Princip rada plazma rezača. Rezanje zračnom plazmom "uradi sam" - tehnologija rada "Uradi sam" plazma rezač iz mikrovalne pećnice

Plazma zavarivanje je moderna napredna tehnologija. Donedavno se njegova primjena odnosila samo na industriju. Ovo zavarivanje je izvedeno pomoću posebne opreme. Sada je DIY plazma aparat za zavarivanje postao stvarnost.

Plazma zavarivanje ima niz neospornih prednosti u odnosu na druge vrste zavarivanja. Posjedovanje tehnologije omogućuje vam proširenje mogućnosti zavarivanja metalnih spojeva kod kuće. Uređaj se može koristiti i za točkasto zavarivanje (slika 1).

Domaći stroj za zavarivanje, uključujući stroj za točkasto zavarivanje, sastoji se od sljedećih glavnih dijelova: izvora struje zavarivanja, plazma plamenika, kompresora ili plinskog cilindra i sustava za hlađenje.

Slika 1. Dizajn aparata za plazma zavarivanje.

Kada koristite uređaj otvorenog tipa (najčešći dizajn), izvor struje također se koristi za formiranje pilot luka.

Kao izvor struje za zavarivački luk, najbolje je koristiti standardni pretvarač za elektrolučno zavarivanje male snage. Takav pretvarač dovodi istosmjernu struju u zonu zavarivanja, zbog čega se glavni luk pali između mlaznice plazma plamenika i dijela koji se zavaruje. Snaga pretvarača može biti minimalna, budući da je snaga luka značajno povećana protokom plazme (slika 2).

Izrada pomoćnog izvora struje

Izvor struje za pilot luk se sastavlja neovisno. Uključuje ispravljač diodnog mosta, izlazni transformator (prigušnicu) i otpornik balasta (opterećenja). Preporučuju se sljedeći dijelovi: diode za struju od 50 A i radni napon do 500 V; otpornik snage do 5 kW. Zbog balastnog otpornika, napon na primarnom namotaju transformatora je oko 100 V pri struji ne većoj od 20 A.

Slika 2. Dizajn plazma generatora.

Transformator je odabran tako da napon na sekundarnom namotu bude oko 20 V. Možete koristiti bilo koji transformator od 110/24 V snage 1,6 kW (na primjer, tip OSM). Bilo koji grijaći element ili sklop od nekoliko grijača može se koristiti kao otpornik balasta.

Pomoćni izvor je sastavljen u metalnoj ploči. Transformator je instaliran na dnu štita. Ako je balast izrađen od grijača, onda ih treba postaviti odvojeno u metalni okvir. U oklop je ugrađen kontaktni blok, na koji su izvedeni krajevi sekundarnog namota transformatora, a kabel je spojen za napajanje strujom plazmatrona.

Odabir izvora plina i sustava hlađenja

Kao izvor plina koji stvara plazmu, automobilski kompresor može se koristiti za opskrbu komprimiranim zrakom kapaciteta do 50 l/min. Ako se umjesto plina koristi vodena para, potrebno je ugraditi standardni mali generator pare. U tom slučaju treba koristiti samo destiliranu vodu.

Hlađenje anode plazma plamenika može se temeljiti na sustavu brisača vjetrobranskog stakla automobila. Ako je moguće, bolje je osigurati hlađenje iz vodovoda kroz gumena crijeva.

Kako izgleda?

Plazma plamenik sastoji se od dva glavna bloka - anode i katode. Anodni blok uključuje anodu, izrađenu u obliku mlaznice, i kućište za pričvršćivanje anode, u koje je potrebno postaviti rashladni plašt (cijevi, zavojnica). Vijak je pričvršćen na tijelo anode za napajanje.

Slika 3. Dijagram plazmatrona.

Katodni blok sastoji se od sljedećih glavnih dijelova: tijelo bloka, držač katode, katoda. Kao katoda se koristi volframova elektroda za zavarivanje promjera 4 mm, koja je u kombinaciji s drškom. Gornji dio drške završava vijkom za podešavanje s izoliranom ručkom. Katoda je učvršćena u držaču katode. Držač katode sastoji se od nekoliko dijelova.

Donji dio je šiljasta cijev malog promjera koja služi kao vodilica za katodu. Srednji dio je čahura s vanjskim navojem za montažu na tijelo i unutarnjim kanalom za prolaz elektrode. Gornji dio je cijev za pričvršćivanje elektrode. Njegov unutarnji promjer odgovara promjeru repa katode. Držač katode je ugrađen unutar kućišta, koje je izrađeno od polimerne cijevi. Kućište katodnog bloka ima rupu i odgovarajući priključak za dovod plina koji stvara plazmu. Plin se dovodi kroz cijev koja se nalazi u prostoru između dna držača i kućišta. Držač ima vijak za spajanje električne energije. U kućištu je izbušena rupa za prolaz žice (kabla) (slika 3).

Izrada anodnog bloka

Anoda je izrađena kao bakrena kapica (u obliku šešira). Ukupna duljina anode je 10-15 mm. Donji krajnji dio (strana) ima promjer 20-25 mm i duljinu 3-4 mm. Cilindrični dio je promjera 15-20 mm. U središtu anode cijelom dužinom izbuši se rupa promjera 1,8-2 mm. Na cilindričnom dijelu anode izrezan je navoj za uvrtanje u kućište.

Tijelo anodnog bloka preporučljivo je izraditi od bronce, ali može biti i od čelika, u obliku dva cilindra (cijevi), između kojih se nalazi rashladni plašt. Cilindri su međusobno zavareni (lemljeni). Vanjski promjer vanjskog cilindra preporučuje se 50-80 mm. Ali veličine cilindara mogu biti bilo koje, uzimajući u obzir pronađene cijevi. Glavni uvjet: kućište se mora sastojati od dva cilindra koji se uklapaju jedan u drugi, dok unutarnji promjer mora biti jednak promjeru cilindričnog dijela anode, a cijevi zavojnice za hlađenje moraju biti smještene između cilindara. Duljina kućišta – 30-60 mm.

