U industriji se zavarivanje pomoću plazma mašine prilično često koristi kada je potrebno izvršiti postupke na visokim temperaturama. Unatoč složenosti procesa i posebnom principu rada, plazma zavarivanje "uradi sam" sasvim je moguće. Glavni izvor temperature ovdje je plazma, koja se dobiva prelaskom jednog od zapaljivih plinova u novo agregacijsko stanje. To se dešava u uređaju koji se zove plazmatron.
Ova vrsta je odlična za rad sa svim metalima, jer osim visoke temperature, plazma pruža i dodatnu zaštitu. Domaće zavarivanje plazma može raditi s nehrđajućim čelikom, aluminijem, pa čak i vatrostalnim metalima. Unatoč činjenici da se ova tehnologija najčešće koristi u modernim visokotehnološkim područjima, poput zrakoplovne industrije, periodično se javlja potreba za visokotemperaturnim zavarivanjem u drugim područjima. U skladu s tim, plazma zavarivanje "uradi sam" postaje sve traženije za manje kritične aplikacije.
Jedna od karakteristika ove metode je velika dubina prodiranja metala. Visoka temperatura plazme, koja dostiže nekoliko desetina hiljada stepeni Celzijusa, omogućava topljenje metala do 1 cm u jednom prolazu. Zavarivanje se može izvesti u bilo kojoj prostornoj poziciji, stoga je ovdje predstavljena univerzalna metoda spajanja.
Načini zavarivanja plazma
Ova tehnologija se najčešće koristi za rad sa vatrostalnim metalima kao što su titan, bakar i drugi. Za postizanje visokog kvaliteta spojeva treba uzeti u obzir ne samo svojstva samih metala, već i uslove procesa plazma zavarivanja. Kako bi sve proteklo što pouzdanije, trebali biste se kretati sljedećim načinima rada:
| l cv, A | U d, V | v St, m/h | Potrošnja plina Q g, l/min | |||
| Za formiranje plazme | Za čuvara | Za duvanje | ||||
| 139 | 22 | 30 | 2,1 | 1,5 …2,0 | 3,5.. .4,0 | |
| 6 | 240 | 23 | 14 | 5,5 | 9.4 | |
| 380 | 28 | 15 | 3,5 | 10,5 | 42 | |
| 13 | 450 | 28.. .30 | 103 | 8 | 6… 12 | |
Dijagram plazma aparata
Da biste sami napravili plazma zavarivanje, crteži su jedna od glavnih točaka, jer sadrže sve glavne strukturne elemente. Bez obzira od kojih dijelova ćete napraviti opremu, dijagram pomaže u određivanju najmanjih komponenti koje bi tamo trebale biti uključene. Evo strujnog kruga plazma baklje:
Kolo plazma baklje - energetski dio
Plazma rezač je glavna karakteristika ovakvih instalacija, jer se u njemu formira plazma. Ovo je i glavna poteškoća pri stvaranju plazma zavarivanja vlastitim rukama iz invertera. Evo upravljačkog dijagrama za ovaj uređaj:
Krug plazma gorionika - sistem upravljanja
Oprema za montažu plazma aparata
Za kreiranje radnog uređaja trebat će vam:
- , na primjer, za ;
- Argonski cilindar;
- Reduktor za cilindar;
- Mlaznica sa volframom elektrodom;
- Fluoroplastic tube;
- Štap od molibdena ili tantala;
- Bakrene cijevi;
- Electronic ballast;
- Wiring;
- Stege;
- Bakarni lim debljine do 2 mm;
- Terminali;
- Germovvod;
- Gumeno crijevo;
- Napajanje ispravljača.
Proces izgradnje
Posebnosti plazma zavarivanja zahtijevaju precizne postupke kako bi se u konačnici dobio pouzdan i siguran uređaj. Mlaznica za ovaj uređaj je izrađena od bakra, jer će se u suprotnom morati često mijenjati. Umjesto bakra možete koristiti titanijum, koji će trajati mnogo duže. Veličina rupe u mlaznici odabire se eksperimentalno. U pravilu počinju s minimalnom vrijednošću od 0,5 mm i postepeno dostižu 2 mm.
Veličina konusnog razmaka između anode na mlaznici i volframove katode treba biti do 3 mm. Mlaznica je uvrnuta u puni rashladni omotač. Mora biti spojen na centralnu elektrodu, za koju se koristi fluoroplastični izolator. Za hlađenje se u jakni koristi tečnost koja mora stalno cirkulisati tečnost ili antifriz. Ovaj uređaj se sastoji od dvije šuplje bakrene cijevi. Prečnik unutrašnjeg je oko 2 cm.Nalazi se na prednjem kraju spoljne cevi, čiji je prečnik 5 cm, a dužina oko 8 cm.
