Плазмен резак направи сам диаграми чертежи. Инструкции за изработка на домашен плазмен резак от заваръчен трансформатор. Избор на компонентите на плазмения нож

В организации, чиято работа е свързана с цветни видове метали, не може да се направи без такова устройство като плазмен резак. В домашни условия този инструмент също е често приложим и не е необходимо да купувате готов инструмент, защото можете да направите плазмен резак със собствените си ръце от инвертор.

За работата на плазмения резачка

Ще бъде възможно да се направи заваръчно устройство с висока ефективност само ако човек разбира процеса на заваряване и правилата за работа с всички механизми. Действието на инструмента се основава на следното:

напрежението се подава към плазмената горелка през кабелите, което създава източник на ток;
между катода и анода в горелката се наелектризира дъга;
въздушен поток преминава през винтовите канали под определено налягане, което повишава температурата на електрическата дъга, насочвайки я навън;
в някои случаи за това се използва течност, която при изпаряване образува изходящо налягане, а високотемпературният пламък действа като плазма;
плазменият резак влиза в активната фаза поради подаване на маса от електрически проводник, което допринася за затварянето на дъгата в участъка, който ще се реже;
по време на заваряване се използват аргон или други инертни смеси.

Въздушната струя може да повиши температурата на дъгата над 7 хиляди градуса, а заварчикът може бързо да загрее желаната област на метала по точков начин.

Източник на мощност

Струва си да започнете да проектирате домашен плазмен резак, като потърсите генератор на ток. Като такъв може да служи конвенционален инвертор, чиято цена ще бъде много по-малка от конвенционалното оборудване за рязане. Големият плюс на работата му е високочестотното стабилно напрежение, поради което дъгата ще гори постоянно, осигурявайки първокласно рязане.

Удобството на заваръчния инвертор е и в неговите размери, което дава възможност за манипулации на терен с плазмения резак. Предпоставките за работа на заваръчен плазмен нож са:

захранване от мрежа 220 V;
работоспособност - 4 kW;
празен ход - 220 V;
при 10-минутен цикъл на работа проектният режим на работа е 60%;
ширина за стабилизиране на тока - от 20 до 40 A.

И можете да използвате заваръчен трансформатор с променлив ток, но е по-добре да използвате инверторна машина с аргоново заваряване.

Характеристики на веригата за плазмен резак

Има различни чертежи и видео уроци за производството на заваръчни плазмени резачки. За да получите правилната и най-важното работна единица, имате нужда от умения и способност за разбиране на схематичния материал и чертежи. За да преобразувате съществуващ заваръчен инвертор в домашен плазмен резак, трябва да добавите осцилатор към електрическата верига на устройството.

Веригата работи по следния начин:

На горелката има бутон за стартиране, с натискането му се подава напрежение към контролната секция.
Релето осигурява подаване на въздух за почистване на плазмената горелка, освобождавайки камерата му от кондензат за няколко секунди.
Осцилаторът йонизира областта между дюзата и електрода, което води до запалване на дъгата.
Към продукта се насочва плазмена горелка и работната дъга се запалва.
Герконът изключва дюзата и запалването.

Направи си сам монтаж на плазмена горелка

За да конструирате плазмен резак от инвертор, ще трябва да закупите всички свързани части и да подготвите инструменти. Основните компоненти са:

компресор;
плазмотрон;
електроди;
дюза;
завихряне на потоци;
изолатор;
бутон за освобождаване;
дръжка с отвори за кабели;
кабел-маркуч;
дистанционна пружина, за да се осигури еднаква хлабина между дюзата и метала.

За начало трябва да свържете маркуч към заваръчния инвертор, който е проводник на въздух от компресора. Кабелът на детайла и пакетът маркучи са монтирани от предната страна, а плазмената горелка е свързана към пакета с маркучи. Дюзата на горелката трябва да бъде свързана с компресионна гайка. Зад плазмения резачка има електрод и изолираща втулка, която предотвратява появата на дъга в нежелана зона.

Вихърът на потока го насочва към целта и цялата конструкция се вписва в метален или флуоропластичен корпус. След сглобяването на заваръчния плазмен резак трябва да проверите работоспособността на устройството. Когато е включен, инверторът подава високочестотен ток към плазмената горелка.

Приложими електроди

Електродите заемат важно място в монтажа на инверторния плазмен резак. В плазматрона трябва да изберете специален електрод, изработен от подходящ материал. За тези цели се използват части от следните огнеупорни вещества:

Берилий.
цирконий.
торий.
хафний.

Тези електроди се характеризират със способността да създават огнеупорен оксиден филм по време на нагряване, който предпазва инструментите от повреда и повишава нивото на защита. Ако избирате между тези материали, тогава за заваряване в домашна среда е оптимално да се съсредоточите върху хафниеви и циркониеви електроди, тъй като другите два елемента генерират токсични изпарения.

Относно кабелните маркучи и компресора

Важна част от заваръчния плазмен резак от инвертора е компресорът, който позволява на електрическата дъга да се загрее до 8 хиляди градуса и е отговорен за самия процес на рязане. Функцията на компресора включва също продухване през плазмената горелка и каналите на модула, като по този начин се отстраняват остатъци и кондензат. Сгъстеният въздух, преминаващ през горелката, охлажда работните компоненти.

Обикновен компресор, използван по време на боядисване с пистолет за пръскане, е подходящ за заваръчен плазмен резак. Свързва се към оборудването с помощта на тънък маркуч с подходящ конектор. Към входа трябва да бъде прикрепен електрически вентил, който отговаря за регулирането на подаването на въздух. Компресорът на изхода трябва да има редуктор, за да се получи нормализирано налягане върху плазмената горелка.

Маркучът от компресора към горелката и кабелът от инвертора са положени в един и същ гофриран маркуч, поради което кабелът може да се охлади по време на прегряване и също така да направи работата по-удобна. Медният проводник трябва да има напречно сечение 5–6 mm 2, а скобата на изхода трябва да осигурява безопасен контакт с частта на инвертора.

Направи си сам плазмен резак от заваръчен инвертор е постижима цел. До него може да се стигне по-бързо с помощта на технически указания и запас от необходими части и инструменти.

Машината за плазмено рязане е доста популярно оборудване, което ви позволява да режете всеки метал в много области на производство. Плазмените резачки се използват не само в предприятията. Напоследък те започнаха да се появяват в домашните работилници. Но тъй като почти всеки цех вече има заваръчни машини, би било по-разумно да не купувате готов плазмен резак, а да го направите от инвертор със собствените си ръце.

В някои случаи плазменият резак е незаменим инструмент за обработка на метални изделия, тъй като температурата на плазмата, напускаща горелката, достига 25-30 хиляди градуса. Поради тези характеристики обхватът на приложение на плазмените резачки е доста обширен:

производство на различни видове метални конструкции;
полагане на тръбопроводи;
бързо рязане на всякакъв метал, вкл високолегирани топлоустойчиви стоманисъдържащ титан, никел и молибден, чиято точка на топене е по-висока от 3000 ° C;
рязане във формата на тънки листови материали (проводими) поради висока точност на рязане.

Освен това се използват плазмени резачки (като алтернатива на лазерните резачки). като част от автоматични линиив големи предприятия за рязане на части с различни конфигурации от листови материали.

Трябва да се прави разлика между понятия като плазмено рязане и плазмено заваряване. Последният се предлага само на скъпо, професионално оборудване, чиято цена започва от 100 хиляди рубли.

Инвертор или трансформатор

Има различни начини, както и чертежи и диаграми, по които можете да направите плазмен резак. Например, ако е направен на базата на заварчик на трансформатор, тогава е подходяща схемата за плазмен резак, предоставена по-долу, която описва подробно какви части са необходими за производството на този модул.

Ако вече имате инвертор, тогава, за да го превърнете в плазмен резак, ще ви е необходима малка модификация, а именно добавяне на осцилатор към електрическата верига на устройството. Той се свързва между инвертора и горелката по два начина, както е показано на следващата фигура.

Осцилаторът може да бъде запоен независимо според диаграмата по-долу.

Ако сами правите плазмен резак, тогава изборът на трансформатор като източник на ток не се препоръчва поради няколко причини:

уредът консумира много електричество;
трансформаторът е тежък и неудобен за транспортиране.

Въпреки това заваръчният трансформатор има и положителни качества, например нечувствителност към скокове на напрежение. Могат да режат и дебел метал.

Но предимства на инверторна машина за плазмено рязанепред трансформаторния блок има:

леко тегло;
висока ефективност (30% по-висока от тази на трансформатор);
ниска консумация на електроенергия;
по-добри разрези благодарение на по-стабилна дъга.

Ето защо е за предпочитане да се направи плазмен резак от заваръчен инвертор, отколкото от трансформатор.

Типичен дизайн за плазмен резак

За да сглобите апарат, благодарение на който ще бъде възможно въздушно-плазмено рязане на метали, ще трябва да разполагате със следните компоненти.

Източник на мощност.Необходим за подаване на електрически ток към електрода на горелката. Източникът на захранване може да бъде или трансформатор (заваряване), който произвежда променлив ток, или заваръчен агрегат от инверторен тип, на изхода на който се наблюдава постоянен ток. Въз основа на гореизложеното е за предпочитане да се използва инвертор и с функция за заваряване с аргон. В този случай той ще има конектор за свързване на пакет маркучи и място за свързване на газов маркуч, което ще опрости промяната на устройството.
Плазмена горелка (резачка).Това е много важно оборудване, което има сложен дизайн. В плазматрона се образува плазмена струя под въздействието на електрически ток и насочен въздушен поток. Ако решите да сглобите плазмен резак със собствените си ръце, тогава е по-добре да закупите този елемент готов, на китайски сайтове.
... Необходим за ефективно запалване на дъгата и стабилизиране на дъгата. Както бе споменато по-горе, той е запоен по проста схема. Но ако не сте добри в радиобизнеса, тогава този модул може да бъде закупен в Китай за 1400 рубли.
Проектиран за създаване на въздушен поток към горелката. Благодарение на него плазмотронът се охлажда, температурата на плазмата се повишава и разтопеният метал се издухва от среза върху детайла. За домашно приготвени продукти е подходящ всеки компресор, към който обикновено е свързан пистолет за пръскане. Но за да премахнете водните пари от въздуха, изпомпван от компресора, ще трябва да инсталирате филтърна сушилня.
... През него ток навлиза в горелката, допринасяйки за запалването на електрическа дъга и йонизацията на газовете. Този маркуч също така доставя сгъстен въздух към горелката. Кабелният маркуч може да бъде направен сам, като поставите електрическия кабел и кислородния маркуч вътре, например маркуч за подаване на вода с подходящ диаметър. Но въпреки това е по-добре да закупите готов пакет с маркуч, който ще има всички елементи за свързване към плазмената горелка и към уреда.
Заземителен кабел... Има щипка в края за закрепване към обработвания метал.

Сглобяване на апарата

След като всички необходими елементи са подготвени, можете да започнете да сглобявате плазмения нож:

свържете маркуч към инвертора, през който ще се подава въздух от компресора;
свържете пакета на маркуча и заземяващия кабел към предната страна на инвертора;
свържете горелката (плазмената горелка) към пакета на маркуча.

След като сглобите всички елементи, можете да продължите към тестване на оборудването... За да направите това, свържете заземяващия кабел към частта или металната маса, върху която е поставен. Включете компресора и изчакайте, докато изпомпа необходимото количество въздух в приемника. След автоматично изключване на компресора включете инвертора. Приближете горелката до метала и натиснете бутона за стартиране, за да създадете електрическа дъга между електрода на горелката и детайла. Под въздействието на кислород той ще се превърне в плазмен поток и ще започне рязането на метал.