Cilindar ima navoje na oba kraja. Na donjem kraju, navoj je izrezan iznutra i namijenjen je za pričvršćivanje anode, na gornjem kraju - unutar vanjskog cilindra za spajanje na katodni blok. Na vanjskom cilindru napravljena je rupa s navojem za ugradnju vijka za spajanje kabela.

Izrada katodnog bloka

Tijelo katodnog bloka izrađeno je od polimerne ili tekstolitne cijevi promjera jednakog unutarnjem promjeru vanjskog cilindra anodnog bloka. Na donjem kraju cijevi izrezan je vanjski navoj za spajanje na tijelo anodnog bloka. Unutar kućišta je izrezan navoj za zavrtanje držača katode. Duljina tijela 7-10 cm.

Držač katode izrađen je od bronce ili čelika i ima različite promjere u različitim područjima. Donji dio, duljine 15-20 mm, izrađen je u obliku šiljaste cijevi promjera 8-10 mm i unutarnjeg promjera 5-5,5 mm.

Srednji dio, duljine 20-25 mm, ima promjer jednak unutarnjem promjeru kućišta katodnog bloka. U ovom području je izrezan navoj za montažu na tijelo.

Promjer unutarnjeg kanala mora biti najmanje 5 mm. Gornji dio, duljine 30-40 mm, ima promjer 10-15 mm. Unutarnji promjer ovog područja je 6-7 mm. Na gornjem dijelu držača izrezan je unutarnji navoj za pričvršćivanje elektrode. S vanjske strane, u gornjem dijelu, navoj je izrezan na duljinu od 20-25 mm za ugradnju sigurnosne matice. Ovaj držač najbolje je izraditi na strugu.

Katoda je izrađena od standardne volframove elektrode za zavarivanje promjera 4 mm. Njegov kraj postaje šiljast. Za dršku katode čvrsto je spojena volframova šipka duljine 40-50 mm na kojoj je izrezan navoj za pričvršćivanje na gornji dio držača katode. Duljina drške 40-60 mm, promjer 6-7 mm. Gornji dio drške ulazi u vijak za podešavanje (bilo kojeg oblika), koji zauzvrat ima ručku od izolacijskog materijala. Katoda je uvijena u unutarnji kanal držača tako da njen šiljasti kraj izlazi 5-10 mm od donjeg (vodila) dijela držača. Okretanjem gumba može se mijenjati položaj katode.

Za ograničavanje i kontrolu uzdužnog pomicanja katode koristi se sigurnosna matica postavljena na držač.

U tijelu katodnog bloka na razini donjeg dijela držača izbuši se rupa i ugradi se priključak za dovod plina koji stvara plazmu. Plin se dovodi kroz cijev koja se nalazi u prostoru između dna držača i kućišta. Držač ima vijak za spajanje električne energije. U gornjem dijelu kućišta izbušena je rupa za prolaz žice (kabla).

Sklop plazma plamenika

Najprije se katodni blok sastavlja sljedećim redoslijedom. Elektroda je uvijena u držač. Zatim se držač uvrne u kućište. Na vijak držača spojena je žica koja se izvodi kroz rupu u kućištu. Tijelo katode je uvijeno u tijelo anode. Anoda se uvrće u kućište anode s donje strane. Elektroda se dodatno uvija tako da šipka naliježe na anodu. Zaporna matica na držaču je podešena na ovaj položaj elektrode.

Sastavljanje aparata za zavarivanje

Sastavljanje stroja za zavarivanje uključuje sljedeće radnje. Jedna od jezgri kabela za zavarivanje iz pretvarača spojena je na kontaktni vijak anodnog bloka plazma plamenika, a druga je pričvršćena na dio koji se zavaruje. Crijevo za hlađenje spojeno je na priključak u anodnom bloku, a crijevo od kompresora spojeno je na priključak katodnog bloka. Kabel od transformatora pomoćnog luka pričvršćen je na kontaktne vijke anodnog i katodnog bloka plazma plamenika. Kad se zapali pilot luk, katoda dodiruje anodu i zatim se brzo povlači za 2-3 mm.

Potreban alat i oprema.

Prilikom izrade domaćeg stroja za zavarivanje morate koristiti sljedeći alat:

• Stroj za zavarivanje;
• električna bušilica;
• bugarski;
• glodalo;
• datoteka;
• pila za metal;
• porok;
• kotač za oštrenje;
• kliješta;
• odvijač;
• ključevi;
• sječivo;
• čekić;
• čeljusti;
• slavina;
• umrijeti;

Plazma zavarivanje je moderna, učinkovita vrsta zavarivanja. Domaći stroj za zavarivanje pomoći će vam u obavljanju gotovo svih radova zavarivanja, uključujući i rad kao stroj za zavarivanje za točkasto zavarivanje.

U pravilu se lim reže plazmom u velikim proizvodnim pogonima, a to se radi pri izradi dijelova složenih konfiguracija. Industrijski strojevi režu sve metale: čelik, bakar, mesing, aluminij, supertvrde legure. Važno je napomenuti da je sasvim moguće sami napraviti plazma rezač, iako će mogućnosti uređaja u ovom slučaju biti donekle ograničene. U velikoj proizvodnji, domaći ručni plazma rezač nije prikladan, ali će biti moguće izrezati dijelove u vašoj radionici, radionici ili garaži. Praktično nema ograničenja u pogledu konfiguracije i tvrdoće obradaka koji se obrađuju. Međutim, oni se odnose na brzinu rezanja, veličinu lima i debljinu metala.

Opis domaćeg plazma rezača iz pretvarača

Uradi sam plazma rezač Lakše je napraviti pomoću inverterskog stroja za zavarivanje kao osnove. Takva će jedinica biti jednostavna u dizajnu, funkcionalna, s dostupnim glavnim komponentama i dijelovima. Ako neki dijelovi nisu u prodaji, možete ih izraditi i sami u radionici sa srednje složenom opremom.

Domaći uređaj nije opremljen CNC-om, što je njegov nedostatak i prednost u isto vrijeme. Nedostatak ručnog upravljanja je nemogućnost proizvodnje dvaju potpuno identičnih dijelova: male serije dijelova će se na neki način razlikovati. Prednost je što ne morate kupiti skupi CNC stroj. Za mobilni plazma rezač, CNC nije potreban, budući da ga zadaci koji se na njemu obavljaju ne zahtijevaju.

