Principiul de funcționare al unui tăietor cu plasmă. Sfaturi pentru a face un tăietor cu plasmă dintr-un invertor cu propriile mâini Tăiere cu plasmă cu plasmă

De obicei, plasmă tablă este tăiat în industriile mari, iar acest lucru se realizează la fabricarea pieselor de configurații complexe. Mașinile industriale taie orice metale: oțel, cupru, alamă, aluminiu, aliaje super-dure. Este de remarcat faptul că este foarte posibil să faci singur un tăietor cu plasmă, deși capacitățile dispozitivului în acest caz vor fi oarecum limitate. În producția pe scară largă, un tăietor manual cu plasmă de casă este nepotrivit, dar va fi posibil să tăiați piese în atelier, atelier sau garaj. Practic nu există restricții în ceea ce privește configurația și duritatea pieselor de prelucrat. Cu toate acestea, ele se referă la viteza de tăiere, dimensiunea tablei și grosimea metalului.

Descrierea unui tăietor cu plasmă de casă de la un invertor

Cutter cu plasmă DIY Este mai ușor să faci folosind o mașină de sudură cu invertor ca bază. O astfel de unitate va fi simplă ca design, funcțională, cu componente și piese principale accesibile. Daca unele piese nu sunt de vanzare, le poti realiza si singur intr-un atelier cu echipamente moderat complexe.

Aparatul de casă nu este echipat cu CNC, ceea ce este dezavantajul și avantajul său în același timp. Dezavantajul controlului manual este imposibilitatea de a produce două piese complet identice: serii mici de piese vor diferi într-un fel. Avantajul este că nu trebuie să cumpărați o mașină CNC scumpă. Pentru o mașină de tăiat cu plasmă mobilă, CNC nu este necesar, deoarece sarcinile efectuate pe acesta nu o necesită.

Componentele principale ale unei unități de casă:

• plasmatron;
• oscilator;
• sursă DC;
• compresor sau butelie de gaz comprimat;
• cabluri de alimentare;
• furtunuri de conectare.

Deci, nu există elemente complexe în design. Cu toate acestea, toate elementele trebuie să aibă anumite caracteristici.

Tăierea cu plasmă necesită ca amperajul să fie cel puțin egal cu cel al unui sudor de putere medie. Se generează un curent de o asemenea putere un transformator de sudare obișnuit și o mașină cu invertor. În primul caz, structura se dovedește a fi mobilă condiționat: datorită greutății și dimensiunilor mari ale transformatorului, mișcarea acestuia este dificilă. Împreună cu o butelie de gaz comprimat sau un compresor, sistemul devine greoi.

Transformatoarele au o eficiență scăzută, ceea ce are ca rezultat un consum crescut de energie la tăierea metalului.

Circuitul cu invertor este ceva mai simplu și mai convenabil, și chiar mai profitabil din punct de vedere al consumului de energie. Invertorul de sudura va produce o freza destul de compacta care va taia metalul cu o grosime de pana la 30 mm. Instalațiile industriale decupează foi de metal de aceeași grosime. Un dispozitiv de tăiere cu plasmă pe un transformator poate tăia piese de prelucrat și mai groase, deși acest lucru nu este necesar atât de des.

pro tăierea cu plasmă vizibil doar pe foi subțiri și ultra-subțiri.

• Margini fine.
• Precizia liniei.
• Fără stropi de metal.
• Absența zonelor supraîncălzite în apropierea interacțiunii dintre arc și metal.

Un tăietor de casă este asamblat pe baza unui aparat de sudură cu invertor de orice tip. Nu contează care este numărul de moduri de funcționare, aveți nevoie doar de un curent continuu mai mare de 30 A.

Lanternă cu plasmă

Al doilea element ca importanță este plasmatronul. Un tăietor cu plasmă este format dintr-un electrod principal și unul suplimentar, primul este realizat dintr-un metal refractar, iar al doilea este o duză, de obicei din cupru. Electrodul principal servește drept catod, iar duza servește drept anod, iar în timpul funcționării aceasta este partea conducătoare de curent care este procesată.

Dacă luăm în considerare plasmatronul acțiune directă, arcul are loc între piesa de prelucrat și dispozitiv de tăiere. Lanterne cu plasmă indirecte tăiate cu jet de plasmă. Dispozitivul invertor este proiectat pentru acțiune directă.

Electrodul și duza sunt consumabile și sunt înlocuite pe măsură ce se uzează. În plus față de acestea, carcasa are un izolator care separă unitățile catodice și anodice și există și o cameră în care se vârtejește gazul furnizat. Într-o duză, conică sau semisferică, se face o gaură subțire prin care iese gaz, încălzit la 3000-5000°C.

Gazul intră în cameră dintr-un cilindru sau este alimentat de la un compresor printr-un furtun, care este combinat cu cabluri de alimentare, formând un pachet de furtunuri și cabluri. Elementele sunt conectate într-un manșon izolator sau conectate printr-un ham. Gazul intră în cameră printr-o țeavă dreaptă, care se află deasupra sau pe laterala camerei vortex, care asigură deplasarea mediului de lucru într-o singură direcție.

Principiul de funcționare a lanternei cu plasmă

Gazul care intră sub presiune în spațiul dintre duză și electrod trece în orificiul de lucru și apoi este eliberat în atmosferă. Când oscilatorul este pornit - un dispozitiv care generează un curent pulsat de înaltă frecvență - între electrozi apare un arc preliminar și încălzește gazul în spațiul limitat al camerei de ardere. Deoarece temperatura de încălzire este foarte ridicată, gazul se transformă în plasmă. În această stare de agregare, aproape toți atomii sunt ionizați, adică încărcați electric. Presiunea din cameră crește brusc, iar gazul iese într-un flux fierbinte.

Când sunt aduse în parte plasmatron, are loc un al doilea arc mai puternic. Dacă curentul oscilatorului este de 30-60 A, arcul de lucru are loc la o forță de 180-200 A. În plus, încălzește gazul, care accelerează sub influența electricității până la 1500 m/s. Efectul combinat al plasmei la temperatură ridicată și al vitezei de mișcare taie metalul de-a lungul liniei celei mai fine. Grosimea tăieturii este determinată de proprietățile duzei.

O lanternă cu plasmă indirectă funcționează diferit. Rolul anodului principal în acesta este jucat de duză. În loc de arc, un jet de plasmă izbucnește din tăietor, tăind materialele neconductoare. Echipamentele de casă de acest tip funcționează extrem de rar. Datorită complexității designului torței cu plasmă și a ajustărilor fine, este aproape imposibil să o faci în condiții artizanale, deși desenele nu sunt greu de găsit. Funcționează la temperaturi ridicate si preseaza si devine periculos daca este facut incorect!

Oscilator

Dacă nu aveți timp să asamblați circuite electrice și să căutați piese, luați oscilatoare fabricate din fabrică, de exemplu, VSD-02. Caracteristicile acestor dispozitive sunt cele mai potrivite pentru lucrul cu un invertor. Oscilatorul este conectat la circuitul de putere plasmatron în serie sau în paralel, în funcție de ceea ce dictează instrucțiunile pentru un anumit dispozitiv.

Gaz de lucru

Înainte de a începe să faceți un tăietor cu plasmă, luați în considerare domeniul de aplicare al acestuia. Dacă trebuie să lucrați exclusiv cu metale feroase, vă puteți descurca cu un singur compresor. Cuprul, alama și titanul necesită azot, iar aluminiul este tăiat într-un amestec de azot și hidrogen. Oțelurile înalt aliate sunt tăiate în atmosferă de argon; aici mașina este proiectată și pentru gaz comprimat.

Transportul aparatului

Datorită complexității designului dispozitivului și a numeroaselor componente care îl alcătuiesc, mașina de tăiat cu plasmă este dificil de plasat într-o cutie sau carcasă portabilă. Se recomandă folosirea unui cărucior de depozit pentru a muta mărfurile. Căruciorul va găzdui în mod compact:

• invertor;
• compresor sau cilindri;
• cablu și grup de furtunuri.