За да може домашен плазмен резак от заваръчен инвертор да работи ефективно и дълго време, трябва да се вслушате в съветите на специалисти, свързани с работата на устройството.

Препоръчително е да има определен брой подложкикоито се използват за свързване на маркучи. Особено тяхното присъствие трябва да се проверява, когато уредът трябва да се транспортира често. В някои случаи липсата на необходимото уплътнение ще направи използването на устройството невъзможно.
Тъй като дюзата на горелката е изложена на високи температури, тя ще се износи и ще се провали с течение на времето. Следователно, трябва да се тревожите за закупуване на резервни дюзи.
Когато избирате аксесоари за плазмен резак, трябва да вземете предвид каква мощност искате да получите уредът. Това се отнася преди всичко за избора на подходящ инвертор.
Когато избирате електрод за горелка, ако го направите сами, трябва да дадете предпочитание на такъв материал като хафний... Този материал не отделя вредни вещества по време на нагряване. Въпреки това е силно препоръчително да се използват фабрично произведени фабрични факли, при които се спазват всички параметри за въртящ се въздушен поток. Самоделният плазмотрон не гарантира висококачествено рязане и бързо се разпада.

Що се отнася до правилата за безопасност, работата трябва да се извършва в специално облекло, което предпазва от пръски от горещ метал. Очилата за заваряване хамелеон също трябва да се носят, за да предпазите очите си.

По правило ламарина се реже чрез плазма в големи индустрии и това се прави при производството на части със сложна конфигурация. На промишлени машини се режат всякакви метали: стомана, мед, месинг, алуминий, свръхтвърди сплави. Трябва да се отбележи, че плазмен резак може да бъде направен със собствените си ръце, въпреки че възможностите на устройството в този случай ще бъдат донякъде ограничени. При мащабно производство домашно приготвен ръчен плазмен нож е неподходящ, но те ще могат да режат части в своята работилница, работилница или гараж. Практически няма ограничения по отношение на конфигурацията и твърдостта на обработваните детайли. Те обаче се отнасят до скоростта на рязане, размерите на листа и дебелината на метала.

Описание на домашен плазмен резак от инвертор

Плазмен резак със собствените си ръцепо-лесно да се направи, като се вземе за основа инверторна заваръчна машина. Такова устройство ще бъде просто като дизайн, функционално, с достъпни основни компоненти и части. Ако някои части не се продават, те могат да бъдат изработени и самостоятелно в цех със средна сложност оборудване.

Самоделното устройство не е оборудвано с ЦПУ, което е негов недостатък и предимство едновременно. Недостатъкът на ръчното управление е невъзможността за производство на две напълно идентични части: малките серии от части ще бъдат малко по-различни. Плюсът е, че не е нужно да купувате скъпо CNC. За мобилен плазмен резак CNC не е необходим, тъй като задачите, изпълнявани върху него, не го изискват.

Основните компоненти на домашно приготвеното устройство:

плазмотрон;
осцилатор;
източник на постоянен ток;
компресор или цилиндър за сгъстен газ;
захранващи кабели;
свързващи маркучи.

Така че в дизайна няма сложни елементи. Всички елементи обаче трябва да имат определени характеристики.

Източник на захранване

Плазменото рязане изисква токът да бъде поне толкова висок, колкото за заварчик със средна мощност. Генерира се ток с тази силаобикновен заваръчен трансформатор и инверторна машина. В първия случай конструкцията се оказва условно подвижна: поради голямото тегло и размерите на трансформатора движението му е трудно. Заедно с цилиндър за сгъстен газ или компресор, системата е обемиста.

Трансформаторите имат ниска ефективност, поради което консумацията на енергия при рязане на метал се увеличава.

Верига с инвертор е малко по-проста и по-удобна и дори по-изгодна по отношение на разходите за енергия. От заваръчния инвертор ще излезе доста компактна фреза, която реже метал с дебелина до 30 мм. Индустриалните предприятия режат ламарина със същата дебелина. Плазменият нож на трансформатора е в състояние да реже дори по-дебели детайли, въпреки че това не се изисква често.

Предимствата на плазменото рязане са видими точно върху тънки и ултра тънки листове.

Гладкост на ръбовете.
Точност на линията.
Без метални пръски.
Липса на прегрявани зони в близост до мястото на взаимодействие на дъгата и метала.

Домашна фреза се сглобява на базата на инверторна заваръчна машина от всякакъв тип. Без значение колко режима на работа, имате нужда само от постоянен ток над 30 A.

плазмотрон

Вторият най-важен елемент е плазмотронът. Плазменият резак се състои от основен и допълнителни електроди, първият е изработен от огнеупорен метал, а вторият е дюза, обикновено медна. Основният електрод служи като катод, а дюзата служи като анод, а по време на работа е проводимата част, която се обработва.

Ако разгледаме плазматронадиректно действие, между детайла и горелката възниква дъга. Индиректни плазмотрони режат с плазмена струя. Апаратът от инвертора е предназначен за директно действие.

Електродът и дюзата са консумативи и се сменят при износване. В допълнение към тях в тялото има изолатор, който разделя катодните и анодните възли, има и камера, в която се завихря подаденият газ. В дюза, конична или полусферична, е направена тънка дупка, през която излиза газ, нагрят до 3000-5000 ° C.

Газът влиза в камерата от цилиндър или се подава от компресор през маркуч, който е комбиниран със захранващи кабели, които образуват пакет от маркучи и кабели. Елементите са свързани в изолационна втулка или свързани със сноп. Газът влиза в камерата през права тръба, разположена отгоре или отстрани на вихровата камера, което осигурява движението на работната среда само в една посока.

Принципът на действие на плазматрона

Газът, влизащ под налягане в пространството между дюзата и електрода, преминава в работния отвор и след това се отстранява в атмосферата. С включването на осцилатора - устройство, което генерира импулсен високочестотен ток - се появява предварителна дъга между електродите и загрява газа в ограниченото пространство на горивната камера. Тъй като температурата на нагряване е много висока, газът се превръща в плазма. В това агрегатно състояние почти всички атоми са йонизирани, тоест електрически заредени. Налягането в камерата рязко се повишава и газът се изхвърля навън в нажежен поток.

Когато доведе до часттаплазматрона се появява втора, по-мощна дъга. Ако токът на осцилатора е 30-60 A, работната дъга възниква при сила от 180-200 A. Тя допълнително загрява газа, който се ускорява под въздействието на електричество до 1500 m / s. Комбинираното действие на високотемпературната плазма и скоростта на движение реже метала по най-тънката линия. Дебелината на среза се определя от свойствата на дюзата.

Индиректният плазмотрон работи по различен начин. Ролята на главния анод в него играе дюзата. Вместо дъга от горелката излиза плазмена струя, която реже непроводими материали. Домашното оборудване от този тип работи изключително рядко. Поради сложността на устройството за плазмена горелка и фините настройки е почти невъзможно да се направи в занаятчийски условия, въпреки че не е трудно да се намерят чертежи. Работи при високи температурии натиск и става опасно, ако нещо се направи неправилно!

Осцилатор

Ако нямате време да сглобявате електрически вериги и да търсите части, вземете фабрично направени осцилатори, например VSD-02. Характеристиките на тези устройства са най-подходящи за работа с инвертор. Осцилаторът е свързан към веригата за захранване на плазмената горелка последователно или паралелно, в зависимост от това какво диктува инструкцията на конкретно устройство.

Работен газ

Преди да започнете да правите плазмен резак, помислете за обхвата на неговото приложение. Ако трябва да работите изключително с черни метали, можете да правите само с един компресор. За мед, месинг и титан е необходим азот, а алуминият се нарязва в смес от азот и водород. Високолегираните стомани се режат в атмосфера на аргон, тук апаратът се изчислява и за сгъстен газ.

Транспортиране на устройството

Поради сложността на дизайна на устройството и множеството компоненти, които го изграждат, плазменият резак е труден за поставяне в кутия или преносим калъф. Препоръчително е използването на складова количка за преместване на стоки. Количката ще побере компактно:

инвертор;
компресор или цилиндри;
група кабели и маркучи.

В рамките на работилница или работилницаняма да има проблеми с преместването. Когато устройството трябва да бъде транспортирано до някакъв обект, то се зарежда в ремаркето на автомобил.

За рязане на ламарина се използват различни механични устройства, както и електрическо заваряване или газова горелка. Но освен тези методи, има ефективен начин за рязане на метал - плазмен нож. Фабрично изработената инсталация е доста скъпа, но може да бъде заменена с домашен плазмен резак от заваръчен трансформатор.

Външен вид

Инсталацията за плазмено рязане се състои от следните части:

плазмен резак или плазмотрон, който създава плазмен поток;
заваръчен трансформатор, захранващ плазмената горелка;
осцилатор или модул за запалване на дъга, който доставя високо напрежение в момента на началото на рязането, за да образува плазмен поток;
компресор за създаване на въздушен поток през плазмената горелка;
кабели, свързващи заваръчната машина, плазмената горелка и частта за рязане;
маркучи, които пренасят въздух или друг газ и, ако е необходимо, охлаждаща течност.

Плазмената глава изглежда като горелка за полуавтоматична заваръчна машина. Към него са свързани и кабели и маркучи, но вместо жица от дюзата излиза плазмен поток, нагрят до 8000 ° C.

Как работи устройството

Инсталацията за плазмено рязане е вид хибрид на електрическо заваряване и газова режеща горелка - металът се разтопява с електричество, а стопилката се издухва от газова струя.

Основната част на този апарат е плазмотронът. Вътре в него е меден електрод с огнеупорен метален прът - берилий, торий, цирконий или хафний. В края на главата има дюза, която образува плазмен поток. Дюзата е отделена от електрода с изолатор. Разрезът е направен с обратна полярност - електродът е анод, а дюзата и отрязаният метал са катодът.

Инсталацията работи както следва:

когато устройството е включено, напрежението се подава към електрода и дюзата от заваръчния трансформатор;
с помощта на осцилатор между тези елементи възниква спомагателна електрическа дъга, ограничена от допълнително съпротивление;
тази дъга загрява газа, подаван към плазматрона, до 8000 ° C, което го превръща в плазма и повишава налягането вътре в главата;
поток въздух или друг газ издухва плазмения поток от дюзата;
при излизане от него плазмата се компресира в тесен лъч, чиято скорост може да достигне 1500 m / s, а температурата е 30 000 ° C;
когато плазмата и отрязаната част влязат в контакт, токът започва да тече през масата на трансформатора;
токовото реле, инсталирано последователно с частта, изключва осцилатора и пилотната дъга.

Дебелината на отрязания метал зависи от силата на тока на заваръчния трансформатор.

Информация! При ток над 100A плазмената горелка и подходящият за нея кабел трябва да се охладят с течаща вода или друга охлаждаща течност.

Предимства и недостатъци на плазменото рязане

Плазменото рязане на метал има предимства пред другите методи:

способността за рязане на всякакви метали и сплави;
висока скорост на обработка;
чиста линия на рязане без провисване и увисване на материала;
обработката се извършва без нагряване на изрязаните части;
не се използват запалими материали като кислородни и газови бутилки.

Недостатъците на плазменото рязане са:

сложността и високата цена на инсталацията;
за всеки оператор с плазмена горелка са необходими отделен трансформатор и контролен панел;
ъгъл на рязане не повече от 50 °;
голям шум по време на работа.

За какво е трансформатор?

Източникът на захранване за плазмената дъга е трансформатор с токоизправител. Силата на тока и скоростта на рязане на метала зависят от неговата мощност, а дебелината на отрязания материал зависи от изходното напрежение.

Можете да свържете инсталацията за плазмено рязане не само към специален трансформатор, но и към заваръчна машина с необходимите характеристики.