Glavne komponente domaće jedinice:

• plazmatron;
• oscilator;
• DC izvor;
• kompresor ili stlačeni plinski cilindar;
• kabeli za napajanje;
• spojna crijeva.

Dakle, u dizajnu nema složenih elemenata. Međutim, svi elementi moraju imati određene karakteristike.

Plazma rezanje zahtijeva da amperaža bude najmanje jednaka onoj kod zavarivača srednje snage. Generira se struja takve jakosti obični transformator za zavarivanje i inverterski stroj. U prvom slučaju, struktura se ispostavlja uvjetno mobilnom: zbog velike težine i dimenzija transformatora, njegovo kretanje je teško. Zajedno s stlačenim plinskim cilindrom ili kompresorom, sustav postaje glomazan.

Transformatori imaju nisku učinkovitost, što rezultira povećanom potrošnjom energije pri rezanju metala.

Krug s pretvaračem je nešto jednostavniji i praktičniji, pa čak i isplativiji u smislu potrošnje energije. Inverter za zavarivanje će proizvesti prilično kompaktan rezač koji će rezati metal debljine do 30 mm. Industrijska postrojenja režu limove iste debljine. Plazma rezač na transformatoru može rezati i deblje izratke, iako to nije potrebno tako često.

Prednosti plazma rezanja vidljive su upravo na tankim i ultratankim pločama.

• Glatki rubovi.
• Točnost linije.
• Bez prskanja metala.
• Odsutnost pregrijanih zona u blizini interakcije između luka i metala.

Domaći rezač sastavljen je na temelju inverterskog stroja za zavarivanje bilo koje vrste. Nije važno koji je broj načina rada, potrebna vam je samo istosmjerna struja veća od 30 A.

Plazma plamenik

Drugi najvažniji element je plazmatron. Plazma rezač sastoji se od glavne i dodatne elektrode, prva je izrađena od vatrostalnog metala, a druga je mlaznica, obično bakar. Glavna elektroda služi kao katoda, a mlaznica služi kao anoda, a tijekom rada to je dio koji provodi struju koji se obrađuje.

Ako uzmemo u obzir plazmatron izravno djelovanje, luk se javlja između izratka i rezača. Indirektne plazma baklje rezane plazma mlazom. Inverterski uređaj je dizajniran za izravno djelovanje.

Elektroda i mlaznica su potrošni materijal i mijenjaju se kad se istroše. Osim njih, kućište ima izolator koji odvaja katodnu i anodnu jedinicu, a tu je i komora u kojoj se dovedeni plin vrtloži. U mlaznici, konusnoj ili polukuglastoj, napravi se tanki otvor kroz koji izlazi plin zagrijan na 3000-5000°C.

Plin ulazi u komoru iz cilindra ili se dovodi iz kompresora kroz crijevo, koje je kombinirano s kabelima za napajanje, tvoreći paket crijeva i kabela. Elementi su spojeni u izolacijsku čahuru ili spojeni snopom. Plin ulazi u komoru kroz ravnu cijev, koja se nalazi na vrhu ili sa strane vrtložne komore, što osigurava kretanje radnog medija u samo jednom smjeru.

Princip rada plazma plamenika

Plin koji ulazi pod pritiskom u prostor između mlaznice i elektrode prolazi u radni otvor i zatim se ispušta u atmosferu. Kada se uključi oscilator - uređaj koji generira impulsnu visokofrekventnu struju - između elektroda se pojavljuje preliminarni luk i zagrijava plin u ograničenom prostoru komore za izgaranje. Budući da je temperatura zagrijavanja vrlo visoka, plin se pretvara u plazmu. U tom agregatnom stanju gotovo svi atomi su ionizirani, odnosno električki nabijeni. Tlak u komori naglo raste, a plin izlazi u vrućoj struji.

Kad je doveden u dio plazmatrona, javlja se drugi, snažniji luk. Ako je struja oscilatora 30-60 A, radni luk se javlja pri sili od 180-200 A. Dodatno zagrijava plin koji se pod utjecajem električne energije ubrzava do 1500 m / s. Kombinirani učinak plazme visoke temperature i brzine kretanja reže metal duž najfinije linije. Debljina reza određena je svojstvima mlaznice.

Indirektni plazma baklja radi drugačije. Ulogu glavne anode u njemu igra mlaznica. Umjesto luka, iz rezača izbija mlaz plazme koji reže nevodljive materijale. Domaća oprema ove vrste radi izuzetno rijetko. Zbog složenosti dizajna plazma plamenika i finih podešavanja, gotovo ga je nemoguće izraditi u zanatskim uvjetima, iako crteže nije teško pronaći. Djeluje na visokim temperaturama i pritišće i postaje opasno ako se radi neispravno!

Oscilator

Ako nemate vremena sastavljati električne krugove i tražiti dijelove, uzmite tvorničke oscilatore, na primjer, VSD-02. Karakteristike ovih uređaja su najprikladnije za rad s pretvaračem. Oscilator je spojen na strujni krug plazmatrona serijski ili paralelno, ovisno o tome što nalažu upute za određeni uređaj.

Radni plin

Prije nego počnete izrađivati ​​plazma rezač, razmotrite opseg njegove primjene. Ako morate raditi isključivo sa željeznim metalima, možete proći sa samo jednim kompresorom. Bakar, mjed i titan zahtijevaju dušik, a aluminij se reže u mješavini dušika i vodika. Visokolegirani čelici režu se u atmosferi argona; ovdje je stroj također dizajniran za komprimirani plin.

Prijevoz uređaja

Zbog složenosti dizajna uređaja i brojnih komponenti koje ga čine, stroj za plazma rezanje teško je smjestiti u kutiju ili prijenosnu kutiju. Za premještanje robe preporučuje se korištenje skladišnih kolica. Kolica će kompaktno primiti:

• inverter;
• kompresor ili cilindri;
• grupa kabela i crijeva.

U okviru radionice ili radionice neće biti problema sa selidbom. Kada uređaj treba transportirati na bilo koje mjesto, utovaruje se u prikolicu osobnog automobila.