În cadrul unui atelier sau atelier nu vor fi probleme cu mutarea. Când dispozitivul trebuie transportat la orice loc, acesta este încărcat într-o remorcă pentru autoturisme.

Tăierea cu plasmă este utilizată pe scară largă în diverse industrii: inginerie mecanică, construcții navale, publicitate, utilități, structuri metalice și alte industrii. În plus, un tăietor cu plasmă poate fi util și într-un atelier privat. La urma urmei, cu ajutorul acestuia puteți tăia rapid și eficient orice material conductiv, precum și unele materiale neconductoare - plastic, piatră și lemn. Puteți tăia țevi, tablă, puteți face o tăietură în formă sau puteți realiza o piesă simplu, rapid și convenabil folosind tehnologia de tăiere cu plasmă. Tăierea se realizează folosind un arc cu plasmă la temperatură înaltă, care necesită doar o sursă de energie, o lanternă și aer pentru a crea. Pentru a face lucrul cu un tăietor cu plasmă ușoară și tăierea să fie frumoasă și netedă, nu strica să învățați principiul de funcționare al unui tăietor cu plasmă, ceea ce vă va oferi o înțelegere de bază a modului în care puteți controla procesul de tăiere.

Un dispozitiv numit „cutter cu plasmă” este format din mai multe elemente: alimentare electrică, tăietor cu plasmă/torță cu plasmă, compresor de aerȘi pachet cablu-furtun.

Alimentare pentru tăietorul cu plasmă furnizează un anumit curent plasmatronului. Poate fi un transformator sau un invertor.

Transformatoare Sunt mai grele, consumă mai multă energie, dar sunt mai puțin sensibile la schimbările de tensiune și pot fi folosite pentru a tăia piese de prelucrat cu grosime mai mare.

Invertoare mai usoare, mai ieftine, mai economice din punct de vedere al consumului de energie, dar in acelasi timp permit taierea pieselor de prelucrat de grosime mai mica. Prin urmare, ele sunt utilizate în industriile mici și atelierele private. De asemenea, eficiența tăietoarelor cu plasmă cu invertor este cu 30% mai mare decât a celor cu transformator, iar arcul lor arde mai stabil. Sunt utile și pentru lucrul în locuri greu accesibile.

Lanternă cu plasmă sau cum îi numesc ei "taietor cu plasma" este elementul principal al tăietorului cu plasmă. În unele surse puteți găsi o mențiune despre o lanternă cu plasmă într-un astfel de context încât s-ar putea crede că „torță cu plasmă” și „cutter cu plasmă” sunt concepte identice. De fapt, nu este așa: o lanternă cu plasmă este direct o freză cu care se taie piesa de prelucrat.

Elementele principale ale unui dispozitiv de tăiere cu plasmă/lanterna cu plasmă sunt duză, electrod, răcitor/izolatorîntre ele există un canal de alimentare cu aer comprimat.

Diagrama tăietorului cu plasmă demonstrează clar locația tuturor elementelor tăietorului cu plasmă.

În interiorul corpului lanternei cu plasmă există electrod, care servește la excitarea unui arc electric. Poate fi făcut din hafniu, zirconiu, beriliu sau toriu. Aceste metale sunt potrivite pentru tăierea cu plasmă cu aer deoarece în timpul funcționării, pe suprafața lor se formează oxizi refractari, care împiedică distrugerea electrodului. Cu toate acestea, nu toate aceste metale sunt folosite deoarece oxizii unora dintre ei pot fi nocivi pentru sănătatea operatorului. De exemplu, oxidul de toriu este toxic, iar oxidul de beriliu este radioactiv. Prin urmare, cel mai comun metal pentru fabricarea electrozilor plasmatron este hafniul. Mai rar, alte metale.

Duza pistoletului cu plasma comprimă și formează un jet de plasmă, care iese din canalul de ieșire și taie piesa de prelucrat. Capacitățile și caracteristicile tăietorului cu plasmă, precum și tehnologia de lucru cu acesta, depind de dimensiunea duzei. Dependența este următoarea: diametrul duzei determină cât volum de aer poate trece printr-o unitate de timp, iar lățimea tăieturii, viteza de răcire și viteza de funcționare a pistoletului cu plasmă depind de volumul de aer. . Cel mai adesea, duza pistoletului cu plasmă are un diametru de 3 mm. Lungimea duzei este, de asemenea, un parametru important: cu cât duza este mai lungă, cu atât tăierea este mai precisă și mai bună. Dar trebuie să fii mai atent cu asta. O duză prea lungă se va descompune mai repede.

Compresor pentru un tăietor cu plasmă este necesar pentru alimentarea cu aer. Tehnologia de tăiere cu plasmă presupune utilizarea gazelor: formatoare de plasmă și protectoare. Mașinile de tăiat cu plasmă, concepute pentru curenți de până la 200 A, folosesc numai aer comprimat, atât pentru a crea plasmă, cât și pentru răcire. Această mașină este suficientă pentru tăierea pieselor de prelucrat cu grosimea de 50 mm. O mașină de tăiat cu plasmă industrială folosește alte gaze - heliu, argon, oxigen, hidrogen, azot, precum și amestecurile acestora.

Pachet cablu-furtun conectează sursa de alimentare, compresorul și plasmatronul. Cablul electric furnizează curent de la un transformator sau un invertor pentru a iniția un arc electric, iar furtunul transportă aer comprimat, care este necesar pentru formarea plasmei în interiorul pistoletului cu plasmă. Vom descrie mai detaliat ce se întâmplă exact în plasmatron mai jos.

De îndată ce butonul de aprindere este apăsat, sursa de alimentare (transformator sau invertor) începe să furnizeze curenți de înaltă frecvență plasmatronului. Ca urmare, în interiorul lanternei cu plasmă apare un arc electric pilot, a cărui temperatură este de 6000 - 8000 °C. Arcul pilot se aprindeîntre electrod și vârful duzei pentru că este dificil să se formeze un arc între electrod și piesa de prelucrat imediat. Coloana arc pilot umple întregul canal.

După ce are loc arcul pilot, aerul comprimat începe să curgă în cameră. Se iese din țeavă, trece printr-un arc electric, în urma căruia se încălzește și crește în volum de 50 - 100 de ori. În plus, aerul este ionizat și încetează să mai fie un dielectric, dobândind proprietăți conductoare.

Duza pistoletului cu plasmă, îngustată la fund, comprimă aerul, formează un flux din acesta, care iese din duză cu o viteză de 2 - 3 m/s. Temperatura aerului în acest moment poate ajunge la 25.000 - 30.000 °C. Acest aer ionizat la temperatură înaltă este în acest caz plasmă. Conductivitatea sa electrică este aproximativ egală cu conductivitatea electrică a metalului prelucrat.

În momentul în care plasma iese din duză și intră în contact cu suprafața metalului prelucrat, arcul de tăiere este aprins, iar arcul pilot se stinge. Arcul de tăiere/de lucru încălzește piesa de prelucrat la locul de tăiere - local. Metalul se topește, apare o tăietură. Pe suprafața metalului tăiat apar particule de metal topit, care sunt îndepărtate de acesta de un curent de aer care iese din duză. Aceasta este cea mai simplă tehnologie de tăiere a metalelor cu plasmă.

Locul catodic Arcul de plasmă trebuie să fie amplasat strict în centrul electrodului/catodului. Pentru a asigura acest lucru, se folosește așa-numita alimentare vortex sau tangențială de aer comprimat. Dacă alimentarea vortexului este întreruptă, atunci punctul catodului se mișcă în raport cu centrul electrodului împreună cu arcul de plasmă. Acest lucru poate duce la consecințe neplăcute: arcul cu plasmă va arde instabil, se pot forma două arce simultan și, în cel mai rău caz, lanterna cu plasmă poate eșua.

