Urob si sám plazmový rezač z meniča. Domáce zariadenie na rezanie kovov plazmou

Moderné invertorové zváracie stroje pokrývajú väčšinu potrieb výroby nerozbitných spojov kovových obrobkov. V niektorých prípadoch však bude oveľa pohodlnejšie zariadenie trochu iného typu, v ktorom hlavnú úlohu nehrá elektrický oblúk, ale prúd ionizovaného plynu, to znamená plazmový zvárací stroj. Jeho kupovanie na občasné použitie nie je veľmi výhodné. Takýto zvárací stroj si môžete vyrobiť vlastnými rukami.

Vybavenie a komponenty

Najjednoduchší spôsob výroby mikroplazmového zváracieho stroja je na základe existujúceho invertorového zváracieho stroja. Na dokončenie tejto inovácie budete potrebovať nasledujúce komponenty:

• akýkoľvek invertorový zvárací stroj na zváranie TIG so vstavaným oscilátorom alebo bez neho;
• tryska s volfrámovou elektródou zo zváračky TIG;
• argónový valec s reduktorom;
• malý kúsok tantalovej alebo molybdénovej tyče s priemerom a dĺžkou do 20 mm;
• fluoroplastová trubica;
• medené rúrky;
• malé kúsky medeného plechu s hrúbkou 1-2 mm;
• elektronický predradník;
• gumené hadice;
• zapečatený prívod;
• svorky;
• elektrické vedenie;
• terminály;
• nádržka stierača predného skla auta s elektrickým čerpadlom;
• napájanie usmerňovača pre čerpadlo elektrického stierača čelného skla.

Práca na dolaďovaní a výrobe nových dielov a zostáv bude vyžadovať použitie nasledujúceho vybavenia:

• sústruh;
• elektrická spájkovačka;
• spájkovací horák s valcom;
• skrutkovače;
• kliešte;
• ampérmeter;
• voltmeter.

Návrat k obsahu

Teoretický základ

Plazmový zvárací stroj môže byť jedným z 2 hlavných typov: otvorený a zatvorený. Hlavný oblúk zváracieho stroja otvoreného typu horí medzi centrálnou katódou horáka a obrobkom. Medzi dýzou, ktorá slúži ako anóda, a centrálnou katódou horí len pilotný oblúk na vybudenie hlavného. Zvárací stroj uzavretého typu má iba oblúk medzi centrálnou elektródou a tryskou.

Je dosť ťažké vyrobiť odolný podľa 2. princípu. Pri prechode hlavného zváracieho prúdu cez anódovú dýzu je tento prvok vystavený enormnému tepelnému zaťaženiu a vyžaduje veľmi kvalitné chladenie a použitie vhodných materiálov. Pri vlastnej výrobe takéhoto zariadenia je veľmi ťažké zabezpečiť tepelnú odolnosť konštrukcie. Pri výrobe plazmového zariadenia vlastnými rukami je pre trvanlivosť lepšie zvoliť otvorený okruh.

Návrat k obsahu

Praktická realizácia

Pri výrobe domáceho plazmového zváracieho stroja sa dýza často vyrába z medi. Ak neexistuje žiadna alternatíva, táto možnosť je možná, ale dýza sa stáva spotrebným materiálom aj vtedy, keď ňou prechádza iba pohotovostný prúd. Bude sa musieť často meniť. Ak môžete získať malý kúsok molybdénovej alebo tantalovej guľatiny, je lepšie z nich vyrobiť trysku. Potom sa môžete obmedziť na pravidelné čistenie.

Veľkosť centrálneho otvoru v dýze sa volí experimentálne. Musíte začať s priemerom 0,5 mm a postupne ho vŕtať na 2 mm, kým nie je prietok plazmy uspokojivý.

Kužeľová medzera medzi centrálnou volfrámovou katódou a anódovou dýzou by mala byť 2,5-3 mm.

Tryska je zaskrutkovaná do dutého chladiaceho plášťa, ktorý je cez fluoroplastový izolátor spojený s centrálnym držiakom elektródy. Chladiaca kvapalina cirkuluje v chladiacom plášti. V teplom období teda môžete použiť destilovanú vodu, v zime je lepšia nemrznúca zmes.

Chladiaci plášť pozostáva z 2 dutých medených rúrok. Vnútorná s priemerom a dĺžkou asi 20 mm je umiestnená na prednom konci vonkajšej rúrky s priemerom asi 50 mm a dĺžkou asi 80 mm. Priestor medzi koncami vnútornej rúrky a stenami vonkajšej rúrky je utesnený tenkým medeným plechom. Medené rúrky s priemerom 8 mm sú prispájkované do plášťa pomocou plynového horáka. Chladiaca kvapalina prúdi dovnútra a von cez ne. Okrem toho musí byť svorka prispájkovaná k chladiacemu plášti, aby sa nabil kladný náboj.

Vo vnútornej rúre je vytvorený závit, do ktorého je naskrutkovaná odnímateľná tryska z tepelne odolných materiálov. Na predĺženom konci vonkajšej rúrky je tiež vyrezaný vnútorný závit. Do nej je naskrutkovaný izolačný krúžok z fluoroplastu. Centrálny držiak elektródy je zaskrutkovaný do krúžku.

Cez stenu vonkajšej trubice je do priestoru medzi chladiacim plášťom a fluoroplastovým izolátorom prispájkovaná prívodná trubica argónu s rovnakým priemerom ako na chladenie.

