Плазмове різання - це метод обробки металевих порожніх частин плазмовим потоком. Цей метод дозволяє розрізати метал, тому що його достатньо, щоб він виконувався таким чином, щоб матеріал мав електропровідність. Порівняно з аналогічними методами плазмове різання металів дозволяє здійснювати більш швидкий та якісний процес без використання масивних роликів та спеціальних добавок.
Таким чином, можна обробляти різні металеві листи, труби різних діаметрів, фасонні та сортовані вироби. Під час обробки виходить якісний зріз, що потребує мінімальних зусиль для очищення. Навіть за допомогою цієї технології можна усунути різні недоліки з металевої поверхні, такі як опуклості, шви та нерівності, і підготуватися до зварювання, свердління та інших операцій.
Плазмове різання листового металу є надзвичайно ефективним методом.
На відміну від інших методів він може використовуватися для обробки чорних та кольорових металів. З цієї причини немає необхідності готувати поверхню та очищати її від забруднюючих речовин, що може ускладнити запалення дуги. У галузі основним конкурентом цього методу є лазерна обробка, яка має ще більшу точність, але також потребує значно дорожчих установок.
У домашніх умовах еквівалентними конкурентами плазмового устрою немає.
Якість плазмового різання металів
Технологія плазмового різання
Плазмове різання здійснюється з використанням спеціального пристрою, який має розміри, аналогічні розмірам звичайного зварювального апарату. Спочатку ці пристрої мали великі розміри, але під час покращення вони стали меншими.
Пристрій підключено до джерела живлення 220 для побутових приладів і 380 для промислового застосування.
У процесі виробництва різання здійснюється за допомогою верстатів з ЧПУ, які є одним або кількома пальниками з механізмами їх переміщення.
Машина може реалізувати заходи щодо конкретної програми, що значно полегшує роботу в тому самому розрізі кількох аркушів.
Для створення плазмового струменя необхідно підключити систему до компресора або повітряної лінії.
Стиснене повітря, що подається на пристрій, повинно бути очищене від бруду, пилу та вологи. З цією метою перед пристроєм встановлені повітряні фільтри та осушувачі. Без таких пристроїв знос електродів та інших елементів пришвидшуватиметься швидше. Плазмові пальники з рідинним охолодженням також потребують сантехніки.
Ручне різання сталевої труби
Кругове різання сталевої труби
самохідна машина
Технологія повітряного плазмового різання дозволяє досягти якісних кромок (без смоктання та решітки) та відсутності деформації (також на листових листах з низьким товстим шаром).
Це дозволяє проводити наступне зварювання очищеного металу без попередньої обробки.
Ручне різання металів на зразку
Сутність плазмового листа
Плазмове різання сталі у повсякденному житті здійснюється пристроями, вздовж яких довжина труб досягає 12 м.
Ручні пристрої мають різальну головку, обладнану ручкою з електроприводом. У таких пристроях використовується повітряне охолодження, оскільки воно простіше у конструкції та не потребує додаткових холодильних установок. Водяне охолодження використовується в промислових установках, де плазмове різання сталевого листа здійснюється більш ефективно, але ціна пристроїв вища.
Киснево-плазмова технологія
Для різання кисневою плазмою потрібен спеціальний електрод та сопло, яке має значний температурний ефект як витратний матеріал. По-перше, починається допоміжна дуга, яка збуджується розрядом, спричиненим генератором постійного струму. Завдяки дузі створюється плазмовий пальник довжиною 20-40 мм. Коли смолоскип стосується металу, з'являється робоча дуга, і допоміжна цибуля вимикається.
Як зробити плазмовий зварювальний апарат своїми руками?
Таким чином, плазма діє як напрямна між пристроєм та заготівлею. Arisen arc є самодостатнім, створюючи плазму через іонізацію молекул повітря.
Плазмове різання з використанням робочої рідини при температурі до 25000°С.
Плазмове різання труб великого діаметру та інших резервуарів
Плазмове різання та зварювання можуть виконуватися в майстернях та майстернях, а також на відкритому повітрі.
Можливо, цей метод не можна назвати ефективним, як газова електростанція, для ремонту та будівельних робіт, за відсутності центральної системи для електрики та стиснутого повітря. У цьому випадку для забезпечення потужності пристрою та компресора необхідний сильний генератор.
Подібно до розрізання газового полум'я, цей метод можна використовувати для обробки порожніх частин різних розмірів і форм.
Плазмове різання труб великого діаметру не створює жодних проблем: воно виконується вручну або за допомогою самохідних машин. Фіксований пальник обертається зовні трубки. Використання самохідних машин забезпечує точне та рівне різання. Робота з формованими та сортованими прокатними виробами також може бути автоматизована у промислових умовах.
Переваги використання пристроїв SIBERIAN:
- Універсальність (можливість нанесення на будь-який метал, включаючи кольорові та тугоплавкі метали);
- Швидкість різання;
- Висока якість поверхні після різання;
- Економіка (з використанням стиснутого повітря);
- Майже повна відсутність термічних деформацій на належному скороченні продукті;
- Мобільність, а не важка вага агрегатів із повітряним охолодженням;
- Простий у використанні.
Пристрої для підпалу дуги
Пристрої для початкового підпалу дуги поділяються на два класи: підпал дуги від короткого замикання та шляхом пробою проміжку електрод-виріб високовольтними імпульсами.
Підпал коротким замиканням здійснюється шляхом короткочасного контакту електрода та виробу та подальшого їх розведення. Струм через мікровиступи електрода розігріває їх до температури кипіння, а поле, що виникає при розведенні електродів, забезпечує емісію електронів, достатню для збудження дуги.
При такому запалі можливе перенесення матеріалу електрода в зварний шов. Для усунення цього небажаного явища запалювання має здійснюватися при малому струмі, що не перевищує 5-20А. Пристрій для підпалу повинен забезпечувати малий струм короткого замикання, підтримання струму на цьому рівні до моменту утворення дуги і потім плавне наростання до робочого.
(УДГ-201, АДГ-201, АДГ-301).
Основні вимоги до пристроїв для запалювання через зазор (збудникам дуги або осциляторам):
1) має забезпечити надійне збудження дуги;
2) не повинен загрожувати безпеці зварювальника та обладнання.
Збудники можуть бути призначені для збудження постійного або змінного струму дуги. У разі до збудникам пред'являється ряд специфічних вимог, які стосуються моменту підпалу дуги. Схема осцилятора ОСПЗ - 2М показано на рис.
Мал. 5.5. Принципова електрична схема осцилятора ОСПЗ-2М. F1 – запобіжник; ПЗФ – фільтр захисту від перешкод; TV1 – трансформатор, що підвищує; FV – розрядник; Cг - конденсатор коливального контуру; Cn - розділовий конденсатор; TV2 – високовольтний трансформатор; F2 – запобіжник.
Конденсатор Сг заряджається від напруги вторинної обмотки трансформатора TV1, що підвищує.
Після зарядки його до напруги пробою FV розрядника утворюється коливальний контур, що складається з конденсатора Сг і первинної обмотки високовольтного трансформатора TV2. Частота коливань цього контуру приблизно дорівнює 500 – 1000 кГц. З вторинної обмотки ця напруга частотою 500 - 1000 кГц і величиною порядку 10000 через розділовий конденсатор Cn і запобіжник F2 подається на проміжок електрод - виріб.
При цьому в даному проміжку виникає іскра, яка іонізує проміжок, внаслідок чого джерела живлення збуджується електрична дуга. Після збудження дуги осцилятор автоматично вимикається.
Необхідно звернути увагу, що осцилятор має високу напругу.
Для людини воно не є небезпечним внаслідок малопотужності джерела. Однак якщо у схемі джерела є напівпровідники (діоди, тиристори та ін), то можливий їх пробою напругою осцилятора.
Для виключення цього осцилятора необхідно підключати до джерела з використанням систем захисту (рис. 5.6).
Як зробити плазморіз своїми руками із інвертора?
Схема підключення осцилятора до джерела живлення.