Plazma rezači naširoko se koriste u poduzećima koja rade s obojenim metalima. Za razliku od običnog čelika koji se može rezati plamenom propan-kisik, nehrđajući čelik ili aluminij se ne mogu obrađivati ​​na ovaj način, zbog veće toplinske vodljivosti materijala. Prilikom pokušaja rezanja konvencionalnim plamenom, široki dio površine je izložen toplini, što dovodi do deformacije u ovom području. Plazma rezač može točkasto zagrijavati metal, proizvodeći rezanje s minimalnom širinom rezanja. Kada se koristi žica za punjenje, stroj može, naprotiv, zavarivati ​​obojene vrste čelika. Ali ova oprema je prilično skupa. Kako sami sastaviti plazma rezač iz pretvarača za zavarivanje? Na kojem principu radi uređaj? Kakav je raspored opreme? Je li moguće samostalno napraviti pištolj za rezanje ili je bolje kupiti ovaj predmet? U nastavku se raspravlja o odgovorima na ova pitanja, uključujući tematski video.

Možete napraviti plazma rezač iz pretvarača vlastitim rukama ako dobro razumijete princip rada uređaja i elemente uključene u proces. Suština rada plazma rezača je sljedeća:

1. Izvor struje stvara potreban napon, koji se preko kablova dovodi do gorionika baklje (plazma baklje).
2. Plazma baklja sadrži dvije elektrode (katodu i anodu), između kojih se pobuđuje luk.
3. Protok zraka, koji se dovodi pod pritiskom i posebnim upletenim kanalima, usmjerava električni luk prema van, dok mu istovremeno povećava temperaturu. Drugi modeli koriste tekućinu koja isparava i stvara pritisak otpuštanja. Rezultirajući visokotemperaturni ionizirani plamen (kako izgleda izvana) je plazma.
4. Kabel za uzemljenje, prethodno spojen na proizvod, pomaže zatvoriti luk na površini koja se reže, što omogućuje rad plazma rezača.
5. Kada se izvodi zavarivanje, dovedeni plin može biti argon ili druge inertne smjese koje štite bazen za zavarivanje od vanjskog okruženja.

Temperatura luka, zbog ubrzanja protokom zraka, može doseći 8000 stupnjeva, što vam omogućuje trenutno i precizno zagrijavanje potrebnog dijela metala, izvođenje rezanja, a bez pregrijavanja ostatka proizvoda.

Plazma rezači se razlikuju po snazi ​​i konfiguraciji. Mali modeli mogu rezati metal debljine oko 10 mm. Industrijski strojevi rade s čelicima debljine do 100 mm. Često su to veliki strojevi na nosačima, na koje se čelični limovi dovode dizalicama. Plazma rezač napravljen kod kuće moći će rezati nehrđajući čelik i druge metale do 12 mm. Mogu napraviti oblikovane rezove u željeznom limu (krugovi, spirale, valoviti oblici), kao i zavarivanje legiranog čelika sa žicom za punjenje.

Najjednostavniji domaći plazma rezač trebao bi imati četiri sastavna dijela:

• napajanje;
• plazmatron;
• kompresor;
• masa.

Trenutni izvor

Sastavljanje proizvoda mora započeti pronalaskom odgovarajućeg izvora napajanja. Industrijski modeli koriste snažne transformatore koji proizvode jaku struju i mogu rezati debljine veće od 80 mm. Ali kod kuće ne morate raditi s takvim vrijednostima, a takav transformator će napraviti puno buke.

Kao izvor struje možete uzeti obični pretvarač, koji košta četiri puta manje od najjednostavnijeg stroja za rezanje plazmom. Nadmašit će transformator proizvodeći stabilan napon na visokoj frekvenciji. Zahvaljujući tome bit će osigurana stabilnost luka i potrebna kvaliteta rezanja. Inverter će također biti prikladan zbog svoje male veličine, u slučaju rada na licu mjesta s plazma rezačem. Mala težina će olakšati transport uređaja na željeno mjesto.

Plazma rezač iz pretvarača, u gotovom obliku, mora ispunjavati niz ključnih zahtjeva:

• napaja se mrežom od 220 V;
• rade na snazi ​​od 4 kW;
• imaju raspon podešavanja struje od 20 do 40 A;
• mirovanje 220V;
• nominalni način rada 60% (s ciklusom od oko 10 minuta).

Da bi se postigli ovi parametri, proizvod mora biti opremljen dodatnom opremom, strogo prema shemi.

Krug plazma rezača i njegov rad

Kako napraviti plazma rezač dobro je prikazano u nekim videozapisima na mreži. Tamo možete pronaći i važne dijagrame prema kojima je uređaj sastavljen. Za čitanje simbola potrebne su osnovne elektrotehničke vještine i sposobnost razumijevanja simbola.

Krug plazma rezača osigurava da uređaj stvarno može obaviti posao. To se događa na sljedeći način:

1. Plazma plamenik ima gumb za pokretanje procesa. Pritiskom na tipku uključuje se relej (P1), koji napaja struju upravljačkoj jedinici.
2. Drugi relej (P2) napaja pretvarač strujom, a istovremeno spaja elektromagnetski ventil koji pročišćava plamenik. Protok zraka suši komoru plamenika i oslobađa je od mogućeg kamenca i krhotina.
3. Nakon 3 sekunde aktivira se treći relej (P3) koji napaja elektrode.
4. Istovremeno s trećim relejem pokreće se oscilator koji ionizira zrak između katode i anode. Pobuđen je luk koji se naziva pilot luk.
5. Kada se plamen dovede do proizvoda spojenog na uzemljenje, između plazma baklje i površine zapali se luk koji se naziva radna.
6. Relej reed prekidača prekida dovod struje koja radi za paljenje.
7. Materijal se reže ili vari. Ako se izgubi kontakt s površinom (luk udari u već izrezano mjesto), tada se relej reed prekidača ponovno aktivira kako bi se zapalio pilot luk.
8. Nakon isključivanja gumba na plazma baklji, bilo koja vrsta luka se gasi, a četvrti relej (P4) pokreće kratkotrajnu opskrbu zrakom za pročišćavanje kako bi uklonio izgorjele elemente iz mlaznice.

Sklop plazma plamenika

Plazma rezanje i zavarivanje vrši se plamenikom (plazma plamenikom). Može imati različite modifikacije i veličine. Kod kuće je prilično teško izgraditi model koji radi na vodi, pa je vrijedno kupiti takav "pištolj" u trgovini.