Kvapalina z nádržky stierača čelného skla cirkuluje cez chladiaci plášť. Napájanie čerpadla jeho elektromotora je privádzané cez samostatný usmerňovač 12 V. Na nádrži je už vývod pre prívod, spätný chod kvapaliny je možné prerezať cez stenu alebo veko nádrže. Za týmto účelom sa vo veku vyvŕta otvor a cez tlakové tesnenie sa vloží kus rúrky. Gumové hadice na cirkuláciu kvapaliny a prívod argónu sú na ich rúrky spojené svorkami.

Kladný náboj sa odoberá z hlavného zdroja energie. Na obmedzenie prúdu cez povrch trysky sa zvolí vhodný elektronický predradník. Dodávaný elektrický prúd musí mať konštantnú hodnotu v oblasti 5-7 A. Optimálna hodnota prúdu sa volí experimentálne. Toto by mal byť minimálny prúd, ktorý zaisťuje stabilné spaľovanie pilotného oblúka.

Pilotný oblúk medzi dýzou a volfrámovou katódou môže byť vybudený jedným z dvoch spôsobov. Pomocou oscilátora zabudovaného do zváracieho stroja alebo, ak nie je, pomocou kontaktnej metódy. Druhá možnosť vyžaduje zložitejšiu konštrukciu plazmového horáka. Počas kontaktného budenia je centrálny držiak elektródy vzhľadom na dýzu odpružený.

Keď sa stlačí gumené tlačidlo tyče pripojenej k držiaku elektródy, ostrý koniec centrálnej volfrámovej katódy sa dotkne kužeľového povrchu tyče. Pri skrate prudko stúpa teplota v mieste dotyku, čo umožňuje iniciáciu oblúka pri odtiahnutí katódy od anódy pružinou. Kontakt musí byť veľmi krátky, inak sa povrch trysky spáli.

Pre trvanlivosť konštrukcie je výhodné budenie prúdu vysokofrekvenčným oscilátorom. Ale jeho nákup alebo dokonca výroba ho robí nerentabilným pre plazmové zváranie.

Počas prevádzky je kladná svorka zváracieho stroja spojená s časťou bez predradníka. Keď je dýza vo vzdialenosti niekoľkých milimetrov od obrobku, elektrický prúd sa prepne z dýzy na obrobok. Jeho hodnota sa zvýši na hodnotu nastavenú na zváračke a zintenzívni sa tvorba plazmy z argónu. Úpravou prívodu argónu a zváracieho prúdu dosiahnete požadovanú intenzitu prúdu plazmy z dýzy.

Na rozdiel od invertora je kompaktný, ľahký a má vysokú účinnosť, čo vysvetľuje jeho popularitu v domácich dielňach, malých garážach a dielňach.

Umožňuje pokryť väčšinu potrieb pri zváracích prácach, no pre kvalitné rezanie potrebujete laserový stroj alebo plazmovú rezačku.

Laserové zariadenie je veľmi drahé a plazmová rezačka tiež nie je lacná. malá hrúbka má vynikajúce vlastnosti, ktoré sú pri použití elektrického zvárania nedosiahnuteľné. Pohonná jednotka plazmovej rezačky má zároveň do značnej miery rovnaké vlastnosti.

Je tu túžba ušetriť peniaze a s malou úpravou ich použiť na plazmové rezanie. Ukázalo sa, že je to možné a môžete nájsť mnoho spôsobov, ako premeniť zváracie stroje, vrátane invertorových, na plazmové rezačky.

Plazmový rezací stroj je rovnaký zvárací invertor s oscilátorom a plazmovým horákom, pracovným káblom so svorkou a vonkajším alebo vnútorným kompresorom. Často sa kompresor používa externe a nie je súčasťou balenia.

Ak má majiteľ zváracieho invertora aj kompresor, tak domácu plazmovú rezačku získate kúpou plazmového horáka a výrobou oscilátora. Výsledkom je univerzálny zvárací stroj.

Princíp činnosti horáka

Prevádzka plazmového zváracieho a rezacieho zariadenia (plazmová rezačka) je založená na použití plazmy, štvrtého skupenstva hmoty, ako rezného alebo zváracieho nástroja.

Na jeho získanie je potrebná vysoká teplota a plyn pod vysokým tlakom. Keď sa medzi anódou a katódou horáka vytvorí elektrický oblúk, udržiava sa v ňom teplota niekoľko tisíc stupňov.

Tvorba plazmy

Ak za takýchto podmienok prejdete prúdom plynu oblúkom, dôjde k jeho ionizácii, niekoľko stonásobnému roztiahnutiu objemu a zahriatiu na teplotu 20-30 tisíc °C, pričom sa zmení na plazmu. Vysoká teplota takmer okamžite roztaví akýkoľvek kov.

Na rozdiel od kumulatívneho projektilu je proces tvorby plazmy v plazmatróne nastaviteľný.

Anóda a katóda v plazmovom rezacom zariadení sú umiestnené vo vzdialenosti niekoľkých milimetrov od seba. Oscilátor generuje impulzný prúd vysokej veľkosti a frekvencie, prechádza ho medzi anódou a katódou, čo vedie k vzniku elektrického oblúka.