Дросель захисту ДЗ для високої частоти осцилятора має дуже великий індуктивний опір і не пропускає напругу осцилятора до джерела.
Захисний конденсатор СЗ, навпаки, має дуже малий опір для високої частоти, захищаючи джерело від високочастотної та високовольтної напруги осцилятора. Роздільний конденсатор Ср захищає осцилятор від напруги джерела живлення.
Поради. Типові помилки оператора МТР при плазмовому різанні та способи їх уникнення
Використання витратних матеріалів доти, доки вони не вийдуть з ладу
Якщо подивитися на ряд деталей одного типу, які були вирізані за такого підходу, можна безпомилково визначити ті деталі, на яких сопло або електрод були вже на підході.
Використання сильно зношених сопел і електродів може не тільки призвести до шлюбу при вирізанні деталі, а й стати причиною дорогого ремонту полум'яного різака і навіть апарату плазмового різання, під час якого машина плазмового різання простоюватиме.
Вихід з ладу сопел та електродів можна легко попередити за декількома ознаками, які видають зношені розхідники. Досвідчений оператор по звуку різання і кольору полум'я дуги (при вигорянні цирконієвої вставки воно набуває зеленого відтінку), а також по необхідності зменшувати висоту плазмотрона при пробиванні, завжди скаже Вам, коли настав час міняти електрод.
Також, одним з найкращих способів оцінки стану деталей різака є якість різання. Якщо якість різу раптово починає погіршуватися, це привід перевірити стан сопла і електрода. Розумним підходом є ведення журналу із середнім часом роботи електрода чи сопла від заміни до заміни. Сопло та електрод можуть витримувати різну кількість пробивок залежно від струму різання, типу та товщини матеріалу.
Наприклад, при різанні нержавіючої сталі потрібна більш часта заміна розхідників.
Одного разу визначивши за таким журналом середній час життя електрода для кожного конкретного виду деталей, що вирізуються, можна виконувати планову заміну сопел і електродів, не доводячи до появи шлюбу в деталях, що вирізуються, або до поломки полум'яного різака.
Занадто часта заміна сопел і електродів
Серед використаних сопел та електродів досить часто можна зустріти такі, які ще можна використовувати при різанні.
Зайве часта заміна розхідників також дуже поширена серед операторів металорізальних верстатів з ЧПУ, і особливо, машин плазмового різання.
При заміні сопла або електрода оператор має чітко знати, на що звертати увагу. Сопло вимагає заміни у таких ситуаціях:
1. Якщо сопло має деформації зовні чи зсередини.
Це часто буває при надто маленькій висоті пробивки та при непрорізі металу. Розплавлений метал потрапляє на зовнішню поверхню сопла або захисного ковпака та деформує її.
2. Якщо вихідний отвір сопла формою відрізняється від кола. При великій висоті пробивки, якщо рух починається до прорізу металу, дуга відхиляється від перпендикуляра до листа і проходить через край отвору сопла.
Щоб визначити, чи зношений електрод, потрібно подивитися на вставку з металу сріблястого кольору на торці мідного електрода (як правило, використовується сплав цирконію, гафнію або вольфраму). У загальному випадку, електрод вважається працездатним, якщо цей метал взагалі є і глибина лунки на його місці не перевищує 2 мм для повітряно-плазмового або киснево-плазмового різання. Для різання плазмою в середовищі захисного газу (азот або аргон) глибина лунки може досягати 2,2 мм. Завихрювач потребує заміни лише в тому випадку, якщо при ретельному огляді можна виявити забиті отвори, тріщини, сліди спричинені попаданням дуги, або сильне зношування.
Завихрювачі особливо часто замінюються передчасно. Те саме стосується і захисних ковпаків, які потребують заміни тільки у разі фізичного пошкодження. Дуже часто захисні ковпачки можуть бути очищені наждачним папером та використані знову.
Використання неправильних налаштувань параметрів плазмового різання та витратних матеріалів
Вибір розхідників при плазмовому різанні залежить від виду металу, що розрізається (сталь, мідь, латунь, нержавіюча сталь і т.д.), від його товщини, виставленого струму дуги на апараті плазмового різання, плазмоутворюючого і захисного газів і т.д.
Довідкове керівництво оператора машини плазмового різання описує, які витратні матеріали використовувати у разі різних режимів процесу різання. Вказані в інструкції оператора режими, рекомендації щодо налаштувань плазмового різання слід дотримуватись.
Використання витратних матеріалів (сопел, електродів), що не відповідають поточному режиму плазмового різання, зазвичай призводить до прискореного виходу розхідників з ладу і значного погіршення якості полум'яного різу.
Дуже важливо виконувати плазмове різання металу саме з тим струмом дуги, на який розраховані витратні матеріали. Наприклад, не варто різати метал плазмою на 100 амперах, якщо в плазмовому різаку стоїть сопло на 40 ампер і т.д.
Найвища якість різу досягається, коли струм на апараті плазмового різання виставлений на 95% від номінального струму різання, на який розраховано сопло. Якщо встановлений режим плазмового різання із заниженим струмом дуги, то різ буде зашлакований, і на звороті деталей, що вирізуються, буде значна кількість грата, полум'яний різ буде незадовільної якості.
Якщо встановлений на установці плазмового різання струм надто високий, то термін служби сопла значно скорочується.
Неправильне складання плазмового різака
Полум'яний різак повинен бути зібраний таким чином, щоб усі його деталі щільно прилягали одна до одної, і не було б враження «розбовтання».
Щільність прилягання деталей плазмотрон забезпечує хороший електричний контакт і нормальну циркуляцію повітря і охолоджуючої рідини через плазмовий різак. Під час заміни витратних матеріалів потрібно намагатися розбирати плазмовий різак на чистій поверхні, щоб бруд і металевий пил, що утворюються при плазмовому різанні, не забруднили плазмотрон.
Чистота при складанні/розбиранні плазмового різака дуже важлива і, тим не менш, ця вимога часто не дотримується.
Невиконання регулярного планового обслуговування плазмотрону
Плазмовий різак може працювати протягом багатьох місяців і навіть років без належного обслуговування.
Проте газові канали та канали охолоджувальної рідини всередині плазмового різака повинні утримуватися в чистоті, посадкові місця сопел і електродів повинні перевірятися на предмет забруднення або пошкоджень. Бруд, металевий пил повинні видалятися із плазмового різака. Для чищення плазмотрона слід використовувати чисту бавовняну ганчірочку та рідину для чищення електричних контактів або перекис водню.
Різання металу без перевірки тиску плазмоутворюючого газу або подачі охолоджуючої рідини в плазморіз
Витрата та тиск плазмоутворюючого газу та охолоджуючої рідини потрібно перевіряти щодня.
Якщо витрата недостатня, деталі різака не будуть охолоджуватися належним чином і їх термін служби буде знижений. Недостатня протока охолоджуючої рідини через зношений насос, забиті фільтри, недостатню кількість охолоджуючої рідини, є поширеною причиною поломок плазмових різаків.
Постійний тиск плазмоутворюючого газу дуже важливий для підтримки ріжучої дуги і для якісного різання. Надлишковий тиск плазмоутворюючого газу є поширеною причиною утрудненого підпалу плазмової дуги, при тому, що всі інші вимоги до налаштувань, параметрів та процесу плазмового різання повністю задоволені. Надто високий тиск плазмоутворюючого газу є причиною швидкого виходу з ладу електродів.
Плазмообразующий газ обов'язково може бути очищений від домішок, т.к. його чистота сильно впливає на термін служби витратних матеріалів і плазмотрона в цілому. Компресори, що подають повітря в апарати плазмового різання мають тенденцію до забруднення повітря оліями, вологою та дрібними частинками пилу.
Пробивання при малій висоті плазмотрону над металом
Відстань між заготівлею і зрізом сопла плазмотрона дуже впливає, як на якість різу, так і на термін служби витратних матеріалів.