Dacă creșteți debitul de aer, viteza fluxului de plasmă va crește, iar viteza de tăiere va crește și ea. Dacă măriți diametrul duzei, viteza va scădea și lățimea tăieturii va crește. Viteza fluxului de plasmă este de aproximativ 800 m/s la un curent de 250 A.

Viteza de tăiere este, de asemenea, un parametru important. Cu cât este mai mare, cu atât tăietura este mai subțire. Dacă viteza este mică, lățimea de tăiere crește. Dacă curentul crește, se întâmplă același lucru - lățimea tăieturii crește. Toate aceste subtilități se referă direct la tehnologia de lucru cu un tăietor cu plasmă.

Parametrii tăietorului cu plasmă

Toate mașinile de tăiat cu plasmă pot fi împărțite în două categorii: mașini de tăiat manual cu plasmă și mașini de tăiat.

Taietoare manuale cu plasma sunt utilizate în viața de zi cu zi, în industriile mici și în atelierele private pentru fabricarea și prelucrarea pieselor. Caracteristica lor principală este că lanterna cu plasmă este ținută în mâinile operatorului, el ghidează tăietorul de-a lungul liniei viitoarei tăieturi, ținând-o în greutate. Drept urmare, tăierea este uniformă, dar nu perfectă. Și productivitatea unei astfel de tehnologii este scăzută. Pentru a face tăierea mai uniformă, fără căderi și solzi, se folosește un opritor special pentru a ghida lanterna cu plasmă, care este plasată pe duză. Opritorul este apăsat pe suprafața piesei de prelucrat și tot ce rămâne este să ghideze freza, fără a vă face griji dacă distanța necesară este menținută între piesa de prelucrat și duză.

Pentru un tăietor manual cu plasmă, prețul depinde de caracteristicile acestuia: curent maxim, grosimea piesei de prelucrat și versatilitate. De exemplu, există modele care pot fi folosite nu numai pentru tăierea metalelor, ci și pentru sudare. Ele pot fi distinse prin marcajele lor:

• CUT - tăiere;
• TIG - sudare cu arc cu argon;
• MMA - sudare cu arc cu un electrod stick.

De exemplu, mașina de tăiat cu plasmă FoxWeld Plasma 43 Multi combină toate funcțiile enumerate. Costul său este de 530 - 550 USD. Caracteristici legate de tăierea cu plasmă: puterea curentului - 60 A, grosimea piesei de prelucrat - până la 11 mm.

Apropo, puterea curentă și grosimea piesei de prelucrat sunt principalii parametri prin care este selectat un tăietor cu plasmă. Și sunt interconectate.

Cu cât curentul este mai mare, cu atât arcul de plasmă este mai puternic, care topește metalul mai repede. Atunci când alegeți un tăietor cu plasmă pentru nevoi specifice, trebuie să știți exact ce metal va trebui prelucrat și ce grosime. Tabelul de mai jos arată cât de mult curent este necesar pentru a tăia 1 mm de metal. Vă rugăm să rețineți că prelucrarea metalelor neferoase necesită un amperaj ridicat. Țineți cont de acest lucru când vă uitați la caracteristicile unui tăietor cu plasmă dintr-un magazin; grosimea piesei de metal feros este indicată pe dispozitiv. Dacă intenționați să tăiați cuprul sau alt metal neferos, este mai bine să calculați singur amperajul necesar.

De exemplu, dacă trebuie să tăiați cuprul cu o grosime de 2 mm, atunci trebuie să înmulțiți 6 A cu 2 mm, obținem un tăietor cu plasmă cu o putere curentă de 12 A. Dacă trebuie să tăiați oțel cu o grosime de 2 mm, atunci înmulțiți 4 A cu 2 mm, obțineți o putere de curent de 8 A. Luați doar o mașină de tăiat cu plasmă cu rezervă, deoarece caracteristicile specificate sunt maxime, nu nominale. Puteți lucra la ele doar pentru o perioadă scurtă de timp.

Mașină de tăiat cu plasmă CNC utilizat în fabricile de producție pentru fabricarea pieselor sau prelucrarea pieselor de prelucrat. CNC înseamnă Control numeric computerizat. Mașina funcționează conform unui program dat, cu participarea minimă a operatorului, ceea ce elimină pe cât posibil factorul uman în producție și crește productivitatea semnificativ. Calitatea de tăiere a mașinii este ideală; nu este necesară prelucrarea suplimentară a marginilor. Și cel mai important - tăieturi figurate și precizie excepțională. Este suficient să introduceți diagrama de tăiere în program și dispozitivul poate face orice formă complicată cu o acuratețe perfectă. Prețul unei mașini de tăiat cu plasmă este semnificativ mai mare decât cel al unei mașini de tăiat cu plasmă manuală. În primul rând, se folosește un transformator mare. În al doilea rând, o masă specială, un portal și ghiduri. În funcție de complexitatea și dimensiunea dispozitivului, prețul poate fi de la 3000 USD. până la 20.000 USD

Mașinile de tăiat cu plasmă folosesc apă pentru răcire, astfel încât să poată lucra întregul schimb fără întrerupere. Așa-numitul PV (pe durata) este de 100%. Deși pentru dispozitivele manuale poate fi de 40%, ceea ce înseamnă următoarele: tăietorul cu plasmă funcționează timp de 4 minute și are nevoie de 6 minute pentru a se răci.

Cel mai rezonabil ar fi să achiziționați un tăietor cu plasmă gata făcut, fabricat din fabrică. În astfel de dispozitive totul este luat în considerare, reglat și funcționează cât se poate de perfect. Dar unii meșteri „Kulibina” reușesc să facă un tăietor cu plasmă cu propriile mâini. Rezultatele nu sunt foarte satisfăcătoare, deoarece calitatea tăieturii este slabă. Ca exemplu, vom oferi o versiune redusă a modului în care puteți face singur un dispozitiv de tăiere cu plasmă. Să facem imediat o rezervă că diagrama este departe de a fi ideală și oferă doar un concept general al procesului.

Deci, un transformator pentru un tăietor cu plasmă trebuie să aibă o caracteristică curent-tensiune în scădere.

Exemplu din fotografie: înfășurarea primară este de jos, înfășurarea secundară este de sus. Tensiune - 260 V. Secțiunea înfășurării - 45 mm2, fiecare magistrală 6 mm2. Dacă setați curentul la 40 A, tensiunea scade la 100 V. Inductorul are și o secțiune transversală de 40 mm2, înfășurat cu aceeași magistrală, aproximativ 250 de spire în total.

Pentru a funcționa, aveți nevoie de un compresor de aer, desigur, unul fabricat din fabrică. În acest caz s-a folosit o unitate cu o capacitate de 350 l/min.

Cutter cu plasmă de casă - diagramă de funcționare.

Este mai bine să cumpărați o lanternă cu plasmă fabricată din fabrică; va costa aproximativ 150 - 200 USD. În acest exemplu, lanterna cu plasmă a fost realizată independent: o duză de cupru (5 cu.) și un electrod de hafniu (3 cu.), restul este „artizanat”. Din această cauză, consumabilele au eșuat rapid.

Circuitul funcționează astfel: există un buton de pornire pe tăietor, atunci când este apăsat, releul (p1) furnizează tensiune unității de control, releul (p2) furnizează tensiune transformatorului, apoi eliberează aer pentru a purja plasma. torță. Aerul usucă camera pistoletului cu plasmă de eventuala condens și elimină tot excesul, are la dispoziție 2 - 3 secunde pentru aceasta. Cu această întârziere este activat releul (p3), care furnizează energie electrodului pentru a aprinde arcul. Apoi se pornește oscilatorul, care ionizează spațiul dintre electrod și duză, ca urmare, arcul pilot se aprinde. Apoi, lanterna cu plasmă este adusă la piesa de prelucrat și arcul de tăiere/de lucru se aprinde între electrod și piesa de prelucrat. Comutatorul cu lame oprește duza și contactul. Conform acestei scheme, dacă arcul de tăiere se stinge brusc, de exemplu, dacă duza intră într-o gaură din metal, atunci releul comutatorului cu lame va porni din nou contactul și după câteva secunde (2 - 3) pilotul arcul se va aprinde, apoi arcul de tăiere. Toate acestea sunt cu condiția ca butonul „start” să nu fie eliberat. Releul (p4) eliberează aer în duză cu întârziere, după ce butonul „pornire” este eliberat și arcul de tăiere se stinge. Toate aceste precauții sunt necesare pentru a prelungi durata de viață a duzei și a electrodului.