Potom plyn prechádza oblúkom, ktorý je ionizovaný. Keďže sa všetko deje v uzavretej komore s jedným výstupným otvorom, výsledná plazma sa rúti von obrovskou rýchlosťou.

Na výstupe z plazmového rezacieho horáka dosahuje teplotu 30 000 ° a roztaví akýkoľvek kov. Pred začatím práce je k obrobku pripojený uzemňovací vodič pomocou výkonnej svorky.

Keď plazma dosiahne obrobok, cez hmotový kábel začne pretekať elektrický prúd a plazma dosiahne maximálny výkon. Prúd dosahuje 200-250 A. Obvod anóda-katóda sa preruší pomocou relé.

rezanie

Keď hlavný oblúk plazmového rezača zmizne, tento okruh sa opäť zapne, čím sa zabráni zmiznutiu plazmy. Plazma hrá úlohu elektródy pri zváraní elektrickým oblúkom, vedie prúd a vďaka svojim vlastnostiam vytvára oblasť s vysokou teplotou v oblasti kontaktu s kovom.

Kontaktná plocha medzi plazmovým lúčom a kovom je malá, teplota je vysoká, zahrievanie prebieha veľmi rýchlo, takže prakticky nedochádza k žiadnemu namáhaniu alebo deformácii obrobku.

Rez je hladký, tenký a nevyžaduje ďalšie spracovanie. Pod tlakom stlačeného vzduchu, ktorý sa používa ako plazmová pracovná kvapalina, sa tekutý kov vyfúkne a získa sa kvalitný rez.

Pri použití inertných plynov pomocou plazmového rezača môžete vykonávať vysokokvalitné zváranie bez škodlivých účinkov vodíka.

Urob si sám plazmový horák

Pri výrobe plazmového rezača zo zváracieho invertora vlastnými rukami je najťažšou časťou práce výroba kvalitnej rezacej hlavy (plazmového horáka).

Nástroje a materiály

Ak vyrábate plazmovú rezačku vlastnými rukami, je jednoduchšie použiť vzduch ako pracovnú tekutinu. Na výrobu budete potrebovať:

Spotrebný materiál pre plazmovú rezačku vo forme trysiek a elektród by sa mal zakúpiť v obchode so zváracími zariadeniami. Počas procesu rezania a zvárania sa vypaľujú, takže má zmysel zakúpiť niekoľko kusov pre každý priemer trysky.

Čím tenší je kov, ktorý sa má rezať, tým menší by mal byť otvor trysky plazmového horáka. Čím je kov hrubší, tým väčší je otvor dýzy. Najčastejšie sa používa tryska s priemerom 3 mm, pokrýva širokú škálu hrúbok a druhov kovov.

zhromaždenie

Trysky plazmového rezacieho horáka sú pripevnené upínacou maticou. Priamo za ním sa nachádza elektróda a izolačná manžeta, ktorá nedovoľuje, aby v prístroji vznikol oblúk na nepotrebnom mieste.

Potom je tu prúdový vírnik, ktorý ho nasmeruje do požadovaného bodu. Celá konštrukcia je umiestnená vo fluoroplastovom a kovovom puzdre. Rúrka na pripojenie vzduchovej hadice je privarená k výstupu rúrky na rukoväti horáka plazmovej rezačky.

Elektródy a kábel

Plazmový horák vyžaduje špeciálnu elektródu vyrobenú zo žiaruvzdorného materiálu. Zvyčajne sa vyrábajú z tória, berýlia, hafnia a zirkónu. Používajú sa kvôli tvorbe žiaruvzdorných oxidov na povrchu elektródy počas zahrievania, čo zvyšuje trvanie jej prevádzky.

Pri domácom použití je vhodnejšie použiť elektródy vyrobené z hafnia a zirkónu. Pri rezaní kovu neprodukujú toxické látky, na rozdiel od tória a berýlia.

Kábel od meniča a hadica od kompresora k horáku plazmovej rezačky musia byť uložené v jednej vlnitej rúrke alebo hadici, ktorá zabezpečí chladenie kábla v prípade zahrievania a jednoduchosti obsluhy.

Prierez medeného drôtu musí byť zvolený najmenej 5-6 mm2. Svorka na konci drôtu musí zabezpečiť spoľahlivý kontakt s kovovou časťou, inak sa oblúk z pilotného oblúka neprenesie na hlavný oblúk.

Kompresor na výstupe musí mať reduktor, aby sa dosiahol normalizovaný tlak na plazmovom horáku.

Možnosti priamej a nepriamej akcie

Konštrukcia plazmového rezacieho horáka je pomerne zložitá, bez vysokokvalifikovaného pracovníka je ťažké robiť doma, dokonca aj s rôznymi strojmi a nástrojmi. Preto výroba častí plazmového horáka musí byť zverená odborníkom alebo ešte lepšie kúpiť v obchode. Plazmový horák s priamym účinkom bol opísaný vyššie, môže rezať iba kovy.

Existujú plazmové rezačky s hlavami s nepriamym účinkom. Sú tiež schopné rezať nekovové materiály. V nich hrá úlohu anódy dýza a elektrický oblúk je umiestnený vo vnútri horáka plazmového rezača, pod tlakom vychádza iba plazmový prúd.

Napriek jednoduchosti konštrukcie si prístroj vyžaduje veľmi presné nastavenie, v amatérskej výrobe sa prakticky nepoužíva.