Prostor između unutrašnje i vanjske cijevi treba zalemiti bakrenim limom. Bakarne cijevi malog promjera su zalemljene u rashladni plašt. Kroz njih će tečnost naknadno cirkulisati.”
Pozitivan naboj za ovaj sistem će se napajati na poseban terminal, koji bi također trebao biti zalemljen na kućište. Na unutrašnjoj cijevi se stvara navoj, u koji se zatim postavlja mlaznica koja se može ukloniti od materijala otpornih na toplinu. Unutrašnji navoj je također izrezan na produženom kraju vanjske cijevi. Na njega je za izolaciju pričvršćen fluoroplastični prsten. Na njemu se nalazi prsten centralne elektrode.
Cijev za dovod argona je utisnuta kroz zid cijevi između izolatora i rashladnog plašta. Pumpa od 12V koristi se za napajanje sistema. Pozitivni naboj se dovodi u sistem iz glavnog izvora napajanja. Balast služi za ograničavanje struje u sistemu. Da biste uzbudili pilotski luk sa mlaznicom ili volframovom elektrodom, trebate koristiti oscilator, ili ako ga nemate, onda se sve može učiniti uobičajenom metodom kontakta.
Svake godine se tempo industrijskog razvoja povećava. To dovodi do uvođenja novih tehnologija i metoda za proizvodnju određenih proizvoda. Istovremeno, inovacije ne samo da moraju biti efikasnije od zastarjelih metoda, već i ne moraju biti inferiorne u pogledu ekonomske izvodljivosti i operativne sigurnosti. Hajde da razgovaramo o tome šta je plazma zavarivanje. Pojavio se relativno nedavno, ali se već vrlo aktivno koristi u mnogima
O plazma zavarivanju
Ovaj način spajanja koristi se za metalne cijevi, nehrđajući čelik i neke druge materijale. Suština metode je lokalno topljenje pri usmjeravanju toka plazme na željeno područje. Plazma je ionizirana plinska struja koja sadrži mnogo nabijenih čestica koje aktivno provode električnu struju. Prilikom zagrijavanja dolazi do jonizacije plina, što se postiže korištenjem luka velike brzine koji izlazi direktno iz plazmatrona. Naravno, kako temperatura gasa raste, stepen jonizacije se povećava. Temperaturna amplituda luka nije manja od 5 i ne veća od 30 hiljada stepeni Celzijusa. Naravno, danas se plazma zavarivanje koristi svuda, ali je oprema, posebno plazma gorionik, vrlo skupa. Na ovaj način možete spojiti dijelove bez reznih rubova, što je vrlo zgodno.
Princip rada
Plazma zavarivanje je moguće samo ako je moguće dobiti plazma luk iz konvencionalnog luka. To se obično postiže kompresijom i upotrebom sistema prisilnog dovoda specijalnog gasa u luk. Argon s malom količinom helijuma ili vodonika koristi se kao plin koji stvara plazmu. Izuzetno je važno napraviti zaštitnu školjku oko elektrode; argon je najprikladniji za ove svrhe. Inače, elektrode su napravljene od volframa aktiviranog torijom ili itrijumom. Vrijedi napomenuti da se zidovi plazma baklje jako zagrijavaju zbog visokog pritiska, pa ih je potrebno stalno hladiti. Iz svega navedenog možemo zaključiti da se plazma zavarivanje odlikuje visokom temperaturom u kombinaciji s malim promjerom luka. Posljednji parametar vam omogućava da nekoliko puta povećate pritisak na metal. Osim toga, proces se održava na niskoj struji od 0,2-3,0 Ampera.
DIY plazma zavarivanje
U početku se ova vrsta nije koristila među domaćim zanatlijama, jer je zahtijevala visoke kvalifikacije. Danas se situacija nije drastično promijenila. Međutim, postoje i oni koji su pogodni za upotrebu u domaćim uslovima. Tehnologija u ovom slučaju je prilično jednostavna. Morat ćete nabaviti posebne elektrode i žicu za punjenje.
Prije početka rada, elektroda se naoštrava na konusni oblik pod kutom ne većim od 30 stupnjeva. Izuzetno je važno pravilno postaviti elektrodu. Glavna stvar je osigurati da se os elektrode poklapa s osom mlaznica koje stvaraju plin. Spoj za zavarivanje se obrađuje na potpuno isti način kao kod zavarivanja argonom. Rubovi se čiste i odmašćuju, tek tada se može započeti s radom. Usput, obratite pažnju na odsustvo praznina većih od 1,5 mm. Područja prianjanja moraju se dodatno očistiti i voditi računa o tome da mjesta prianjanja i šavovi budu sličnog kvaliteta.