Навіть невеликі зміни у висоті плазмового різака над металом можуть значно вплинути на скоси на кромках деталей, що вирізуються. Висота плазмового різака над металом під час пробивання особливо важлива.
Поширеною помилкою є пробивання при недостатній висоті плазмотрону над металом. Це призводить до того, що розплавлений метал виплескується з лунки, утвореної під час пробивання і потрапляє на сопла та захисні ковпачки, руйнуючи ці деталі.
Тим самим суттєво погіршується якість різання. Якщо пробивка відбувається, коли плазмовий різак стосується металу, може статися «втягування» дуги.
Якщо дуга «втягується» в плазмотрон, то електрод, сопло, завихрювач, інколи ж, і різак цілком — руйнуються.
Рекомендована висота пробивки дорівнює 1.5-2 величини товщини металу, що розрізається плазмою. Слід зазначити, що при пробиванні досить товстого металу висота, що рекомендується, виходить занадто великий, чергова дуга не дістає до поверхні листа металу, отже, процес різання на рекомендованій висоті почати неможливо. Однак якщо пробивка буде проводитися на висоті, на якій плазморіз може запалити дугу, бризки розплавленого металу можуть потрапити на плазмотрон.
Вирішенням цієї проблеми може бути застосування технологічного прийому під назвою «підстрибування». При відпрацюванні команди на включення різання, плазмове різання включається на невеликій висоті, потім різак піднімається вгору на задану висоту стрибки, на якій бризки металу не дістають до різака.
Після відпрацювання пробивання різак опускається на висоту врізання і починається рух контуру.
Плазмове різання металу на занадто великій або замалій швидкості
Невідповідність швидкості плазмового різання обраному режиму суттєво позначається як різання. Якщо встановлена швидкість різання занадто низька, на деталях, що вирізаються, буде велика кількість облої і різноманітних напливів металу по всій довжині різу на нижній частині кромки деталей.
Низькі швидкості різання можуть стати причиною збільшення ширини різу та великої кількості бризок металу на верхній поверхні деталей. Якщо встановлена занадто висока швидкість різання, дуга буде загинатися назад, викликаючи деформацію кромок деталі, що вирізається, буде вузький різ, і невеликі бусинки грата і облою в нижній частині кромки різу.
Грат утворений за високої швидкості різання важко видаляється. При правильно вибраній швидкості різання кількість грата, облою та напливів металу буде мінімальною. Поверхня кромки полум'яного різу при правильно вибраній швидкості повинна бути чистою та механічна обробка повинна бути мінімальною. На початку та наприкінці різу може статися «відхилення» дуги від перпендикуляра.
Саморобний плазморіз з інверторного зварювального апарату: схема та порядок складання
Це відбувається через те, що дуга не встигає за різаком. Відхилення дуги призводить до того, що вона врізається в бічну поверхню сопла, порушуючи його геометрію. Якщо виконується врізка з кромки, центр отвору сопла повинен знаходитись точно на лінії кромки деталі. Це особливо важливо в комбінованих верстатах, в яких застосовується і діропробивна головка та плазморіз.
Відхилення дуги може статися і коли плазмотрон при увімкненому різанні проходить через край листа, або якщо лінія виходу з контуру з різкою (lead out) перетинає старий різ. Необхідне точне налаштування параметрів часу, щоб зменшити прояви цього ефекту.
Механічне пошкодження або поломка плазмового різака
Зіткнення різака з листом, вирізаними деталями або ребрами розкроювального столу можуть вивести різак з ладу. Зіткнень різака з деталями, що вирізуються, можна уникнути, якщо в керуючій програмі задавати холости проходи навколо, а не над вирізаними деталями.
Наприклад, у програмі оптимального розкрою ProNest виробництва MTC-Software є така можливість, що дозволяє звести ризик поломки плазмотрона до мінімуму та заощадити значні кошти. Стабілізатори висоти різака також забезпечують певний захист від зіткнень із металом. Однак, якщо використовується тільки датчик висоти різака по напрузі дуги, то в кінці різу можуть відбуватися «клювання», т.к. напруга дуги змінюється в результаті її відхилення і різак опускається вниз щоб його компенсувати.
У системах ЧПУ застосовується багаторівнева система захисту від зіткнення із металом. Використовується як датчик торкання, що вимірює опір між антеною навколо різака та листом, ємнісний датчик та датчик напруги дуги. Це дозволяє повною мірою використовувати переваги кожного типу датчиків. Також для захисту різака можна застосовувати «ламкі» кронштейни, які при зіткненні зламаються швидше, ніж плазмовий різак.
Таким чином, грамотний оператор машини плазмового різання може заощадити своєму підприємству величезні гроші, час та накладні витрати на плазмове різання.
Результатом роботи хорошого оператора МТР буде зростання рентабельності плазмового різання та збільшення прибутку підприємства в цілому.
На сучасному етапі розвитку будівельної техніки найчастіше застосовується алмазне різання та буріння бетону.
Однак не виключаються й інші технології різання високоміцних матеріалів, наприклад, технологія різання плазмового бетону.
Ця технологія була розроблена та запатентована ще наприкінці 20 століття.
Плазморіз своїми руками з інвертора для плазмового різання металу (7 фото + 2 відео)
А от обладнання, яке працює за цим принципом, тільки зараз застосовувати почали.
На чому базується принцип плазмового різання? Дуже просто. Завдяки впливу теплоти, що виробляється стиснутою плазмовою дугою, відбувається при плавленні навіть щільного матеріалу, у тому числі бетону і залізобетону. Потім струмінь гарячої плазми дуже швидко видаляє розплавлену масу.
Саме завдяки придбанню інертними газами електропровідних властивостей, а також їх перетворенню на плазму здійснюється плазмове різання бетону.
Адже плазма - це не що інше, як нагрітий до надвисоких температур іонізований газ, який утворюється при підключенні інструменту до конкретного джерела електроенергії.
Плазмотрон - особливий технічний пристрій, що генерує плазму, стискає електричну дугу і вдує в неї плазмогенеруючий газ.
Слід зазначити, що ця технологія набуває все більшої популярності серед фахівців у промисловій обробці матеріалів.
Відмінність плазмового різання бетону від списового кисневого різання полягає в тому, що в процесі різання матеріал дуже інтенсивно плавиться і з прорізаної борозни інтенсивно виноситися.
У процесі обробки температура сягає 6000°С.
Збільшує нагрівання порошковий спис, що використовується в плазмовому різанні, до 10000 - 25000 °.
Фахівцями в роботі обладнання використовуються дві різні технології різання бетону: різання плазмовим струменем та технологія плазмово-дугового різання.
Чим вони відрізняються?
Тим, що дуга, що розрізає, загоряється при способі різання плазмовим струменем між електродом і утворюючим наконечником установки, а ось об'єкт впливу знаходиться при цьому поза електроланцюгом.
З плазмотрона надходить високошвидкісний плазмовий струмінь і саме його потужна теплова енергія ріже залізобетон, а також інші високоміцні матеріали.
При способі плазмово-дугового різання плазмова дуга спалахує між неплавким електродом і площиною матеріалу, що розрізається. Процес розрізання відбувається завдяки дії кількох складових: енергії приелектродної дугової плями, а також стовпа плазми та смолоскипа, що виривається з нього.
Плазмово-дугове різання вважається у практиків найбільш ефективним і часто використовується в обробці металу.
Технологія різання плазмовим струменем в основному застосовується з метою обробки матеріалів, що не володіють електропровідністю.
Плазмове різання своїми руками - технологія роботи
Заходи безпеки під час роботи з плазмовою лампою
Плазмове різання пов'язане з низкою небезпек: електричний струм, висока температура плазми, гарячі метали та ультрафіолетове випромінювання.
Заходи безпеки під час роботи з плазмовою різкою:
Підготовка машини для різання повітря та плазми для роботи
Як з'єднати всі елементи пристрою для різання повітря та плазми, докладно описано в інструкціях до пристрою, тому негайно починайте додаткові відтінки:
- Пристрій повинен бути встановлений таким чином, щоб повітря було доступне.