Zdokonalenie meniča

Ak chcete použiť invertorový zdroj energie pre plazmovú rezačku, je potrebné ho upraviť. Treba k nemu pripojiť oscilátor s riadiacou jednotkou, ktorá poslúži ako štartér, ktorý zapáli oblúk.

Existuje pomerne veľa oscilátorových obvodov, ale princíp činnosti je rovnaký. Pri spustení oscilátora prechádzajú medzi anódou a katódou vysokonapäťové impulzy, ktoré ionizujú vzduch medzi kontaktmi. To vedie k zníženiu odporu a spôsobuje elektrický oblúk.

Potom sa otvorí plynový elektrický ventil a medzi anódou a katódou začne prúdiť podtlakový vzduch cez elektrický oblúk. Prúd, ktorý sa zmení na plazmu a dosiahne kovový obrobok, uzatvorí okruh cez ňu a hmotový kábel.

Novým elektrickým obvodom začne pretekať hlavný prúd približne 200 A. Tým sa spustí prúdový snímač, ktorý vypne oscilátor. Funkčná schéma oscilátora je znázornená na obrázku.

Funkčná schéma oscilátora

Ak nemáte skúsenosti s prácou s elektrickými obvodmi, môžete použiť továrensky vyrobený oscilátor typu VSD-02. V závislosti od pokynov na pripojenie sú zapojené sériovo alebo paralelne k napájaciemu obvodu plazmatronu.

Pred výrobou plazmového rezača musíte najprv určiť, s akými kovmi a akou hrúbkou chcete pracovať. Na prácu so železnými kovmi postačuje kompresor.

Rezanie neželezných kovov vyžaduje dusík, vysokolegovaná oceľ vyžaduje argón. V tomto ohľade možno budete potrebovať vozík na prepravu plynových fliaš a redukčných prevodov.

Ako každé zariadenie a nástroj, aj zvárací stroj s plazmovou hlavou vyžaduje od používateľa určitú zručnosť. Pohyb frézy by mal byť rovnomerný, rýchlosť závisí od hrúbky kovu a jeho typu.

Pomalý pohyb má za následok široký strih so zubatými okrajmi. Rýchly pohyb spôsobí, že kov nebude prerezaný na všetkých miestach. S náležitou zručnosťou môžete získať vysoko kvalitný a rovnomerný rez.

Dnes sa toto odvetvie vyvíja pomerne rýchlym tempom. Každý rok sa objavujú nové technológie zvárania, ktoré sú v súkromnej bytovej výstavbe veľmi žiadané. Vďaka týmto technikám sú stavebné práce výrazne uľahčené, zatiaľ čo zváracie zariadenia sa stávajú produktívnejšími a bezpečnejšími. Tieto techniky zahŕňajú plazmové zváranie.

Vznik nových typov kovových zliatin v moderných technológiách prinútil špecialistov vyvinúť nové techniky a výkresy zariadení na zváranie výrobkov z nich vyrobených. Pretože mnohé moderné kovy nie sú vhodné pre tradičné techniky zvárania. V dôsledku toho sa objavila nová plazmová metóda zvárania kovových vzoriek, ktorá sa úspešne používa v rôznych opravárenských a inštalačných procesoch.

Hlavné rozdiely medzi technológiou plazmového zvárania

Plazmové zváranie trochu pripomína zváranie argónom, existujú však charakteristické rozdiely. Napríklad má prevádzkovú teplotu, ktorá je oveľa vyššia. Zvárací oblúk môže mať teplotu od 5 do 30 tisíc stupňov. Vďaka tejto kvalite je možné pomocou technológie plazmového zvárania spájať prvky stavebných konštrukcií, ktoré sa nedajú zvárať, s domácimi a štandardnými továrenskými zariadeniami, ktorých teplota oblúka nepresahuje 5 tisíc stupňov.

Princíp činnosti plazmového zvárania

Podstata tohto zvárania: vystavením kovového povrchu prúdu ionizovaného plynu, ktorý vedie elektrický prúd, sa kov roztaví. Pri zahrievaní oblúka dochádza k ionizácii plynu, ktorej hladina sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou plynu. Plazmový prúd, ktorý sa vyznačuje ultravysokou teplotou a zvýšeným výkonom, vzniká z obyčajného oblúka po stlačení, vstreknutí do oblúka tvoreného plazmotvorným plynom, ktorým je zvyčajne argón (vodík a hélium sa používa zriedkavo).

Kinetická energia chemických prvkov prítomných v plyne počas procesu ionizácie výrazne zvyšuje tepelnú energiu plazmového oblúka. Okrem toho má oblúk v porovnaní s konvenčným oblúkom schopnosť výrazne zvýšiť tlak na kovový povrch v dôsledku zmenšenia jeho vlastného priemeru.

Výhody plazmovej technológie

• Na rozdiel od zvárania plynom je rýchlosť rezania kovu s hrúbkou 5-20 centimetrov pomocou plazmovej metódy trikrát vyššia.
• Vysoká presnosť švíkov získaná v dôsledku tavenia a zvárania kovu, kvalita vykonanej práce prakticky eliminuje potrebu následného spracovania okrajov výrobkov.
• Plazmové rezanie sa používa na spracovanie takmer akéhokoľvek druhu kovu. Môžete napríklad variť vzorky zo Záporožskej ocele, liatiny, medi, hliníka.
• Kov pri zváraní nepodlieha deformácii ani vtedy, keď je potrebné vyrezávať zložité tvary. Technika plazmového zvárania umožňuje rezať na neupravený kovový povrch, napríklad hrdzavý alebo potiahnutý vrstvou farby. V tomto prípade sa farba v pracovnej oblasti plazmového oblúka nezapáli.
• Nie je potrebný argón, acetylén ani kyslík. To výrazne znižuje finančné náklady.
• Vysoký stupeň bezpečnosti práce, pretože sa nepoužívajú plynové fľaše. Tento indikátor označuje ekologickosť procesu.