Nastavljamo sa izvođenjem radova
Plazma zavarivanje "uradi sam" izvodi se na vrijednosti koja ne bi trebala izaći izvan preporučenog raspona. Osim toga, 5-20 sekundi prije početka zavarivanja, dovodi se zaštitni plin, koji se gasi otprilike 10-15 sekundi nakon prekida luka. Za vrijeme rada, plazma gorionik treba biti na udaljenosti od najviše 1 cm od proizvoda, a preporučljivo je ne prekidati luk do kraja šava. Prilikom zavarivanja ne dozvolite da se metal pregrije. Kada se dostigne kritična tačka, plazma zavarivanje se prekida. Metal se hladi komprimiranim zrakom i tek nakon toga se nastavlja rad. Imajte na umu da se gorionik treba kretati glatko i ravnomjerno, kao na automatskom uređaju. U ovom slučaju možete računati na zaista kvalitetan i pouzdan šav.
Plazma zavarivanje "Gorynych": cijena i karakteristike
Multifunkcionalni aparat za zavarivanje "Gorynych" jedan je od najpoznatijih među domaćim uređajima. Možemo reći da je ovo zaista visokokvalitetan proizvod, zahvaljujući kojem možete sami izvoditi radove zavarivanja. Vrijedi napomenuti da se raspon modela Gorynych razlikuje po snazi. Postoje modeli sa 8, 10 i 12 Ampera. Prva opcija je savršena za potrebe domaćinstva, srednja ima odličan omjer cijene i performansi, a najmoćniji Gorynych koriste samo profesionalci. Dakle, model od 8 Ampera koštat će 29 hiljada, model od 10 A će koštati 30 hiljada, a model od 12 A će koštati 33.000 rubalja. U principu, plazma zavarivanje Gorynych, čija je cijena niža od stranih analoga, vrlo je popularno u Rusiji, Ukrajini, Bjelorusiji i drugim zemljama.
Aparat za plazma zavarivanje
Ako je ranije bilo vrlo teško pronaći odgovarajući model, danas s tim nema problema. U pravilu se aparat za plazma zavarivanje može naći u bilo kojoj specijaliziranoj trgovini. Bićete prijatno iznenađeni velikim izborom jedinica u ponudi. Ali svi su oni mnogo skuplji od električnog zavarivanja i invertera. Plazma uređaj izgleda vrlo povoljno u odnosu na druge opcije. Prvo, brzina obavljenog posla je višestruko veća, a drugo, otpada praktički nema. Za rad sa plazma aparatom potrebna vam je struja i komprimirani zrak, a ako imate poseban kompresor, potreban vam je samo priključak na mrežu. Mlaznicu gorionika i elektrodu potrebno je povremeno mijenjati. Osim toga, plazmatron se mora redovno puniti. U tu svrhu koriste se posebni cilindri. Zanimljivo je da se zavarivanje također smatra najsigurnijim. Ipak, preporučljivo je obavljati radove na otvorenom ili u dobro prozračenom prostoru.
O zavarivanju srednje struje
Već znamo nešto o tome šta je zavarivanje plazma. Cijena opreme, kao što vidite, ovisi o njenoj snazi. Ali vrijedi obratiti pažnju na činjenicu da postoji nekoliko vrsta zavarivanja. Jedan od njih je rad na srednjoj struji (50-150 Ampera). Ova vrsta zavarivanja može se uporediti sa zavarivanjem argonom, ali se smatra nešto efikasnijom, jer je snaga luka veća, a područje grijanja ograničeno. Ova opcija, u poređenju sa tradicionalnim lukom, omogućava vam da povećate dubinu prodiranja metala koji se obrađuje i poboljša prenos toplote duboko u slojeve. U principu, to nije samo zbog energetskih karakteristika, već i zbog visokog pritiska na zavarenim bazenima. Zavarivanje srednje struje izvodi se žicom za punjenje. Danas je ovo veoma popularno i efikasno rešenje. Ako ćete raditi kod kuće, ova vrsta plazma zavarivanja je pogodna za vas. Cijena opreme se neće razlikovati, jer pruža mogućnost podešavanja.