Mnogo je lakše napraviti plazmatron sa zračnim sustavom. Domaće verzije plazma rezača najčešće su upravo takve. Da biste ga sami sastavili, trebat će vam:

• ručka s rupama za kabele (može se koristiti od starog lemila ili igračaka);
• gumb za pokretanje;
• posebna elektroda;
• izolator;
• vrtlog protoka;
• mlaznice za različite promjere metala;
• vrh otporan na prskanje;
• distantna opruga za održavanje razmaka između mlaznice i površine;
• mlaznice za uklanjanje skošenja i naslaga ugljika.

Zavarivanje i rezanje istim uređajem može se izvoditi na različitim debljinama metala zahvaljujući zamjenjivim elementima glave plazma plamenika. U tu svrhu predviđene su različite mlaznice koje se razlikuju po promjeru izlaznog otvora i visini konusa. Oni usmjeravaju formirani mlaz plazme na metal. Mlaznice se kupuju zasebno u trgovini. Vrijedno je kupiti nekoliko komada svake vrste, jer će se rastopiti, što će s vremenom zahtijevati zamjenu.

Mlaznice su pričvršćene posebnom steznom maticom, čiji promjer omogućuje prolaz konusa mlaznice i stezanje njenog širokog dijela. Neposredno iza mlaznice nalazi se elektroda i izolacijska čahura koja sprječava paljenje luka na nepredviđenom mjestu. Nakon toga postoji mehanizam za uvijanje strujanja zraka, čime se pojačava učinak luka. Sve je to smješteno u fluoroplastično kućište i prekriveno metalnim kućištem. Neke od ovih stvari možete napraviti sami, dok je druge bolje kupiti u trgovini.

Plazma baklja kupljena u trgovini također može imati sustav zračnog hlađenja, koji će omogućiti duže djelovanje uređaja bez pregrijavanja. Ali ako će se rezanje provoditi kratko vrijeme, to nije potrebno.

Korištene elektrode

Elektrode igraju važnu ulogu u osiguravanju procesa gorenja luka i rezanja plazma plamenikom. U njihovoj izradi koriste se berilij, hafnij, torij i cirkonij. Zbog stvaranja vatrostalnog površinskog filma, šipka elektrode nije podložna pregrijavanju i preranom uništenju pri radu na visokim temperaturama.

Kada kupujete elektrode za domaći plazma rezač, trebali biste saznati od kojeg su materijala. Berilij i torij proizvode opasne pare i prikladni su za upotrebu u posebnim okruženjima koja pružaju odgovarajuću zaštitu zavarivaču. Stoga je za kućnu upotrebu bolje kupiti hafnijeve elektrode.

Crijeva za kompresor i kabel

Većina domaćih plazma rezača u svom dizajnu uključuje kompresor i dovod zraka do plamenika. Ovo je važan dio uređaja koji omogućuje da se temperatura električnog luka razvije do 8000 stupnjeva i osigurava proces rezanja. Dodatno, kompresor puše kroz kanale opreme i plazma plamenika, ispuštajući kondenzat iz sustava i uklanjajući ostatke. Mogućnost prolaska komprimiranog zraka kroz plamenik pomaže u hlađenju radnih dijelova.

U svoj plazma plamenik možete ugraditi jednostavan kompresor koji se koristi pri bojanju pištoljem za prskanje. Spajanje na uređaj se vrši tankim crijevom i odgovarajućim priključkom. Na ulazu je ugrađen električni ventil za regulaciju dovoda zraka u sustav.

U kanalu od plazma rezača do gorionika već se nalazi električna komponenta (kabel za napajanje elektrode), pa se koristi deblje crijevo, npr. od stare perilice rublja, unutar kojeg se postavlja električna žica. Dovedeni zrak će istovremeno hladiti kabel. Masa je izrađena od žice poprečnog presjeka većeg od 5 mm kvadratnih, sa stezaljkom na kraju. Ako je kontakt s tlom loš, pilot luk se neće moći prebaciti na radni luk. Stoga je važno kupiti stezaljku koja je čvrsta i pouzdana.

Posve je moguće sastaviti plazma rezač kod kuće koristeći video i kupljene komponente. Ispravan inverter i sklop poslužit će kao osnova za realizaciju cilja. Gornji savjeti pomoći će vam da bolje razumijete proces i svrhu svakog elementa u sklopu.

Plazma rezanje prilično je popularna operacija, osobito kada se radi o rezanju debelih metalnih dijelova ili obratka. Proces se odvija brzo, rubovi metala ostaju glatki. Ali takav uređaj nije jeftin. Stoga mnogi majstori izrađuju plazma rezač za sebe vlastitim rukama od različitih vrsta opreme, kombinirajući ih u jedan dizajn. Njihov dijagram povezivanja je jednostavan, glavna stvar je odabrati prave uređaje prema potrebnim tehničkim karakteristikama.

Rezanje plazmom temelji se na ioniziranom plinu koji velikom brzinom izlazi iz mlaznice plamenika. Ovaj plin je ta ista plazma. Što ona radi.

• U biti, ovaj ionizirani medij izvrstan je vodič električne struje koja teče od elektrode do metalnog izratka.
• Plazma zagrijava metal do potrebne temperature.
• Otpuhuje rastaljeni metal i oslobađa prostor za rezanje.

To znači da su vam za stvaranje plazme potrebni plin i izvor električne energije. I te dvije komponente moraju se spojiti na jednom mjestu. Stoga se oprema za rezanje plazmom sastoji od plinskog cilindra, izvora električne energije velike snage i rezača u koji je ugrađena elektroda.

Dizajn rezača je napravljen na takav način da plin prolazi oko elektrode i, kada se zagrije iz elektrode, izlazi kroz malu rupu. Mali promjer otvora i tlak plina stvaraju potrebnu brzinu za plazmu. Kada radite domaće plazma rezanje, samo trebate kupiti gotov rezač i ne razmišljati o njegovom stvaranju. Jer sve je već promišljeno u njemu, plus tvornička verzija je jamstvo sigurnosti.