Druhy plazmového zvárania

V závislosti od použitých nástrojov môže byť plazmové zváranie:

• na prúdoch akejkoľvek polarity;
• s prenikavým/neprenikavým oblúkom;
• bod, pulz;
• automatické, poloautomatické, manuálne;
• s a bez plniaceho drôtu.

V prípade použitia nízkych prúdov sa technika pripojenia nazýva mikroplazma, ktorá je najobľúbenejšia. Táto schéma je žiadaná pri výrobe konštrukcií do hrúbky 1,50 mm - zvyčajne ide o spájanie tenkostenných rúr, kontajnerov, zváranie malých prvkov na ťažké konštrukcie, výrobu šperkov, termočlánkov, ako aj zváranie fólií. vzorky. Tenkostenné kovové výrobky sa tiež zvárajú pomocou elektrických nitov.

Ak sa spojenie vykoná pomocou výplňového drôtu, potom sa použije plný drôt (plný drôt).

Vlastnosti mikroplazmového spojenia

Plazmové zváranie sa dodáva v troch možnostiach v závislosti od prúdu použitého počas prevádzky:

• technológia mikroplazmového zvárania na prúdoch - 0,1A-25A;
• spojenie so strednými prúdmi - 25A-150A;
• pripojenie s vysokými prúdmi - 150A a viac.

Prvá variácia je populárnejšia. V procese spájania kovových vzoriek pomocou nízkoampérového prúdu sa vytvorí pilotný oblúk. Neprerušovane horí medzi vodnou chladiacou tryskou vyrobenou z medi a dvojmilimetrovou volfrámovou elektródou.

Hlavný oblúk vzniká po privedení plazmatrónu na povrch spracovávanej kovovej vzorky. Plyn, ktorý tvorí plazmu, sa dodáva cez plazmovú dýzu, ktorej priemer môže byť 0,5-1,5 milimetra.

Maximálny priemer plazmového oblúka je 2 milimetre. Vďaka tomuto indikátoru sa na relatívne malom prvku obrobku generuje pomerne veľké množstvo tepelnej energie. Tento typ zvárania, podobne ako zváranie elektrickými nitmi, je najúčinnejší pre kovové vzorky, ktorých hrúbka je menšia ako 1,5 milimetra.

Argón sa používa na tvorbu plazmy, prostredia ochranného plynu, pomocou tejto technológie. V závislosti od toho, z akého kovu alebo zliatiny je vzorka vyrobená, je možné dodatočne použiť aditíva na zvýšenie účinnosti „plazmy“.

Plazmový zvárací stroj je schopný spájať kovové výrobky v rôznych režimoch. Rozsah použitia zvárania je pomerne široký:

• upevňovanie membrán na veľkorozmerné konštrukcie;
• výroba tenkostenných rúr a nádob;
• zváracie fólie;
• výroba šperkov;
• mnoho ďalších spojení.

DIY zváranie

Tento typ zvárania kovov sa spočiatku nepoužíval doma, pretože si vyžadoval vysokokvalifikovaného zvárača. Dnes, vďaka zdokonaľovaniu samotnej metodiky a používaných zariadení, existujú zváracie agregáty použiteľné v domácich podmienkach. Pracovná metóda je veľmi jednoduchá. Ak chcete vykonávať zváracie práce, musíte si zakúpiť príslušné vybavenie, plniaci drôt, elektródy a prečítať si návod na obsluhu zariadenia.

• Elektródu je potrebné najskôr nabrúsiť do tvaru kužeľa a uhol ostrenia by mal byť maximálne 30 stupňov.
• Dôležité! Správna inštalácia elektródy. Jeho os sa musí zhodovať s osou trysiek na tvorbu plynu.
• Zvarový spoj podlieha obdobnému spracovaniu ako pri zváraní argónom.
• Okraje obrobku je nevyhnutné vyčistiť a následne odmastiť.
• Je potrebné zabezpečiť, aby neboli žiadne medzery väčšie ako 1,5 milimetra.
• Dodatočne sa vyčistia oblasti lepenia, ktoré musia mať rovnakú kvalitu ako zvar.
• Môžete začať zváracie práce.
• Zváranie vlastnými rukami sa vykonáva pomocou jednosmerného prúdu. Jeho hodnota musí byť v špecifikovanom rozsahu.
• Pred zváraním vzoriek sa 10-15 sekúnd dodáva plyn, ktorý sa vypne po 15 sekundách po prerušení oblúka.
• Počas prevádzky by mal byť plazmový horák umiestnený od obrobku vo vzdialenosti menšej ako jeden centimeter.
• Odporúča sa držať zvárací oblúk, kým sa spojenie švu úplne nedokončí.
• Počas zvárania neprehrievajte kov. Po dosiahnutí kritického bodu sa zváranie preruší, vzorka kovu sa ochladí, po čom je možné obnoviť zváracie práce.
• Pištoľou (horákom) je potrebné pohybovať rovnomerne, potom sa môžete spoľahnúť na získanie kvalitného zvarového spoja.

