Vyrobte hroty plazmovej rezačky zváracieho stroja. Zostavenie domácej plazmovej rezačky z meniča alebo transformátora

Princíp činnosti väčšiny plazmatrónov s výkonom od niekoľkých kW do niekoľkých megawattov je prakticky rovnaký. Medzi katódou zo žiaruvzdorného materiálu a intenzívne chladenou anódou horí elektrický oblúk.

Cez tento oblúk je vháňaná pracovná tekutina (RT) – plyn tvoriaci plazmu, ktorým môže byť vzduch, vodná para alebo niečo iné. Dochádza k ionizácii RT a výsledkom je, že na výstupe získame štvrtý stav agregácie hmoty, nazývaný plazma.

Vo výkonných zariadeniach je pozdĺž dýzy umiestnená cievka elektrického magnetu, ktorá slúži na stabilizáciu toku plazmy pozdĺž osi a zníženie opotrebenia anódy.

Tento článok popisuje druhý dizajn v rade, pretože. prvý pokus o získanie stabilnej plazmy nebol korunovaný veľkým úspechom. Po preštudovaní zariadenia Alplaz sme dospeli k záveru, že sa asi neoplatí opakovať jeden na jedného. Ak by mal niekto záujem - všetko je veľmi dobre popísané v priložených pokynoch.

Náš prvý model nemal aktívne anódové chladenie. Ako pracovná kvapalina bola použitá vodná para zo špeciálne skonštruovaného elektrického parogenerátora - utesneného kotla s dvoma titánovými platňami ponorenými do vody a pripojeným na 220V sieť.

Katódou plazmatrónu bola volfrámová elektróda s priemerom 2 mm, ktorá rýchlo vyhorela. Priemer otvoru anódovej dýzy bol 1,2 mm a neustále sa upchával.

Nebolo možné získať stabilnú plazmu, ale stále existovali záblesky, čo stimulovalo pokračovanie experimentov.

V tomto plazmovom generátore bola ako pracovná tekutina testovaná zmes pary a vody a vzduch. Výkon plazmy sa ukázal byť intenzívnejší pri vodnej pare, no pre stabilnú prevádzku ju treba prehriať na teplotu viac ako sto stupňov, aby nekondenzovala na ochladzovaných uzloch plazmového horáka.

Takýto ohrievač ešte nebol vyrobený, takže experimenty stále prebiehajú len so vzduchom.

Fotografie vnútorných častí plazmového horáka:

Anóda je vyrobená z medi, priemer otvoru trysky je od 1,8 do 2 mm. Anódový blok je vyrobený z bronzu a pozostáva z dvoch hermeticky spájkovaných častí, medzi ktorými je dutina na čerpanie chladiacej kvapaliny - vody alebo nemrznúcej zmesi.

Katóda je mierne zahrotená volfrámová tyč s priemerom 4 mm, získaná zo zváracej elektródy. Dodatočne je chladený prietokom pracovnej tekutiny dodávanej pod tlakom od 0,5 do 1,5 atm.

A tu je kompletne rozobratý plazmatron:

Energia je privádzaná do anódy cez rúrky chladiaceho systému a do katódy cez drôt pripevnený k jej držiaku.

Spustenie, t.j. Oblúk sa zapáli otáčaním rukoväte podávača katódy, kým sa nedotkne anódy. Potom musí byť katóda okamžite odsunutá do vzdialenosti 2..4 mm od anódy (pár otočení rukoväte) a medzi nimi stále horí oblúk.

Napájanie, pripojenie hadíc prívodu vzduchu z kompresora a chladiaceho systému - v nasledujúcom diagrame:

Ako predradný odpor môžete použiť akýkoľvek vhodný elektrický ohrievač s výkonom 3 až 5 kW, napríklad vyzdvihnúť niekoľko paralelne zapojených kotlov.

Tlmivka usmerňovača musí byť dimenzovaná na prúd do 20 A, naša kópia obsahuje asi sto závitov hrubého medeného drôtu.

Diódy sú vhodné pre všetky, určené pre prúd od 50 A a vyššie a napätie od 500 V.

Buď opatrný! Tento prístroj využíva napájanie zo siete bez transformátora.

Na prívod pracovnej tekutiny bol použitý automobilový vzduchový kompresor a na čerpanie chladiacej kvapaliny cez uzavretý okruh sa používa umývačka automobilového skla. Napájané sú samostatným 12-voltovým transformátorom s usmerňovačom.

Nejaké plány do budúcna

Ako ukázala prax, tento dizajn sa tiež ukázal ako experimentálny. Nakoniec som dostal stabilnú prácu v priebehu 5 - 10 minút. K úplnej dokonalosti má ale ešte ďaleko.

Vymeniteľné anódy sa postupne vypaľujú a z medi sa dajú len ťažko vyrobiť a aj so závitom by bolo lepšie bez závitu. Chladiaci systém nemá priamy kontakt kvapaliny s vymeniteľnou anódou, a preto je prenos tepla veľmi málo požadovaný. Možnosť priameho chladenia by bola úspešnejšia.

Detaily sú spracované z polotovarov, ktoré sú k dispozícii, dizajn ako celok je príliš komplikovaný na to, aby sa opakoval.

Je tiež potrebné nájsť výkonný izolačný transformátor, bez ktorého je používanie plazmového horáka nebezpečné.

A na záver ešte obrázky plazmového horáka pri rezaní drôtu a oceľových plechov. Iskry lietajú skoro meter :)

Mnohí z nás nepochybne videli video na YouTube, kde Vitaly Bogachev zostavil plazmovú rezačku z konvenčného oblúkového zváracieho stroja
Pokúsim sa vysvetliť jednoducho povedané bez fanatizmu. Vitaly odstránil sekundárne vinutie na zváracom transformátore a namiesto neho navinul nové sekundárne vinutie s káblom menšieho prierezu, aby zvýšil výstupné napätie na 200V. Ďalej som nainštaloval diódový mostík na radiátory a tlmivku namotanú na železo, podobne ako väčší zvárací transformátor. Pripojili ste toto puzdro k fréze.
Na preplachovanie som použil obyčajný vzduch čerpaný kompresorom.