Охолодження корпусу плазмового різання дозволяє працювати довше без переривання і рідше відключати пристрій, що охолоджує. Місце має бути таким, щоб у пристрої не було крапель розплавленого металу.
- Повітряний компресор з'єднаний з плазмовим пальником через сепаратор волого-масло. Це дуже важливо, тому що вода, що потрапила до плазмотронної камери або масляних крапельок, може призвести до руйнування всієї плазми або навіть її вибуху. Тиск повітря, що передається на плазмотрон, має відповідати параметрам пристрою.
Якщо тиску недостатньо, плазмова дуга буде нестійкою і часто гасне. Якщо тиск є надмірним, деякі елементи плазмової лампи можуть стати марними.
- Якщо на деталь, що обробляється, наносять іржу, маску або масло, її слід краще очистити і видалити. Хоча повітряне різання є плазмою і дозволяє вирізати коричневі частини, краще забути, що токсичні пари виділяються при нагріванні іржі.
Якщо планується різати резервуари, в яких зберігаються легкозаймисті матеріали, їх слід ретельно очистити.
- Якщо ви хочете, щоб зріз був гладким, паралельним, без окалини та виразок, слід вибрати правильну швидкість потоку та швидкості різання.
У наступних таблицях наведено оптимальні параметри різання різних металів різної товщини.
Таблиця 2. Потужність та швидкість різання з плазмовим плазмовим пристроєм для порожніх частин різних металів.
Параметри плазмового різання повітря
Вперше, коли ви вибираєте швидкість пальника, це буде складно, вам потрібний досвід.
Таким чином, цей принцип може бути керуватися спочатку: необхідно керувати плазмовим пальником, щоб іскри були видно з задньої частини заготовки. Якщо іскри не видно, заготівля не ріжеться. Також зверніть увагу, що занадто повільне керування ножем негативно впливає на якість розрізу, на ньому є габарити та кора, а пахва також може бути нестабільною для горіння і навіть виходити назовні.
Плазмове різання
Тепер ви можете продовжити процес різання.
Перед запаленням електричної дуги плазматрон повинен бути барботований повітрям видалення випадкової конденсації і сторонніх частинок.
Для цього натисніть та відпустіть кнопку запалювання. Таким чином, пристрій переходить у метод очищення. Приблизно через 30 секунд ви можете натиснути та утримувати кнопку запалювання.
Як уже описано в принципі роботи плазмової лампи, між електродом і кінчиком сопла спалахує допоміжна (пілотна, пілотна) дуга. Як правило, він не горить понад 2 секунди. Тому за цей час необхідно висвітлити робочу (ріжучу) дугу. Метод залежить від типу плазмової лампи.
Якщо плазмовий спалах працює прямо, необхідно виконати коротке замикання: після формування довжини повороту необхідно натиснути кнопку запалення - подача повітря припиниться, і контакт закриється.
Потім повітряний клапан автоматично відкривається, потік повітря витікає з клапана, іонізується, збільшує розмір та виснажує іскру із сопла плазмової лампи. Тому загоряється робоча дуга між електродом та металом деталі.
Важливо!Контактне запалення дуги означає, що плазматрон слід наносити чи накласти на заготівлю.
Запалювання плазмового полум'я
Як тільки засвітиться індикатор, світло згасне.
Якщо робоча дуга не може бути вперше увімкнена, ви повинні відпустити кнопку запалення і знову натиснути її - починається новий цикл.
Особливості виробництва плазмової лампи з власними руками від перетворювача: схема, робочі щаблі, обладнання
Існує кілька причин, через які робоча дуга не може бути освітлена: недостатній тиск повітря, недостатнє складання плазмової лампи або інші пошкодження.
Існують також випадки, коли ріжучий диск вимкнено.
Причина, швидше за все, носитиме електрод або ігноруватиме відстань між плазмовим паливом і поверхнею заготівлі.
Відстань між лампою та металом
Дізнатися більше:
Різання металу плазмовою різкою з дистанційним відключенням
Ручне пневматичне плазмове різання пов'язане з проблемою спостереження відстані між пальником/соплом та поверхнею металу.
Працюючи з рукою це досить складно, оскільки дихання виходить з-під контролю, і вирізування виявляється нерівномірним. Оптимальна відстань між соплом та заготівлею становить 1,6-3 мм, для спостереження використовуються спеціальні розпірки, оскільки сама плазма не може притискатися до поверхні заготівлі.
Сходи розташовані у верхній частині насадки, потім плазматрон, встановлений на заготівлі, та розрізання.
Майте на увазі, що плазмова лампа має бути жорстко перпендикулярна до заготівлі. Допустимі відхилення від 10 до 50°. Якщо заготовка занадто тонка, різак можна тримати в маленькому кутку, що запобігатиме сильним деформаціям тонкого металу.
Плавлений метал не повинен падати в сопло.
Працювати з плазмовою різкою своїми руками можна самостійно освоїти, але важливо пам'ятати про заходи безпеки, а також, що сопло та електрод є витратними матеріалами, які потребують своєчасної заміни.
Пов'язані статті
Ви можете бути зацікавлені
- 1 Конструктивні особливості
- 2 Конструкція плазмореза, поради щодо виготовлення апарату
- 3 Як функціонує плазморіз
- 4 Вентиляція при плазмовому різанні
- 5 Саморобний плазморіз схеми
Зробити плазморіз своїми руками з інвертора не так складно, як здається спочатку. Перш ніж почати самому виготовляти апарат, потрібно приготувати все необхідне:
- плазмовий різак (плазмотрон);
- інверторне пристрій або трансформатор, що є джерелом електричного струму;
- компресор, за допомогою якого буде утворюватися повітряний струмінь, що формує та охолоджує плазмовий потік;
- кабелі, шланги призначені для з'єднання всіх частин пристрою.
Вибираючи джерело живлення, необхідно брати до уваги силу струму, що виробляється пристроєм. Найчастіше використовують інверторний інвертор, який робить процес різання стабільним та дозволяє економити електричну енергію. Інвертор, на відміну трансформатора, мало важить і має невеликий розмір, тому його зручно використовувати. Головний недолік плазморізу на основі інвертора – їм важко різати дуже товсті заготовки.
Для виготовлення плазморізу своїми руками можете скористатися наведеними нижче схемами. Нижче також буде представлено відео, в яких пояснюється процес збирання обладнання. Необхідно суворо дотримуватись схеми, підбирати складові компоненти таким чином, щоб частини приладу підходили один до одного.
Конструктивні особливості
Перше, що необхідно знайти для створення плазмового різака - це джерело живлення. З нього в плазмовий різак для обробки металу надходитиме електричний струм з потрібними параметрами. Зазвичай плазморіз робиться із зварювального інвертора. Застосування трансформатора може призвести до високої витрати електричної енергії. Необхідно пам'ятати, що будь-який трансформаторний пристрій для зварювання має великий розмір і багато важить.
Важливим компонентом приладу є плазмовий різак. Саме від нього залежить якість різу, ефективність його здійснення.
Для створення потоку повітря, що перетворюється на струмінь плазми, застосовується компресор. Електричний струм від інвертора/трансформатора та потік повітря від компресора надходять до різака за допомогою кабельно-шлангового комплексу.
Плазмотрон містить у собі такі частини:
- сопловий отвір;
- канал для проходження потоку повітря;
- електрод;
- охолодний ізолятор.
Як зробити плазморіз із інвертора? Щоб зробити своїми руками прилад для плазмового різання потрібно підібрати оптимальний електрод. Зазвичай використовуються берилієві, торієві, цирконієві, гафнієві електроди. На поверхні цих матеріалів при нагріванні утворюються тугоплавкі оксидні плівки, що перешкоджають руйнівним процесам.
Певні матеріали, будучи розігрітими, виділяють токсичні речовини. Це необхідно брати до уваги, підбираючи електрод. Берилієві виділяють радіоактивні оксиди. Торієві – пари, з'єднуючись із киснем, виробляють високотоксичні елементи. Найбезпечніше застосовувати гафнієвий електрод.