Zvárací stroj "Gorynych"

Multifunkčné zváranie "Gorynych" je jednou z najobľúbenejších zváracích jednotiek domácej výroby. Ide o skutočne kvalitný nástroj, ktorý vám umožní vykonávať zváračské práce doma vlastnými rukami. Je potrebné poznamenať, že rad zariadení Gorynych zahŕňa zariadenia rôznych kapacít (8,10,12A).

Na prácu v domácnosti sa výborne hodí 8A prístroj, 10-ampérový sa vyznačuje pomerom cena/výkon, ale výkonnejšie 12A zariadenie sa už považuje za profesionálne. Zváracia jednotka značky Gorynych je veľmi populárna v Rusku aj na Ukrajine (najmä v Záporoží) av Bielorusku.

Domáci remeselníci, ktorí sa zaoberajú spracovaním kovov, čelia potrebe rezať kovové polotovary. To možno vykonať pomocou uhlovej brúsky (brúsky), kyslíkovej rezačky alebo plazmovej rezačky.

1. bulharčina. Kvalita rezu je veľmi vysoká. Nie je však možné vykonávať tvarové rezanie, najmä ak ide o vnútorné otvory so zakrivenými okrajmi. Okrem toho existujú obmedzenia týkajúce sa hrúbky kovu. Je nemožné rezať tenké plechy pomocou brúsky. Hlavnou výhodou je cenová dostupnosť;
2. Kyslíková rezačka. Dokáže vyrezať otvor akejkoľvek konfigurácie. Ale dosiahnutie rovnomerného rezu je v zásade nemožné. Okraje sú roztrhané, s kvapkami roztaveného kovu. Hrúbky väčšie ako 5 mm sa ťažko strihajú. Zariadenie nie je príliš drahé, ale na prácu vyžaduje veľkú zásobu kyslíka;
3. Plazmová rezačka. Toto zariadenie nemožno nazvať cenovo dostupným, ale vysoké náklady sú odôvodnené kvalitou rezu. Po rezaní obrobok prakticky nepotrebuje ďalšie spracovanie.

Vzhľadom na cenu, ktorá je pre väčšinu domácich majstrov neúmerná, mnohí remeselníci „Kulibina“ vyrábajú plazmovú rezačku.

Existuje niekoľko spôsobov - môžete vytvoriť štruktúru úplne od začiatku alebo použiť hotové zariadenia. Napríklad zo zváracieho stroja, trochu modernizovaného pre nové úlohy.

Výroba plazmového rezača vlastnými rukami je skutočnou úlohou, ale najprv musíte pochopiť, ako to funguje.

Všeobecný diagram je znázornený na obrázku:

Zariadenie na rezanie plazmy

Pohonná jednotka.

Môže byť navrhnutý rôznymi spôsobmi. Transformátor má veľké rozmery a hmotnosť, ale umožňuje rezanie hrubších obrobkov.

Spotreba elektrickej energie je vyššia, s tým treba počítať pri výbere miesta pripojenia. Takéto napájacie zdroje sú málo citlivé na zmeny vstupného napätia.

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 umožňuje opracovávať akékoľvek diely alebo vytvárať tvarové rezy, ktoré sa vykonávajú vysokoteplotným plazmovým oblúkom. Prúdenie tvoria 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. Nižšie uvádzame podrobné pokyny s postupom a zoznamom potrebného vybavenia.

Čo si vybrať: transformátor alebo invertor?

Vzhľadom na prítomnosť vlastností a parametrov plazmových rezacích zariadení je možné ich rozdeliť na typy. Najväčšiu obľubu si získali meniče a transformátory. Náklady na zariadenie každého modelu budú určené deklarovaným výkonom a prevádzkovými cyklami.

Invertory sú ľahké, kompaktné a spotrebúvajú minimálnu elektrickú energiu. Nevýhody zariadenia zahŕňajú zvýšenú citlivosť na zmeny napätia. Nie každý menič je schopný fungovať v špecifických podmienkach našej elektrickej siete. Ak ochranný systém zariadenia zlyhá, musíte kontaktovať servisné stredisko. Invertorové plazmové rezačky majú tiež obmedzenie menovitého výkonu nie viac ako 70 ampérov a krátku dobu zapnutia zariadenia pri vysokom prúde.

Tradične sa transformátor 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 zapnuté dlhší čas. Podobné zariadenie sa používa v automatických CNC linkách. Negatívom transformátorovej plazmovej rezačky bude jej značná hmotnosť, vysoká spotreba energie a veľkosť.

Maximálna hrúbka kovu, ktorú môže plazmová rezačka 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;
• Maximálna možná hĺbka rezu;
• Model.

Keď ste sa rozhodli preskúmať možnosť nákupu plazmového rezača, musíte sa zaujímať o náklady na dodatočné prvky a komponenty pre zariadenie, bez ktorých bude ťažké plne fungovať. 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 zariadenie, ktoré nie je v žiadnom prípade horšie z hľadiska technických vlastností. Môžete si vybrať menič alebo transformátor za cenu výrazne nižšiu, ako sú uvedené ceny.