Tu je prvé video, v ktorom Vitaly opísal dizajn zariadenia

V druhom videu Vitaly ukázal, ako funguje jeho vlastnoručne vyrobená plazmová rezačka. Je vidieť, že fréza reže kov až do 8 mm, ale Vitaly počas rezania neukazuje samotné zariadenie, je dokonca elementárne ísť do tejto miestnosti a ukázať, kde sa rukáv tiahne od frézy, to nie je

Úprimne povedané, táto myšlienka ma veľmi lákala a chcel som takéto zariadenie zostaviť, ale práve to ma upozornilo. Prečo továrenské plazmové rezacie stroje stoja slušné peniaze, ak v nich nie je nič také zložité, možno je vo videu háčik a v skutočnosti je video na PR

Po prvé, potrebujete 200A AC oblúkové zváracie zariadenie, alebo skôr takéto stroje potrebujú paru. Prvý transformátor bude výkonový, druhý transformátor bude tlmivka. Na zváracom transformátore sú tri vinutia, dve primárne vinutia 0-220-400V, ako aj sekundárne vinutie 40V. To je to, čo plánujem urobiť s týmito transformátormi, odrezať oba transformátory, odstrániť sekundárne vinutie z prvého a dať na jeho miesto primár druhého transformátora, takže na sekundárnom vinutí by som mal dostať 200V. Teraz o škrtiacej klapke. Ešte mám železo z druhého transformátora, ako aj dve sekundárne vinutia, ktoré sa dajú nasadiť na druhé jadro a zapojiť do série. Mali by ste získať skvelý induktor so zatiaľ neznámou indukčnosťou.
Pozrel som sa na tieto zváracie transformátory na trhu Yandex a našiel som najlacnejšiu možnosť za 2 376 ₽ za jeden. Takže pre dvoch vrátane doručenia to bude približne 6500R.
Toto sú zvárači

Idem ďalej, potrebujeme 4 diódy s napätím 600V, ale lepšie je 1000V. Pre diódy je lepšie zvoliť väčší prúd, povedzme 150A bude akurát. Pre tento prípad sa obrátim na AliExpress. Našiel som vhodný diódový mostík pre 150A 1600V na spätné prerušenie, taká dobrá rezerva na spätné napätie nebude zbytočná.


Cena za takýto diódový mostík je 770,33 rubľov, tu je odkaz na nákup. Na chladenie diódového mostíka potrebuješ aj radiátor, nie sú lepšie nápady ako radiátor z PC procesora, taký radiátor kúpiš na blšáku za 100-200R. A tých 1000R za usmerňovač

Na chod plazmovej rezačky je potrebný kompresor, no, to je už vyriešená záležitosť, je to už dávno zmontované. Kompresor je dobrý, ale vzduch musí byť čistý, bez oleja a vlhkosti. Preto je potrebné pred rezačku umiestniť sušičku, ktorú je opäť lepšie objednať z Číny. Páčil sa mi filter AF2000-02 G1 / 4 za 442,20 rubľov.


Sušička odolá tlaku 1,5 MPa, čo je celkom uspokojivé. Potrebujem aj ventil na ovládanie, použijem takýto ventil, cena zaň je 480R. Tu je odkaz

Na vzájomné spojenie potrebujete aj 1/4" armatúry.


Prípadne si môžete objednať 5 kusov za 276 rubľov. odkaz tu

Ďalším komponentom plazmového rezača a možno aj hlavným je samotný horák. Taký horák u nás stojí veľa, ale v Číne si zaň pýtajú aj 2400R.


Z toho, čo Číňania ponúkajú, ide o najlacnejšiu možnosť. Môžete si ho objednať z tohto odkazu. Na pripojenie tejto objímky potrebujete tiež armatúru, rovnakú ako som ukázal v článku o. Na internete som nenašiel nič rozumné, takže budem musieť objednať u sústružníka. To je ďalších 600-800 rubľov

Na kompletnú sadu je potrebných niekoľko ďalších komponentov.
Niekoľko relé na ovládanie výkonového transformátora a ventilového plynu.

Takéto relé môžu

Každý rok sa tempo priemyselného rozvoja zvyšuje. To vedie k zavádzaniu nových technológií a metód na výrobu určitých produktov. Inovácie by zároveň mali byť nielen efektívnejšie ako zastarané metódy, ale nemali by byť horšie ani z hľadiska ekonomickej realizovateľnosti a bezpečnosti práce. Povedzme si, čo je plazmové zváranie. Objavil sa pomerne nedávno, ale v mnohých sa už veľmi aktívne používa

O plazmovom zváraní

Tento spôsob pripojenia sa používa pre kovové rúry, nehrdzavejúcu oceľ a niektoré ďalšie materiály. Podstata metódy spočíva v lokálnom tavení, keď prúd plazmy smeruje do požadovanej oblasti. Plazma je na druhej strane prúd ionizovaného plynu, ktorý obsahuje veľa nabitých častíc, ktoré aktívne vedú elektrický prúd. Pri zahrievaní dochádza k ionizácii plynu, ktorá sa dosahuje použitím vysokorýchlostného oblúka vychádzajúceho priamo z plazmového horáka. Prirodzene, so zvyšujúcou sa teplotou plynu sa zvyšuje stupeň ionizácie. Teplotná amplitúda oblúka nie je menšia ako 5 a nie väčšia ako 30 tisíc stupňov Celzia. Samozrejme, dnes sa plazmové zváranie používa všade, ale vybavenie, najmä plazmový horák, je veľmi drahé. Týmto spôsobom môžete spájať diely bez rezných hrán, čo je veľmi výhodné.

Princíp činnosti

Plazmové zváranie je možné len vtedy, ak je možné získať plazmový oblúk z konvenčného oblúka. To sa zvyčajne dosahuje kompresiou a pomocou systému núteného prívodu špeciálneho plynu do oblúka. Ako plazmový plyn sa používa argón s malým množstvom hélia alebo vodíka. Je mimoriadne dôležité vytvoriť okolo elektródy ochranný plášť, na tieto účely je najvhodnejší rovnaký argón. Mimochodom, elektródy sú vyrobené z volfrámu aktivovaného tóriom alebo ytriom. Je potrebné poznamenať, že steny plazmového horáka sú veľmi horúce kvôli vysokému tlaku, takže je potrebné ich neustále chladiť. Z vyššie uvedeného môžeme konštatovať, že plazmové zváranie je pozoruhodné vysoká teplota v kombinácii s malým priemerom oblúka. Posledný parameter umožňuje niekoľkokrát zvýšiť tlak na kov. Okrem toho sa proces udržiava na malom prúde 0,2 až 3,0 ampérov.