Făcând singur un tăietor cu plasmă acasă, face posibil să economisiți mult, dar nu este nevoie să vorbim despre calitatea tăieturii. Deși, dacă un inginer preia lucrarea, rezultatul poate fi chiar mai bun decât versiunea din fabrică.

Nu orice întreprindere își poate permite o mașină de tăiat cu plasmă CNC, deoarece costul acesteia poate ajunge la 15.000 - 20.000 USD. Destul de des, astfel de organizații comandă ca lucrările de tăiere cu plasmă să fie efectuate la întreprinderi speciale, dar acest lucru este și costisitor, mai ales dacă volumul de muncă este mare. Dar chiar îți dorești propria mașină nouă de tăiat cu plasmă, dar nu ai destui bani.

Pe lângă fabricile specializate binecunoscute, există întreprinderi care produc mașini de tăiat cu plasmă, cumpărând doar piese și ansambluri de profil și producând toate celelalte. De exemplu, vă vom spune cum inginerii produc mașini CNC de tăiat cu plasmă pe un etaj de producție.

Componentele unei mașini de tăiat cu plasmă de tip do-it-yourself:

• Masa 1270x2540 mm;
• Curele;
• Piese de pas;
• Ghidajele liniare HIWIN;
• Sistem care controlează înălțimea flăcării THC;
• Bloc de control;
• Standul terminal în care se află unitatea de control CNC este separat.

Caracteristicile mașinii:

• Viteza de deplasare pe masa este de 15 m/min;
• Precizia setarii pozitiei lanterna cu plasma este de 0,125 mm;
• Dacă utilizați o mașină Powermax 65, viteza de tăiere va fi de 40 m/min pentru o piesă de prelucrat de 6 mm sau de 5 m/min pentru o piesă de prelucrat cu grosimea de 19 mm.

Pentru o mașină similară de tăiat cu plasmă de metal, prețul va fi de aproximativ 13.000 USD, fără a include sursa de plasmă, care va trebui achiziționată separat - 900 USD.

Pentru a fabrica o astfel de mașină, componentele sunt comandate separat, apoi totul este asamblat independent, conform următoarei scheme:

• Baza pentru sudarea mesei este în curs de pregătire, trebuie să fie strict orizontală, acest lucru este foarte important, este mai bine să verificați cu un nivel.
• Cadrul mașinii este sudat sub formă de masă. Se pot folosi țevi pătrate. „Picioarele” verticale trebuie să fie întărite cu brațe.

• Cadrul este acoperit cu grund și vopsea pentru a-l proteja de coroziune.

• Se fabrică suporturi pentru mașină. Materialul suporturilor este duraluminiu, șuruburile sunt de 14 mm, este mai bine să sudați piulițele la șuruburi.

• Pânza freatică este sudată.

• Sunt instalate elemente de fixare pentru șipci și sunt instalate șipcile. Pentru șipci, metalul este folosit sub forma unei benzi de 40 mm.
• Sunt instalate ghidaje liniare.
• Corpul mesei este acoperit cu tablă și vopsit.
• Portalul este instalat pe ghidaje.

• Un motor și senzori inductivi de capăt sunt instalați pe portal.
• Sunt instalate șinele de ghidare, cremalieră și pinion și motorul pe axa Y.

• Ghidajele și motorul sunt instalate pe axa Z.
• Este instalat un senzor de suprafață metalică.

• Este instalat un robinet pentru a scurge apa de pe masă, iar limitatoarele pentru portal sunt instalate astfel încât să nu se miște de pe masă.
• Canalele de cablu Y, Z și X sunt instalate.

• Toate firele sunt ascunse în ondulare.
• Este instalat un arzător mecanizat.

• În continuare, terminalul CNC este fabricat. În primul rând, corpul este sudat.
• Un monitor, tastatură, modul TNS și butoane pentru acesta sunt instalate în carcasa terminalului CNC.

Gata, mașina de tăiat cu plasmă CNC este gata.

În ciuda faptului că tăietorul cu plasmă are un dispozitiv destul de simplu, tot nu ar trebui să începeți să îl faceți fără cunoștințe serioase de sudare și experiență vastă. Este mai ușor pentru un începător să plătească pentru un produs finit. Dar inginerii care doresc să-și pună în aplicare cunoștințele și abilitățile acasă, așa cum spun ei „pe genunchi”, pot încerca să creeze un tăietor cu plasmă cu propriile mâini de la început până la sfârșit.

Tehnologia diferitelor produse metalice este utilizată cu succes egal în viața de zi cu zi și în producția industrială mare. Folosind echipamente speciale, puteți tăia cu ușurință metale neferoase, precum și să lucrați eficient cu oțel inoxidabil, aluminiu și alte aliaje. Tăierea metalelor neferoase se realizează cu freze speciale cu plasmă, care sunt în același timp ușor de utilizat, funcționale și fiabile. Să vă spunem mai multe despre acest echipament și să vorbim despre cum să faceți un tăietor cu plasmă cu propriile mâini de la un invertor.

Frezele industriale cu plasmă sunt echipamente productive care permit tăierea cea mai precisă a metalelor cu indici diferiți de refractare. Astfel de tăietoare industriale cu plasmă sunt proiectate în primul rând pentru funcționarea în condiții de încărcare crescută și sunt echipate cu CNC, ceea ce face posibilă fabricarea pieselor în serie.

Dacă aveți nevoie de un tăietor cu plasmă pentru uz casnic, precum și pentru utilizarea unui astfel de echipament în construcții, atunci un astfel de tăietor îl poți face singur dintr-un simplu invertor de sudură. Ulterior, echipamentele auto-fabricate se vor distinge prin versatilitatea sa în utilizare și vă vor permite să tăiați eficient metalele neferoase și tablele groase de oțel.

Realizarea unui astfel de tăietor cu propriile mâini dintr-un invertor nu va fi deosebit de dificilă. Puteți găsi cu ușurință diagrame pentru implementarea unor astfel de dispozitive pe Internet și, folosind calculele obținute, faceți un dispozitiv atât de ușor de utilizat. Vă putem recomanda să realizați tăietoare cu plasmă bazate pe invertoare compacte de sudură, care vor simplifica semnificativ proiectarea și vor garanta eficiența necesară a unor astfel de dispozitive.

Mașinile de tăiat cu plasmă de casă nu sunt echipate cu CNC, așa că va fi imposibil să utilizați astfel de echipamente pentru lucrări care sunt complet controlate de automatizare. Trebuie să înțelegeți că folosind astfel de tăietoare cu plasmă de casă va fi imposibil să faceți două piese perfect precise.

Un tăietor cu plasmă de casă va consta din următoarele elemente:

• Plasmatron.
• Sursa DC.
• Compresor sau butelie de gaz.
• Oscilator.
• Cabluri de alimentare.
• Furtunuri de racordare.