Zavarivanje velike struje
U ovom slučaju rad se odvija pod strujom od preko 150 Ampera. Ovo je neophodno da bi se postigao veći uticaj na metal. U stvari, zavarivanje na 150 A slično je zavarivanju na istoj temperaturi sa nepotrošnom elektrodom. Posebnost ovog rješenja je da se tokom rada u kupatilu formira prolazna rupa koja garantuje potpuni prodor površine koja se obrađuje. Ali ovdje je izuzetno važno pratiti tehnologiju, jer ako ste nepažljivi lako možete dobiti opekotine. Osim toga, moraju se uzeti u obzir i drugi važni parametri: hlađenje plazmatrona i uvjeti njegovog skladištenja, periodična zamjena mlaznice gorionika, punjenje gorivom i još mnogo toga. U principu, uputstva su napisana s razlogom, a zahtjevi se moraju poštovati. Obično je za spajanje legiranih i niskougljičnih čelika, bakra, titana i drugih materijala neophodna mašina za plazma zavarivanje i rezanje koja radi na velikoj struji.
Stroj za plazma rezanje je prilično popularan komad opreme koji omogućava rezanje bilo kojeg metala u mnogim područjima proizvodnje. Plazma rezači se koriste ne samo u preduzećima. Nedavno su se počeli pojavljivati u kućnim radionicama. Ali, budući da gotovo svaka radionica već ima aparate za zavarivanje, bilo bi mudrije ne kupiti gotov plazma rezač, već ga napraviti od invertera vlastitim rukama.
U nekim slučajevima, plazma rezač je nezamjenjiv alat za obradu metalnih proizvoda, jer temperatura plazme koja izlazi iz baklje doseže 25-30 tisuća stupnjeva. Zahvaljujući ovim karakteristikama, opseg primjene plazma rezača je prilično opsežan:
- proizvodnja raznih vrsta metalnih konstrukcija;
- polaganje cjevovoda;
- brzo rezanje svih metala, uključujući visokolegirani čelici otporni na toplinu koji sadrže titan, nikl i molibden, čija je tačka topljenja iznad 3000°C;
- oblikovano rezanje tankih pločastih materijala (provodljivo) zbog visoke preciznosti rezanja.
Osim toga, koriste se plazma rezači (kao alternativa laserskim rezačima). kao deo automatskih linija u velikim poduzećima za rezanje dijelova različitih konfiguracija od limenih materijala.
Potrebno je razlikovati koncepte kao što su plazma rezanje i plazma zavarivanje. Potonji je dostupan samo na skupoj, profesionalnoj opremi, čija cijena počinje od 100 hiljada rubalja.
Inverter ili transformator
Postoje različite metode, kao i crteži i dijagrami, prema kojima možete napraviti plazma rezač. Na primjer, ako je napravljen na bazi zavarivača transformatora, tada je prikladan dijagram plazma rezača koji je dolje prikazan, koji detaljno opisuje koji dijelovi su potrebni za proizvodnju ovog modula.
Ako već imate inverter, da biste ga pretvorili u plazma rezač, trebat će vam mala modifikacija, odnosno dodavanje oscilatora u električni krug uređaja. Povezuje se između pretvarača i plazma gorionika na dva načina, kao što je prikazano na sljedećoj slici.
Oscilator se može zalemiti nezavisno prema donjem dijagramu.
Ako sami izrađujete plazma rezač, tada se ne preporučuje odabir transformatora kao izvora struje iz nekoliko razloga:
- jedinica troši puno električne energije;
- Transformator je težak i nezgodan za transport.
Unatoč tome, transformator za zavarivanje također ima pozitivne kvalitete, na primjer, neosjetljivost na promjene napona. Takođe može rezati debeli metal.
Ali prednosti inverterske mašine za plazma rezanje ispred transformatorske jedinice nalazi se:
- mala težina;
- visoka efikasnost (30% veća od one kod transformatora);
- niska potrošnja električne energije;
- Visokokvalitetno rezanje zahvaljujući stabilnijem luku.
Stoga je poželjno napraviti plazma rezač od pretvarača za zavarivanje nego od transformatora.
Tipičan dizajn plazma rezača
Da biste sastavili uređaj koji će omogućiti rezanje metala zračnom plazmom, morat ćete imati na raspolaganju sljedeće komponente.
Sastavljanje uređaja
Nakon što su svi potrebni elementi pripremljeni, možete početi sa montažom plazma rezača:
- spojite crijevo na inverter kroz koje će se dovoditi zrak iz kompresora;
- spojite paket crijeva i kabel za uzemljenje na prednju stranu pretvarača;
- Spojite gorionik (plazma gorionik) na paket crijeva.
Nakon sastavljanja svih elemenata možete početi testiranje opreme. Da biste to učinili, spojite kabel za uzemljenje na dio ili metalni sto na koji je postavljen. Uključite kompresor i pričekajte da ispumpa potrebnu količinu zraka u prijemnik. Nakon što se kompresor automatski isključi, uključite inverter. Približite gorionik metalu i pritisnite dugme za pokretanje kako biste stvorili električni luk između elektrode gorionika i radnog komada. Pod uticajem kiseonika, pretvoriće se u mlaz plazme i počet će rezanje metala.