DIY plazmové zváranie

Spočiatku sa to medzi domácimi remeselníkmi nepoužívalo, pretože si to vyžadovalo vysokú kvalifikáciu. Dnes sa situácia dramaticky nezmenila. Existujú však také, ktoré sú vhodné na použitie v životné podmienky. Technológia je v tomto prípade pomerne jednoduchá. Budete musieť získať špeciálne elektródy a plniaci drôt.

Pred začatím práce sa elektróda zaostrí, aby sa získal kužeľovitý tvar s uhlom nie väčším ako 30 stupňov. Je mimoriadne dôležité správne nainštalovať elektródu. Hlavná vec je sledovať zhodu osi elektródy s osou plynotvorných dýz. Zvarový spoj sa spracováva rovnakým spôsobom ako pri zváraní argónom. Okraje sú očistené a odmastené, až potom môžete začať pracovať. Mimochodom, dávajte pozor na absenciu medzier väčších ako 1,5 mm. Lepené miesta sa musia dodatočne očistiť a zabezpečiť, aby miesta lepenia a zvar mali rovnakú kvalitu.

Pokračujeme v práci

Plazmové zváranie svojpomocne sa vykonáva pri hodnote, ktorá by nemala prekročiť odporúčaný rozsah. Okrem toho sa 5-20 sekúnd pred začiatkom zvárania dodáva ochranný plyn, ktorý sa vypne približne 10-15 sekúnd po prerušení oblúka. Plazmový horák by mal byť počas prevádzky vo vzdialenosti maximálne 1 cm od produktu a odporúča sa neprerušovať oblúk až do konca švu. Pri zváraní by nemalo byť povolené prehriatie kovu. Po dosiahnutí kritického bodu sa plazmové zváranie preruší. Kov sa ochladí stlačeným vzduchom a až potom sa obnoví práca. Upozorňujeme, že horák sa musí pohybovať hladko a rovnomerne, ako na automatickom zariadení. V tomto prípade sa môžete spoľahnúť na skutočne kvalitný a spoľahlivý šev.

Plazmové zváranie "Gorynych": cena a vlastnosti

Multifunkčný zvárací stroj "Gorynych" je jedným z najznámejších medzi domácimi zariadeniami. Môžeme povedať, že ide o skutočne kvalitný produkt, vďaka ktorému môžete samostatne vykonávať zváračské práce. Stojí za zmienku, že zostava"Gorynychey" sa líši v sile. Existujú modely pre 8, 10 a 12 ampérov. Prvá možnosť je ideálna pre domáce potreby, stredná má vynikajúci pomer cena / výkon a najvýkonnejší "Gorynych" používajú iba profesionáli. Takže model pre 8 ampérov bude stáť 29 tisíc, za 10 A - 30 tisíc a za 12 A - 33 000 rubľov. V zásade je plazmové zváranie Gorynych, ktorého cena je nižšia ako cena zahraničných analógov, veľmi populárne v Rusku, na Ukrajine, v Bielorusku a ďalších štátoch.

Plazmový zvárací stroj

Ak predtým bolo veľmi ťažké nájsť vhodný model, dnes s tým nie sú žiadne problémy. Plazmový zvárací stroj sa spravidla nachádza v každom špecializovanom obchode. Budete milo prekvapení veľkým výberom ponúkaných jednotiek. Ale všetky sú oveľa drahšie ako elektrické zváranie a invertory. Plazmové zariadenie na pozadí iných možností vyzerá veľmi ziskovo. Po prvé, rýchlosť vykonanej práce je mnohonásobne vyššia a po druhé nezostáva prakticky žiadny odpad. Plazmové zváranie vyžaduje elektrickú energiu a stlačený vzduch a v prítomnosti špeciálneho kompresora iba pripojenie k sieti. Tryska horáka a elektróda podliehajú pravidelnej výmene. Okrem toho musí byť plazmový horák pravidelne doplňovaný palivom. Na tento účel sa používajú špeciálne valce. Zaujímavé je, že zváranie sa považuje aj za najbezpečnejšie. Práce by sa však mali prednostne vykonávať vonku alebo na dobre vetranom mieste.

O zváraní stredným prúdom

O tom, čo je plazmové zváranie, už trochu vieme. Cena zariadenia, ako vidíte, závisí od jeho kapacity. Ale stojí za to venovať pozornosť skutočnosti, že existuje niekoľko typov zvárania. Jedným z nich je prevádzka pri strednom prúde (50-150 ampérov). Takéto zváranie možno porovnať so zváraním argónom, ale považuje sa za o niečo efektívnejšie, pretože výkon oblúka je vyšší a oblasť ohrevu je obmedzená. Táto možnosť v porovnaní s tradičným oblúkom umožňuje zvýšiť hĺbku prieniku spracovávaného kovu a zlepšiť prenos tepla hlboko do vrstiev. V zásade je to spôsobené nielen energetickou charakteristikou, ale aj vysoký tlak pre zvarové bazény. Zváranie stredným prúdom sa vykonáva pomocou plniaceho drôtu. Dnes je veľmi žiadaná a efektívne riešenie. Ak sa chystáte pracovať doma, tento druh plazmového zvárania vám bude vyhovovať. Cena zariadenia sa nebude líšiť, pretože poskytuje možnosť nastavenia.

Zváranie vysokým prúdom

V tomto prípade práca prebieha pod prúdom viac ako 150 ampérov. To je potrebné na dosiahnutie väčšieho vplyvu na kov. V skutočnosti je zváranie pri 150 A podobné zváraniu pri rovnakej teplote s netaviteľnou elektródou. Výrazná vlastnosť Takéto riešenie spočíva v tom, že pri vykonávaní práce sa vo vani vytvorí priechodný otvor, ktorý zaručuje úplné preniknutie ošetreného povrchu. Tu je však mimoriadne dôležité dodržiavať technológiu, pretože s neopatrným prístupom sa môžete ľahko popáliť. Okrem toho je potrebné dodržiavať ďalšie dôležité parametre: podmienky chladenia a skladovania plazmového horáka, pravidelná výmena trysky horáka, dopĺňanie paliva a mnohé ďalšie. V zásade sú pokyny napísané z nejakého dôvodu a musia sa dodržiavať požiadavky. Na spájanie legovaných a nízkouhlíkových ocelí, medi, titánu a iných materiálov je zvyčajne potrebný vysokoprúdový plazmový zvárací a rezací stroj.