Što se tiče plina, sve opcije su odavno napuštene, a ostao je komprimirani zrak. Danas ga možete dobiti vrlo jednostavno - kupite i ugradite kompresor.

Postoje određeni uvjeti koji jamče kvalitetu plazma rezanja.

• Jačina struje na elektrodi ne smije biti manja od 250 A.
• Komprimirani zrak mora se dovoditi u rezač brzinom unutar 800 m/s.

Kako napraviti plazma rezač vlastitim rukama

Osnove plazma rezanja su jasne, dizajn plazma rezača je također jasan i možete ga početi sastavljati. Usput, za ovo vam nisu potrebni posebni crteži.

Dakle, što će biti potrebno.

• Moramo pronaći izvor električne energije. Najjednostavnija opcija je transformator za zavarivanje ili pretvarač. Iz mnogo razloga, inverter je bolji. Na primjer, ima stabilnu vrijednost struje, bez padova. Ekonomičniji je u pogledu potrošnje energije. Morate obratiti pozornost na struju koju proizvodi aparat za zavarivanje. Njegova vrijednost ne smije biti manja od 250 ampera.
• Izvor komprimiranog zraka. Kompresor ovdje ostaje nepromijenjen. Ali koji? Glavni parametar je tlak zraka. Morat ćete obratiti pozornost na njega. 2,0-2,5 atm. - Bit će u redu.
• Rezač se može kupiti u trgovini. A ovo će biti idealno rješenje. Ako imate rezač za zavarivanje argonom, onda se može pretvoriti u rezanje plazmom. Da biste to učinili, morat ćete napraviti dodatak od bakra u obliku mlaznice, koji se umetne u rezač za argonsko zavarivanje.
• Set crijeva i kabela za spajanje svih dijelova domaćeg plazma rezača. Opet, komplet se može kupiti u trgovini kao pojedinačni spojni element.

Evo četiri elementa s kojima se sastavlja domaći plazma rezač.

Pomoćni elementi i materijali

Na što još trebate obratiti pozornost prilikom sastavljanja stroja za rezanje plazmom vlastitim rukama? Kao što je gore spomenuto, glavna karakteristika plazma rezača je promjer njegove rupe. Koja veličina treba biti da bi se osigurala maksimalna kvaliteta rezanja? Stručnjaci smatraju da je promjer od 30 mm optimalna veličina. Stoga, kada kupujete rezač u trgovini, morate obratiti pozornost na to dolazi li s mlaznicom s takvom rupom.

Osim toga, potrebno je odabrati mlaznicu značajne duljine. Upravo ta veličina omogućuje da mlaz komprimiranog zraka dobije potrebnu brzinu. To rezultira urednim rezom metala, a sam proces rezanja je brz i jednostavan. Ali ne biste trebali kupiti jako dugu mlaznicu. Takav uređaj brzo se sruši pod utjecajem visokih temperatura.

Što se tiče odabira elektrode za plazma rezač, morate obratiti pozornost na leguru od koje je izrađena. Na primjer, ako legura sadrži berilij, onda je to radioaktivna tvar. Ne preporuča se dugo raditi s takvim elektrodama. Ako legura sadrži torij, pri visokim temperaturama otpušta otrovne tvari. Idealna elektroda za rezanje plazmom, čija legura uključuje hafnij.

Provjera plazma rezača

Dakle, crijeva povezuju rezač i kompresor, rezač kabela i pretvarač. Sada morate provjeriti radi li sastavljena struktura. Sve jedinice su uključene, tipka na rezaču za napajanje elektrode je pritisnuta. U ovom slučaju nastaje luk s temperaturom od 6000-8000C. Klizi između metala elektrode i mlaznice.

Nakon toga komprimirani zrak počinje strujati u rezač. Prolazeći kroz mlaznicu i zagrijavajući se električnim lukom, naglo se deseterostruko širi i istodobno stječe vodljiva svojstva. Odnosno, ispada da je to ionizirani plin.

Prolazi kroz suženu mlaznicu, postižući brzinu od 2-3 m/s. Ali temperatura plazme raste na 25000-30000C. Najvažnije je da se luk, pomoću kojeg je komprimirani zrak zagrijan i pretvoren u plazmu, ugasi čim plazma počne djelovati na metalni izradak pripremljen za rezanje. Ali odmah se uključuje drugi, takozvani radni luk, koji djeluje lokalno na metal. Točno u području rezanja. Stoga se metal reže samo u ovoj zoni.

Ako ste prilikom provjere rada plazma rezača uspjeli rezati metal debljine najmanje 20 mm, tada su svi elementi novog dizajna, sastavljeni vlastitim rukama, ispravno odabrani. Potrebno je napomenuti da plazma rezač ne može rezati obradak debljine veće od 20 mm iz pretvarača. Jednostavno nema dovoljno snage. Za rezanje debljeg metala morat ćete koristiti transformator.

Pažnja! Svaki rad povezan s korištenjem plazma rezanja mora se izvoditi u zaštitnoj odjeći i rukavicama.

Postoje mnoge točke koje nužno utječu na rad jedinice.

• Nema potrebe za kupnjom, na primjer, velikog kompresora. Ali 2-2,5 atmosfere možda neće biti dovoljno za veliku količinu posla. Izlaz je ugradnja prijemnika na kompresor. Djeluje poput akumulatora koji akumulira tlak u komprimiranom zraku. U tu svrhu možete koristiti, na primjer, vijke iz kočionih sustava teških vozila. Opcija je zapravo jednostavna. Volumen cilindra je velik i trebao bi biti dovoljan za dugo vremensko razdoblje.
• Da bi tlak zraka bio stabilan i ujednačen, na izlazu prijamnika mora se ugraditi reduktor.
• Naravno, optimalno rješenje je kupnja kompresora u kompletu s prijemnikom. To košta više nego obično, ali ako se ova jedinica koristi za druge stvari, na primjer, za bojanje, tada možete povećati njegovu funkcionalnost i time pokriti troškove.
• Da biste napravili mobilnu verziju stroja, možete napraviti mala kolica. Uostalom, svi elementi plazma rezača su mali uređaji. Naravno, morat ćete zaboraviti na mobilnost ako je stroj izrađen na temelju transformatora za zavarivanje. Prevelik je i težak.
• Ako ne možete kupiti gotov komplet crijevo-kabel, možete ga napraviti sami. Kabel za zavarivanje i visokotlačno crijevo trebate spojiti u jednu čahuru i staviti ih u jedan omotač. Na primjer, u obično crijevo većeg promjera. Ovako izrađena garnitura jednostavno neće smetati, što je vrlo važno kod rezanja metala.