Da bi domaći plazma rezač iz invertera za zavarivanje radio učinkovito i dugo, trebali biste poslušati savjete stručnjaka koji se odnose na rad uređaja.
- Preporučeno imati određeni broj zaptivki koji se koriste za spajanje crijeva. Njihovo prisustvo treba posebno provjeriti kada se uređaj mora često transportovati. U nekim slučajevima, nedostatak potrebne brtve će onemogućiti korištenje uređaja.
- Budući da je mlaznica rezača izložena visokim temperaturama, vremenom će se istrošiti i otkazati. Stoga bi trebalo da brinete nabavka rezervnih mlaznica.
- Prilikom odabira komponenti za plazma rezač, trebali biste uzeti u obzir koliku snagu želite dobiti od jedinice. Prije svega, ovo se odnosi na izbor odgovarajućeg pretvarača.
- Prilikom odabira elektrode za gorionik, ako je sami izrađujete, trebate dati prednost materijalu kao što je hafnijum. Ovaj materijal ne emituje štetne materije tokom zagrijavanja. Ali i dalje se preporučuje korištenje gotovih rezača proizvedenih u tvornici, u kojima se poštuju svi parametri vrtloženja strujanja zraka. Domaći plazmatron ne jamči kvalitetno rezanje i brzo se kvari.
Što se tiče sigurnosnih pravila, rad treba obavljati u posebnoj odjeći koja štiti od prskanja vrućeg metala. Također biste trebali nositi kameleonske naočale za zavarivanje kako biste zaštitili svoje oči.
Savremeni inverter aparati za zavarivanje pokrivaju većinu potreba za izradu trajnih spojeva metalnih predmeta. Ali u nekim slučajevima bit će mnogo prikladniji uređaj nešto drugačijeg tipa, u kojem glavnu ulogu igra ne električni luk, već tok ioniziranog plina, odnosno aparat za plazma zavarivanje. Kupovina za povremenu upotrebu nije baš isplativa. Takav aparat za zavarivanje možete napraviti vlastitim rukama.
Oprema i komponente
Najlakši način za izradu aparata za mikroplazma zavarivanje je na bazi postojeće inverter aparata za zavarivanje. Da biste dovršili ovu nadogradnju, trebat će vam sljedeće komponente:
- bilo koji aparat za invertersko zavarivanje za TIG zavarivanje sa ili bez ugrađenog oscilatora;
- mlaznica sa volframovom elektrodom iz TIG zavarivača;
- argonski cilindar sa reduktorom;
- mali komad šipke od tantala ili molibdena promjera i dužine do 20 mm;
- fluoroplastična cijev;
- bakrene cijevi;
- mali komadi bakrenog lima debljine 1-2 mm;
- elektronski balast;
- gumena crijeva;
- olovo pod pritiskom;
- stezaljke;
- ožičenje;
- terminali;
- Spremnik brisača vjetrobrana sa električnom pumpom;
- ispravljač napajanja za električnu pumpu brisača.
Rad na finom podešavanju i proizvodnji novih dijelova i sklopova zahtijevat će korištenje sljedeće opreme:
- strug;
- električno lemilo;
- gorionik za lemljenje sa cilindrom;
- odvijači;
- kliješta;
- ampermetar;
- voltmetar.
Povratak na sadržaj
Teorijska osnova
Aparat za plazma zavarivanje može biti jedan od 2 glavna tipa: otvoreni i zatvoreni. Glavni luk mašine za zavarivanje otvorenog tipa gori između centralne katode plamenika i radnog komada. Između mlaznice, koja služi kao anoda, i centralne katode gori samo pilotski luk koji u svakom trenutku pobuđuje glavni. Aparat za zavarivanje zatvorenog tipa ima samo luk između centralne elektrode i mlaznice.
Prilično je teško napraviti trajnu po 2. principu. Kada glavna struja zavarivanja prolazi kroz anodnu mlaznicu, ovaj element doživljava ogromna toplinska opterećenja i zahtijeva vrlo kvalitetno hlađenje i korištenje odgovarajućih materijala. Vrlo je teško osigurati otpornost konstrukcije na toplinu kada sami napravite takav uređaj. Prilikom izrade plazma uređaja vlastitim rukama, za izdržljivost je bolje odabrati otvoreni krug.