Плазморіз для металу своїми руками формує потік за допомогою отвору-сопла. З цієї частини приладу ефективність робочого потоку.
Оптимальний діаметр сопла – 15 мм. Сопло відповідає за те, наскільки точно та якісно різатиметься метал. Пам'ятайте, що довге сопло схильне до швидкого зношування.
Плазморіз для металу з інвертора своїми руками обов'язково має розташовувати компресором. Він створює і подає до отвору кисневий струмінь. Застосування повітря під тиском як робоче і охолоджувальне середовище разом з інверторним приладом, який подає електричний струм в 200 А, дає можливість ефективно різати деталі зі сталі з товщиною до 50 міліметрів.
Щоб підготувати плазморіз до робочого процесу, потрібно з'єднати плазмотрон, інверторний пристрій та компресор. Для цього застосовуються кабелі та шланги.
Як функціонує плазморіз
Як зробити плазморіз для металу своїми руками? Щоб зрозуміти це, потрібно розібратися, як функціонує цей пристрій. Коли вмикається інверторний апарат, електричний надходить на електрод. Через це запалюється дуга. Температура електричної дуги, що загоряється між робочим електродом та металевим кінцем соплового отвору, дорівнює приблизно 6000-8000 градусів. Після запалення дуги в соплову камеру проникає повітря під тиском. Він проходить крізь електричний розряд. Електрична дуга забезпечує нагрівання та іонізацію потоку повітря, що йде через неї. З огляду на це обсяг повітря виробляється більше 100 і більше разів. Повітря отримує можливість пропускати електричний струм.
За допомогою сопла з потоку повітря формується плазмовий струмінь. Її температура швидко збільшується, здатна досягати 25000-35000 градусів. Швидкість струменя плазми, за допомогою якої здійснюється розрізання металевих заготовок, на виході з соплового отвору дорівнює приблизно 2-3 метрів за секунду. Коли плазмовий струмінь стосується поверхні заготівлі зі сталі, електрострум від електродного елемента починає надходити по ній, а дуга, що горить, згасає. Нова дуга, яка спалахує між електродного елемента і заготівлі, що розрізається, називається різальною.
Відмінною рисою плазмового різання вважається те, що матеріал, що розрізається, розплавляється лише в тій області, в якій на нього діє струмінь плазми. Зважаючи на це необхідно робити так, щоб ділянка плазмового впливу розташовувалась у центральній частині електрода. Якщо проігнорувати цю вимогу, можна зіткнутися з тим, що порушиться плазмово-повітряний потік. Отже, знизиться ефективність здійснення різання. Щоб забезпечити дотримання вимог, повітря подається в сопло тангенційно.
Не допускайте утворення 2 потоків плазми замість одного. Якщо не дотримуватись режимів та правил здійснення технологічного процесу, можна вивести інверторний апарат з ладу.
Дуже важливою характеристикою різання у вигляді плазми вважається швидкість струменя повітря. Вона не має бути дуже високою. Найкраще співвідношення якості різання та швидкості виконання забезпечується при швидкості струменя повітря в 800 метрів в секунду. Сила струму, що йде від інвертора, не повинна бути більшою за 250 ампер. Розрізаючи метал в даному режимі, необхідно взяти до уваги, що витрата повітря, яке застосовується для формування потоку плазми, буде досить великою.
Власноруч виготовити прилад для плазмового різання неважко. Потрібно ознайомитися з теорією, переглянути відеоролики і правильно вибрати складові приладу. Плюс інверторного плазмореза полягає ще й у тому, що за допомогою нього можна здійснювати не тільки різання, а й зварювання.
Якщо ви не маєте інвертора, можете зробити плазмовий різак із зварювального апарату, тобто. трансформатор. Однак у такому випадку апарат матиме чималі габарити. Також мінусом плазмового різака для металу, який зроблений із трансформатора, є те, що він не надто мобільний. Зважаючи на це його важко переміщати з одного місця на інше. Це не дуже критично, якщо ви рідко працюєте з приладом. Однак якщо вам потрібно часто виконувати розрізання металевих заготовок, обов'язково приступайте до створення плазмореза з інвертора своїми руками.
Вентиляція при плазмовому різанні
Вентиляція для плазмового різання необхідна. Коли метал ріжеться приладом, утворюється дим, пилові частинки. Їх потрібно усувати із приміщення, в якому проводяться роботи. Для цього використовуються вентиляційні системи, що дають змогу вирішити цю проблему.
Якщо плазмове різання виконується ручним методом, використовуються похилі підйомники. Вони забезпечують всмоктування пилових частинок. Варто пам'ятати, що нижня частина такого пристосування не повинна бути вищою, ніж тридцять п'ять сантиметрів над областю різання.
Якщо ріжуться листи металів великого розміру, застосовуються спеціальні відсмоктувачі. Для вентиляції часто використовуються столи з коробом. Короб служить свого роду приймачем різних частинок, що утворюються під час робочого процесу. Основною вимогою, яка висувається до такого столу, вважається покриття його поверхні на вісімдесят відсотків листами, що обробляються. Це дає можливість забезпечити необхідну швидкість повітряного потоку, всмоктати частинки пилу та димні елементи.
Вентиляція для плазмового різання вважається ефективною, якщо швидкість повітряного потоку дорівнює 1,3 м/с (вуглецева сталь, сплави титану) або 1,8 м/с (сплави алюмінію, високолегована сталь).
Якщо ви вирішили самостійно зробити плазмовий різак, уважно вивчіть наведені вище рекомендації. Так ви зможете виготовити пристрій, який функціонуватиме правильно, мати тривалий експлуатаційний період. Якщо у вас є інверторний апарат, обов'язково використовуйте його як джерело електроенергії, а не зварювальний трансформатор. Малі габаритні розміри приладу є суттєвим плюсом.
Саморобний плазморіз схеми
Як правило, плазмою листовий метал ріжеться на великих виробництвах, і робиться це при виготовленні деталей складної конфігурації. На промислових верстатах ріжуться будь-які метали: сталь, мідь, латунь, алюміній, надтверді сплави. Примітно, що плазмовий різак можна зробити власноруч, хоча можливості пристрою в цьому випадку будуть дещо обмеженими. У великосерійному виробництві саморобний ручний плазморіз непридатний, але вирізати їм деталі у своїй майстерні, цеху чи гаражі вдасться. Щодо конфігурації та твердості оброблюваних заготовок обмежень практично немає. Однак вони стосуються швидкості різання, розмірів листа та товщини металу.
Опис саморобного плазморізу з інвертора
Плазморіз своїми рукамиЛегше змайструвати, взявши за основу інверторний зварювальний апарат. Такий агрегат буде простим за конструкцією, функціональним, з доступними основними вузлами та деталями. Якщо якісь деталі не продаються, їх також можна виготовити самостійно в майстерні з обладнанням середньої складності.
Саморобний апарат не обладнується ЧПУ, у чому його недолік та перевага одночасно. Мінус ручного управління у неможливості виготовлення двох абсолютно однакових деталей: дрібні серії деталей у чомусь відрізнятимуться. Плюс у тому, що не доведеться купувати дорогого ЧПУ. Для мобільного плазморізу ЧПУ не потрібно, тому що цього не вимагають завдання, що виконуються на ньому.
Головні складові саморобного агрегату:
- плазмотрон;
- осцилятор;
- джерело постійного струму;
- компресор або балон із стисненим газом;
- кабелі живлення;
- шланги підключення.
Отже, складних елементів у конструкції немає. Однак усі елементи повинні мати певні характеристики.
Плазмове різання вимагає того, щоб сила струму була принаймні як для зварювального апарату середньої потужності. Струм такої сили виробляєтьсязвичайним зварювальним трансформатором та інверторним апаратом. У першому випадку конструкція виходить умовно мобільною: через велику вагу і габарити трансформатора її переміщення утруднене. Разом із балоном стиснутого газу чи компресором система виходить громіздкою.
Трансформатори мають невисокий ККД, через що витрата електроенергії при різанні металу виходить підвищеною.