Невъзможно е да се направи без такова устройство по няколко причини:

Трансформаторът, поради самия си принцип на работа, ограничава тока във вторичната намотка. Когато плазмената горелка се захранва директно от електрическата мрежа, апаратът ще работи в режим на късо съединение, следователно режещият ток и консумацията на енергия ще надвишават всички допустими стойности.
По време на работа заваръчната машина действа като изолационен трансформатор. Когато плазмената горелка е свързана без нея, горелката и частта ще бъдат под напрежение, което е опасно за човешкия живот.

Схема

Както всяка електрическа инсталация, плазменият режещ блок се сглобява според електрическата схема.

Принципен

Тази диаграма показва всички елементи на инсталацията, независимо от тяхното местоположение. Основната цел на този чертеж е да покаже връзките между частите и да улесни разбирането как работи инсталацията.

Схематичната диаграма на устройството показва следните елементи:

захранващ трансформатор с токоизправител;
осцилатор;
реле за ток;
резистор, ограничаващ тока на пилотната дъга;
контактор, който изключва тази дъга;
стартер, който включва устройството;
прекъсвач за изрязване;
компресор с контролно оборудване.

Информация! Силовите вериги могат да бъдат начертани с дебели линии.

Управление

Схемата за управление показва всички бутони и контроли, които се намират на дистанционното управление или директно върху плазмената горелка:

бутони за активиране на компресора;
регулатор на налягането на въздуха;
при наличие на охлаждаща течност, бутони и регулатори за нейния поток;
амперметър;
волтметър;
сензори за воден и въздушен поток;
бутон за управление на рязане (може да се намира на дръжката на плазмената горелка).

Информация! Всички тези елементи също са показани на схематичната диаграма.

Връзки

Схемата на свързване показва кабелите и маркучите, които свързват всички елементи един с друг. Той показва напречното сечение и дължината на проводниците, както и точката на свързване.

Как да си направим плазмен резак

Работният инструмент на инсталацията за плазмено рязане е резачка или плазмена горелка. Той създава въздушен поток, превърнат в плазма, загрята до 30 000 ° C, която реже метала.

Можете да го направите сами. Препоръчително е да използвате готова структура като проба. Плазматронът се състои от няколко основни елемента:

Централен държач със сменяем електрод. С ток на рязане до 100A и дебелина на метала до 50 мм, държачът е изработен от меден прът, в по-мощните устройства има канали за водно охлаждане вътре. За да запалите дъгата, разстоянието между електрода и дюзата трябва да бъде 2 mm, следователно, за да регулирате плазмената горелка, централният прът се прави подвижен.
Изолатор между централния електрод и външната обвивка. Най-близката до дюзата част от изолатора е износена и е направена сменяема от флуоропласт.
Външен корпус със сменяема дюза. Плазмата се генерира в камера между електрода и дюзата. При производството на устройство с водно охлаждане има канали за охлаждаща течност вътре в стените.
Сменяеми дюзи, кабели - захранващи и за спомагателната дъга, маркучи.

Информация! При модулите с водно охлаждане захранващият кабел е неизолиран и е разположен вътре в маркуча, който доставя вода към горелката.

Един от начините да направите такова устройство е да го направите от горелка за аргонова дъга. Той съдържа повечето от необходимите елементи:

волфрамов електрод Ø4mm с регулиране на положението;
терминал и кабел за подаване на ток към него за заваряване;
направляващи канали и маркуч за подаване на газ към дюзата.

За ревизия ви трябва:

отстранете тънкостенната месингова дюза;
вместо него завийте цилиндрично PTFE изолационно уплътнение с резба отвън и отвътре на цилиндъра;
завийте месинговото тяло със скобата за медната дюза към уплътнението отгоре;
запойте към тялото или затегнете кабела на пилотната дъга със скоба;
инсталирайте микропревключвател в дръжката, който позволява режима на рязане.

Сменяеми дюзи

Сменяеми елементи, които се износват по време на работа, са електродите и дюзите:

Електродът е изработен от мед с вложка от огнеупорен метал - берилий, торий, цирконий и хафний. Вложката е в центъра, срещу отвора на дюзата. Между ръба на електрода и дюзата се появява спомагателна краткотрайна дъга, работна константа между вложката и детайла, поради което вложката е най-износващият елемент и се заменя заедно с електрода.
Дюзата образува плазмена струя, образувана от електрод. Оптималният размер на дюзата е 30 мм, в центъра има отвор Ø2 мм. По време на работа плазмата, преминаваща през него, увеличава диаметъра на канала, което прави газовия поток по-широк и разреза по-малко точен. Следователно дюзата, както и електрода, трябва да се сменя периодично.

Избор на газ

Въпреки факта, че всеки метал може да бъде отрязан от въздушния поток, създаден от компресора, има оптимален газов състав за всеки от металите:

мед, месинг и титан - азот;
алуминият е смес от азот и водород;
високолегирана стомана - аргон.

Как да си направим заваръчен трансформатор

Източникът на плазмено захранване е заваръчен трансформатор. Подобно на някои други елементи, можете да го направите сами.

Задължителни параметри

Трансформаторът за плазмено рязане се различава от обикновения заварчик по напрежение в отворена верига и е 220-250V. Това е необходимо за създаване и поддържане на дъга между електрода и детайла, който се отрязва. Мощността и токът на вторичната намотка зависят от предполагаемата дебелина на метала:

20A, 2.5kW - 6 mm;
50A, 6kW - 12 mm;
80A, 10kW - 18-25 мм.

Захранването е необходимо с "мека" характеристика, работното напрежение е 70V. Ток от 5 A е достатъчен, за да работи пилотната дъга. Той е ограничен от съпротивление от 30-50 Ohm, изработено от дебела нихромова тел.

Информация! Използването на конвенционален или инверторен заварчик няма да работи. Тези устройства имат недостатъчно напрежение XX.

Как да изчислим

Изчисляването на захранващия трансформатор се свежда до определяне на необходимите секции на магнитната верига, първични и вторични намотки и броя на завоите.

За апарат, предназначен за рязане на метал до 12 mm при ток 50A, напрежение на отворена верига от 200V и напрежение на мрежата от 220V, тези параметри са:

участък на магнитната верига - 107 mm²
първична намотка - 225 оборота с меден проводник Ø4,7 мм;
вторична намотка - 205 оборота с меден проводник Ø5.04 mm².

Изработка на трансформатор

Поради факта, че трансформаторът трябва да има "мека" характеристика, намотките са разположени отделно една от друга. Когато се използва O-образно ядро, те са разположени на различни пръти; на E-образна магнитна верига, намотките са разположени по средната част.

Намотките се навиват според проектните параметри върху рамките на електрическия им картон. Готовите намотки се увиват със стъклена лента или защитна лента и се покриват с боя.

След навиване на намотките и сглобяване на магнитната верига към трансформатора се прикрепя и свързва диоден мост от 4 диода с радиатори, сглобени върху текстолитна платформа. Сглобеният трансформатор е поставен в корпуса, а изходите на намотките и диодния мост са свързани към клемите на предния панел. Връзката се извършва съгласно схематичната диаграма, като се вземат предвид наличието на амперметри, волтметри, стартери и други части.

Осцилатор, свързан последователно със заварчика, има високо изходно напрежение с висока честота. Следователно диодите в токоизправителя трябва да са високочестотни или да се монтира отделен диоден мост, особено за пилотната дъга.

Други компоненти

В допълнение към плазмената горелка и трансформатора, в блока за плазмено рязане има и други елементи.

Компресор

Най-разпространеният работен газ е сгъстен въздух. Може да се използва за рязане на почти всички метали и сплави. Източникът на сгъстен въздух е компресорът. Може да се използва във всеки дизайн, минималната производителност зависи от дебелината на метала:

16 mm - 140l / min;
20 мм - 170л/мин
30 мм - 190л/мин.

За по-стабилна работа е необходим приемник с капацитет от 50 литра или повече, налягането, създадено от компресора, трябва да бъде повече от 4,5 бара.

Кабели и маркучи

За работата на плазмения резачка с въздушно охлаждане пакетът кабел-маркуч се състои от следните елементи:

Захранващ кабел. Неговото напречно сечение зависи от номиналната мощност на устройството. При 50A, достатъчно за рязане на 10 мм метален и изолиран от винил проводник, той е 6 мм². При използване на кабел в топлоустойчива изолация съответно се намалява напречното сечение. Трябват ви 2 от тези кабела - единият в пакета кабел-маркуч за електрода, а другият за масата.
Тел за пилотна дъга. Достатъчно е напречно сечение от 1,5 mm². Според допустимото нагряване е позволено кабелът да е по-тънък, но е с недостатъчна механична якост.
Маркуч за подаване на въздух. Вътрешен диаметър 10 мм.
Свързващи проводници за микропревключвател.

Осцилатор

Това е устройство, което повишава напрежението на XX заваръчния трансформатор до стойност, която осигурява появата на електрическа дъга без предварителен контакт между електрода и масата.

Осцилаторите, използвани в устройствата за плазмено рязане, са свързани последователно с трансформатор и добавят променливо напрежение от 220V към постоянно напрежение, с честота до 250 kHz и напрежение до 6 kV.

Само по себе си това устройство не произвежда ток, който е опасен за човешкото здраве и освен това не е в състояние да създаде дъга за заваряване или рязане на метал. Основната цел на това устройство е да създаде искра между електродите. Тази искра води и „проправя пътя“ за заваръчния токоизправител.

Съвет! Вместо осцилатор е позволено да се използва електронно запалване на автомобил.

Окончателно сглобяване

Сглобяването на домашно устройство за плазмено рязане се състои в свързване на всички елементи с кабели и маркучи:

кабелите за електрод, заземяване и пилотна дъга са свързани към съответните клеми на заваръчния трансформатор;
въздушният маркуч е свързан към приемника на компресора;
проводниците, водещи към микропревключвателя на дръжката, са свързани към веригата за управление.

Преглед

За да проверите сглобеното устройство, е необходимо да направите тестов разрез на метала:

захранване на трансформатора;
след 10 минути изключете и проверете намотките за нагряване;
ако са студени, подайте отново мощност;
включете компресора;
след като напълните приемника, отворете въздушния клапан и насочете въздушния поток през плазмената горелка;
запалете допълнителна дъга чрез натискане на бутона на микропревключвателя;
ако е налично, направете пробен разрез на метала.

След приключване на тестовете изключете устройството от електрическата мрежа и отново проверете всички елементи за отопление.

Мерки за безопасност при работа с плазмен нож

Процесът на плазмено рязане, ако не се спазват правилата за работа, е опасен за здравето и живота на хората. Основните вредни фактори са:

Пръски от разтопен метал. По време на рязането плазмената струя разтопява метала и го издухва от детайла, който се отрязва. Контактът на разтопени капчици върху горими вещества води до тяхното пожар, а контактът с кожата причинява тежки изгаряния, до IV степен (овъгляване). За защита е необходимо плазменият поток да се насочи далеч от хора и горими материали.
Вредни газове и прах. По време на рязането металът не само се топи, но и изгаря. Полученият дим е вреден за здравето. Освен това мръсотията по повърхността на частите изгаря. Следователно работното място трябва да бъде оборудвано с изпускателна вентилация и работа в респиратор.
Ярка светлина. По време на работа на електрическо заваряване и рязане с плазма, образувана от електрическа дъга, в допълнение към видимата светлина се появява ултравиолетова светлина. Този вид радиация причинява изгаряния на ретината. За защита работното място е оградено с преносими щитове, а фрезата трябва да използва защитен щит.
температура. След приключване на работата краищата на детайла остават известно време на висока температура и докосването им може да причини изгаряния. За да се избегнат подобни наранявания, отрязаните части могат да се докосват само със защитни ръкавици или след известно време, достатъчно, за да изстинат краищата.

Средната цена на трансформаторен плазмен резак "направи си сам".