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare al unui astfel de echipament este extrem de simplu:

1. Sursa de curent folosita, si in cazul nostru este un invertor, genereaza tensiune si o alimenteaza prin cabluri la plasmatron.
2. Lanterna cu plasmă conține doi electrozi, între care este excitat un arc de temperatură ridicată.
3. Prin canalele special răsucite sub presiune ridicată, un flux de aer sau gaz este furnizat zonei de lucru cu un arc aprins.
4. Un cablu de lucru este preconectat la produsul tăiat, care se închide pe suprafața tăiată și oferă posibilitatea de a lucra cu metal.

surse de curent continuu

Tehnologia de tăiere cu plasmă va necesita invariabil o putere mare de curent de funcționare, a cărei performanță ar trebui să fie la nivelul mașinilor de sudură cu invertor semi-profesionale și profesionale. Nu se recomandă utilizarea mașinilor de sudat cu transformator ca sursă de energie, deoarece astfel de dispozitive sunt voluminoase și incomod de utilizat. Dar un invertor va fi o alegere excelentă, deoarece astfel de dispozitive combină dimensiuni compacte și oferă curent electric de înaltă calitate.

Schemele și desenele unui tăietor cu plasmă cu propriile mâini sunt simple, în timp ce costurile de fabricație a unor astfel de echipamente sunt reduse semnificativ. O tăietoare cu plasmă compactă realizată manual, realizată dintr-un invertor de sudură, va putea face față tăierii metalului a cărui grosime a tablei va ajunge la 30 mm. Dacă vorbim despre avantajele unor astfel de tăietoare cu plasmă de acasă realizate folosind un invertor, atunci notăm următoarele:

• Fără scântei metalice.
• Margini fine.
• Precizia liniei.
• Probleme de supraîncălzire rezolvate.

Important: realizarea unui tăietor cu plasmă de casă pe baza unui invertor nu este dificilă. Este necesar doar ca dispozitivul să genereze un curent electric cu o forță de cel puțin 30 Amperi.

Sursa de curent utilizată trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

• Alimentare de la o rețea cu o tensiune de 220 Volți.
• Abilitatea de a opera cu o putere de 4 kW.
• Viteza de ralanti ar trebui să fie de 220 de volți.
• Intervalul de reglare curent este în intervalul 20-40 Amperi.

Design lanternă cu plasmă

Lanterna cu plasmă este al doilea cel mai important element al unui tăietor de metal. Să aruncăm o privire mai atentă asupra designului lanternei cu plasmă și asupra principiului funcționării acesteia. Este format dintr-un electrod principal și un electrod auxiliar. Electrodul principal este realizat din metale refractare, iar electrodul auxiliar, care are forma unei duze, este de obicei din cupru.

Într-o pistoletă cu plasmă, catodul este electrodul principal realizat dintr-un metal refractar, iar un electrod-duză de cupru este utilizat ca anod, ceea ce face posibilă furnizarea de curent electric de înaltă calitate și un arc de temperatură înaltă pentru tăierea metalului.

Lanterna cu plasmă finalizată este responsabilă pentru crearea și menținerea unui arc care este situat între piesa de prelucrat și dispozitiv de tăiere. Grosimea tăieturii, precum și temperatura creată de un astfel de tăietor, vor depinde de forma și designul duzei. Duza folosita poate fi semisferica sau conica, asigurand o temperatura de functionare de 30.000 de grade Celsius.

În timpul funcționării pistoletului cu plasmă, electrodul principal și duza se pot uza, ceea ce duce la o deteriorare a calității tăierii metalului. Dacă aceste elemente devin atât de uzate, ele ar trebui înlocuite cu altele noi, ceea ce va asigura calitate excelenta lucrul cu metalul.

Lanterna cu plasmă este alimentată cu gaz de lucru dintr-un cilindru, folosind furtunuri speciale de gaz pentru sarcini grele care pot rezista la presiune înaltă. În fiecare caz specific, în funcție de materialul cu care se lucrează, gazul utilizat, care este necesar pentru tăierea metalului, poate diferi.

Gazul de lucru este furnizat prin canale speciale, iar prezența a numeroase spire în tubul de alimentare face posibilă asigurarea turbulenței necesare a aerului, care, la rândul său, garantează un arc cu plasmă de tăiere de înaltă calitate, care va avea forma corectă. Acest lucru îmbunătățește calitatea tăierii și sudării metalelor și minimizează grosimea cusăturii.

Oscilator

O caracteristică specială a tăietorilor cu plasmă este faptul că Pentru a începe lucrul, este necesară aprinderea prealabilă a arcului, numai după ce acest gaz este furnizat plasmatronului, arcul este creat la temperatura necesară și metalul este tăiat. Un oscilator este folosit ca un astfel de tip de starter, care servește la pre-aprinderea arcului. Schema de implementare a oscilatorului nu este dificilă.

Pe Internet puteți găsi diagrame funcționale și electrice ale oscilatoarelor, care nu vor fi greu de completat. Este necesar doar să folosiți circuite și condensatoare electrice de înaltă calitate, care vor fi potrivite în parametrii lor pentru curentul electric generat de invertor. În funcție de tipul său, o astfel de lanternă poate fi conectată la circuitul de alimentare a lanternei cu plasmă în serie sau în paralel.

Gaz de lucru

Chiar înainte de a alege un design specific pentru fabricarea unui tăietor cu plasmă, ar trebui să decideți asupra domeniului de utilizare a unui astfel de echipament. Dacă intenționați să utilizați dispozitivul exclusiv pentru lucrul cu metale feroase, puteți exclude buteliile de gaz din circuit și utilizați numai un compresor cu aer comprimat. Dacă intenționați să utilizați un astfel de echipament pentru alamă, titan și cupru, atunci trebuie să alegeți un tăietor cu plasmă cu un cilindru de azot. Tăierea aluminiului se realizează folosind un amestec special de gaz cu hidrogen și azot.

Să ne dăm seama cum se face tăierea cu plasmă a metalului cu propriile noastre mâini. După pornirea invertorului, curentul electric generat intră în tăietorul cu plasmă pe electrod, iar oscilatorul aprinde arcul electric. Temperatura sa poate fi inițial de 6-8 mii de grade. Imediat după aprinderea arcului, aerul sau gazul este furnizat la duză sub presiune înaltă, prin care trece o sarcină electrică. Fluxul de aer este încălzit și ionizat printr-un arc electric, după care volumul său poate crește de sute de ori, iar gazul și aerul însuși încep să conducă curentul electric.

Un tăietor cu plasmă produce un jet subțire de plasmă, a cărui temperatură poate ajunge la 30.000 de grade. Ulterior, un astfel de jet de plasmă la temperatură ridicată este furnizat metalului care este prelucrat, ceea ce face posibilă tăierea elementelor metalice grele.

Una dintre caracteristicile utilizării tăierii cu plasmă este faptul că metalul care este prelucrat este tăiat și topit exclusiv în punctul în care este expus fluxului de plasmă. Este extrem de important să poziționați corect punctul de impact cu plasmă, care ar trebui să fie situat strict în centrul electrodului de lucru. Dacă această cerință este neglijată, fluxul de aer-plasmă este întrerupt, ceea ce deteriorează calitatea tăierii metalului.

Calitatea muncii cu un astfel de tăietor cu plasmă va depinde și de debitul de aer. Se recomandă ca toate lucrările să fie efectuate cu un curent de 250 de amperi, în timp ce viteza fluxului de aer va fi de 800 de metri pe secundă. Acest lucru vă va permite să lucrați cu ușurință cu metale cu diferite caracteristici de refractare, asigurând o tăiere de înaltă calitate, fără efecte termice asupra structurii aliajului.

Un tăietor cu plasmă este un dispozitiv special care vă permite să tăiați rapid, eficient și eficient metalul din diferite structuri. Puteți fie să cumpărați tăietoare cu plasmă care au fost deja fabricate într-o fabrică, fie să le faceți singur. Puteți găsi cu ușurință scheme potrivite pentru realizarea tăietoarelor cu plasmă dintr-o mașină de sudură cu invertor sau transformator, care vă vor permite să realizați singur astfel de echipamente, economisind la cumpărarea lor într-un magazin.