Схема з інвертором дещо простіше і зручніше, а ще вигідніша в плані витрат енергії. Зі зварювального інвертора вийде досить компактний різак, який розріже метал товщиною до 30 мм. Промислові установки ріжуть металеві листи такої самої товщини. Плазмовий різак на трансформаторі здатний розрізати навіть товстіші заготовки, хоча подібне потрібно не так часто.
Плюси плазмового різання видно якраз на тонких і надтонких листках.
- Гладкість країв.
- Точність лінії.
- Відсутність бризок металу.
- Відсутність перегрітих зон біля місця взаємодії дуги та металу.
Саморобний різак збирається з урахуванням інверторного зварювального апарату будь-якого типу. Неважливо, скільки робочих режимів, потрібен лише постійний струм силою більше 30 А.
Плазмотрон
Другим за важливістю елементом є плазмотрон. Плазмовий різак складається з основного та додаткового електродів, перший зроблений з тугоплавкого металу, а другий є соплом, зазвичай мідним. Основний електрод служить катодом, а сопло – анодом, і під час роботи це – оброблювана струмопровідна деталь.
Якщо розглядати плазмотронпрямої дії, дуга виникає між заготівлею та різаком. Плазмотрони непрямої дії ріжуть плазмовим струменем. Апарат із інвертора розрахований на пряму дію.
Електрод та сопло є витратними матеріалами та замінюються у міру зносу. Крім них, в корпусі є ізолятор, який розділяє катодний і анодний вузли, ще є камера, де вихориться газ, що подається. У соплі, конічному або напівсферичному, зроблено тонкий отвір, через який виривається газ, розпечений до 3000-5000°C.
У камеру газ надходить з балона або подається з компресора шлангу, який поєднаний з кабелями живлення, що утворюють пакет зі шлангів і кабелів. Елементи з'єднані в ізоляційному рукаві або з'єднані джгутом. Газ йде в камеру через прямий патрубок, який знаходиться зверху або збоку вихрової камери, що забезпечує переміщення робочого середовища лише в один бік.
Принцип роботи плазмотрону
Газ, що надходить під тиском у простір між соплом та електродом, проходить у робочий отвір, віддаляючись після в атмосферу. З включенням осцилятора – пристрою, що виробляє імпульсний високочастотний струм – між електродами з'являється попередня дуга і нагріває газ в обмеженому просторі камери згоряння. Оскільки температура нагрівання дуже висока, газ перетворюється на плазму. У цьому агрегатному стані іонізовані, тобто електрично заряджені, практично всі атоми. Тиск у камері різко підвищується, і газ виривається назовні розжареним струменем.
При піднесенні до деталіПлазмотрон виникає друга, більш потужна, дуга. Якщо сила струму осцилятора – 30-60 А, робоча дуга виникає за сили в 180-200 А. Вона додатково розігріває газ, що розганяється під дією електрики до 1500 м/с. Комбінована дія плазми високої температури та швидкості руху ріже метал по найтоншій лінії. Товщину розрізу визначають властивості сопла.
Плазмотрон непрямої дії працює інакше. Роль головного анода у ньому грає сопло. З різака замість дуги виривається струмінь плазми, що ріже не струмопровідні матеріали. Саморобне обладнання даного типу працює дуже рідко. У зв'язку зі складністю влаштування плазмотрона і тонких налаштувань зробити його в кустарних умовах практично неможливо, хоча креслення знайти неважко. Він працює під високими температурамита тисками і стає небезпечним, якщо щось зроблено неправильно!
Осцилятор
Якщо займатися збиранням електричних схем і пошуком деталей, візьміть осцилятори заводського виготовлення, наприклад, ВСД-02. Характеристики цих пристроїв найбільше підходять для роботи з інвертором. Осцилятор приєднується до схеми живлення плазмотрону послідовно або паралельно, залежно від того, що диктує інструкція конкретного приладу.
Робочий газ
Перед тим, як розпочати виготовлення плазморізу, продумайте сферу його застосування. Якщо має працювати виключно з чорними металами, обійтися можна одним лише компресором. Для міді, латуні та титану знадобиться азот, а алюміній ріжеться у суміші азоту з воднем. Високолеговані сталі ріжуть в аргоновій атмосфері, тут апарат розраховують під стислий газ.
Транспортування пристрою
Зважаючи на складність конструкції пристрою і численність складових його компонентів, апарат плазмового різання важко розмістити в ящику або переносному корпусі. Рекомендується використовувати складський візок для переміщення товарів. На візку компактно розташується:
- інвертор;
- компресор чи балони;
- кабельно-шлангова група.
У межах майстерні чи цехуіз переміщенням проблем не буде. Коли апарат потрібно транспортувати на якийсь об'єкт, він завантажується в причіп легкової машини.
Роботу по розкрою металевих листів виконати не так просто без спеціального обладнання. Тому всі домашні майстри, які стикаються з подібним завданням, повинні подбати про наявність у своєму арсеналі такого інструменту, як апарат плазмового різання. Це обладнання відрізняється компактними розмірами та дозволяє в домашніх умовах легко розрізати залізні листи на фрагменти відповідного розміру.
Цей інструмент має безліч переваг, головним з яких є те, що під час поділу заготовок на відрізки власнику не доведеться згодом займатися обробкою країв деталей. Щоб спростити роботу з цим обладнанням, незайвим буде кожному домашньому умільцю отримати виставупро існуючі різновиди цих апаратів, їх конструкції, принцип роботи та правила вибору.
Устаткування для плазмового різання металу
Все різноманіття подібних інструментів можна класифікувати на дві основні групи:
- виробничого;
- домашнього призначення.
Особливістю апаратів, що представляють першу групу, є великі розміри та значну вагу. У їх конструкції передбачено ЧПК (числове програмне управління). Цей пристрій спрощує виготовлення деталей різних форм.
Робота з таким обладнанням полягає у розробці макета з використанням спеціального програмного забезпечення. Саме на нього згодом доведеться орієнтуватись під час виконання роботи. Після цього створений у потрібному форматі файл надходить на машинуа там вже виконується його відрізання. Варто зауважити, що подібне обладнання недешеве: ціна на ці агрегати може сягати десятків тисяч доларів.
Простіший пристрій мають апарати, призначені для плазмового різання в домашніх умовах. За своїм виконанням вони мають вид компактного блоку, який працює від електроенергії та доповнений такими компонентами, як шланг та наконечник, що забезпечують електричну дугу. Саме завдяки ній і виконується різання.
Також дуга дозволяє розділяти залізні листи та забезпечувати високу якість країв. Враховуючи, що для розрізання заготовки використовується незвичайний інструмент у вигляді ножівки або диска, власнику не доведеться витрачати час та сили на додаткове шліфування деталей. Устаткування для домашнього використанняпривабливо тим, що його можна перевозити у будь-яке місце, а також зберігати та використовувати протягом тривалого часу.
Пропоновані на ринку моделі пристроїв для плазмового різання розраховані на роботу з різними видами матеріалів, що визначається типом газу, який є в механізмі. За допомогою повітряно-плазмового типу установок можна займатися різкої заготовок із чорних металів та їх сплавів. Якщо виникло завдання з поділу деталей із кольорових металів та їх комбінацій, бажано застосовувати обладнання, де використовуються неактивні елементи на кшталт водню, азоту чи аргону. Однак до такого варіанту газового різання в побутових умовах вдаються нечасто.
Відмінність апаратів прямої та непрямої дії
Сьогодні можна знайти різні варіанти ручних апаратів, у яких реалізовано різний принцип функціонування. Робота установок прямої дії ґрунтується на використанні електричної дуги. Остання виглядає як циліндр, і до неї безпосередньо підведено струмінь газу. Завдяки подібній конструкції дуга нагрівається до високих температур 20 000 градусів. І водночас вона здатна ефективно охолоджувати інші елементи пристрою.
Якщо говорити про налаштування непрямої дії, то їх особливістю є менший ККД. Саме цим і зумовлено те, що до них вдаються не так часто.