Princíp fungovania

Po stlačení tlačidla zapaľovania sa spustí zdroj elektriny dodávajúci vysokofrekvenčný prúd do pracovného nástroja. Medzi hrotom umiestneným v rezačke (plazmový horák) a elektródou vzniká oblúk (pilot). Teplotný rozsah od 6 do 8 tisíc stupňov. Stojí za zmienku, že pracovný oblúk sa nevytvorí okamžite, existuje určité oneskorenie.

Potom stlačený vzduch vstupuje do dutiny plazmatrónu. Na to je určený 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.

Prostredníctvom úzkej trysky 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 oblúk. Ďalej sa uskutočňuje tavenie v miestach rezu, z ktorých je roztavený kov fúkaný privádzaným vzduchom.

Rozdiely medzi priamymi a nepriamymi zariadeniami

Existujú rôzne typy zariadení, ktoré sa líšia princípom fungovania. V priamo pôsobiacom zariadení sa predpokladá prevádzka elektrického oblúka. Má valcový tvar a je priamo spojený s prúdom plynu. Táto konštrukcia zariadenia umožňuje zabezpečiť vysokú teplotu oblúka (až 20 000 °C) a vysoko účinný chladiaci systém pre ostatné komponenty plazmovej rezačky.

V zariadeniach s nepriamym pôsobením sa predpokladá, že prevádzka je menej efektívna. To určuje ich nižšie rozloženie 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 v konštrukcii prítomnosť vzduchového filtra (predlžuje životnosť elektródy, zabezpečuje rýchle spustenie zariadenia) a chladiča (vytvára podmienky pre dlhodobú prevádzku zariadenia bez prerušenia). Výborným ukazovateľom je schopnosť zariadenia pracovať nepretržite 1 hodinu s 20-minútovou prestávkou.

Dizajn

So správnou túžbou a zručnosťou môže každý vytvoriť domácu plazmovú rezačku. Aby ale fungovala naplno a efektívne, treba dodržiavať určité pravidlá. Je vhodné vyskúšať na striedačku, pretože Je to on, kto je schopný zabezpečiť stabilnú dodávku prúdu a stabilnú prevádzku oblúka. Vďaka tomu nedochádza k žiadnym prerušeniam a spotreba elektrickej energie sa výrazne zníži. Ale stojí za zváženie, že plazmová rezačka na báze invertoru sa dokáže vyrovnať s tenšou hrúbkou kovu ako transformátor.

Požadované komponenty

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

1. Invertor alebo transformátor s vhodným výkonom. Na odstránenie chyby je potrebné určiť plánovanú hrúbku rezu. Na základe týchto informácií vyberte správne zariadenie. S prihliadnutím na ručné rezanie sa však oplatí zvoliť invertor, pretože... váži menej a spotrebuje menej elektriny.
2. Plazmový horák alebo plazmová rezačka. Existujú aj niektoré zvláštnosti výberu. Pre prácu s vodivými materiálmi je lepšie zvoliť priame pôsobenie a nepriame pôsobenie pre nevodivé materiály.
3. Kompresor na stlačený vzduch. Je potrebné dbať na menovitý výkon, pretože musí zvládať zaťaženú záťaž a zodpovedať ostatným komponentom.
   Káblová hadica. Vyžaduje sa na pripojenie všetkých komponentov plazmového rezača a prívod vzduchu do plazmového horáka.

Výber napájacieho zdroja

Prevádzku plazmovej rezačky zabezpečuje napájací zdroj. Generuje špecifikované parametre elektrického prúdu a napätia a dodáva ich do rezacej jednotky. Hlavná napájacia jednotka môže byť:

• Invertor;
• Transformátor.

Je potrebné pristupovať k výberu napájacieho zdroja s prihliadnutím na vlastnosti vyššie opísaných zariadení.

Plazmový horák

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 prevádzkových režimov;
• Kompaktné rozmery;
• Spoľahlivosť prevádzky.

Konštrukčne sa plazmový horák skladá z:

• Elektróda/katóda obsahujúca zirkónium alebo hafnium. Tieto kovy sa vyznačujú vysokou úrovňou termionickej emisie;
• Tryska je v podstate izolovaná od elektródy;
• Mechanizmus, ktorý víri plyn tvoriaci plazmu.

Tryska a elektróda sú spotrebným materiálom plazmového horáka. Ak plazmová rezačka spracováva obrobok do veľkosti 10 milimetrov, potom sa jedna sada elektród spotrebuje do 8 hodín prevádzky. Opotrebenie sa vyskytuje rovnomerne, čo vám umožňuje meniť ich súčasne.

Ak elektróda nie je vymenená 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 spáliť a prehriať plazmatron. To znamená, že elektródy vymenené v nesprávnom čase povedú k rýchlemu zlyhaniu zostávajúcich prvkov pracovného nástroja.

Všetky plazmatróny 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 oblúkovým výbojom.

Na základe metódy oblúkovej stabilizácie možno všetky plazmatróny rozdeliť aj na plynové, vodné a magnetické typy. Takýto systém je mimoriadne dôležitý pre fungovanie prístroja, pretože tvorí kompresiu prúdu a fixuje ho na stredovej osi dýzy.

V súčasnosti sú na predaj rôzne modifikácie plazmových horákov. Možno si budete musieť preštudovať ponuky a kúpiť si hotovú. Je však celkom možné vyrobiť si domácu doma. To si vyžaduje:

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

Prácu je možné vykonávať s jedným plazmovým horákom vďaka vymeniteľným hlavám s rôznymi priemermi, ktoré smerujú prúd plazmy k dielu. Je potrebné dbať na to, aby sa, rovnako ako elektródy, počas prevádzky roztavili.