Tăierea cu plasmă este utilizată activ în multe domenii industriale. Cu toate acestea, un tăietor cu plasmă este destul de capabil să fie util unui maestru privat. Dispozitivul vă permite să tăiați orice materiale conductoare și neconductoare cu viteză și calitate ridicată. Tehnologia de lucru face posibilă prelucrarea oricăror piese sau crearea de tăieturi modelate, care este realizată printr-un arc cu plasmă la temperatură înaltă. Fluxul este creat de componentele de bază - curent electric și aer. Dar beneficiile utilizării dispozitivului sunt oarecum umbrite de prețul modelelor din fabrică. Pentru a vă oferi oportunitatea de a lucra, puteți crea un tăietor cu plasmă cu propriile mâini. Mai jos vă prezentăm instrucțiuni detaliate cu procedura și lista echipamentelor necesare.

Ce să alegi: transformator sau invertor?

Datorită prezenței caracteristicilor și parametrilor dispozitivelor de tăiere cu plasmă, este posibil să le împărțiți în tipuri. Invertoarele și transformatoarele au câștigat cea mai mare popularitate. Costul dispozitivului fiecărui model va fi determinat de puterea declarată și ciclurile de funcționare.

Invertoarele sunt ușoare, de dimensiuni compacte și consumă energie electrică minimă. Dezavantajele echipamentului includ sensibilitatea crescută la schimbările de tensiune. Nu orice invertor este capabil să funcționeze în condițiile specifice ale rețelei noastre electrice. Dacă sistemul de protecție al dispozitivului eșuează, trebuie să contactați un centru de service. De asemenea, tăietoarele cu plasmă cu invertor au o limitare a puterii nominale de cel mult 70 de amperi și o perioadă scurtă de pornire a echipamentului la curent ridicat.

Un transformator, în mod tradițional, este considerat mai fiabil decât un invertor. Chiar și cu o scădere vizibilă a tensiunii, pierd doar o parte din putere, dar nu se rup. Această proprietate determină costul mai mare. Dispozitivele de tăiere cu plasmă bazate pe un transformator pot funcționa și pot fi pornite pentru o perioadă mai lungă de timp. Echipamente similare sunt utilizate în liniile CNC automate. Aspectul negativ al unui cutter cu plasmă cu transformator va fi greutatea sa semnificativă, consumul mare de energie și dimensiunea.

Grosimea maximă a metalului pe care o poate tăia un tăietor cu plasmă este de la 50 la 55 de milimetri. Puterea medie a echipamentului este de 150 - 180 A.

Costul mediu al dispozitivelor din fabrică

Gama de tăietoare cu plasmă pentru tăierea manuală a materialelor este acum cu adevărat uriașă. Categoriile de prețuri sunt și ele diferite. Prețul dispozitivelor este determinat de următorii factori:

• Tip de dispozitiv;
• Producator si tara de productie;
• Adâncime maximă posibilă de tăiere;
• Model.

După ce ați decis să explorați posibilitatea achiziționării unui tăietor cu plasmă, trebuie să fiți interesat de costul elementelor și componentelor suplimentare pentru echipament, fără de care va fi dificil să funcționeze pe deplin. Prețurile medii pentru dispozitive, în funcție de grosimea metalului de tăiat, sunt:

• Până la 6 mm – 15.000 – 20.000 de ruble;
• Până la 10 mm – 20.000 – 25.000;
• Până la 12 mm – 32.000 – 230.000;
• Până la 17 mm – 45.000 – 270.000;
• Până la 25 mm – 81.000 – 220.000;
• Până la 30 mm – 150.000 – 300.000.

Dispozitivele populare sunt „Gorynych”, „Resanta” IPR-25, IPR-40, IPR-40 K.

După cum puteți vedea, gama de prețuri este largă. În acest sens, relevanța unui tăietor cu plasmă de casă este în creștere. După ce am studiat instrucțiunile, este foarte posibil să creați un dispozitiv care nu este în niciun fel inferior specificatii tehnice. Puteți selecta un invertor sau un transformator la un preț semnificativ mai mic decât prețurile prezentate.

Principiul de funcționare

După apăsarea butonului de aprindere, sursa de electricitate pornește, furnizând curent de înaltă frecvență instrumentului de lucru. Se produce un arc (pilot) între vârful situat în dispozitiv de tăiere (torța cu plasmă) și electrod. Interval de temperatură de la 6 la 8 mii de grade. Este de remarcat faptul că arcul de lucru nu este creat instantaneu; există o anumită întârziere.

Apoi aerul comprimat intră în cavitatea plasmatronului. Pentru asta este proiectat un compresor. Trecând prin camera cu un arc pilot pe electrod, acesta este încălzit și crește în volum. Procesul este însoțit de ionizarea aerului, care îl transformă într-o stare conductivă.

Printr-o duză îngustă a pistolului cu plasmă, fluxul de plasmă rezultat este furnizat piesei de prelucrat. Viteza curgerii este de 2 – 3 m/s. Aerul în stare ionizată se poate încălzi până la 30.000°C. În această stare, conductivitatea electrică a aerului este apropiată de conductivitatea elementelor metalice.

După ce plasma intră în contact cu suprafața tăiată, arcul pilot este oprit și arcul de lucru începe să funcționeze. Apoi, topirea se efectuează la punctele de tăiere, din care metalul topit este suflat cu aer furnizat.

Diferențele dintre dispozitivele directe și indirecte

Există diferite tipuri de dispozitive care diferă ca principii de funcționare. În echipamentele cu acțiune directă, se presupune funcționarea unui arc electric. Acesta capătă o formă cilindrică și este conectat direct la curentul de gaz. Acest design al echipamentului face posibilă asigurarea unei temperaturi ridicate a arcului (până la 20.000°C) și a unui sistem de răcire extrem de eficient pentru alte componente ale dispozitivului de tăiere cu plasmă.

În dispozitivele cu acțiune indirectă, se presupune că funcționarea este mai puțin eficientă. Aceasta determină distribuția lor mai scăzută în producție. Caracteristica de proiectare a echipamentului este că punctele active ale circuitului sunt plasate pe electrozi speciali de tungsten sau pe o țeavă. Sunt folosite mai des pentru încălzire și pulverizare, dar practic nu sunt folosite pentru tăiere. Cel mai adesea folosit în reparații auto.

O caracteristică comună este prezența în proiectarea unui filtru de aer (prelungește durata de viață a electrodului, asigură pornirea rapidă a echipamentului) și a unui răcitor (creează condiții pentru funcționarea pe termen lung a dispozitivului fără întrerupere). Un indicator excelent este capacitatea dispozitivului de a funcționa continuu timp de 1 oră cu o pauză de 20 de minute.

Proiecta

Cu dorința și priceperea corespunzătoare, oricine poate crea un tăietor cu plasmă de casă. Dar pentru ca acesta să funcționeze pe deplin și eficient, trebuie respectate anumite reguli. Este indicat să încerci un invertor, pentru că El este cel care este capabil să asigure o alimentare stabilă cu curent și o funcționare stabilă a arcului. Ca urmare, nu există întreruperi, iar consumul de energie electrică va fi redus semnificativ. Dar merită să luați în considerare faptul că un tăietor cu plasmă pe bază de invertor poate face față unei grosimi de metal mai subțiri decât un transformator.

Componentele necesare

Înainte de a începe lucrările de asamblare, este necesar să pregătiți o serie de componente, materiale și echipamente:

1. Invertor sau transformator cu putere adecvată. Pentru a elimina eroarea, este necesar să se determine grosimea de tăiere planificată. Pe baza acestor informații, selectați dispozitivul potrivit. Cu toate acestea, ținând cont de tăierea manuală, merită să alegeți un invertor, deoarece... cântărește mai puțin și consumă mai puțină energie electrică.
2. Lanternă cu plasmă sau tăietor cu plasmă. Există, de asemenea, unele particularități ale alegerii. Este mai bine să alegeți acțiune directă pentru lucrul cu materiale conductoare și acțiune indirectă pentru materiale neconductoare.
3. Compresor de aer comprimat. Este necesar să se acorde atenție puterii nominale, deoarece aceasta trebuie să facă față sarcinii impuse și să se potrivească cu celelalte componente.
   Furtun de cablu. Necesar pentru conectarea tuturor componentelor dispozitivului de tăiere cu plasmă și pentru alimentarea cu aer a lanternei cu plasmă.