Говорячи про їх пристрій, слід зазначити, що основна мета тут полягає в розміщенні активних точок ланцюга на трубі або спеціальному вольфрамовому електроді. Обладнання непрямої дії набуло поширення для напилення, нагрівання металевих пристроїв, причому як ріжуче обладнання їх не використовують. Здебільшого за допомогою подібного ручного механізму виконують ремонт автомобільних вузлів, не вдаючись до вилучення їх із корпусу.
При цьому подібним установкам властива одна загальна особливість: вони здатні працювати лише за наявності повітряних фільтрів та охолоджувачів. Користь від перших полягає у збільшенні терміну служби катода та анода, прискоренні запуску механізму, який експлуатується досить довго.
Що ж до другого елемента, він необхідний збільшення експлуатаційного ресурсу апарату, що у безперервному режимі. Оптимально, коли протягом години безперервного різання цим апаратомвиділяють на відпочинок близько 20 хвилин. Ці характеристики є дуже важливими і повинні враховуватися незалежно від типу виконання пристрою.
Конструкція ручного плазморізу
Можливість виконувати свою функцію такого апарату забезпечує подача сильно нагрітого повітря на металевий лист. В умовах температури, що досягає кількох десятків тисяч градусів, за якої відбувається нагрівання кисню, останній під великим тиском надходить на поверхню, що призводить до її різання.
Швидше виконання цієї операції забезпечується з урахуванням іонізації електричним струмом. Продовжити термін служби такого обладнання можна за умови, що в його оснащенні будуть присутні такі елементи:
- Плазмотрон. Має вигляд різака, до обов'язків якого входить виконання основних завдань;
- Плазморіз. Цей пристрій може бути виконано у варіанті прямого або опосередкованого впливу;
- Сопло. Цей пристрій перевершує за функціональністю всі інші елементи обладнання. Воно дає зрозуміти, до виконання різання якої складності призначена конкретна модель;
- Електроди. Ними оснащуються окремі види пристроїв;
- Компресор. З його допомогою створюється сильний повітряний потік.
Як зробити плазморіз із інвертора - інструкція
За бажання подібне обладнання в стан виготовити своїми руками будь-який власник. Однак, щоб саморобний плазморіз зміг ефективно виконувати свою роботу, необхідно дотриматися всіх правил. У подібній справі інвертор буде практично незаміннийм, оскільки за допомогою цього пристрою буде забезпечено надійну подачу струму. За рахунок нього в роботі плазморізу не виникатиме перебоїв, а також вдасться зменшити витрату електроенергії. Однак при цьому у нього є недоліки: він розрахований на різання матеріалу меншої товщини, ніж при використанні трансформатора.
Вибір елементів
Якщо ви вирішили самостійно виготовити плазморіз, то вам слід підготувати необхідні матеріали та обладнання:
Складання
Ще до початку складання саморобного плазморізу не завадить з'ясувати, чи сумісні компоненти, які ви придбали між собою. Якщо вам раніше не доводилося виготовляти своїми руками апарат плазмового різання, бажано звернутися за допомогою до досвідченіших майстрів.
Провівши аналіз потужності кожного необхідного елемента вони дадуть вам свою рекомендацію. Обов'язково варто подбати про наявність захисного комплекту одягу. Його вам доведеться використовувати, коли настане час перевірити працездатність саморобного плазморізу. Якщо говорити про процедуру складання обладнання для плазмового різання, то вона включає наступні етапи:
Незалежно від того, чи плануєте ви виготовляти плазморіз своїми руками або придбати його в магазині, спочатку слід вивчити всі моделі, познайомитися з принципами їх роботи та варіантами виконання. Важливим моментом є і тип матеріалу, який планується різати за допомогою цього обладнання. Спростити собі завдання на вибір ви зможете, якщо спочатку подивіться відео, в якому показується принцип дії апарату ручного плазмового різання та технологія роботи з ним.
Середня вартість обладнання
Сьогодні в магазинах представлена велика кількість обладнання для ручного різання металів, які пропонуються за різними цінами. Причому на вартість цих апаратів впливатимуть кілька факторів:
Уникнути помилок на етапі вибору інструменту для різання металів можна за умови, що ви відвідаєте кілька магазинів і порівняєте умови, на яких ви готові продати це обладнання. Розглядаючи різні моделі плазморізів, одразу слід поцікавитись цінами на комплектуючі, без яких не обійтися, якщо доведеться виконувати ремонт цього обладнання. У середньому, ціни запасні частини до плазморізів з урахуванням товщини зрізу знаходяться в наступному діапазоні:
- При товщині трохи більше 30 мм – 150–300 тис. крб.;
- При товщині трохи більше 25 мм – 81–220 тис. крб.;
- При товщині трохи більше 17 мм – 45–270 тис. крб.;
- При товщині трохи більше 12 мм – 32–230 тис. крб.;
- При товщині трохи більше 10 мм – 25–20 тис. крб.;
- При товщині трохи більше 6 мм – 15–200 тис. крб.
Висновок
Обладнання для плазмового різання металів є високотехнологічним пристроєм, який здатний помітно спростити виконання роботи з розрізання різних металевих виробів. Причому не обов'язково купувати дороге обладнання в магазині, кожен власник може виготовити цей апарат самотужки.
Для цього достатньо підготувати все необхідне обладнання і точно дотримуватися технології складання плазморізу. Навіть виготовлений своїми руками плазморіз здатний забезпечити таку ж якість різання сталевих деталей, як і обладнання, що пропонується в магазинах.
Плазмові різаки активно використовуються в майстернях та підприємствах, пов'язаних із кольоровими металами. Більшість невеликих підприємств застосовують у роботі плазмовий різак, виготовлений своїми руками.
Добре показує себе при розрізі кольорових металів, оскільки дозволяє локально прогрівати вироби і не деформувати їх. Самостійне виробництво різаків обумовлено високою вартістю професійного обладнання.
У процесі виготовлення такого інструменту використовуються комплектуючі з інших електроприладів.
Інвертор використовується для виконання робіт як у домашніх, так і промислових умовах. Існує кілька видів плазморізів для роботи з різними типами металів.
Розрізняють:
- Плазморізи, що працюють у середовищі інертних газів, наприклад аргону, гелію або азоту.
- Інструменти, що працюють у середовищі окислювачів, наприклад, кисню.
- Апаратура призначена для роботи зі змішаними атмосферами.
- Різаки, що працюють у газорідинних стабілізаторах.
- Пристрої, що працюють із водною або магнітною стабілізацією. Це рідкісний вид різаків, який практично неможливо знайти у вільному продажу.
Або плазматрон - це основна частина плазмового різання, що відповідає за безпосереднє нарізування металу.
Плазмовий різак у розборі.
Більшість інверторних плазмових різаків складаються з:
- форсунки;
- електрода;
- захисного ковпачка;
- сопла;
- шланг;
- головки різака;
- ручки;
- роликового упору.
Принцип дії простого напівавтоматичного плазморізу полягає в наступному: робочий газ навколо плазмотрона прогрівається до дуже високих температур, за яких відбувається виникнення плазми, що проводить електрику.
Потім струм, що йде через іонізований газ, розрізає метал шляхом локального плавлення. Після цього струмінь плазми знімає залишки розплавленого металу та виходить акуратний зріз.
По виду на метал розрізняють такі види плазматронів:
- Апарати непрямої дії.
Даний вид плазматронів не пропускає через себе струм і придатний лише в одному випадку для різання неметалічних виробів. - Плазмове різання прямої дії.
Застосовується для розрізання металів шляхом утворення плазмового струменя.
Робимо плазмовий різак своїми руками
Плазмове різання своїми руками може бути виготовлене в домашніх умовах. Непідйомна вартість на професійне обладнання та обмежену кількість представлених на ринку моделей змушують умільців збирати плазморіз із зварювального інвертора своїми руками.
Саморобний плазморіз можна виконати за наявності всіх необхідних компонентів.