Tryska je zaistená upínacou maticou. Priamo za ním sa nachádza 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 obale. Niektoré veci môžete urobiť sami, iné si však budete musieť zakúpiť v obchode.

Továrenský plazmový horák vám umožní pracovať bez prehrievania dlhší čas vďaka systému chladenia vzduchom. Pre krátkodobé rezanie to však nie je dôležitý parameter.

Oscilátor

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

1. Vytvorenie krátkodobého impulzu, ktorý podporuje vytvorenie oblúka bez dotyku povrchu produktu. Vonkajšie to vyzerá ako malý blesk dodávaný z konca elektródy.
2. Podpora konštantného napätia s vysokým napätím superponovaným na zvárací prúd. Zabezpečuje zachovanie 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 na vytváranie impulzov. Obsahuje oscilačný obvod a iskrisko;
• Riadiaci blok;
• Zvyšovací transformátor;
• Zariadenie na monitorovanie napätia.

Hlavnou úlohou je modernizácia vstupného napätia. Frekvencia a úroveň napätia sa zvýšia, čím sa skráti doba pôsobenia na menej ako 1 sekundu. Pracovná postupnosť je nasledovná:

1. Tlačidlo na rezačke je stlačené;
2. V usmerňovači sa prúd vyrovnáva a stáva sa jednosmerným;
3. Náboj sa hromadí v kondenzátoroch;
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. Impulz končí;
8. Po zastavení rezania oscilátor preplachuje plazmový horák ďalšie 4 sekundy. Vďaka tomu sa dosiahne ochladenie elektródy a ošetrovaného povrchu.

V závislosti od typu oscilátora môže byť použitý rôznymi spôsobmi. Všeobecnou charakteristikou je však zvýšenie napätia na 3000 - 5000 voltov a frekvencia 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. Volfrámové elektródy v nich sa rýchlo otupí, ak prídu do kontaktu s výrobkom. Zahrnutie oscilátora do obvodu prístroja vám umožní vytvoriť oblúk 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 vám umožňuje zlepšiť jeho 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 sa nezrútila pri práci s oblúkom pri vysokých teplotách.

Pri nákupe elektród pre plazmovú rezačku je potrebné objasniť ich zloženie. Obsah berýlia a tória vytvára škodlivé výpary. Sú vhodné na prácu vo vhodných podmienkach, s primeranou 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 vedenia na nasmerovanie vzduchu do plazmového horáka. Tento dizajnový prvok umožňuje nahrievať elektrický oblúk až na 8000°C. Ďalšou funkciou je čistenie pracovných kanálov, ich čistenie od nečistôt a odstraňovanie kondenzátu. Stlačený vzduch navyše pomáha ochladzovať komponenty zariadenia pri dlhodobej prevádzke.

Na obsluhu plazmovej rezačky je možné použiť klasický kompresor na stlačený vzduch. 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 sem umiestniť hadicu s veľkým priemerom, do ktorej sa zmestí kábel. Prechádzajúci vzduch má aj ventilačnú funkciu, keďže je schopný ochladiť drôt.

Hmota musí byť vyrobená z kábla s prierezom 5 mm2. Musí existovať svorka. Ak je zlý kontakt so zemou, prepnutie pracovného oblúka na pohotovostný oblúk bude problematické.

Schéma

Teraz nájdete veľa schém, pomocou ktorých môžete zostaviť vysokokvalitné zariadenie. Video vám pomôže detailne pochopiť symboly. Vhodný schematický nákres zariadenia je možné vybrať z nižšie uvedených.

zhromaždenie

Pred začatím procesu montáže je vhodné ujasniť si kompatibilitu vybraných komponentov. Ak ste ešte nikdy nezostavili plazmovú rezačku vlastnými rukami, mali by ste sa poradiť so skúsenými remeselníkmi.

Postup montáže predpokladá nasledujúcu postupnosť:

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

Podrobná technológia montáže zariadenia je uvedená vo videu.

Kontrola plazmového rezača

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

Upozorňujeme, že testovanie a práca s plazmovým rezačom sa musí 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 sa mal v plazmatróne vytvoriť oblúk s vysokou teplotou, ktorý prechádza medzi elektródou a tryskou.

Ak je zostavené zariadenie na rezanie plazmou schopné rezať kov do hrúbky 2 cm, potom je všetko vykonané správne. Je potrebné poznamenať, že domáce zariadenie vyrobené 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 vzduchový plazmový rezací stroj, je ťažké preceňovať. Je schopný presne rezať plech. Po práci nie je potrebné končeky ďalej spracovávať. Hlavnou výhodou je skrátenie pracovného času.

To sú už pádne dôvody, prečo si zariadenie zostaviť svojpomocne. Obvod nie je zložitý, takže každý môže lacno prerobiť invertor alebo poloautomatické zariadenie.

Na záver nám dovoľte upozorniť na skutočnosť, že s plazmovou rezačkou je potrebné, aby pracoval skúsený odborník. Najlepšie, ak je to zváračka. Ak máte málo skúseností, odporúčame vám najskôr preštudovať technológiu práce s fotografiami a videami a až potom začať plniť zadané úlohy.