Цената на домашна плазмена резачка зависи от цената на компонентите. В идеалния случай такова устройство е сглобено от различни стари боклуци и резервни части, налични в сервиза.

Във всеки случай трябва да се ръководите от цената на закупен от магазина плазмен нож, която зависи от дебелината на метала, който се реже, наличието на допълнителни аксесоари, фирмата на производителя и други фактори.

Средната цена на такива устройства зависи от дебелината на метала, който се реже:

до 30 мм - 150-300 хиляди рубли;
25 мм - 81–220 хиляди рубли;
17 мм - 45-270 хиляди рубли;
12 мм - 32-230 хиляди рубли;
10 мм - 25–20 хиляди рубли;
6 мм - 15–20 хиляди рубли.

Съвет! Различните производители имат различни цени за компоненти, така че един от начините да спестите пари е да закупите всички части поотделно и сами да сглобите устройството от готови елементи.

Параметри за плазмено рязане на различни метали

Въпреки факта, че всички материали могат да се режат в един режим, различните метали и сплави изискват различни режими на рязане, настройки на газ и оборудване за подобряване на качеството на обработка:

Въглеродна стомана - въздух, азот, кислород. Диаметър на дюзата 3 мм, скорост на рязане 0,3-5,5 мм/мин.
Неръждаема стомана - смес въздух, азот, водород-аргон. Диаметър на дюзата 3 мм, скорост на рязане 0,3-5,5 мм/мин.
Алуминий - азотна, водородно-аргонова смес. Диаметър на дюзата 2-3 мм, скорост на рязане 0,1-1,6 мм/мин.
Мед и сплави - въздух над 40 мм, азот - 5-15 мм. Диаметър на дюзата 3-3,5 мм, скорост на рязане 0,4-3 мм/мин

Информация! Скоростта на рязане зависи от инсталационния ток и дебелината на детайла. В този случай е важно краят на дъгата да „не изостава“ от началото.

Плазменото рязане на метал е модерен метод за обработка. Наличието на такъв апарат, направен от заваръчен трансформатор в работилницата, разширява възможностите на майстора.

Използваните части от различни машини и инструменти са чудесни за правене на устройства, полезни в домакинството със собствените си ръце. Ако има наличен ненужен заваръчен инвертор, тогава от него може да се направи домашен плазмен резак.

Как да превърнете метално заваръчно устройство в устройство, което може да реже издръжлив материал, ще бъде разгледано подробно в тази статия.

Предимството на плазмения резач пред газовия резак

Едно от най-простите устройства за рязане на метал е газова горелка. Такова устройство струва малко пари, а консумативите за него също са евтини. Но при извършване на газово заваряване се нагрява твърде голяма площ от метала.

Поради тази причина материалите с висока топлопроводимост могат да се деформират и променят цвета си. Както на мястото на топене на метала, така и на значително разстояние от топлинния ефект на пламъка на горелката.

Предимството на плазмения ножсе крие във факта, че е възможно да се получи много тънка струя газ с нажежаема жичка, която ще действа върху малка повърхност, което значително ще намали нагряването на детайла.

Принципът на работа на плазмения нож

Почти невъзможно е да направите сами плазмен резак, без да разберете принципа на работа на това устройство.

Процесът на образуване на плазма се осъществява в резултат на:

Подаване на електрически ток към горелката.
Между електродите (катод и анод) на горелката възниква електрическа дъга.
Въздухът под налягане се подава в горелката и "издухва" дъгата навън, като същевременно повишава значително нейната температура.
„Масовият“ кабел е свързан към отрязания метал, така че йонизираният пламък сякаш се затваря върху повърхността на материала.

Резултатът е високоефективно устройство за рязане на различни метали. Включително тези с повишена топлопроводимост.

Гледайте видеото, което показва в достъпна форма какво е плазмено рязане и как работи:

Части за самоделно устройство

Плазмен резак от заваръчен инвертор се прави ръчно от следните части.

1. плазмотрон.Този детайл в дизайна на плазмения резачка е най-важен.

Дори при наличието на необходимия електрически ток и налягане на газа, дъгата не може да се получи, ако вътрешните електроди не са разположени правилно. И входът за въздух ще има грешен диаметър.

Такъв детайл е доста скъп, така че домашните майстори предпочитат сами да правят горелки от импровизирани части.

2. Текущ източник.В домашен плазмен резак източникът на ток ще бъде заваръчен инвертор.

3. Компресор.За да осигурите непрекъснато подаване на сгъстен въздух към плазмената горелка, е необходимо да закупите компресор със средна мощност.

Разберете в това видео как да изберете плазмен компресор:

Също така ще трябва да закупите достатъчен брой медни проводници с голям диаметър за домашен плазмен резак. За да свържете "масата" към отрязаната част и да осигурите на плазмената горелка необходимото количество електричество.

Самостоятелно производство на плазмена горелка

От скрап може да се направи горелка или плазмена горелка. За да сглобите този елемент от домашен плазмен нож, ще ви трябва:

химилка;
бутон за стартиране;
специален електрод;
дюза;
изолатор.

За направата на домашен плазмотрон е идеална дръжка от мощен поялник. По правило такава част има среден отвор, през който ще се подава електрически ток и сгъстен въздух.

По-добре е да използвате достатъчно голям бутон, за да използвате устройството възможно най-удобно.

Ще трябва да закупите електроди от магазин. За самостоятелно производство на плазмена горелка е по-добре да изберете продукти, изработени от хафний.

За да работите с метали с различна дебелина, ще трябва да закупите и комплект дюзи.

Плазмотронът се произвежда в следната последователност:

Непосредствено зад дръжката се поставя метална тръба, покрита с флуоропласт отвътре.
Вътре в тръбата е поставен електрод, който е затворен почти по цялата си дължина от високотемпературна изолация.
Зад електрода се монтира дюза с подходящ диаметър посредством резбова връзка.

Плазмената горелка е готова за употреба. За да работи устройството, ще трябва да свържете маркуч от компресора и електрически проводник от инвертора за подаване на въздух.

Гледайте видеоклип, в който човек говори за това как се е опитал да направи плазмена горелка:

Източник на захранване

Като източник на електричество можете да използвате заваръчен инвертор със следните индикатори:

захранващо напрежение - 220 V;
мощност - от 4 kW;
възможност за регулиране на тока от 20 - 40 A.

Монтаж на плазмен нож

Когато отделните части на плазмения нож са готови, можете да започнете сглобяването. За да работите с домашно направено устройство възможно най-удобно, е необходимо да се сведе до минимум броят на проводниците и маркучите, достигащи до дръжката.

За по-компактно подреждане на работния проводник той се поставя вътре в маркуч, през който се подава сгъстен въздух. Проводникът е здраво свързан към електрода, докато маркучът също трябва да бъде свързан към горелката, без да се създават празнини.

Другият контакт от инвертора ще бъде свързан към частта, която ще бъде отрязана като "маса", така че трябва да бъде оборудвана с щипка крокодил.

От това видео ще научите как сами да направите пакет от маркучи, шлейф за плазмен резак:

Рязането на метал с плазмен нож е много просто. След подаването на електричество се образува електрическа дъга. Моментът на образуване на предпазителя се регулира от бутон, който преди това е бил инсталиран на дръжката на плазматрона. Въздухът се подава от компресора през маркуч и надува дъгата, като по този начин повишава нейната температура, която може да достигне 8000 ° C.

За да изгасите дъгата, достатъчно е да освободите бутона на дръжката. По този начин горелката ще работи само в момента, когато е необходимо да отрежете метала, което ще сведе до минимум ефекта от прегряване, към което домашните продукти са много чувствителни.

Интересно видео за плазмен резак със собствените си ръце и от какво се състои:

Важно е не само да знаете как да преобразувате инвертор в плазмен резак, но и как да направите работата на такова устройство възможно най-ефективна и безопасна.

Преди да започнете да правите устройство за рязане на метали от заваръчен инвертор, трябва да очертаете основните елементи на такава система на хартия. Самостоятелно направените чертежи и диаграми ще позволят в процеса на работа да се предотвратят досадни грешки, които най-често са причинени от обикновена невнимание.
Въпреки факта, че плазмената горелка има много тесен пламък, който не нагрява твърде много дори метали с висока топлопроводимост, се препоръчва използването на неон или аргон като газ за пръскане при работа с алуминиеви продукти, което няма да позволи повърхности изложени на високи температури, за да се окислят.
За да се сведе до минимум времето за изработка на плазмен резачка, се препоръчва да закупите готова горелка за газов резак. Такъв продукт ще ви позволи да работите с метал възможно най-ефективно и безопасно.
Когато използвате домашен плазмен нож, трябва да се придържате към основните правила за безопасност. Преди всичко трябва да осигурите защита от въздействието на електричество и пръскане на разтопен метал. За целта се използват специални обувки, ръкавици и престилка. Трябва също да носите предпазни очила, за да предпазите зрението си от излагане на ултравиолетови лъчи. В процеса на рязане на метал се отделят голямо количество вредни вещества, поради което се препоръчва защита на дихателната система с респиратор.

Как да направите плазмен резак от инвертор със собствените си ръце е описано подробно в тази статия. Препоръчително е инверторът да бъде тестван преди започване на производството на плазмения нож.

Плазмените резачки се използват широко в цехове и предприятия, свързани с цветни метали. Повечето малки фирми използват DIY плазмен нож.

Той се показва добре при рязане на цветни метали, тъй като ви позволява да нагрявате продукти локално и да не ги деформирате. Независимото производство на фрези се дължи на високата цена на професионалното оборудване.

В процеса на производство на такъв инструмент се използват компоненти от други електрически уреди.

Инверторът се използва както за домашна, така и за промишлена работа. Има няколко вида плазмени резачки за работа с различни видове метали.

разграничаване:

Плазмени резачки, работещи в инертни газове като аргон, хелий или азот.
Инструменти, работещи в окисляваща среда като кислород.
Оборудване със смесена атмосфера.
Фрези, работещи в газо-течни стабилизатори.
Устройства, които работят с вода или магнитна стабилизация. Това е най-редкият тип фреза, която е почти невъзможно да се намери на пазара.

Или плазмената горелка е основната част от плазменото рязане, която е отговорна за директното рязане на метал.

Разглобен плазмен нож.

Повечето инверторни плазмени резачки се състоят от:

дюзи;
електрод;
защитна капачка;
дюзи;
маркуч;
режещи глави;
химикалки;
ролков стоп.

Принципът на действие на обикновен полуавтоматичен плазмен резач е следният: работният газ около плазмената горелка се нагрява до много високи температури, при които се образува плазма, която провежда електричество.

След това токът, протичащ през йонизирания газ, разрязва метала чрез локализирано топене. След това плазмената струя отстранява остатъците от разтопения метал и се получава чист разрез.

По вида на въздействието върху метала се разграничават следните видове плазмотрони:

Индиректни устройства.
Този тип плазмотрони не пропускат ток през себе си и са подходящи само в един случай - за рязане на неметални продукти.
Плазмено рязане с директно действие.
Използва се за рязане на метали чрез образуване на плазмена струя.

Направи си сам плазмен нож

Направи си сам плазмено рязане може да се направи у дома. Огромната цена на професионалното оборудване и ограничен брой модели на пазара принуждават занаятчиите да сглобят плазмен резак от заваръчен инвертор със собствените си ръце.

Домашно приготвен плазмен резак може да се извърши при наличието на всички необходими компоненти.

Преди да направите инсталация за плазмено рязане, трябва да подготвите следните компоненти:

Компресор.
Частта е необходима за подаване на въздушен поток под налягане.
плазмотрон.
Продуктът се използва за директно рязане на метал.
Електроди.
Те се използват за запалване на дъгата и създаване на плазма.
Изолатор.
Предпазва електродите от прегряване при извършване на плазмено рязане на метал.
Дюза.
Част, чийто размер определя възможностите на целия плазмен резак, сглобен ръчно от инвертора.
Заваръчен инвертор.
DC захранване за монтаж. Може да се замени със заваръчен трансформатор.