Перед тим як зробити плазморізальну установку, необхідно підготувати наступні комплектуючі:
- компресор.
Деталь потрібна для подачі повітряного потоку під тиском. - Плазмотрон.
Виріб використовується при безпосередньому різанні металу. - Електроди.
Застосовуються для розпалювання дуги та створення плазми. - Ізолятор.
Захищає електроди від перегріву при виконанні плазмового різання металу. - Сопло.
Деталь, розмір якої визначає можливості всього плазморізу, зібраного своїми руками з інвертора. - Зварювальний інвертор.
Джерело постійного струму для встановлення. Може бути замінений зварювальним трансформатором.
Джерело живлення пристрою може бути трансформаторним, або інверторним.
Схема роботи плазмового різака.
Трансформаторні джерела постійного струму характеризуються такими недоліками:
- високе споживання електричної енергії;
- великі габарити;
- важкодоступність.
До переваг такого джерела живлення можна віднести:
- низьку чутливість до перепадів напруги;
- велику потужність;
- високу надійність.
Інвертори, як блок живлення плазмореза можна використовувати, якщо необхідно:
- сконструювати невеликий апарат;
- зібрати якісний плазморіз із високим коефіцієнтом корисної дії та стабільною дугою.
Завдяки доступності та легкості інверторного блоку живлення плазморізи на його основі можуть бути сконструйовані в домашніх умовах. До недоліків інвертора можна віднести лише порівняно малу потужність струменя. Через це товщина металевої заготовки, що розрізається інверторним плазморізом, серйозно обмежена.
Однією з найголовніших частин плазморізу є ручний різак.
Складання даного елемента апаратури для різання металу здійснюється з таких компонентів:
- рукоятка з пропилами для прокладання проводів;
- кнопка запуску пальника на основі газової плазми;
- електроди;
- система завихрення потоків;
- наконечник, що захищає оператора від бризок розплавленого металу;
- пружина для забезпечення необхідної відстані між соплом та металом;
- насадки для зняття окалин та нагару.
Різання металу різної товщини здійснюється шляхом зміни сопел у плазмотроні. У більшості конструкцій плазмотрона сопла закріплюються спеціальною гайкою, з діаметром, що дозволяє пропустити конусний наконечник і затиснути широку частину елемента.
Після сопла розташовуються електроди та ізоляція. Для отримання можливості посилення дуги при необхідності конструкцію плазматрона включають завихрювач повітряних потоків.
Зроблені своїми руками плазморізи на основі інверторного джерела живлення є досить мобільними. Завдяки малим габаритам таку апаратуру можна використовувати навіть у важкодоступних місцях.
Креслення
У глобальній мережі інтернет є безліч різних креслень плазмового різака. Найпростіше виготовити плазморіз у домашніх умовах, використовуючи інверторне джерело постійного струму.
Електрична схема плазморізу.
Найбільш ходове технічне креслення різака на основі плазмової дуги включає наступні компоненти:
- Електрод.
На даний елемент подається напруга джерела живлення для здійснення іонізації навколишнього газу. Як правило, як електрод використовуються тугоплавкі метали, що утворюють міцний оксид. Найчастіше конструктори зварювальних апаратів використовують гафній, цирконій або титан. Найкращим вибором матеріалу електрода для домашнього використання є гафній. - Сопло.
Компонент автоматичного плазмового зварювального апарату формує струмінь з іонізованого газу та пропускає повітря, що охолоджує електрод. - Охолоджувач.
Елемент використовується для відведення тепла від сопла, оскільки під час роботи температура плазми може досягати 30 000 градусів за Цельсієм.
Більшість схем апарату плазмового різання мають на увазі такий алгоритм роботи різака на основі струменя іонізованого газу:
- Перше натискання на кнопку пуск включає реле, що подає живлення блок управління апаратом.
- Друге реле подає струм на інвертор та підключає електричний клапан продування пальника.
- Потужний потік повітря потрапляє у камеру пальника та очищає її.
- Через певний проміжок часу, який задається резисторами, спрацьовує третє реле і подає живлення на електроди установки.
- Запускається осцилятор, завдяки якому проводиться іонізація робочого газу між катодом і анодом. На цьому етапі виникає чергова дуга.
- При піднесенні дуги до металевої деталі запалюється дуга між плазмотроном та поверхнею, що називається робочою.
- Вимкнення подачі струму для розпалювання дуги за допомогою спеціального геркона.
- Проведення різальних чи зварювальних робіт. У разі зникнення дуги реле геркона знову включає струм і розпалює черговий струмінь плазми.
- При завершенні робіт після відключення дуги четверте реле запускає компресор, повітря якого охолоджує сопло і видаляє залишки згорілого металу.
Найбільш вдалими вважаються схеми плазморізу моделі АПР-91.
Що нам знадобиться?
Креслення плазмового різака.
Для створення апарату плазмового зварювання необхідно придбати:
- джерелом постійного струму;
- плазмотроном.
До складу останнього входять:
- сопло;
- електроди;
- ізолятор;
- компресор потужністю 2-2,5 атмосфери.
Більшість сучасних майстрів виготовляють плазмове зварювання, яке підключається до інверторного блоку живлення. Сконструйований за допомогою даних компонентів плазмотрон для ручного повітряного різання працює наступним чином: натискання на кнопку керування запалює електричну дугу між соплом і електродом.
Після завершення роботи, після натискання на кнопку вимкнення, компресор подає струмінь повітря і збиває залишки металу з електродів.
Складання інвертора
У випадку, якщо фабричного інвертора немає, можна зібрати саморобний.
Інвертори для різаків на основі газової плазми, як правило, мають у будові такі комплектуючі:
- блок живлення;
- драйвера силових ключів;
- силовий блок.
Плазмовий пальник у розрізі.
Для плазморізів або зварювального обладнання не може обійтися без необхідних інструментів у вигляді:
- набору викруток;
- паяльника;
- ножа;
- ножівки по металу;
- кріпильних елементів різьбового типу;
- мідних дротів;
- текстоліту;
- слюди.
Блок живлення для плазмового різання збирається на базі феритового сердечника і повинен мати чотири обмотки:
- первинну, що складається із 100 витків дроту, товщиною 0.3 міліметра;
- перша вторинна з 15 витків кабелю із товщиною 1 міліметр;
- друга вторинна з 15 витків дроту 0.2 мм;
- третя вторинна з 20 витків 0.3 мм дроту.
Зверніть увагу! Для мінімізації негативних наслідків від перепадів напруги в електричній мережі намотування слід проводити по всій ширині дерев'яної основи.
Силовий блок саморобного інвертора має складатися із спеціального трансформатора. Для створення даного елемента слід підібрати два осердя і намотати на них мідний дріт завтовшки 0.25 міліметрів.
Окремою згадкою стоїть система охолодження, без якої інверторний блок живлення плазмотрона може швидко вийти з ладу.
Креслення технології плазмового різання.
При роботі на апараті для досягнення найкращих результатів потрібно дотримуватись рекомендацій:
- регулярно перевіряти правильність напряму струменя газової плазми;
- перевіряти правильність вибору апаратури відповідно до товщини металевого виробу;
- стежити за станом витратних деталей плазмотрону;
- стежити за дотриманням відстані між плазмовим струменем і оброблюваним виробом;
- завжди перевіряти використовувану швидкість різання, щоб уникнути виникнення окалін;
- іноді діагностувати стан системи підведення робочого газу;
- виключити вібрацію електричного плазмотрону;
- підтримувати чистоту та акуратність на робочому місці.
Висновок
Апаратура для плазмового різання – це незамінний інструмент для акуратного нарізування металевих виробів. Завдяки продуманій конструкції плазмотрони забезпечують швидкий, рівний та якісний поріз металевих листів без необхідності подальшої обробки поверхонь.
Більшість рукоділів з невеликих майстерень вважають за краще своїми руками збирати міні різаки для роботи з нетовстим металом. Як правило, самостійно зроблений плазморіз за характеристиками та якістю роботи не відрізняється від заводських моделей.