Povratak na sadržaj
Praktična implementacija
Često se prilikom izrade domaćeg aparata za plazma zavarivanje mlaznica obrađuje od bakra. Ako nema alternative, ova opcija je moguća, ali mlaznica postaje potrošni materijal čak i kada kroz nju prolazi samo struja pripravnosti. Morat će se često mijenjati. Ako možete nabaviti mali komad okruglog drveta od molibdena ili tantala, bolje je napraviti mlaznicu od njih. Tada se možete ograničiti na periodično čišćenje.
Veličina središnje rupe u mlaznici odabire se eksperimentalno. Morate početi s prečnikom od 0,5 mm i postepeno ga probušiti do 2 mm dok protok plazme ne bude zadovoljavajući.
Konusni razmak između centralne volframove katode i anodne mlaznice trebao bi biti 2,5-3 mm.
Mlaznica je ušrafljena u šuplji rashladni omotač, koji je preko fluoroplastičnog izolatora povezan sa centralnim držačem elektrode. Rashladna tečnost cirkuliše u rashladnom plaštu. Kao takav, u toploj sezoni možete koristiti destilovanu vodu, zimi je bolji antifriz.
Rashladni plašt se sastoji od 2 šuplje bakrene cijevi. Unutrašnji promjera i dužine oko 20 mm nalazi se na prednjem kraju vanjske cijevi promjera oko 50 mm i dužine oko 80 mm. Prostor između krajeva unutrašnje cijevi i zidova vanjske cijevi zapečaćen je tankim bakrenim limom. Bakrene cijevi promjera 8 mm zalemljene su u omotač pomoću plinske baklje. Rashladna tečnost ulazi i izlazi kroz njih. Osim toga, terminal mora biti zalemljen na rashladni plašt kako bi se osigurao pozitivan naboj.
U unutrašnjoj cijevi je napravljen navoj u koji je uvrnuta uklonjiva mlaznica od materijala otpornih na toplinu. Unutrašnji navoj je također izrezan na produženom kraju vanjske cijevi. U njega je uvrnut izolacijski prsten od fluoroplasta. Centralni držač elektrode je uvrnut u prsten.
Dovodna cijev argona istog promjera kao i za hlađenje zalemljena je kroz zid vanjske cijevi u prostor između rashladnog plašta i fluoroplastičnog izolatora.
Tečnost iz rezervoara brisača vetrobrana cirkuliše kroz rashladni plašt. Pumpa njenog elektromotora se napaja preko posebnog ispravljača od 12 V. Na rezervoaru već postoji izlaz za napajanje, povrat tečnosti se može preseći kroz zid ili poklopac rezervoara. Da biste to učinili, u poklopcu se izbuši rupa i komad cijevi se umetne kroz brtvu pod pritiskom. Gumena crijeva za cirkulaciju tekućine i dovod argona spojena su na njihove cijevi stezaljkama.
Pozitivni naboj se uzima iz glavnog izvora napajanja. Odabrana je odgovarajuća elektronska prigušnica koja ograničava struju kroz površinu mlaznice. Isporučena električna struja mora imati konstantnu vrijednost u području od 5-7 A. Optimalna vrijednost struje se odabire eksperimentalno. Ovo bi trebala biti minimalna struja koja osigurava stabilno sagorijevanje pilot luka.
Pilotni luk između mlaznice i volframove katode može se pobuditi na jedan od dva načina. Korištenjem oscilatora ugrađenog u aparat za zavarivanje ili, ako ga nema, korištenjem kontaktne metode. Druga opcija zahtijeva složeniji dizajn plazma baklje. Prilikom kontaktne pobude, centralni držač elektrode je napravljen oprugom u odnosu na mlaznicu.
Kada se pritisne gumeno dugme štapa spojenog na držač elektrode, oštar kraj centralne volframove katode dolazi u kontakt sa konusnom površinom štapa. Tokom kratkog spoja, temperatura na kontaktnoj točki naglo raste, što omogućava pokretanje luka kada se katoda odmakne od anode oprugom. Kontakt mora biti vrlo kratak, inače će površina mlaznice izgorjeti.
Pobuđivanje struje visokofrekventnim oscilatorom je poželjno za trajnost strukture. Ali kupovina ili čak proizvodnja čini ga neisplativim za plazma zavarivanje.
Tokom rada, pozitivni terminal aparata za zavarivanje je spojen na dio bez balasta. Kada se mlaznica nalazi unutar nekoliko milimetara od obratka, električna struja se prebacuje sa mlaznice na radni komad. Njegova vrijednost raste do one postavljene na aparatu za zavarivanje, a formiranje plazme iz argona se intenzivira. Podešavanjem dovoda argona i struje zavarivanja možete postići potreban intenzitet strujanja plazme iz mlaznice.
Za razliku od njega, inverter je kompaktan, male težine i visoke efikasnosti, što objašnjava njegovu popularnost u kućnim radionicama, malim garažama i radionicama.