Източникът на захранване на устройството може да бъде трансформатор или инвертор.

Схема на работа на плазмения резачка.

Източниците на DC трансформатори се характеризират със следните недостатъци:

висока консумация на електрическа енергия;
големи размери;
недостъпност.

Предимствата на такъв източник на енергия включват:

ниска чувствителност към падане на напрежението;
голяма мощ;
висока надеждност.

Инверторите, като захранващ блок за плазмен резак, могат да се използват, ако е необходимо:

проектирайте малък апарат;
за сглобяване на висококачествен плазмен нож с висока ефективност и стабилна дъга.

Поради наличието и лекотата на инверторното захранване, плазмените резачки, базирани на него, могат да бъдат проектирани у дома. Недостатъците на инвертора включват само относително ниската мощност на струята. Поради това дебелината на металния детайл, изрязан от инверторния плазмен нож, е силно ограничен.

Една от най-важните части на плазмения нож е ръчният нож.

Сглобяването на този елемент от оборудването за рязане на метал се извършва от следните компоненти:

дръжка с разрези за полагане на проводници;
бутон за стартиране на газова плазмена горелка;
електроди;
система за завихряне на потока;
накрайник, който предпазва оператора от пръски от разтопен метал;
пружина за осигуряване на необходимото разстояние между дюзата и метала;
дюзи за отстраняване на котлен камък и въглеродни отлагания.

Рязането на метал с различна дебелина се извършва чрез смяна на дюзите в плазмената горелка. В повечето конструкции на плазматрони дюзите са фиксирани със специална гайка с диаметър, който позволява на конусния връх да преминава през и да захваща широката част на елемента.

След дюзата се намират електродите и изолацията. За да се получи възможност за укрепване на дъгата, ако е необходимо, в конструкцията на плазматрона е включен завихрящ въздушни потоци.

Плазмените резачки, направени на базата на инверторен източник на захранване, са доста мобилни. Поради малките си размери, такова оборудване може да се използва дори на най-недостъпните места.

Чертежи

В интернет има много различни чертежи на плазмен резак. Най-лесният начин да направите плазмен резачка у дома е да използвате DC инверторен източник.

Електрическа верига на плазмения нож.

Най-често срещаният технически чертеж за горелка с плазмена дъга включва следните компоненти:

Електрод.
Този елемент се захранва от източник на енергия, за да йонизира околния газ. Като правило, огнеупорните метали се използват като електрод, образувайки силен оксид. В повечето случаи дизайнерите на заваръчни машини използват хафний, цирконий или титан. Най-добрият избор на електроден материал за домашна употреба е хафний.
Дюза.
Компонент на автоматичен плазмен заварчик образува струя от йонизиран газ и пропуска въздух за охлаждане на електрода.
Охладител.
Елементът се използва за отстраняване на топлината от дюзата, тъй като по време на работа температурата на плазмата може да достигне 30 000 градуса по Целзий.

Повечето от схемите за устройство за плазмено рязане предполагат такъв алгоритъм за работа на горелка, базирана на струя йонизиран газ:

Първото натискане на бутона за стартиране включва релето, което захранва блока за управление на устройството.
Второто реле подава ток към инвертора и свързва електрическия вентил за продухване на горелката.
Мощен поток въздух навлиза в камерата на горелката и я почиства.
След определен период от време, зададен от резистори, третото реле се задейства и захранва електродите на инсталацията.
Стартира се осцилатор, поради което се извършва йонизацията на работния газ, разположен между катода и анода. На този етап се появява дежурна дъга.
Когато дъгата се доведе до метална част, между плазмената горелка и повърхността се запалва дъга, която се нарича работна.
Изключване на тока за запалване на дъгата с помощта на специален тръстиков превключвател.
Извършване на режещи или заваръчни работи. В случай на загуба на дъга, релето на тръстиковия превключвател отново включва тока и запалва пилотната плазмена струя.
Когато работата приключи след изключване на дъгата, четвъртото реле стартира компресора, чийто въздух охлажда дюзата и отстранява остатъците от изгорял метал.

Най-успешни са схемите на плазмените резачки на модела APR-91.

Какво ни трябва?

План за плазмен нож.

За да създадете машина за плазмено заваряване, трябва да придобиете:

източник на постоянен ток;
плазмотрон.

Последното включва:

дюза;
електроди;
изолатор;
компресор с капацитет 2-2,5 атмосфери.

Повечето съвременни майстори правят плазмено заваряване, свързано към инверторно захранване. Плазмената горелка, проектирана с тези компоненти за ръчно рязане с въздух, работи по следния начин: натискането на бутон за управление запалва електрическа дъга между дюзата и електрода.

След приключване на работата, след натискане на бутона за изключване, компресорът подава поток въздух и събаря останалия метал от електродите.

Сглобяване на инвертора

В случай, че фабричният инвертор не е наличен, можете да сглобите домашен.

Инверторите за горелки на базата на газова плазма, като правило, имат следните компоненти в структурата:

захранващ блок;
драйвери за захранващи ключове;
захранващ блок.

Изрязване на плазмена горелка.

За плазмени резачки или заваръчно оборудване не може без необходимите инструменти под формата на:

комплект отвертки;
поялник;
нож;
ножовки за метал;
крепежни елементи с резба;
медни проводници;
текстолит;
слюда.

Захранването за плазмено рязане е сглобено на базата на феритна сърцевина и трябва да има четири намотки:

първичен, състоящ се от 100 навивки тел с дебелина 0,3 mm;
първата вторична от 15 навивки на кабел с дебелина 1 милиметър;
вторият вторичен от 15 навивки тел 0,2 mm;
третата вторична от 20 навивки от 0,3 мм проводник.

Забележка! За да се сведат до минимум негативните последици от спада на напрежението в електрическата мрежа, навиването трябва да се извърши по цялата ширина на дървената основа.

Захранващият блок на домашен инвертор трябва да се състои от специален трансформатор. За да създадете този елемент, трябва да вземете две ядра и да навиете около тях медна тел с дебелина 0,25 милиметра.

Отделно се споменава охладителната система, без която инверторното захранване на плазматрона може бързо да се повреди.

Чертеж на технологията за плазмено рязане.

Когато работите с устройството за най-добри резултати, следвайте препоръките:

редовно проверявайте правилната посока на газовата плазмена струя;
проверете правилността на избора на оборудване в съответствие с дебелината на металния продукт;
следете състоянието на консумативните части на плазмената горелка;
следете за спазването на разстоянието между плазмената струя и детайла;
винаги проверявайте използваната скорост на рязане, за да избегнете появата на шлака;
от време на време за диагностика на състоянието на работещата газоснабдителна система;
премахване на вибрациите на електрическия плазмотрон;
поддържайте работното място чисто и подредено.

Заключение

Оборудването за плазмено рязане е незаменим инструмент за точно рязане на метални изделия. Благодарение на добре обмисления дизайн, плазмените горелки осигуряват бързо, равномерно и висококачествено рязане на метални листове без необходимост от последваща повърхностна обработка.

Повечето майстори от малки работилници предпочитат да сглобяват мини резачки със собствените си ръце за работа с не дебел метал. Като правило, самостоятелно направеният плазмен резак не се различава от фабричните модели по отношение на характеристиките и качеството на работа.

Плазмен резак със собствените си ръце: домашен призмен резак от заваръчен инвертор

Плазменият нож се показва добре при рязане на цветни метали, тъй като ви позволява да нагрявате продукти локално и да не ги деформирате. Независимото производство на фрези се дължи на високата цена на професионалното оборудване.

В процеса на производство на такъв инструмент се използват компоненти от други електрически уреди.

Характеристики и предназначение на плазмения нож

Инверторът за плазмено рязане се използва както за домашна, така и за промишлена работа. Има няколко вида плазмени резачки за работа с различни видове метали.

разграничаване:

Плазмени резачки, работещи в инертни газове като аргон, хелий или азот.

Инструменти, работещи в окисляваща среда като кислород.

Оборудване със смесена атмосфера.

Фрези, работещи в газо-течни стабилизатори.

Устройства, които работят с вода или магнитна стабилизация. Това е най-редкият тип фреза, която е почти невъзможно да се намери на пазара.

Плазмената горелка или плазмотронът е основната част от плазменото рязане, която е отговорна за директно рязане на метал.

Разглобен плазмен нож.

Повечето инверторни плазмени резачки се състоят от:

дюзи;
електрод;
защитна капачка;
дюзи;
маркуч;
режещи глави;
химикалки;
ролков стоп.

По вида на въздействието върху метала се разграничават следните видове плазмотрони:

Индиректни устройства.
Този тип плазмотрони не пропускат ток през себе си и са подходящи само в един случай - за рязане на неметални продукти.

Плазмено рязане с директно действие.
Използва се за рязане на метали чрез образуване на плазмена струя.

Направи си сам плазмен нож

Домашно приготвен плазмен резак може да се извърши при наличието на всички необходими компоненти.

Преди да направите инсталация за плазмено рязане, трябва да подготвите следните компоненти:

Компресор.
Частта е необходима за подаване на въздушен поток под налягане.

плазмотрон.
Продуктът се използва за директно рязане на метал.

Електроди.
Те се използват за запалване на дъгата и създаване на плазма.

Изолатор.
Предпазва електродите от прегряване при извършване на плазмено рязане на метал.

Дюза.
Част, чийто размер определя възможностите на целия плазмен резак, сглобен ръчно от инвертора.

Заваръчен инвертор.
DC захранване за монтаж. Може да се замени със заваръчен трансформатор.

Схема на работа на плазмения резачка.

Източниците на DC трансформатори се характеризират със следните недостатъци:

висока консумация на електрическа енергия;
големи размери;
недостъпност.

Предимствата на такъв източник на енергия включват:

ниска чувствителност към падане на напрежението;
голяма мощ;
висока надеждност.

Инверторите, като захранващ блок за плазмен резак, могат да се използват, ако е необходимо:

проектирайте малък апарат;
за сглобяване на висококачествен плазмен нож с висока ефективност и стабилна дъга.

Една от най-важните части на плазмения нож е ръчният нож.

Сглобяването на този елемент от оборудването за рязане на метал се извършва от следните компоненти:

дръжка с разрези за полагане на проводници;
бутон за стартиране на газова плазмена горелка;
електроди;
система за завихряне на потока;
накрайник, който предпазва оператора от пръски от разтопен метал;
пружина за осигуряване на необходимото разстояние между дюзата и метала;
дюзи за отстраняване на котлен камък и въглеродни отлагания.

Чертежи

Електрическа верига на плазмения нож.

Най-често срещаният технически чертеж за горелка с плазмена дъга включва следните компоненти:

Електрод.
Този елемент се захранва от източник на енергия, за да йонизира околния газ. Като правило, огнеупорните метали се използват като електрод, образувайки силен оксид. В повечето случаи дизайнерите на заваръчни машини използват хафний, цирконий или титан. Най-добрият избор на електроден материал за домашна употреба е хафний.

Дюза.
Компонент на автоматичен плазмен заварчик образува струя от йонизиран газ и пропуска въздух за охлаждане на електрода.

Охладител.
Елементът се използва за отстраняване на топлината от дюзата, тъй като по време на работа температурата на плазмата може да достигне 30 000 градуса по Целзий.

Първото натискане на бутона за стартиране включва релето, което захранва блока за управление на устройството.

Второто реле подава ток към инвертора и свързва електрическия вентил за продухване на горелката.

Мощен поток въздух навлиза в камерата на горелката и я почиства.