Izrada vlastitog plazma rezača uopće nije teška. Naravno, morat ćete pribaviti potrebne informacije i proučiti ih, svakako je preporučljivo pogledati video trening. I nakon toga ispravno odaberite sve elemente točno prema traženim parametrima. Usput, montirani plazma rezač na temelju serijskog pretvarača omogućuje ne samo plazma rezanje metala, već i plazma zavarivanje, što povećava funkcionalnost jedinice.

Plazma rezači naširoko se koriste u radionicama i poduzećima koja se odnose na obojene metale. Većina malih tvrtki koristi plazma rezač domaće izrade.

Dobro se ponaša pri rezanju obojenih metala, jer omogućuje lokalno zagrijavanje proizvoda i ne deformira ih. Samoproizvodnja rezača je zbog visoke cijene profesionalne opreme.

U procesu proizvodnje takvog alata koriste se komponente drugih električnih uređaja.

Pretvarač se koristi za rad u kućanstvu iu industriji. Postoji nekoliko vrsta plazma rezača za rad s različitim vrstama metala.

Tamo su:

1. Plazma rezači koji rade u okruženju inertnih plinova, kao što su argon, helij ili dušik.
2. Instrumenti koji rade u oksidirajućim sredstvima, kao što je kisik.
3. Oprema dizajnirana za rad u mješovitim atmosferama.
4. Rezači koji rade u stabilizatorima plin-tekućina.
5. Uređaji koji rade s vodom ili magnetskom stabilizacijom. Ovo je najrjeđa vrsta rezača, koju je gotovo nemoguće pronaći na otvorenom tržištu.

Ili plazmatron je glavni dio plazma rezanja, odgovoran za izravno rezanje metala.

Rastavljeni plazma rezač.

Većina inverterskih plazma rezača sastoji se od:

• mlaznice;
• elektroda;
• zaštitna kapa;
• mlaznice;
• crijevo;
• glave za rezanje;
• olovke;
• zaustavljač valjka.

Princip rada jednostavnog poluautomatskog plazma rezača je sljedeći: radni plin oko plazma baklje se zagrijava do vrlo visokih temperatura, pri čemu se pojavljuje plazma koja provodi električnu struju.

Zatim, struja koja prolazi kroz ionizirani plin reže metal lokalnim taljenjem. Nakon toga, plazma mlaz uklanja preostali rastaljeni metal i dobiva se uredan rez.

Ovisno o vrsti utjecaja na metal, razlikuju se sljedeće vrste plazmatrona:

1. Uređaji za neizravno djelovanje.
   Ovaj tip plazmatrona ne prolazi struju kroz sebe i prikladan je samo u jednom slučaju - za rezanje nemetalnih proizvoda.
2. Izravno rezanje plazmom.
   Koristi se za rezanje metala stvaranjem mlaza plazme.

Izrada plazma rezača vlastitim rukama

DIY rezanje plazmom može se obaviti kod kuće. Previsoki troškovi profesionalne opreme i ograničeni broj modela na tržištu prisiljavaju majstore da vlastitim rukama sastave plazma rezač iz pretvarača za zavarivanje.

Domaći plazma rezač može se napraviti pod uvjetom da imate sve potrebne komponente.

Prije izrade instalacije za rezanje plazmom morate pripremiti sljedeće komponente:

1. Kompresor.
   Dio je neophodan za opskrbu protokom zraka pod pritiskom.
2. Plazmatron.
   Proizvod se koristi za izravno rezanje metala.
3. elektrode.
   Koristi se za paljenje luka i stvaranje plazme.
4. Izolator.
   Štiti elektrode od pregrijavanja pri plazma rezanju metala.
5. Mlaznica.
   Dio čija veličina određuje mogućnosti cijelog plazma rezača, sastavljenog vlastitim rukama iz pretvarača.
6. Inverter za zavarivanje.
   Istosmjerni izvor napajanja za ugradnju. Može se zamijeniti transformatorom za zavarivanje.

Izvor napajanja uređaja može biti transformator ili inverter.

Shema rada plazma rezača.

Transformatorske istosmjerne izvore karakteriziraju sljedeći nedostaci:

• velika potrošnja električne energije;
• velike dimenzije;
• nepristupačnost.

Prednosti takvog izvora energije uključuju:

• niska osjetljivost na promjene napona;
• više snage;
• visoka pouzdanost.

Inverteri se mogu koristiti kao napajanje za plazma rezač ako je potrebno:

• konstruirati mali aparat;
• sastavite visokokvalitetni plazma rezač s visokom učinkovitošću i stabilnim lukom.

Zbog dostupnosti i lakoće inverterskog napajanja, plazma rezači koji se temelje na njemu mogu se konstruirati kod kuće. Nedostaci pretvarača uključuju samo relativno malu snagu mlaza. Zbog toga je debljina metalnog obratka koji se reže inverterskim plazma rezačem ozbiljno ograničena.

Jedan od najvažnijih dijelova plazma rezača je ručni rezač.

Ovaj element opreme za rezanje metala sastavljen je od sljedećih komponenti:

• ručka s rezovima za polaganje žica;
• gumb za pokretanje plinskog plazma plamenika;
• elektrode;
• sustav vrtloženja protoka;
• vrh koji štiti operatera od prskanja rastaljenog metala;
• opruga koja osigurava potrebnu udaljenost između mlaznice i metala;
• mlaznice za uklanjanje kamenca i naslaga ugljika.

Rezanje metala različitih debljina provodi se promjenom mlaznica u plazma plameniku. U većini dizajna plazmatrona, mlaznice su pričvršćene posebnom maticom, s promjerom koji vam omogućuje prolazak konusnog vrha i stezanje širokog dijela elementa.

Nakon mlaznice nalaze se elektrode i izolacija. Kako bi se mogao ojačati luk, ako je potrebno, vrtložnik protoka zraka uključen je u dizajn plazmatrona.