Plazmové rezanie sa aktívne používa v mnohých priemyselných oblastiach. Plazmová rezačka je však celkom schopná byť užitočná pre súkromného majstra. Zariadenie umožňuje rezať akékoľvek vodivé a nevodivé materiály vysokou rýchlosťou a kvalitou. Technológia práce vytvára možnosť spracovania akýchkoľvek dielov alebo vytvárania kučeravých rezov, ktoré sa vykonávajú vysokoteplotným plazmovým oblúkom. Prúdenie vytvárajú základné zložky – elektrický prúd a vzduch. Ale výhody používania zariadenia sú trochu zatienené cenou továrenských modelov. Aby ste si poskytli príležitosť pracovať, môžete si vytvoriť plazmový rezač vlastnými rukami. Ďalej uvádzame podrobné pokyny s postupom a zoznamom potrebného vybavenia.

Čo si vybrať: transformátor alebo invertor?

Vzhľadom na prítomnosť vlastností a parametrov zariadení na plazmové rezanie je možné ich rozdeliť na typy. Najpopulárnejšie sú meniče a transformátory. Náklady na zariadenie každého modelu budú určené deklarovaným výkonom a pracovnými cyklami.

Meniče sú ľahké, kompaktné a spotrebúvajú minimálnu elektrickú energiu. Nevýhody zariadenia zahŕňajú zvýšenú citlivosť na poklesy napätia. Nie každý menič je schopný fungovať vo vlastnostiach režimu našej elektrickej siete. Ak ochranný systém zariadenia zlyhá, je potrebné kontaktovať servisné stredisko. Tiež invertorové plazmové rezačky majú obmedzenie menovitého výkonu - nie viac ako 70 ampérov a krátku dobu zapnutia zariadenia pri vysokom prúde.

Transformátor sa tradične považuje za spoľahlivejší ako menič. Aj pri citeľnom poklese napätia strácajú iba časť výkonu, ale nerozbijú sa. Táto vlastnosť určuje vyššie náklady. Plazmové rezačky na báze transformátora môžu pracovať a byť zaradené do prevádzkového režimu na dlhšiu dobu. Takéto zariadenie sa používa v automatických linkách s CNC. Negatívom transformátorovej plazmovej rezačky bude značná hmotnosť, vysoká spotreba energie a rozmery.

Najväčšia hodnota hrúbky kovu, ktorú je plazmová rezačka schopná rezať, je od 50 do 55 milimetrov. Priemerný výkon zariadenia je 150 - 180 A.

Priemerné náklady na výrobné zariadenia

Sortiment plazmových rezačiek na ručné rezanie materiálov je teraz skutočne obrovský. Rozdielne sú aj cenové kategórie. Cena zariadení je určená nasledujúcimi faktormi:

• Typ zariadenia;
• Výrobca a krajina výroby;
• Maximálne možná hĺbka rezať;
• Model.

Keď ste sa rozhodli preštudovať si možnosť nákupu plazmového rezača, musíte sa zaujímať o náklady na ďalšie prvky a komponenty pre zariadenia, bez ktorých bude ťažké plne pracovať. Priemerné ceny zariadení v závislosti od hrúbky rezaného kovu sú:

• Do 6 mm - 15 000 - 20 000 rubľov;
• Do 10 mm - 20 000 - 25 000;
• Do 12 mm - 32 000 - 230 000;
• Do 17 mm - 45 000 - 270 000;
• Do 25 mm - 81 000 - 220 000;
• Do 30 mm - 150 000 - 300 000.

Populárne zariadenia sú "Gorynych", "Resanta" IPR-25, IPR-40, IPR-40 K.

Ako vidíte, cenové rozpätie je široké. V tomto ohľade narastá význam domácej plazmovej rezačky. Po preštudovaní pokynov je celkom možné vytvoriť prístroj, ktorý nie je v žiadnom prípade horší Technické špecifikácie. Môžete si vyzdvihnúť menič alebo transformátor za cenu výrazne nižšiu, ako sú prezentované ceny.

Princíp fungovania

Po stlačení tlačidla zapaľovania sa spustí zdroj elektrickej energie dodávajúci vysokofrekvenčný prúd pracovnému nástroju. Medzi špičkou umiestnenou v rezačke (plazmový horák) a elektródou je oblúk (v prevádzke). Teplotný rozsah od 6 do 8 tisíc stupňov. Stojí za zmienku, že pracovný oblúk nie je vytvorený okamžite, existuje určité oneskorenie.

Potom stlačený vzduch vstupuje do dutiny plazmového horáka. Na to slúži kompresor. Pri prechode cez komoru pilotným oblúkom na elektróde sa zahrieva a zväčšuje svoj objem. Proces je sprevádzaný ionizáciou vzduchu, ktorá ho premieňa do vodivého stavu.

Cez úzku trysku plazmového horáka sa výsledný prúd plazmy privádza k obrobku. Rýchlosť prúdenia je 2 - 3 m/s. Vzduch v ionizovanom stave sa môže zohriať až na 30 000°C. V tomto stave je elektrická vodivosť vzduchu blízka vodivosti kovových prvkov.

Po kontakte plazmy s rezaným povrchom sa pilotný oblúk vypne a začne pracovať pracovný. Ďalej prebieha tavenie v miestach rezu, z ktorých je roztavený kov vyfukovaný privádzaným vzduchom.

Rozdiely medzi priamymi a nepriamymi zariadeniami

Dostupné Rôzne druhy zariadenia s rôznym princípom fungovania. V zariadeniach s priamou akciou sa očakáva, že bude fungovať elektrický oblúk. Nadobudne valcový tvar a je priamo spojený s prúdom plynu. Takáto konštrukcia zariadenia umožňuje zabezpečiť vysokú teplotu oblúka (až 20 000°C) a vysoko účinný chladiaci systém pre ostatné komponenty plazmovej rezačky.