След определен период от време, зададен от резистори, третото реле се задейства и захранва електродите на инсталацията.

Стартира се осцилатор, поради което се извършва йонизацията на работния газ, разположен между катода и анода. На този етап се появява дежурна дъга.

Когато дъгата се доведе до метална част, между плазмената горелка и повърхността се запалва дъга, която се нарича работна.

Изключване на тока за запалване на дъгата с помощта на специален тръстиков превключвател.

Извършване на режещи или заваръчни работи. В случай на загуба на дъга, релето на тръстиковия превключвател отново включва тока и запалва пилотната плазмена струя.

Когато работата приключи след изключване на дъгата, четвъртото реле стартира компресора, чийто въздух охлажда дюзата и отстранява остатъците от изгорял метал.

Какво ни трябва?

План за плазмен нож.

За да създадете машина за плазмено заваряване, трябва да придобиете:

източник на постоянен ток;
плазмотрон.

Последното включва:

дюза;
електроди;
изолатор;
компресор с капацитет 2-2,5 атмосфери.

Сглобяване на инвертора

В случай, че фабричният инвертор не е наличен, можете да сглобите домашен.

Инверторите за горелки на базата на газова плазма, като правило, имат следните компоненти в структурата:

захранващ блок;
драйвери за захранващи ключове;
захранващ блок.

Изрязване на плазмена горелка.

Сглобяването на инвертор за плазмени резачки или заваръчно оборудване не може да мине без необходимите инструменти под формата на:

комплект отвертки;
поялник;
нож;
ножовки за метал;
крепежни елементи с резба;
медни проводници;
текстолит;
слюда.

Захранването на домашен инвертор за плазмено рязане е сглобено на базата на феритно ядро и трябва да има четири намотки:

първичен, състоящ се от 100 навивки тел с дебелина 0,3 mm;
първата вторична от 15 навивки на кабел с дебелина 1 милиметър;
вторият вторичен от 15 навивки тел 0,2 mm;
третата вторична от 20 навивки от 0,3 мм проводник.

Чертеж на технологията за плазмено рязане.

Когато работите върху машина за плазмено рязане, за най-добри резултати следвайте препоръките:

редовно проверявайте правилната посока на газовата плазмена струя;
проверете правилността на избора на оборудване в съответствие с дебелината на металния продукт;
следете състоянието на консумативните части на плазмената горелка;
следете за спазването на разстоянието между плазмената струя и детайла;
винаги проверявайте използваната скорост на рязане, за да избегнете появата на шлака;
от време на време за диагностика на състоянието на работещата газоснабдителна система;
премахване на вибрациите на електрическия плазмотрон;
поддържайте работното място чисто и подредено.

Заключение

Препоръки как да направите плазмен резак от инвертор със собствените си ръце

Трябва да се отбележи, че плазмен резак може да бъде направен със собствените си ръце, въпреки че възможностите на устройството в този случай ще бъдат донякъде ограничени. При мащабно производство домашно приготвен ръчен плазмен нож е неподходящ, но те ще могат да режат части в своята работилница, работилница или гараж.

Практически няма ограничения по отношение на конфигурацията и твърдостта на обработваните детайли. Те обаче се отнасят до скоростта на рязане, размерите на листа и дебелината на метала.

Описание на домашен плазмен резак от инвертор

Основните компоненти на домашно приготвеното устройство:

плазмотрон;
осцилатор;
източник на постоянен ток;
компресор или цилиндър за сгъстен газ;
захранващи кабели;
свързващи маркучи.

Така че в дизайна няма сложни елементи. Всички елементи обаче трябва да имат определени характеристики.

Източник на захранване

Плазменото рязане изисква токът да бъде поне толкова висок, колкото за заварчик със средна мощност.

Генерира се ток с тази силаобикновен заваръчен трансформатор и инверторна машина.

В първия случай конструкцията се оказва условно подвижна: поради голямото тегло и размерите на трансформатора движението му е трудно. Заедно с цилиндър за сгъстен газ или компресор, системата е обемиста.

Забележка

Предимствата на плазменото рязане са видими точно върху тънки и ултра тънки листове.

Гладкост на ръбовете.
Точност на линията.
Без метални пръски.
Липса на прегрявани зони в близост до мястото на взаимодействие на дъгата и метала.

плазмотрон

Принципът на действие на плазматрона

Газът, влизащ под налягане в пространството между дюзата и електрода, преминава в работния отвор и след това се отстранява в атмосферата.

С включването на осцилатора - устройство, което генерира импулсен високочестотен ток - се появява предварителна дъга между електродите и загрява газа в ограниченото пространство на горивната камера. Тъй като температурата на нагряване е много висока, газът се превръща в плазма.

В това агрегатно състояние почти всички атоми са йонизирани, тоест електрически заредени. Налягането в камерата рязко се повишава и газът се изхвърля навън в нажежен поток.

Когато доведе до часттаплазматрона се появява втора, по-мощна дъга. Ако токът на осцилатора е 30-60 A, работната дъга възниква при 180-200 A.

Той допълнително загрява газа, който се ускорява от електричество до 1500 m / s. Комбинираното действие на високотемпературната плазма и скоростта на движение реже метала по най-тънката линия.

Дебелината на среза се определя от свойствата на дюзата.

Поради сложността на устройството за плазмена горелка и фините настройки е почти невъзможно да се направи в занаятчийски условия, въпреки че не е трудно да се намерят чертежи.

Работи при високи температурии натиск и става опасно, ако нещо се направи неправилно!

Осцилатор

Работен газ

Транспортиране на устройството

инвертор;
компресор или цилиндри;
група кабели и маркучи.

Направи си сам машина за плазмено заваряване -

Начална страница "Направи си сам" Машина за плазмено заваряване направи си сам

Практичният дизайн на домашен плазмен апарат не е фантазия. Като имате поне конвенционален заваръчен трансформатор или инверторен заварчик, можете да създадете факла. Би било хубаво допълнение към съществуващото оборудване. Изключително прост, но работещ дизайн е показан по-долу.

Катодът може да бъде направен от 4 мм волфрамов заваръчен електрод. Закрепва се в държача със заключващ винт или се заварява. Държачът може да бъде изработен от стомана. Изолационна дръжка. Изолационната втулка е изработена от флуоропласт, фенол, гетинаксова тръба. Материалът трябва да бъде изолационен, топлоустойчив. Капак от стомана или месинг.

Анодът е меден или месингов (за предпочитане по-масивен, но без фанатизъм), а дюзата е от чиста електрическа мед. Катодът се захранва от винт, докато изгаря. Дюзата се развива и се сменя с износване. Първоначално дюзата работи добре в режим на рязане, след това се почиства чрез райбероване, леко зенкерване от шупли. Те все още могат да бъдат варени и запоени за известно време.

Накрая изхвърлете, като разтопите в заготовка за нова дюза.

Нишката между дюзата и анода се смазва с графит. Между катододържача и капака - същото е. Можете да вземете обикновен молив и да го смилате на ситно. Такава смазка провежда добре тока и не се коксува.

Размерите и дебелината зависят от мощността на горелката. В тази факла дъгата е ударена от искра с високо напрежение. Това е много важен момент и повече за него по-долу.

Веригата на горелка с контактно запалване (движещ се катод) ще се окаже много по-сложна механично: ще трябва да запечатате подвижния прът, ще е необходима връщаща пружина и ще възникнат много странични проблеми.

Защо да правим пушка М-16 от факла? У дома е по-лесно да се реши проблемът с електрически методи. За съжаление, размерът на статията не позволява да се дадат всички подробности, но основният принцип ще бъде показан по-късно.

Работният газ се доставя чрез съединението. Какво ще кажете за смес от алкохол и вода? Можете да направите и това.

По принцип е достатъчно да го подадете в състояние на пара от малък дестилационен апарат, ако можете да стабилизирате и регулирате налягането на парата.

Можете също да охладите анода, като леко напръскате вода върху него директно отвън. Този метод на охлаждане е много по-ефективен от потоковото охлаждане. Топлината на изпаряване на водата е много значителна.

Варианти на осцилаторни вериги (само принципът на действие) на фигурите по-долу. Червеният цвят показва самостоятелно направено добавяне на оборудване, черният е стандартен търговски заваръчен инвертор, чиято вторична верига е опростена от диод D1 и кондензатор C1. Горелката вече беше обсъдена.

Това е осцилатор от последователен тип. Генераторът на импулси трябва да генерира мощни токови импулси за T2 трансформатора.

Това се дължи на факта, че вторичната намотка T2 е включена в отварянето на веригата на заваръчния ток и е принудена да има малък брой завои на дебелия проводник.

Кондензатор C2 е абсолютно необходим, той късо свързва веригата с високо напрежение и защитава елементите на инвертора в неговата изходна верига (и не само). У дома е по-добре да изберете втория вариант.

Във втората верига, паралелен тип, първичната намотка T2 се възбужда с много по-нисък ток, отколкото в предишната версия. Въпреки това, дроселът L2 също е необходим като кондензатор C2 в предишната верига.

Индукторът потиска тока, изтеглен от веригата за високо напрежение на повишаващия трансформатор към инвертора и го защитава. И в двете схеми честотата се избира от порядъка на десетки kHz.

Трансформаторите T2 и дроселът L2 се навиват върху феритно пръстеновидно ядро или сърцевина от трансформатор на телевизионна линия.

Дъгата се стартира с натискане на бутона Старт. В суха горелка в рамките на част от секундата дъгата трябва да се запали и да влезе в режим на горене от основния ток на инвертора. След като загреете анода на въздух като работен газ, можете постепенно да превключите въздуха към смес вода-алкохол или вода-ацетон, ако вече имате такава.

ВНИМАТЕЛНО!По време на стартиране на горелката има високо напрежение. Ръцете трябва да бъдат изолирани от анодната и катодната верига. Заземяването на диаграмата е показано условно. Анодната верига на горелката също може да бъде заземена. След това катодът се захранва.

Вижте също:

Оборудване за плазмено заваряване

Машина за плазмено заваряване

Чертежи на диаграми за плазмена резачка

Плазменото рязане е метод за обработка на празни метални части с плазмен поток.

Този метод ви позволява да режете метала, тъй като има достатъчно от него, че е направен по такъв начин, че материалът да има електрическа проводимост.

В сравнение с подобни методи, плазменото рязане на метали позволява по-бърз и по-добър процес без използване на масивни ролки и специални добавки.

По този начин е възможно да се обработват различни метални листове, тръби с различни диаметри, профилирани и сортирани продукти.

По време на обработката се получава висококачествен разрез, който изисква минимални усилия за почистване.

Дори с тази технология е възможно да се премахнат различни несъвършенства от металната повърхност, като неравности, шевове и неравности, и да се подготви за заваряване, пробиване и други операции.

Схема на работа

Плазменото рязане на ламарина е изключително ефективен метод.

За разлика от други методи, той може да се използва за обработка на черни и цветни метали. Поради тази причина не е необходимо да се подготвя повърхността и да се почиства от замърсители, които могат да затруднят запалването на дъгата. В индустрията основният конкурент на този метод е лазерната обработка, която е още по-точна, но изисква и значително по-скъпи инсталации.

У дома няма еквивалентни конкуренти за плазмено устройство.

Качество на плазмено рязане

Технология за плазмено рязане

Плазменото рязане се извършва с помощта на специално устройство, което има размери, подобни на тези на конвенционалната заваръчна машина. Първоначално тези устройства бяха големи по размер, но по време на подобрението те станаха по-малки.

Устройството е свързано към 220 V захранване за домакински уреди и 380 V за индустриални приложения.
В производствения процес рязането се извършва с CNC машини, които представляват една или повече факли с механизми за тяхното движение.

Машината може да изпълнява мерки за конкретна програма, което значително улеснява работата в една и съща разфасовка на няколко листа.