Omogućava vam da pokrijete većinu potreba za zavarivanjem, ali za visokokvalitetno rezanje potreban vam je laserski stroj ili plazma rezač.
Laserska oprema je veoma skupa, a plazma rezač takođe nije jeftin. mala debljina ima odlične karakteristike koje su nedostižne pri korištenju električnog zavarivanja. U isto vrijeme, pogonska jedinica plazma rezača ima uglavnom iste karakteristike.
Postoji želja da se uštedi novac i da se uz malu modifikaciju iskoristi za plazma rezanje. Pokazalo se da je to moguće, a možete pronaći mnogo načina za pretvaranje aparata za zavarivanje, uključujući inverterske, u plazma rezače.
Mašina za plazma rezanje je isti inverter za zavarivanje sa oscilatorom i plazma gorionikom, radnim kablom sa stezaljkom i spoljnim ili unutrašnjim kompresorom. Često se kompresor koristi eksterno i nije uključen u paket.
Ako vlasnik invertera za zavarivanje ima i kompresor, tada možete dobiti domaći plazma rezač kupnjom plazma gorionika i izradom oscilatora. Rezultat je univerzalni aparat za zavarivanje.
Princip rada plamenika
Rad aparata za plazma zavarivanje i rezanje (plazma rezača) zasniva se na upotrebi plazme, četvrtog stanja materije, kao alata za rezanje ili zavarivanje.
Za njegovo dobijanje potrebna je visoka temperatura i gas pod visokim pritiskom. Kada se između anode i katode gorionika stvori električni luk, u njemu se održava temperatura od nekoliko hiljada stepeni.
Formiranje plazme
Ako prođete struju plina kroz luk u takvim uvjetima, on će se jonizirati, proširiti u zapremini nekoliko stotina puta i zagrijati se do temperature od 20-30 hiljada °C, pretvarajući se u plazmu. Visoka temperatura gotovo trenutno topi bilo koji metal.
Za razliku od kumulativnog projektila, proces formiranja plazme u plazmatronu je podesiv.
Anoda i katoda u plazma rezaču nalaze se na udaljenosti od nekoliko milimetara jedna od druge. Oscilator stvara impulsnu struju velike magnitude i frekvencije, prolazi je između anode i katode, što dovodi do pojave električnog luka.
Nakon toga, gas se propušta kroz luk, koji se jonizuje. Pošto se sve dešava u zatvorenoj komori sa jednom izlaznom rupom, rezultujuća plazma izbija ogromnom brzinom.
Na izlazu baklje plazma rezača postiže temperaturu od 30.000 ° i topi bilo koji metal. Prije početka rada, žica za uzemljenje je spojena na radni predmet pomoću moćne stezaljke.
Kada plazma dođe do radnog predmeta, električna struja počinje da teče kroz maseni kabl i plazma dostiže maksimalnu snagu. Struja dostiže 200-250 A. Anodno-katodno kolo se prekida pomoću releja.
rezanje
Kada glavni luk plazma rezača nestane, ovaj krug se ponovo uključuje, sprečavajući nestanak plazme. Plazma igra ulogu elektrode u elektrolučnom zavarivanju, provodi struju i zbog svojih svojstava stvara područje visoke temperature u području kontakta s metalom.
Kontaktna površina između mlaza plazme i metala je mala, temperatura je visoka, zagrijavanje se događa vrlo brzo, tako da praktično nema naprezanja ili deformacije radnog komada.
Rez je gladak, tanak i ne zahteva dalju obradu. Pod pritiskom komprimovanog vazduha, koji se koristi kao plazma radni fluid, tečni metal se izduvava i dobija se visokokvalitetan rez.
Kada koristite inertne plinove s plazma rezačem, možete izvesti visokokvalitetno zavarivanje bez štetnih učinaka vodika.
DIY plazma lampa
Prilikom izrade plazma rezača od invertera za zavarivanje vlastitim rukama, najteži dio posla je izrada visokokvalitetne glave za rezanje (plazma gorionik).
Alati i materijali
Ako napravite plazma rezač vlastitim rukama, lakše je koristiti zrak kao radni fluid. Za proizvodnju će vam trebati:
Potrošni materijal za plazma rezač u obliku mlaznica i elektroda treba kupiti u prodavnici opreme za zavarivanje. Izgaraju tokom procesa rezanja i zavarivanja, pa je logično kupiti nekoliko komada za svaki prečnik mlaznice.
Što je tanji metal koji treba rezati, to bi otvor mlaznice plazma rezača trebao biti manji. Što je metal deblji, to je veći otvor mlaznice. Najčešće korištena mlaznica je ona promjera 3 mm, koja pokriva širok raspon debljina i vrsta metala.