V zariadeniach nepriameho pôsobenia sa očakáva práca s nižšou účinnosťou. To určuje ich menšiu distribúciu vo výrobe. Konštrukčným znakom zariadenia je, že aktívne body obvodu sú umiestnené na špeciálnych volfrámových elektródach alebo potrubí. Častejšie sa používajú na vykurovanie a striekanie, ale prakticky sa nepoužívajú na rezanie. Najčastejšie sa používa pri opravách automobilov.

Spoločným znakom je prítomnosť v dizajne vzduchový filter(predlžuje životnosť elektródy, poskytuje rýchly štart zariadenia) a chladič (vytvára podmienky pre dlhodobú prevádzku zariadenia bez prerušenia). Výborným ukazovateľom je možnosť nepretržitej prevádzky zariadenia 1 hodinu s 20-minútovou prestávkou.

Dizajn

S náležitou túžbou a zručnosťou môže domácu plazmovú rezačku vytvoriť každý. Aby však mohla plne a efektívne fungovať, je potrebné dodržiavať určité pravidlá. Je vhodné vyskúšať na striedačku, pretože. je to on, kto je schopný zabezpečiť stabilnú dodávku prúdu a stabilná práca oblúky. Vďaka tomu nedochádza k prerušeniu prevádzky a výrazne sa znižuje spotreba elektrickej energie. Ale stojí za zváženie, že plazmová rezačka na báze meniča je schopná vyrovnať sa s tenšou hrúbkou kovu ako transformátor.

Požadované príslušenstvo

Pred začatím montážnych prác je potrebné pripraviť niekoľko komponentov, materiálov a zariadení:

1. Invertor alebo transformátor s vhodnou kapacitou. Na odstránenie chyby je potrebné určiť plánovanú hrúbku rezu. Na základe týchto informácií vyberte požadované zariadenie. Ak však vezmeme do úvahy ručné rezanie, stojí za to vybrať invertor, pretože. váži menej a spotrebuje menej elektriny.
2. Plazmový horák alebo plazmová rezačka. Má tiež svoje vlastné voľby. Pre prácu s vodivými materiálmi je lepšie zvoliť priame pôsobenie a nepriame pôsobenie pre nevodivé materiály.
3. Kompresor na stlačený vzduch. Je potrebné venovať pozornosť menovitému výkonu, pretože musí zvládnuť zaťaženie a vyhovovať zvyšku komponentov.
   Kábel-hadica. Vyžaduje sa na pripojenie všetkých komponentov plazmového rezača a prívod vzduchu do plazmového horáka.

Výber napájacieho zdroja

Plazmová rezačka je napájaná napájacím zdrojom. Generuje zadané parametre elektrického prúdu, napätia a dodáva ich do rezacej jednotky. Hlavným napájacím uzlom môže byť:

• invertor;
• Transformátor.

Je potrebné pristupovať k výberu prvku napájania, berúc do úvahy vlastnosti vyššie opísaných zariadení.

Plazmatron

Plazmový horák je plazmový generátor. Ide o pracovný nástroj, v ktorom sa vytvára plazmový prúd, ktorý priamo reže materiály.

Hlavné vlastnosti zariadenia sú:

• Vytvorenie ultra vysokej teploty;
• Jednoduché nastavenie aktuálneho výkonu, spustenie a zastavenie pracovných režimov;
• Kompaktné rozmery;
• Spoľahlivosť práce.

Konštrukčne sa plazmový horák skladá z:

• Elektróda/katóda obsahujúca zirkónium alebo hafnium. Tieto kovy sú odlišné vysoký stupeň termionická emisia;
• Tryska je izolovaná hlavne od elektródy;
• Mechanizmus, ktorý víri plazmový plyn.

Tryska, elektróda sú spotrebný materiál plazmového horáka. Ak sa obrobok do 10 milimetrov spracuje plazmovým rezačom, potom sa jedna sada elektród spotrebuje do 8 hodín prevádzky. Opotrebenie sa vyskytuje rovnomerne, čo vám umožňuje meniť ich súčasne.

Ak elektródu nevymeníte včas, môže dôjsť k zhoršeniu kvality rezu – zmení sa geometria rezu alebo sa na povrchu objavia vlny. Hafniová vložka v katóde postupne vyhorí. Ak má produkciu viac ako 2 milimetre, potom môže elektróda horieť a prehrievať plazmový horák. To znamená, že elektródy, ktoré nie sú vymenené včas, povedú k rýchlemu zlyhaniu zostávajúcich prvkov pracovného nástroja.

Všetky plazmové horáky možno rozdeliť do 3 objemových skupín:

• Elektrický oblúk - má aspoň jednu anódu a katódu, ktoré sú pripojené k zdroju jednosmerného prúdu;
• Vysokofrekvenčné - neexistujú žiadne elektródy a katódy. Komunikácia so zdrojom je založená na indukčnom/kapacitnom princípe;
• Kombinovaný - funguje pri vystavení vysokofrekvenčnému prúdu a horiacim oblúkovým výbojom.

Na základe spôsobu stabilizácie oblúka možno všetky plazmové horáky rozdeliť aj na plynové, vodné a magnetické typy. Takýto systém je mimoriadne dôležitý pre fungovanie nástroja, pretože. tvorí kompresiu prúdu a fixuje ho na stredovej osi dýzy.

V súčasnosti sú v predaji rôzne modifikácie plazmových horákov. Možno bude potrebné preštudovať si ponuky a kúpiť hotové. Je však celkom možné vyrobiť si doma. To si vyžaduje:

• Páka. Je potrebné zabezpečiť otvory pre drôty.
• Tlačidlo.
• Príslušná elektróda, dimenzovaná na prúd.
• Izolátor.
• Prietokový vírič.
• Tryska. Výhodne súprava s rôznymi priemermi.
• Tip. Musí byť zabezpečená ochrana proti striekajúcej vode.
• vzdialená pružina. Umožňuje zachovať medzeru medzi povrchom a tryskou.
• Tryska na odstraňovanie nánosov a zrážanie hrán.

Je možné vykonávať prácu s jedným plazmovým horákom vďaka vymeniteľným hlavám s rôznymi priemermi, smerujúcimi prúd plazmy k dielu. Treba poznamenať, že rovnako ako elektródy sa počas prevádzky roztavia.