За да създадете плазмена струя, системата трябва да бъде свързана към компресор или въздушна линия.

Забележка

Сгъстеният въздух, подаван към устройството, трябва да бъде чист от замърсявания, прах и влага. За целта пред устройството са монтирани въздушни филтри и сушилни. Без такива устройства износването на електроди и други елементи ще се ускори по-бързо. Плазмените горелки с течно охлаждане също се нуждаят от водопровод.

Ръчно рязане на стоманена тръба

Кръгло рязане на стоманена тръба
самоходен автомобил

Технологията за въздушно плазмено рязане постига качествени ръбове (без засмукване и решетка) и без деформация (също и върху ламарина с нисък дебел слой).

Това позволява последващо заваряване на почистения метал без предварителна обработка.

Ръчно рязане на метали върху пробата

Есенция от плазмени листа

Плазменото рязане на стомана в ежедневието се извършва с устройства, по които дължината на тръбите достига 12 m.

Ръчните устройства имат режеща глава, оборудвана с моторизирана дръжка. В такива устройства се използва въздушно охлаждане, тъй като е по-просто по дизайн и не изисква допълнителни хладилни агрегати. Водното охлаждане се използва в промишлени инсталации, където плазменото рязане на стоманена ламарина е по-ефективно, но цената на устройствата е по-висока.

Кислородно-плазмена технология

Кислородно плазмено рязане изисква специален електрод и дюза, която има значителен температурен ефект като консуматив.

Първо започва пилотна дъга, която се инициира от разряд, генериран от DC генератора. Дъгата създава плазмена горелка с дължина 20-40 мм.

Когато факлата докосне метала, се появява работеща дъга и вторичният лък се изключва.

По този начин плазмата действа като водач между устройството и детайла. Възникналата дъга е самостоятелна, създавайки плазма поради йонизация на въздушните молекули.

Плазмено рязане с работен флуид при температури до 25 000 ° C.

Плазмено рязане на тръби с голям диаметър и други резервоари

Плазменото рязане и заваряване може да се извършва в цехове и работилници, както и на открито.

Може би този метод не е толкова ефективен като газова електроцентрала за ремонтни и строителни работи, при липса на централна система за електричество и сгъстен въздух. В този случай е необходим достатъчно силен генератор, който да осигури мощността на устройството и компресора.

Подобно на рязане на газов пламък, този метод може да се използва за обработка на празни части с различни размери и форми.

Плазменото рязане на тръби с голям диаметър не създава никакви проблеми: извършва се ръчно или с помощта на самоходни машини. Фиксираната горелка се върти извън тръбата. Използването на самоходни машини осигурява прецизно и равномерно рязане. Обработката на оформени и сортирани валцувани продукти също може да бъде автоматизирана в индустриални условия.

Предимства от използването на устройства SIBERIAN:

Универсалност (способност за нанасяне върху всеки метал, включително цветни и огнеупорни метали);
Скорост на рязане;
Високо качество на повърхността след рязане;
Икономичност (с използване на сгъстен въздух);
Почти пълна липса на термични деформации върху продукта, който ще се реже;
Мобилност, а не голямото тегло на въздушното охлаждане;
Лесен за използване.

Устройства за запалване на дъга

Устройствата за първоначално запалване на дъгата са разделени на два класа: запалване на дъгата от късо съединение и чрез прекъсване на пролуката между електрода и продукта чрез импулси с високо напрежение.

Запалването чрез късо съединение се извършва чрез краткотраен контакт на електрода и продукта и последващото им разреждане. Токът през микроиздатините на електрода ги нагрява до точката на кипене, а полето, произтичащо от разделянето на електродите, осигурява емисия на електрони, достатъчни за възбуждане на дъгата.

С това запалване е възможно да се прехвърли електродният материал в заваръчния шев. За да се елиминира това нежелано явление, запалването трябва да се извършва при нисък ток, който не надвишава 5-20A. Устройството за запалване трябва да осигури малък ток на късо съединение, да поддържа тока на това ниво, докато се образува дъгата, и едва след това плавно да се увеличи до работната.

(UDG-201, ADG-201, ADG-301).

Основни изисквания за устройства за запалване през процепа (дъгови възбудители или осцилатори):

1) трябва да осигури надеждно възбуждане на дъгата;

2) не трябва да застрашава безопасността на заварчика и оборудването.

Възбудителите могат да бъдат проектирани да задействат AC или DC дъга. В последния случай се налагат редица специфични изисквания към патогените, свързани с момента на удара на дъгата. Схема на осцилатора OSPZ-2M е показана на фиг.

Ориз. 5.5. Принципна схема на осцилатора OSPZ-2M. F1 - предпазител; ПЗФ - филтър против смущения; TV1 - повишаващ трансформатор; FV - разрядник; Cg - кондензатор на трептящата верига; Cn - разделителен кондензатор; TV2 - високоволтов трансформатор; F2 - предпазител.

Кондензаторът Cg се зарежда от напрежението на вторичната намотка на повишаващия трансформатор TV1.

След зареждането му до напрежението на пробив на искровата междина FV се образува осцилаторна верига, състояща се от кондензатор Cg и първична намотка на високоволтов трансформатор TV2.

Честотата на трептене на тази верига е приблизително равна на 500 - 1000 kHz.

От вторичната намотка това напрежение с честота 500 - 1000 kHz и стойност от порядъка на 10 000 V се подава през изолиращ кондензатор Cn и предпазител F2 към пролуката между електрода и продукта.

В този случай в тази междина възниква искра, която йонизира процепа, в резултат на което от източника на енергия се възбужда електрическа дъга. След като удари дъгата, осцилаторът автоматично се изключва.

Моля, имайте предвид, че осцилаторът има високо напрежение.

Не е опасен за хората поради ниската мощност на източника. Въпреки това, ако веригата на източника съдържа полупроводници (диоди, тиристори и т.н.), тогава е възможно разпадането им от напрежението на осцилатора.

За да се изключи това, осцилаторът трябва да бъде свързан към източник, използвайки защитни системи (фиг. 5.6).

Как да направите плазмен резак със собствените си ръце от инвертор?

Схема на свързване на осцилатора към захранването.

Защитният дросел DZ за високата честота на осцилатора има много високо индуктивно съпротивление и не предава напрежението на осцилатора към източника.

Защитният кондензатор SZ, напротив, има много ниско съпротивление за висока честота, предпазвайки източника от високочестотно и високо напрежение на осцилатор. Блокиращият кондензатор Cp предпазва осцилатора от захранващото напрежение.

Как сами да си направите плазмен резак от инвертор

За разлика от заваръчния трансформатор, инверторът е компактен, лек и високоефективен, което обяснява популярността му в домашни работилници, малки гаражи и работилници.

Може да покрие повечето нужди от заваряване, но за висококачествено рязане е необходим лазерен или плазмен нож.

Универсална заваръчна машина

Лазерното оборудване е много скъпо, плазменият резак също е скъп. Плазменото рязане и заваряване на тънък метал има отлични характеристики, които са недостижими при електрическо заваряване. В същото време захранващият блок на плазмения резач и заваръчната машина за електродъгово заваряване имат в много отношения едни и същи характеристики.

Има желание да спестите пари и с малко усъвършенстване да го използвате за плазмено рязане. Оказа се, че това е възможно и можете да намерите много начини за преобразуване на заваръчни машини, включително инверторни, в плазмени резачки.

Машината за плазмено рязане е същият заваръчен инвертор с осцилатор и плазмена горелка, кабел на детайла със скоба и външен или вътрешен компресор. Често компресорът се използва външно и не е включен в обема на доставката.

Ако собственикът на заваръчния инвертор има и компресор, тогава можете да получите домашен плазмен резак, като закупите плазмена горелка и направите осцилатор. Резултатът е универсална заваръчна машина.

Принцип на работа на горелката

Работата на апарата за плазмено заваряване и рязане (плазмен резак) се основава на използването на плазма, четвъртото състояние на материята, като режещ или заваръчен инструмент.

Изисква газ с висока температура и високо налягане. Когато се създаде електрическа дъга между анода и катода на горелката, в нея се поддържа температура от няколко хиляди градуса.

Образуване на плазма

Ако газов поток се пропусне през дъгата при такива условия, той ще се йонизира, ще се разшири в обем няколкостотин пъти и ще се нагрее до температура от 20-30 хиляди ° C, превръщайки се в плазма. Високите температури стопяват всеки метал почти мигновено.

За разлика от кумулативния снаряд, процесът на образуване на плазма в плазматрона се регулира.

Анодът и катодът в плазмения резачка са на разстояние няколко милиметра един от друг. Осцилаторът генерира импулсен ток с голяма величина и честота, преминава го между анода и катода, което води до възникване на електрическа дъга.

След това през дъгата се пропуска газ, който се йонизира. Тъй като всичко се извършва в затворена камера с един изход, получената плазма излиза навън с огромна скорост.

На изхода на плазмената горелка тя достига температура от 30 000 ° и разтопява всеки метал. Преди да започнете работа, заземяващ проводник се свързва към детайла с помощта на мощна скоба.

Когато плазмата достигне детайла, през масовия кабел започва да тече електрически ток и плазмата достига максималната си мощност. Токът достига 200-250 А. Анодно-катодната верига се прекъсва от реле.

Рязане

Когато основната дъга на плазмения резачка изчезне, тази верига се включва отново, предотвратявайки изчезването на плазмата. Плазмата играе ролята на електрод при електродъгово заваряване, провежда ток и поради своите свойства създава зона с висока температура в зоната на контакт с метала.

Площта на контакт между плазмената струя и метала е малка, температурата е висока, нагряването става много бързо, следователно практически няма напрежения и деформации на детайла.

Забележка

Разрезът е гладък, тънък и не изисква допълнителна обработка. Под налягането на сгъстен въздух, който се използва като работен флуид на плазмата, течният метал се издухва и се получава висококачествен разрез.

Когато използвате инертни газове, с помощта на плазмен резак можете да извършите висококачествено заваряване без вредното въздействие на водорода.

Плазматрон направете сами

Когато правите плазмен резак от заваръчен инвертор със собствените си ръце, най-трудната част от работата е производството на висококачествена режеща глава (плазмена горелка).

Инструменти и материали

Ако направите плазмен резак със собствените си ръце, тогава е по-лесно да използвате въздуха като работна среда. За производството ще ви трябва:

дръжка, която трябва да пасва на кабела и въздушната тръба;
бутон за задействане на плазмената горелка;
изолационен ръкав;
електрод за плазмена горелка;
устройство за завихряне на въздушния поток;
набор от дюзи с различни диаметри за рязане на метали от различни видове и дебелини;
защитен накрайник срещу пръски от течен метал;
ограничителна пружина за поддържане на една и съща междина между дюзата на плазмената горелка и метала, който се реже;
дюзи за скосяване.

Консумативи за плазмена горелка под формата на дюзи, електрод трябва да се купи в магазин за заваръчно оборудване. Те изгарят по време на процеса на рязане и заваряване, така че има смисъл да закупите няколко парчета за всеки диаметър на дюзата.

Колкото по-тънък е металът за рязане, толкова по-малък трябва да бъде отворът на плазмената горелка. Колкото по-дебел е металът, толкова по-голям е отворът на дюзата. Най-често използваната дюза е с диаметър 3 мм, обхваща широка гама от дебелини и видове метали.

Сглобяване

Дюзите на плазмената горелка са прикрепени със затягаща гайка. Непосредствено зад него има електрод и изолационна втулка, която не позволява да се появи дъга на ненужно място в устройството.

След това се намира завихрящо устройство на потока, което го насочва към желаната точка. Цялата конструкция е поставена във флуоропластов и метален корпус. Разклонителна тръба за свързване на въздушен маркуч е заварена към изхода на тръбата върху дръжката на плазмената горелка.