Skupština
Mlaznice plazma rezača su pričvršćene steznom maticom. Neposredno iza njega nalazi se elektroda i izolacijska čahura, koja ne dopušta pojavu luka na nepotrebnom mjestu u uređaju.
Zatim postoji vrtložak protoka koji ga usmjerava na željenu tačku. Cijela konstrukcija smještena je u fluoroplastično i metalno kućište. Cijev za spajanje crijeva za zrak zavarena je na izlaz cijevi na dršci plazma rezača.
Elektrode i kabl
Plazma baklja zahtijeva posebnu elektrodu napravljenu od vatrostalnog materijala. Obično se prave od torija, berilija, hafnija i cirkonija. Koriste se zbog stvaranja vatrostalnih oksida na površini elektrode tijekom zagrijavanja, što povećava trajanje njenog rada.
Kada se koristi kod kuće, poželjno je koristiti elektrode od hafnija i cirkonija. Prilikom rezanja metala ne proizvode otrovne tvari, za razliku od torija i berilija.
Kabel od invertera i crijevo od kompresora do plazma rezača moraju biti položeni u jednu valovitu cijev ili crijevo, što će osigurati hlađenje kabela u slučaju zagrijavanja i jednostavnost rada.
Poprečni presjek bakrene žice mora biti odabran najmanje 5-6 mm2. Stezaljka na kraju žice mora osigurati pouzdan kontakt s metalnim dijelom, inače se luk iz pilot luka neće prenijeti na glavni luk.
Kompresor na izlazu mora imati reduktor da bi se postigao normalizovani pritisak na plazma gorioniku.
Opcije za direktnu i indirektnu akciju
Dizajn plazma rezača je prilično složen, teško ga je napraviti kod kuće, čak i uz razne strojeve i alate, bez visokokvalificiranog radnika. Zbog toga proizvodnja dijelova plazma gorionika mora se povjeriti stručnjacima, ili još bolje, kupite ga u prodavnici. Plazma gorionik direktnog djelovanja je opisan gore; može rezati samo metale.
Postoje plazma rezači sa glavama indirektnog djelovanja. Također su sposobni za rezanje nemetalnih materijala. U njima ulogu anode ima mlaznica, a električni luk se nalazi unutar plamenika plazma rezača, samo mlaz plazme izlazi pod pritiskom.
Unatoč jednostavnosti dizajna, uređaj zahtijeva vrlo precizna podešavanja, praktički se ne koristi u amaterskoj proizvodnji.
Dorada invertera
Da biste koristili inverterski izvor napajanja za plazma rezač, potrebno ga je modificirati. Na njega morate spojiti oscilator s upravljačkom jedinicom, koja će služiti kao starter koji pali luk.
Postoji dosta oscilatornih kola, ali princip rada je isti. Kada se oscilator pokrene, između anode i katode prolaze visokonaponski impulsi koji ioniziraju zrak između kontakata. To dovodi do smanjenja otpora i uzrokuje električni luk.
Tada se gasni električni ventil uključuje i pod pritiskom zrak počinje da prolazi između anode i katode kroz električni luk. Pretvarajući se u plazmu i dostižući metalni obradak, mlaz zatvara strujni krug kroz njega i kabl mase.
Glavna struja od približno 200 A počinje teći kroz novi električni krug. Ovo pokreće senzor struje, koji isključuje oscilator. Funkcionalni dijagram oscilatora prikazan je na slici.
Funkcionalni dijagram oscilatora
Ako nemate iskustva u radu s električnim krugovima, možete koristiti tvornički napravljen oscilator tipa VSD-02. Ovisno o uputama za povezivanje, spojeni su serijski ili paralelno na strujni krug plazmatrona.
Prije nego što napravite plazma rezač, prvo morate odrediti s kojim metalima i s kojom debljinom želite raditi. Za rad sa crnim metalima dovoljan je kompresor.
Rezanje obojenih metala zahtijeva dušik, a visokolegirani čelik zahtijeva argon. S tim u vezi, možda će vam trebati kolica za transport plinskih boca i reduktora.
Kao i svaka oprema i alat, aparat za zavarivanje s plazma glavom zahtijeva određenu vještinu od korisnika. Kretanje rezača treba biti ujednačeno, brzina ovisi o debljini metala i njegovoj vrsti.
Sporo kretanje rezultira širokim rezom sa nazubljenim rubovima. Brzo kretanje će dovesti do toga da metal neće biti probijen na svim mjestima. Uz odgovarajuću vještinu, možete dobiti visokokvalitetan i ravnomjeran rez.