Tryska je upevnená upínacou maticou. Priamo za ním je elektróda a izolátor, ktorý zabraňuje zapáleniu oblúka na nesprávnom mieste. Ďalej sa umiestni vírič toku na zvýšenie oblúkového efektu. Všetky prvky sú umiestnené vo fluoroplastovom kryte. Niektoré veci môžete urobiť sami a niektoré si budete musieť kúpiť v obchode.

Továrenský plazmový horák umožní pracovať bez prehriatia dlhšie dlho cez systém chladenia vzduchom. Pre krátkodobé rezanie je to však nedôležitý parameter.

Oscilátor

Oscilátor je generátor, ktorý generuje vysokofrekvenčný prúd. Podobný prvok je zahrnutý v obvode plazmového rezača medzi zdrojom energie a plazmovým horákom. Schopný konať podľa jednej zo schém:

1. Vytvorenie krátkodobého impulzu, ktorý prispieva k vzniku oblúka bez dotyku povrchu výrobku. Navonok je to malý blesk privádzaný z konca elektródy.
2. Podpora konštantného napätia s vysokou hodnotou napätia superponovanou na zvárací prúd. Zaisťuje bezpečnosť stabilnej údržby oblúka.

Zariadenie vám umožňuje rýchlo vytvoriť oblúk a začať rezať kov.

Z väčšej časti majú podobnú štruktúru a pozostávajú z:

• Usmerňovač napätia;
• Úložná jednotka nabíjania (kondenzátory);
• Pohonná jednotka;
• Modul generovania impulzov. Obsahuje oscilačný obvod a iskrisko;
• Riadiaci blok;
• stupňový transformátor;
• Zariadenie na reguláciu napätia.

Hlavnou úlohou je zvýšiť vstupné napätie. Dochádza k zvýšeniu frekvencie a úrovne napätia, čím sa skráti doba pôsobenia na menej ako 1 sekundu. Postupnosť práce je nasledovná:

1. Tlačidlo na rezačke je stlačené;
2. V usmerňovači sa prúd vyrovná a stane sa jednosmerným;
3. Kondenzátory uchovávajú náboj;
4. Prúd sa dodáva do oscilačného obvodu vinutia transformátora, čím sa zvyšuje úroveň napätia;
5. Impulz je riadený riadiacim obvodom;
6. Impulz vytvorí na elektróde výboj, ktorý zapáli oblúk;
7. Pôsobenie impulzu končí;
8. Po zastavení rezania oscilátorom sa plazmový horák preplachuje ďalšie 4 sekundy. Vďaka tomu sa dosiahne ochladenie elektródy a ošetrovaného povrchu.

V závislosti od typu oscilátora môže byť použitý rôznymi spôsobmi. Avšak spoločná charakteristika je zvýšiť napätie na 3000 - 5000 voltov a frekvenciu od 150 do 500 kHz. Hlavné rozdiely sú v intervaloch pôsobenia vysokofrekvenčného prúdu.

Pre použitie v plazmovej rezačke je vhodné použiť oscilátor na bezkontaktné zapálenie oblúka. Podobné prvky sa používajú na prácu v argónových zváračkách. V nich sa volfrámové elektródy rýchlo otupí, ak sa dostanú do kontaktu s produktom. Zahrnutie oscilátora do obvodu prístroja umožní vytvorenie oblúka bez kontaktu s rovinou dielu.

Použitie oscilátora môže výrazne znížiť potrebu drahého spotrebného materiálu a zlepšiť proces rezania. Správne zvolené zariadenie v súlade s plánovanou prácou môže zlepšiť jej kvalitu a rýchlosť.

elektródy

Elektródy hrajú dôležitú úlohu v procese vytvárania, udržiavania oblúka a priameho rezania. Kompozícia obsahuje kovy, ktoré umožňujú, aby sa elektróda neprehrievala a predčasne nezrútila pri práci s oblúkom v podmienkach vysokej teploty.

Pri nákupe elektród pre plazmovú rezačku je potrebné objasniť ich zloženie. S obsahom berýlia a tória vznikajú škodlivé výpary. Sú vhodné na prácu vo vhodných podmienkach, s náležitou ochranou pracovníka, t.j. je potrebné dodatočné vetranie. Z tohto dôvodu pre aplikáciu v každodennom živote je lepšie kupovať hafniové elektródy.

Kompresor a kábel - hadice

Konštrukcia väčšiny domácich plazmových rezačiek zahŕňa kompresory a hadicové trasy na nasmerovanie vzduchu do plazmového horáka. Tento konštrukčný prvok umožňuje ohrev elektrického oblúka až na 8000°C. Ďalšou funkciou je čistenie pracovných kanálov, ich čistenie od nečistôt a odstraňovanie kondenzátu. Okrem toho stlačený vzduch prispieva k ochladzovaniu komponentov zariadenia počas dlhšej prevádzky.

Na prevádzku plazmového rezača možno použiť konvenčný kompresor stlačeného vzduchu. Výmena vzduchu sa vykonáva tenkými hadicami s vhodnými konektormi. Na vstupe je umiestnený elektrický ventil, ktorý reguluje proces prívodu vzduchu.

Elektrický kábel je umiestnený v kanáli od zariadenia k horáku. Preto je potrebné umiestniť hadicu s veľkým priemerom, do ktorej sa kábel zmestí. Prechádzajúci vzduch má aj ventilačnú funkciu, keďže je schopný ochladiť drôt.

Uzemnenie musí byť vyrobené z kábla s prierezom 5 mm2 alebo viac. Musí existovať svorka. Ak je zemný kontakt slabý, prepnutie pracovného oblúka na pohotovostný bude problematické.

Schéma

Teraz nájdete veľa schém, pomocou ktorých môžete zostaviť vysokokvalitné zariadenie. Podrobné z symbolov video vám pomôže prísť na to. Vhodný hlavný výkres zariadenia môže byť vybraný z nasledujúceho.

zhromaždenie

Pred začatím procesu montáže je žiaduce objasniť kompatibilitu vybraných komponentov. Ak ste predtým nemuseli zostavovať plazmovú rezačku vlastnými rukami, musíte sa poradiť so skúsenými remeselníkmi.