Alegerea sursei de alimentare

Funcționarea tăietorului cu plasmă este asigurată de sursa de alimentare. Acesta generează parametrii specificați de curent electric și tensiune și îi furnizează unității de tăiere. Unitatea principală de alimentare poate fi:

• Invertor;
• Transformator.

Este necesar să se abordeze alegerea sursei de alimentare ținând cont de caracteristicile dispozitivelor descrise mai sus.

Lanternă cu plasmă

O lanternă cu plasmă este un generator de plasmă. Acesta este un instrument de lucru în care se formează un jet de plasmă care taie direct materialele.

Principalele caracteristici ale dispozitivului sunt:

• Crearea temperaturii ultra-înalte;
• Reglare simplă a puterii curente, pornire și oprire a modurilor de funcționare;
• Dimensiuni compacte;
• Fiabilitatea funcționării.

Din punct de vedere structural, lanterna cu plasmă constă din:

• Electrod/catod care conține zirconiu sau hafniu. Aceste metale se caracterizează printr-un nivel ridicat de emisie termoionică;
• Duza este practic izolată de electrod;
• Un mecanism care învârte gazul care formează plasmă.

Duza și electrodul sunt consumabile ale pistoletului cu plasmă. Dacă o mașină de tăiat cu plasmă procesează o piesă de până la 10 milimetri în dimensiune, atunci un set de electrozi este consumat în 8 ore de la funcționare. Uzura are loc uniform, ceea ce vă permite să le schimbați în același timp.

Dacă electrodul nu este înlocuit în timp util, calitatea tăierii poate fi afectată - geometria tăieturii se modifică sau valuri apar pe suprafață. Inserția de hafniu din catod se arde treptat. Dacă are o producție mai mare de 2 milimetri, atunci electrodul poate arde și supraîncălzi plasmatronul. Aceasta înseamnă că electrozii înlocuiți la momentul nepotrivit vor duce la o defecțiune rapidă a elementelor rămase ale instrumentului de lucru.

Toate plasmatronii pot fi împărțiți în 3 grupe de volume:

• Arc electric - are cel puțin un anod și catod, care sunt conectate la o sursă de curent continuu;
• Înaltă frecvență - nu există electrozi și catozi. Comunicarea cu sursa de alimentare se bazează pe principii inductive/capacitive;
• Combinat - funcționează atunci când este expus la curent de înaltă frecvență și descărcări cu arc.

Pe baza metodei de stabilizare a arcului, toate plasmatronii pot fi, de asemenea, împărțiți în tipuri de gaz, apă și magnetice. Un astfel de sistem este extrem de important pentru funcționarea instrumentului, deoarece formează o comprimare a fluxului și îl fixează pe axa centrală a duzei.

În prezent, sunt disponibile spre vânzare diverse modificări ale torțelor cu plasmă. Poate fi necesar să studiați ofertele și să cumpărați una gata făcută. Cu toate acestea, este foarte posibil să faci unul de casă acasă. Este nevoie de:

• Pârghie. Este necesar să se prevadă găuri pentru fire.
• Buton.
• Un electrod adecvat proiectat pentru curent.
• Izolator.
• Vârtej de curgere.
• Duză. De preferat un set cu diferite diametre.
• Bacsis. Trebuie asigurată protecție împotriva stropilor.
• Arc de distanță. Vă permite să mențineți un spațiu între suprafață și duză.
• Duza pentru indepartarea depunerilor de carbon si tesite.

Lucrările pot fi efectuate cu o singură lanternă cu plasmă datorită capetelor înlocuibile cu diferite diametre care direcționează fluxul de plasmă către piesă. Este necesar să acordați atenție faptului că aceștia, ca și electrozii, se vor topi în timpul funcționării.

Duza este asigurată cu o piuliță de strângere. Direct în spatele acestuia există un electrod și un izolator care împiedică aprinderea arcului în locul greșit. Apoi, un turbion de flux este plasat pentru a îmbunătăți efectul arcului. Toate elementele sunt adăpostite într-o carcasă de fluoroplastic. Unele lucruri le poți face singur, dar altele vor trebui achiziționate de la magazin.

Lanterna cu plasmă din fabrică vă va permite să lucrați fără supraîncălzire pentru mai mult timp datorită sistemului de răcire cu aer. Cu toate acestea, pentru tăierea pe termen scurt, acesta nu este un parametru important.

Oscilator

Un oscilator este un generator care produce curent de înaltă frecvență. Un element similar este inclus în circuitul tăietorului cu plasmă între sursa de alimentare și lanterna cu plasmă. Capabil să acționeze conform uneia dintre următoarele scheme:

1. Crearea unui impuls pe termen scurt care favorizează formarea unui arc fără a atinge suprafața produsului. În exterior, arată ca un mic fulger furnizat de la capătul electrodului.
2. A sustine tensiune DC cu o valoare a tensiunii înalte suprapuse curentului de sudare. Asigură păstrarea întreținerii stabile a arcului.

Echipamentul vă permite să creați rapid un arc și să începeți să tăiați metalul.

În cea mai mare parte, au o structură similară și constau din:

• Redresor de tensiune;
• Unitate de stocare a încărcăturii (condensatori);
• Unitate de putere;
• Modul de creare a pulsului. Include un circuit oscilator și un eclator de scânteie;
• Bloc de control;
• Transformator step-up;
• Dispozitiv de monitorizare a tensiunii.

Sarcina principală este de a moderniza tensiunea de intrare. Frecvența și nivelul tensiunii cresc, reducând perioada de acțiune la mai puțin de 1 secundă. Secvența de lucru este următoarea:

1. Este apăsat butonul de pe tăietor;
2. În redresor, curentul este nivelat și devine unidirecțional;
3. Sarcina se acumulează în condensatoare;
4. Curentul este furnizat circuitului oscilator al înfășurărilor transformatorului, crescând nivelul tensiunii;
5. Pulsul este controlat de un circuit de control;
6. Pulsul creează o descărcare pe electrod, aprinzând un arc;
7. Impulsul se termină;
8. După oprirea tăierii, oscilatorul purifică lanterna cu plasmă pentru încă 4 secunde. Datorită acestui fapt, se realizează răcirea electrodului și a suprafeței tratate.

În funcție de tipul de oscilator, acesta poate fi utilizat în diferite moduri. in orice caz caracteristica generala este de a crește tensiunea la 3000 - 5000 volți și frecvența de la 150 la 500 kHz. Principalele diferențe sunt în intervalele de acțiune a curentului de înaltă frecvență.

Pentru utilizarea într-un tăietor cu plasmă, este recomandabil să folosiți un oscilator pentru aprinderea fără contact a arcului. Elemente similare sunt folosite pentru a lucra la sudori cu argon. Electrozii de wolfram din ei vor deveni rapid toci dacă intră în contact cu produsul. Includerea unui oscilator în circuitul aparatului vă va permite să creați un arc fără a intra în contact cu planul piesei.

Utilizarea unui oscilator poate reduce semnificativ nevoia de consumabile scumpe și poate îmbunătăți procesul de tăiere. Echipamentul selectat corespunzător în conformitate cu lucrările planificate vă permite să-i îmbunătățiți calitatea și viteza.

Electrozi

Electrozii joacă un rol important în procesul de creare, menținere a arcului și tăiere directă. Compoziția conține metale care permit electrodului să nu se supraîncălzească și să nu se prăbușească prematur atunci când se lucrează cu un arc la temperaturi ridicate.

