprost proporcjonalne. Ta prawidłowość pozwala na monitorowanie odległości palnika od materiału.
Wykrywanie wysokości początkowej IHS (Initial Height Sensing) pozwala ustalić położenie palnika, przy którym następuje zainicjowanie łuku plazmowego. W tym celu zwykle kontroler ustala położenie płyty przez zbliżenie się do niej, dotknięcie i wycofanie na wysokość przebijania (wyższą niż wysokość cięcia). Następnie steruje ustawieniem palnika, tak aby ten rozpoczynał pracę z sekundowym opóźnieniem, i przesuwa się na wysokość cięcia. Tym samym ustawienie we właściwej pozycji zbiega się z uruchomieniem palnika.