Postup montáže predpokladá nasledujúcu postupnosť:

1. Pripravte všetky zostavené komponenty;
2. Montáž elektrického obvodu. Podľa schémy je pripojený menič / transformátor, elektrický kábel;
3. Pripojenie kompresora a prívodu vzduchu k prístroju a plazmovému horáku pomocou flexibilných hadíc;
4. Pre vlastné poistenie môžete použiť zdroj neprerušiteľný zdroj napájania(UPS), berúc do úvahy kapacitu batérie.

Podrobná technológia montáže zariadenia je uvedená vo videu.

Kontrola plazmového rezača

Po pripojení všetkých uzlov do jednej štruktúry je potrebné otestovať funkčnosť.

Upozorňujeme, že kontrola a práca s plazmovým rezačom by sa mala vykonávať v ochrannom odeve s použitím osobných ochranných prostriedkov.

Je potrebné zapnúť všetky jednotky a stlačiť tlačidlo na plazmovom horáku, ktorý dodáva elektrinu elektróde. V tomto momente by mal v plazmovom horáku vzniknúť oblúk s vysokou teplotou, ktorý by sa dostal medzi elektródu a dýzu.

Ak je zostavené zariadenie na rezanie plazmou schopné rezať kov do hrúbky 2 cm, potom je všetko vykonané správne. Treba poznamenať, že domáce zariadenie z meniča nebude schopné rezať časti s hrúbkou väčšou ako 20 milimetrov, pretože nie je dostatok energie. Na rezanie hrubých výrobkov budete musieť ako zdroj energie použiť transformátor.

Výhody domáceho zariadenia

Výhody, ktoré poskytuje vzduchovo-plazmové rezacie zariadenie, je ťažké preceňovať. Je schopný presne rezať plech. Po práci nie je potrebné konce dodatočne spracovávať. Hlavnou výhodou je skrátenie pracovného času.

To sú už závažné argumenty pre vlastnú montáž zariadení. Obvod nie je zložitý, preto je lacné prerobiť menič alebo poloautomatické zariadenie pre každého.

Na záver venujme pozornosť skutočnosti, že je potrebné, aby s plazmovou rezačkou pracoval skúsený špecialista. Najlepšie, ak je to zváračka. Ak máte málo skúseností, odporúčame vám najprv preštudovať technológiu práce s fotografiami a videami a potom pokračovať v úlohách.

• 1 Dizajnové prvky
• 2 Dizajn plazmového rezača, tipy na výrobu zariadenia
• 3 Ako funguje plazmová rezačka?
• 4 Vetranie pre plazmové rezanie
• 5 schém domácich plazmových rezačiek

Vyrobiť plazmovú rezačku vlastnými rukami z meniča nie je také ťažké, ako sa na prvý pohľad zdá. Predtým, ako začnete vyrábať zariadenie sami, musíte pripraviť všetko, čo potrebujete:

• plazmový rezač (plazmatron);
• invertorové zariadenie alebo transformátor, ktorý pôsobí ako zdroj elektrického prúdu;
• kompresor, ktorý sa použije na vytvorenie prúdu vzduchu, ktorý vytvára a ochladzuje prúd plazmy;
• káble, hadice určené na prepojenie všetkých častí zariadenia.

Pri výbere zdroja energie musíte brať do úvahy prúd generovaný zariadením. Často sa používa invertorový invertor, ktorý robí proces rezania stabilným a šetrí elektrickú energiu. Striedač na rozdiel od transformátora váži málo a má malá veľkosť takže je pohodlné používať. Hlavnou nevýhodou invertorovej plazmovej rezačky je to, že je pre ňu ťažké rezať veľmi hrubé obrobky.

Ak chcete vyrobiť plazmovú rezačku vlastnými rukami, môžete použiť nižšie uvedené schémy. Nižšie budú tiež uvedené videá, ktoré vysvetľujú proces montáže zariadenia. Je potrebné striktne dodržiavať schému, vyberať komponenty tak, aby časti zariadenia do seba zapadali.

Dizajnové prvky

Prvá vec, ktorú musíte nájsť na vytvorenie plazmového rezača, je zdroj energie. Z nej bude prúdiť elektrický prúd s požadovanými parametrami do plazmovej rezačky na spracovanie kovov. Plazmová rezačka je zvyčajne vyrobená zo zváracieho invertora. Použitie transformátora môže mať za následok vysokú spotrebu elektrickej energie. Je potrebné mať na pamäti, že akékoľvek transformátorové zváracie zariadenie je veľké a váži veľa.

Dôležitou súčasťou zariadenia je plazmová rezačka. Na tom závisí kvalita rezu, efektívnosť jeho realizácie.

Kompresor sa používa na vytvorenie prúdu vzduchu, ktorý sa mení na prúd plazmy. Elektrický prúd z meniča/transformátora a prúd vzduchu z kompresora sú privádzané do horáka cez systém káblov a hadíc.

Plazmový horák obsahuje nasledujúce časti:

• otvor dýzy;
• kanál na prechod prúdu vzduchu;
• elektróda;
• chladiaci izolátor.

Ako vyrobiť plazmovú rezačku z meniča? Ak chcete vyrobiť plazmové rezacie zariadenie vlastnými rukami, musíte si vybrať optimálnu elektródu. Zvyčajne sa používajú berýliové, tóriové, zirkónové, hafniové elektródy. Na povrchu týchto materiálov sa pri zahrievaní vytvárajú žiaruvzdorné oxidové filmy, ktoré zabraňujú deštruktívnym procesom.

Niektoré materiály pri zahrievaní uvoľňujú toxické látky. Toto je potrebné vziať do úvahy pri výbere elektródy. Berýlium emituje rádioaktívne oxidy. Tórium - páry, ktoré sa spájajú s kyslíkom, produkujú vysoko toxické prvky. Najbezpečnejšie je použiť hafniovú elektródu.

Plazmová rezačka na kov pre domácich majstrov vytvára prietok cez otvor dýzy. Z tejto časti nástroja je efektívnosť pracovného toku.

Optimálny priemer trysky je 15 milimetrov. Tryska je zodpovedná za to, ako presne a efektívne bude kov rezaný. Pamätajte, že dlhá tryska je náchylná na rýchle opotrebovanie.

Plazmová rezačka kovu z invertora pre domácich majstrov musí mať kompresor. Vytvára a dodáva kyslíkový prúd do otvoru. Použitie vzduchu pod tlakom ako pracovného a chladiaceho média spolu s invertorovým zariadením, ktoré dodáva elektrický prúd 200 A, umožňuje efektívne rezať oceľové diely s hrúbkou až 50 milimetrov.