Plazma rezači "uradi sam" temeljeni na inverterskom izvoru energije prilično su mobilni. Zahvaljujući malim dimenzijama, takva se oprema može koristiti čak i na najnepristupačnijim mjestima.

Nacrti

Na Internetu je dostupno mnogo različitih crteža plazma rezača. Najlakši način za izradu plazma rezača kod kuće je korištenje izvora istosmjernog pretvarača.

Električni krug plazma rezača.

Najčešći tehnički crtež rezača s plazma lukom uključuje sljedeće komponente:

1. Elektroda.
   Ovaj element se napaja naponom iz izvora napajanja kako bi ionizirao okolni plin. U pravilu se kao elektroda koriste vatrostalni metali koji tvore jak oksid. U većini slučajeva dizajneri strojeva za zavarivanje koriste hafnij, cirkonij ili titan. Najbolji izbor materijala za elektrode za kućnu upotrebu je hafnij.
2. Mlaznica.
   Komponenta automatskog stroja za plazma zavarivanje stvara mlaz ioniziranog plina i propušta zrak za hlađenje elektrode.
3. Hladnjak.
   Element se koristi za uklanjanje topline iz mlaznice, jer tijekom rada temperatura plazme može doseći 30.000 stupnjeva Celzijusa.

Većina sklopova strojeva za rezanje plazmom podrazumijeva sljedeći radni algoritam za rezač koji se temelji na mlazu ioniziranog plina:

1. Prvi pritisak na tipku za pokretanje uključuje relej koji napaja upravljačku jedinicu uređaja.
2. Drugi relej dovodi struju u pretvarač i povezuje električni ventil za pražnjenje plamenika.
3. Snažna struja zraka ulazi u komoru plamenika i čisti je.
4. Nakon određenog vremena, podešenog otpornicima, treći relej se aktivira i napaja elektrode instalacije.
5. Pokreće se oscilator, zahvaljujući kojem se ionizira radni plin koji se nalazi između katode i anode. U ovoj fazi nastaje pilot luk.
6. Kada se luk dovede do metalnog dijela, između plazma baklje i površine se zapali luk, koji se naziva radni luk.
7. Isključivanje struje za paljenje luka pomoću posebnog reed prekidača.
8. Izvođenje radova rezanja ili zavarivanja. U slučaju gubitka luka, relej reed prekidača ponovno uključuje struju i pali pripravni mlaz plazme.
9. Kada je rad završen nakon gašenja luka, četvrti relej pokreće kompresor, čiji zrak hladi mlaznicu i uklanja ostatke spaljenog metala.

Najuspješnije sheme plazma rezača su model APR-91.

Što trebamo?

Crtež plazma rezača.

Za izradu stroja za plazma zavarivanje potrebno je nabaviti:

• DC izvor;
• plazmatron.

Ovo posljednje uključuje:

• mlaznica;
• elektrode;
• izolator;
• kompresor s kapacitetom od 2-2,5 atmosfera.

Većina modernih obrtnika čini plazma zavarivanje spojenim na invertersko napajanje. Plazmatron dizajniran korištenjem ovih komponenti za ručno rezanje zrakom radi na sljedeći način: pritiskom na kontrolnu tipku pali se električni luk između mlaznice i elektrode.

Nakon završetka rada, nakon pritiska na gumb za isključivanje, kompresor opskrbljuje struju zraka i skida preostali metal s elektroda.

Montaža pretvarača

Ako tvornički pretvarač nije dostupan, možete sastaviti domaći.

Inverteri za rezače koji se temelje na plinskoj plazmi u pravilu imaju sljedeće komponente:

• jedinica za napajanje;
• upravljački programi prekidača napajanja;
• blok napajanja.

Plazma plamenik u presjeku.

Plazma rezači ili oprema za zavarivanje ne mogu bez potrebnih alata u obliku:

• set odvijača;
• lemilica;
• nož;
• pile za metal;
• pričvršćivači s navojem;
• bakrene žice;
• PCB;
• tinjac.

Napajanje za rezanje plazmom sastavljeno je na osnovi feritne jezgre i mora imati četiri namota:

• primarni, koji se sastoji od 100 zavoja žice, debljine 0,3 milimetra;
• prvi sekundar od 15 zavoja kabela debljine 1 milimetar;
• drugi sekundar od 15 zavoja žice od 0,2 mm;
• treći je sekundarni od 20 zavoja žice od 0,3 mm.

Bilješka! Kako bi se negativne posljedice prenapona u električnoj mreži svele na najmanju moguću mjeru, namatanje treba izvesti po cijeloj širini drvene podloge.

Jedinica napajanja domaćeg pretvarača mora se sastojati od posebnog transformatora. Da biste stvorili ovaj element, morate odabrati dvije jezgre i na njih namotati bakrenu žicu debljine 0,25 milimetara.

Posebno treba spomenuti sustav hlađenja, bez kojeg se invertersko napajanje plazma baklje može brzo pokvariti.

Crtanje tehnologije rezanja plazmom.

Prilikom rada s uređajem, kako biste postigli najbolje rezultate, morate slijediti preporuke:

• redovito provjeravajte pravilan smjer mlaza plinske plazme;
• provjerite točan izbor opreme u skladu s debljinom metalnog proizvoda;
• pratiti stanje potrošnog materijala plazma plamenika;
• osigurati održavanje udaljenosti između mlaza plazme i obratka;
• uvijek provjerite brzinu rezanja kako biste izbjegli talog;
• s vremena na vrijeme dijagnosticirati stanje radnog sustava opskrbe plinom;
• eliminirati vibracije električnog plazmatrona;
• Održavajte čisto i uredno radno područje.

Zaključak

Oprema za rezanje plazmom nezamjenjiv je alat za precizno rezanje metalnih proizvoda. Zahvaljujući promišljenom dizajnu, plazma plamenici omogućuju brze, ravnomjerne i kvalitetne rezove limova bez potrebe za naknadnom površinskom obradom.

Većina obrtnika iz malih radionica radije sastavlja mini rezače vlastitim rukama za rad s tankim metalom. U pravilu se vlastiti plazma rezač ne razlikuje po karakteristikama i kvaliteti rada od tvorničkih modela.