Електроди и кабел

Плазмената горелка изисква специален електрод, изработен от огнеупорен материал. Обикновено се произвеждат от торий, берилий, хафний и цирконий. Използват се поради образуването на огнеупорни оксиди на повърхността на електрода по време на нагряване, което увеличава продължителността на неговата работа.

Когато се използват у дома, се предпочитат хафниеви и циркониеви електроди. При рязане на метал те не генерират токсични вещества, за разлика от тория и берилия.

Кабелът от инвертора и маркучът от компресора към плазмената горелка трябва да бъдат положени в една и съща гофрирана тръба или маркуч, което ще осигури охлаждане на кабела в случай на нагряване и лекота на използване.

Напречното сечение на медния проводник трябва да бъде избрано най-малко 5-6 mm2. Скобата в края на проводника трябва да осигури надежден контакт с металната част, в противен случай дъгата с часовника няма да се разпространи към основната дъга.

Компресорът на изхода трябва да има редуктор, за да се получи нормализирано налягане върху плазмената горелка.

Опции за преки и косвени действия

Дизайнът на плазмената горелка е доста сложен, трудно е да се изпълни у дома дори с различни машини и инструменти без висока квалификация на работника. Така производството на части от плазмената горелка трябва да бъде поверено на специалисти, или още по-добре, купете го в магазин. По-горе беше описана горелка за плазмена горелка с директно действие, която може да реже само метали.

Има плазмени резачки с индиректни глави. Те също така могат да режат неметални материали. При тях дюзата играе ролята на анод, а електрическата дъга е вътре в плазмената горелка, само плазмената струя излиза под налягане.

С простия си дизайн устройството изисква много точни настройки, практически не се използва в домашно производство.

Усъвършенстване на инвертора

За да използвате инверторно захранване за плазмения нож, той трябва да бъде модифициран. Към него трябва да бъде свързан осцилатор с управляващ блок, който ще изпълнява функцията на стартер, който запалва дъгата.

Има доста осцилаторни схеми, но принципът на работа е същият. При стартиране на осцилатора между анода и катода преминават импулси с високо напрежение, които йонизират въздуха между контактите. Това води до намаляване на съпротивлението и предизвиква възникване на електрическа дъга.

След това газовият соленоиден клапан се включва и под налягане въздухът започва да тече между анода и катода през електрическа дъга. Превръщайки се в плазма и достигайки до металния детайл, струята затваря веригата през нея и масовия кабел.

През новата електрическа верига започва да тече главен ток от около 200 A. Това задейства сензора за ток, който изключва осцилатора. Функционалната диаграма на осцилатора е показана на фигурата.

Функционална схема на осцилатора

При липса на опит в работата с електрически вериги, можете да използвате фабрично произведен осцилатор от типа VSD-02. В зависимост от инструкциите за свързване, те са свързани последователно или успоредно към захранващата верига на плазмената горелка.

Преди да направите плазмен нож, първо трябва да определите с кои метали и с каква дебелина искате да работите. Компресор е достатъчен за работа с черни метали.

Азотът е необходим за рязане на цветни метали, аргонът е необходим за високолегирана стомана. В тази връзка може да се наложи количка за транспортиране на газови бутилки и редуктори.

Бавното движение води до широк, назъбен разрез. Бързото движение ще доведе до това, че металът няма да прорязва на всички места. С подходящи умения можете да получите висококачествено и равномерно рязане.

Изработка на домашен плазмен резак от заваръчен инвертор

Технологията за плазмено рязане на ламарина и различни метални изделия се използва с еднакъв успех в ежедневието и в големите промишлени предприятия.

С помощта на специално оборудване можете лесно да режете цветни метали, както и да работите ефективно с неръждаема стомана, алуминий и други сплави.

Рязането на цветни метали се извършва със специални плазмени резачки, които са лесни за използване, функционални и в същото време надеждни. Нека да поговорим по-подробно за това оборудване и да поговорим как да направите плазмен резак със собствените си ръце от инвертор.

Индустриалните плазмени резачки са продуктивно оборудване, което позволява най-точното рязане на метали от различни огнеупорни материали. Такива индустриални плазмени резачки са предназначени предимно за работа при условия на повишени натоварвания и са оборудвани с CNC, което прави възможно производството на части по сериен начин.

Описание на домашен плазмен нож

Ако имате нужда от плазмен резак за домакинска употреба, както и за използване на такова оборудване в строителството, тогава такъв нож може да се направи ръчно от най-простия заваръчен инвертор... Впоследствие ръчно изработеното оборудване ще се отличава със своята гъвкавост в употреба, ще ви позволи ефективно да режете цветни метали и дебела листова стомана.

Правенето на такъв фрез със собствените си ръце от инвертор няма да бъде особено трудно.

Можете лесно да намерите схеми за такива устройства в Интернет и според получените изчисления да направите такова лесно за използване устройство.

Домашните машини за плазмено рязане не са оборудвани с CNC, така че ще бъде невъзможно да се използва такова оборудване за работа, която е напълно контролирана от автоматизация. Трябва да разберете, че с такива домашни плазмени резачки няма да е възможно да се изпълнят две идеално точни части.

Домашна плазмена резачка ще се състои от следните елементи:

плазмотрон.
DC захранване.
Компресор или газова бутилка.
Осцилатор.
Захранващи кабели.
Свързващи маркучи.

Принцип на действие

Принципът на работа на такова оборудване е изключително прост:

Използваният източник на ток, а в нашия случай е инвертор, генерира напрежение и го захранва към плазмената горелка чрез кабели.

В плазматрона има два електрода, между които се инициира високотемпературна дъга.

Поток въздух или газ се подава към работната зона с изстреляна дъга през специално усукани канали под високо налягане.

Масовият кабел е предварително свързан към изрязания продукт, който се затваря върху повърхността на рязане и осигурява възможност за работа с метал.

DC източници

Технологията за плазмено рязане неизменно ще изисква висока мощност на работния ток, чиито показатели трябва да са на ниво полупрофесионални и професионални инверторни заваръчни машини.

Не се препоръчва използването на трансформаторни заваръчни машини като източник на захранване, тъй като такива устройства са обемисти и неудобни за използване.

Но инверторът ще бъде отличен избор, тъй като такива устройства съчетават компактни размери и осигуряват висококачествен електрически ток.

Схемите и чертежите на плазмения резак със собствените си ръце се отличават със своята простота, докато разходите за производство на такова оборудване са значително намалени.

Ръчно изработен компактен плазмен резак, направен от заваръчен инвертор, ще може да се справи с рязане на метал, чиято дебелина на листа ще достигне 30 мм.

Ако говорим за предимствата на такива домашни плазмени резачки, направени с помощта на инвертор, тогава обърнете внимание на следното:

Без метални искри.
Гладкост на ръбовете.
Точност на линиите.
Проблемите с прегряването са решени.

Използваният източник на захранване трябва да отговаря на следните изисквания:

Захранване от мрежа с напрежение 220 волта.
Възможност за работа с мощност от 4 kW.
Скоростта на празен ход трябва да бъде 220 волта.
Текущият диапазон на настройка е в диапазона от 20-40 ампера.

Дизайн на плазматрон

Факелът е вторият най-важен елемент на резачката за метал. Нека разгледаме по-подробно дизайна на плазматрона и принципа на неговата работа. Състои се от основен и спомагателен електрод. Основният електрод е изработен от огнеупорни метали, а спомагателният, който има формата на дюза, обикновено е направен от мед.

В плазматрона катодът е основният електрод, изработен от огнеупорен метал, а медният електрод-дюза се използва като анод, което дава възможност за осигуряване на висококачествен електрически ток и високотемпературна дъга за рязане на метала.

Завършеният плазмотрон е отговорен за създаването и поддържането на дъга, която се намира между детайла и горелката. Формата и дизайнът на дюзата ще повлияят на дебелината на среза, както и на температурата, която се създава от такъв фрез. Използваната дюза може да бъде направена с полусферична или конична форма, осигуряваща работна температура от 30 000 градуса по Целзий.

Забележка

Работният газ се подава към плазмената горелка от цилиндър, докато се използват специални газови маркучи за тежко натоварване, които могат да издържат на повишено налягане. Във всеки случай, в зависимост от материала, с който се извършва работата, използваният газ, който е необходим за рязане на метала, може да се различава.

Работният газ се подава през специални канали, а наличието на множество завои на захранващата тръба позволява да се осигури необходимата въздушна турбуленция, което от своя страна гарантира висококачествена режеща плазмена дъга, която ще има правилната форма. Това подобрява качеството на рязане и заваряване на метала и свежда до минимум дебелината на шева.

Осцилатор

Характеристика на плазмените резачки е фактът, че за да започнете работа, е необходимо предварително запалване на дъгата, едва след като този газ се подаде към плазматрона, дъгата се създава при необходимата температура и металът се реже. Като такъв вид стартер се използва осцилатор, който служи за предварително запалване на дъгата. Схемата за изпълнение на осцилатора не е трудна.

В интернет можете да намерите функционални и електрически вериги на осцилатори, които са лесни за изпълнение. Необходимо е само да се използват висококачествени електрически вериги и кондензатори, които по своите параметри ще бъдат подходящи за електрическия ток, генериран от инвертора. В зависимост от вида си, такава горелка може да бъде свързана към веригата за захранване на плазмената горелка последователно или паралелно.

Работен газ

Дори преди да изберете конкретна схема за производство на плазмен резак, трябва да вземете решение за обхвата на използване на такова оборудване.

В случай, че планирате да използвате устройството изключително за работа с черни метали, можете да изключите газовите бутилки от схемата и да използвате само компресор със сгъстен въздух.

Ако се планира да се използва такова оборудване за месинг, титан и мед, тогава е необходимо да изберете схема за плазмен резак с азотен цилиндър. Рязането на алуминий се извършва с помощта на специална смес от газ с водород и азот.

Характеристики на използването на плазмен нож

Нека да разберем как се извършва плазменото рязане на метал със собствените ни ръце. След включване на инвертора, генерираният електрически ток се влива в плазмения нож към електрода, осцилаторът запалва електрическата дъга. Температурата му първоначално може да бъде 6-8 хиляди градуса.

Непосредствено след удара на дъгата въздух или газ се впръсква в дюзата под високо налягане, през която преминава електрически заряд.

Въздушният поток се нагрява и йонизира от електрическа дъга, след което обемът му може да се увеличи стотици пъти, а самият газ и въздух започват да провеждат електрически ток.

Плазменият резак образува тънка плазмена струя, чиято температура може да достигне 30 000 градуса. Впоследствие такава високотемпературна плазмена струя се подава към обработвания метал, което прави възможно рязането на свръхздрави метални елементи.

Една от характеристиките на използването на плазмено рязане е фактът, че обработваният метал се реже и стопява изключително на мястото, където плазменият поток го въздейства.

Изключително важно е правилно да се позиционира мястото на плазмено излагане, което трябва да бъде разположено строго в центъра на работния електрод.

В случай, че това изискване се пренебрегне, въздушно-плазменият поток се нарушава, което влошава качеството на рязане на метал.

Качеството на работа с такъв плазмен резак също ще зависи от скоростта на въздушния поток.

Това ще ви позволи лесно да работите с метали с различни характеристики на огнеупорност, осигурявайки висококачествено рязане без термични ефекти върху структурата на сплавта.

Плазменият нож е специално устройство, което ви позволява бързо, ефективно и ефективно да режете метал с различна структура.

Можете или да закупите плазмени резачки, които вече са произведени във фабриката, или да ги направите сами.

Можете лесно да намерите подходящи схеми за изработка на плазмени резачки от инверторна или трансформаторна заваръчна машина, което ще ви позволи самостоятелно да направите такова оборудване, като спестите от закупуването му в магазин.