Na prípravu plazmového rezača na pracovný proces je potrebné pripojiť plazmový horák, invertorové zariadenie a kompresor. Na to sa používajú káble a hadice.

Kábel, ktorým bude prúdiť elektrický prúd, sa používa na spojenie invertorového zariadenia a elektródového prvku.

Hadica na stlačený vzduch slúži na pripojenie výstupu kompresora a plazmového horáka.

Ako funguje plazmová rezačka?

Ako vyrobiť plazmovú rezačku na kov vlastnými rukami? Aby ste to pochopili, musíte pochopiť, ako toto zariadenie funguje. Keď je invertorové zariadenie zapnuté, elektrická energia ide do elektródy. Z tohto dôvodu sa zapáli oblúk. Teplota elektrického oblúka, ktorý sa zapáli medzi pracovnou elektródou a kovovým koncom otvoru dýzy, je približne 6000-8000 stupňov. Po zapálení oblúka sa do komory dýzy dostane stlačený vzduch. Prechádza elektrickým výbojom. Elektrický oblúk zabezpečuje ohrev a ionizáciu prúdu vzduchu, ktorý ním prechádza. Vzhľadom na to je objem vzduchu vyrobený viac ako 100-krát alebo viac. Vzduchu je dovolené viesť elektrický prúd.

Pomocou dýzy sa z prúdu vzduchu vytvára plazmový prúd. Jeho teplota sa rýchlo zvyšuje a je schopná dosiahnuť 25 000 - 35 000 stupňov. Rýchlosť plazmového prúdu, ktorým sa vykonáva rezanie kovových polotovarov, na výstupe z otvoru dýzy je približne 2 až 3 metre za sekundu. Keď sa plazmový prúd dotkne povrchu oceľového obrobku, začne ním pretekať elektrický prúd z elektródového prvku a horiaci oblúk zhasne. Nový oblúk, ktorý sa rozsvieti medzi elektródovým prvkom a rezaným obrobkom, sa nazýva rezanie.

punc Plazmové rezanie sa považuje za to, že sa rezaný materiál roztaví len v oblasti, v ktorej je ovplyvnený plazmovým lúčom. Vzhľadom na to je potrebné zabezpečiť, aby sa oblasť vystavenia plazme nachádzala v strednej časti elektródy. Ak túto požiadavku ignorujete, môžete sa stretnúť s tým, že prúdenie plazmy a vzduchu bude narušené. Preto sa zníži účinnosť rezania. Na zabezpečenie súladu sa vzduch privádza do trysky tangenciálne.

Nedovoľte, aby sa vytvorili 2 prúdy plazmy namiesto jedného. Ak nedodržiavate režimy a pravidlá pre vykonávanie technologický postup, môžete poškodiť invertorovú jednotku.

Veľmi významnou charakteristikou rezania pomocou plazmy je rýchlosť prúdu vzduchu. Nemalo by byť veľmi vysoké. Najlepší pomer kvality rezu a rýchlosti jeho prevedenia poskytuje rýchlosť prúdu vzduchu 800 metrov za sekundu. Prúd, ktorý prichádza z meniča, by nemal byť väčší ako 250 ampérov. Pri rezaní kovu v tomto režime je potrebné vziať do úvahy, že prúd vzduchu použitý na vytvorenie prúdu plazmy bude dosť veľký.

Nie je ťažké vyrobiť zariadenie na plazmové rezanie vlastnými rukami. Musíte sa oboznámiť s teóriou, pozrieť si videá a vybrať komponenty zariadenia správnym spôsobom. Výhodou invertorovej plazmovej rezačky je, že je možné vykonávať nielen rezanie, ale aj zváranie.

Ak nemáte invertor, môžete si vyrobiť plazmovú rezačku zo zváračky, t.j. transformátor. V tomto prípade však bude mať zariadenie pomerne veľké rozmery. Tiež nevýhodou plazmového rezača na kov, ktorý je vyrobený z transformátora, je, že nie je veľmi mobilný. Vzhľadom na to je ťažké ho presunúť z jedného miesta na druhé. Toto nie je príliš dôležité, ak so zariadením pracujete len zriedka. Ak však často potrebujete rezať kovové polotovary, nezabudnite začať vytvárať plazmovú rezačku z meniča vlastnými rukami.

Vetranie pre plazmové rezanie

Plazmové rezanie vyžaduje vetranie. Pri rezaní kovu zariadením vzniká dym, prachové častice. Musia byť odstránené z priestorov, v ktorých sa práca vykonáva. Na to sa používajú ventilačné systémy, ktoré umožňujú riešiť tento problém.

Ak sa rezanie plazmou vykonáva ručne, používajú sa šikmé zdviháky. Zabezpečujú odsávanie prachových častíc. Stojí za to pamätať, že spodná časť takéhoto zariadenia by nemala byť vyššia ako tridsaťpäť centimetrov nad oblasťou rezu.

Ak sa režú veľké plechy, používajú sa špeciálne odsávacie zariadenia. Na vetranie sa často používajú aj stolíky s boxom. Krabica slúži ako druh prijímača pre rôzne častice vytvorené počas pracovného procesu. Hlavnou požiadavkou, ktorá sa kladie na takýto stôl, je osemdesiat percentné pokrytie jeho povrchu spracovanými plechmi. To umožňuje zabezpečiť požadovanú rýchlosť prúdenia vzduchu, nasávať prachové častice a dymové prvky.

Vetranie pri plazmovom rezaní sa považuje za účinné, ak je rýchlosť prúdenia vzduchu 1,3 m/s (uhlíková oceľ, zliatiny titánu) alebo 1,8 m/s (zliatiny hliníka, vysokolegovaná oceľ).

Ak sa rozhodnete vyrobiť plazmovú rezačku sami, pozorne si preštudujte vyššie uvedené odporúčania. Môžete tak vytvoriť zariadenie, ktoré bude správne fungovať a bude mať dlhú prevádzkovú dobu. Ak máte invertorový stroj, určite ho používajte ako zdroj elektriny a nie zvárací transformátor. Malý rozmery zariadenia sú významným plusom.

Schéma domácej plazmovej rezačky