Atunci când achiziționați electrozi pentru un tăietor cu plasmă, este necesar să se clarifice compoziția acestora. Conținutul de beriliu și toriu creează vapori nocivi. Sunt potrivite pentru lucru în condiții adecvate, cu protecție adecvată pentru lucrător, adică este necesară o ventilație suplimentară. Din această cauză, pentru aplicare în viața de zi cu zi este mai bine să cumpărați electrozi de hafniu.

Compresor și cablu - furtunuri

Designul majorității mașinilor de tăiat cu plasmă de casă include compresoare și linii de furtun pentru a direcționa aerul către lanterna cu plasmă. Acest element de design vă permite să încălziți arcul electric până la 8000°C. O funcție suplimentară este purjarea canalelor de lucru, curățarea acestora de contaminanți și îndepărtarea condensului. În plus, aerul comprimat ajută la răcirea componentelor dispozitivului în timpul funcționării pe termen lung.

Pentru a opera dispozitivul de tăiere cu plasmă, este posibil să utilizați un compresor convențional de aer comprimat. Schimbul de aer se realizează prin furtunuri subțiri cu conectori corespunzători. La admisie se află o supapă electrică, care reglează procesul de alimentare cu aer.

Un cablu electric este plasat în canalul de la aparat la arzător. Prin urmare, este necesar să amplasați aici un furtun cu un diametru mare, care să poată găzdui cablul. Aerul care trece are și funcție de ventilație, deoarece este capabil să răcească firul.

Masa trebuie să fie din cablu cu secțiunea transversală de 5 mm2. Trebuie să existe o clemă. Dacă există un contact slab cu pământul, comutarea arcului de lucru la arcul de așteptare va fi problematică.

Sistem

Acum puteți găsi multe scheme prin care puteți asambla un dispozitiv de înaltă calitate. Videoclipul vă va ajuta să înțelegeți simbolurile în detaliu. Un desen schematic adecvat al echipamentului poate fi selectat dintre cele prezentate mai jos.

Asamblare

Înainte de a începe procesul de asamblare, este recomandabil să clarificați compatibilitatea componentelor selectate. Dacă nu ați mai asamblat niciodată un tăietor cu plasmă cu propriile mâini, ar trebui să vă consultați cu meșteri experimentați.

Procedura de asamblare presupune următoarea secvență:

1. Pregătiți toate componentele asamblate;
2. Ansamblu circuit electric. În conformitate cu schema, sunt conectate un invertor/transformator și un cablu electric;
3. Conectarea compresorului și a alimentării cu aer la aparat și lanterna cu plasmă folosind furtunuri flexibile;
4. Pentru propria ta rețea de siguranță, poți folosi sursa sursă de alimentare neîntreruptibilă(UPS), ținând cont de capacitatea bateriei.

Tehnologia detaliată de asamblare a echipamentelor este prezentată în videoclip.

Verificarea tăietorului cu plasmă

După ce toate nodurile sunt conectate într-o singură structură, este necesar să testați funcționalitatea.

Vă rugăm să rețineți că testarea și lucrul cu dispozitivul de tăiere cu plasmă trebuie efectuate în îmbrăcăminte de protecție folosind echipament individual de protecție.

Este necesar să porniți toate unitățile și să apăsați butonul de pe lanterna cu plasmă, furnizând electricitate electrodului. În acest moment, în plasmatron ar trebui să se formeze un arc cu o temperatură ridicată, trecând între electrod și duză.

Dacă echipamentul de tăiere cu plasmă asamblat este capabil să taie metal cu o grosime de până la 2 cm, atunci totul este făcut corect. Trebuie remarcat faptul că un dispozitiv de casă realizat dintr-un invertor nu va putea tăia piese cu o grosime mai mare de 20 de milimetri, deoarece nu există suficientă putere. Pentru a tăia produse groase, va trebui să utilizați un transformator ca sursă de alimentare.

Avantajele unui dispozitiv de casă

Beneficiile oferite de o mașină de tăiat cu plasmă cu aer sunt greu de supraestimat. Este capabil să taie tabla cu precizie. După lucru, nu este nevoie să procesați în continuare capete. Principalul avantaj este reducerea timpului de lucru.

Acestea sunt deja motive convingătoare pentru a asambla singur echipamentul. Circuitul nu este complicat, așa că oricine poate reface ieftin un invertor sau un dispozitiv semi-automat.

În concluzie, permiteți-ne să vă atragem atenția asupra faptului că este necesar ca un specialist cu experiență să lucreze cu un tăietor cu plasmă. Cel mai bine este dacă este un sudor. Dacă aveți puțină experiență, vă recomandăm să studiați mai întâi tehnologia de lucru cu fotografii și videoclipuri, apoi să începeți să finalizați sarcinile atribuite.

Mașină de tăiat cu plasmă din fabrică. Sarcina noastră: să facem un analog cu propriile mâini

Realizarea unui tăietor cu plasmă funcțional cu propriile mâini dintr-un invertor de sudură în serie nu este atât de dificil pe cât ar părea la prima vedere. Pentru a rezolva această problemă, este necesar să pregătiți toate elementele structurale ale unui astfel de dispozitiv:

• tăietor cu plasmă (numit și lanternă cu plasmă);
• un invertor de sudură sau un transformator care va acționa ca sursă de curent electric;
• un compresor, cu ajutorul căruia se va crea un jet de aer, necesar formării și răcirii fluxului de plasmă;
• cabluri și furtunuri pentru combinarea tuturor elementelor structurale ale dispozitivului într-un singur sistem.

Dispozitivele de tăiere cu plasmă, inclusiv cele de casă, sunt folosite cu succes pentru a efectua diverse lucrări atât în ​​producție, cât și acasă. Un astfel de dispozitiv este indispensabil în situațiile în care este necesar să se efectueze o tăiere precisă, subțire și de înaltă calitate a pieselor metalice. Unele modele de tăietoare cu plasmă, datorită funcționalității lor, le permit să fie folosite ca aparat de sudură. Această sudare se realizează într-un mediu cu gaz de protecție argon.

Atunci când alegeți o sursă de alimentare pentru a finaliza o lanternă cu plasmă de casă, este important să acordați atenție puterii curente pe care o poate genera o astfel de sursă. Cel mai adesea, se alege un invertor pentru aceasta, oferind stabilitate ridicată procesului de tăiere cu plasmă și permițând un consum mai economic de energie. Diferit de un transformator de sudare prin dimensiunile sale compacte și greutatea redusă, invertorul este mai convenabil de utilizat. Singurul dezavantaj al utilizării tăietoarelor cu plasmă cu invertor este dificultatea de a tăia cu ajutorul lor piesele prea groase.

Când asamblați un dispozitiv de casă pentru efectuarea tăierii cu plasmă, puteți utiliza diagrame gata făcute, care sunt ușor de găsit pe Internet. În plus, există un videoclip pe Internet despre cum să faci un tăietor cu plasmă cu propriile mâini. Când utilizați o diagramă gata făcută la asamblarea unui astfel de dispozitiv, este foarte important să respectați cu strictețe aceasta și, de asemenea, să acordați o atenție deosebită corespondenței elementelor structurale între ele.

Scheme ale unui tăietor cu plasmă folosind exemplul dispozitivului APR-91

Ca donator atunci când se consideră un element fundamental schema electrica vom folosi APR-91.

Diagrama secțiunii de putere (click pentru a mări)

Circuit de control al tăietorului cu plasmă (click pentru a mări)

Circuit oscilator (click pentru a mări)

Elemente ale unei mașini de tăiat cu plasmă de casă

Primul lucru pe care trebuie să-l găsiți pentru a realiza un tăietor cu plasmă de casă este o sursă de energie în care va fi generat un curent electric cu caracteristicile necesare. Cel mai adesea ele sunt utilizate în această calitate, ceea ce se explică prin o serie de avantaje. Datorită caracteristicilor sale tehnice, un astfel de echipament oferă o stabilitate ridicată a tensiunii generate, ceea ce are un efect pozitiv asupra calității tăierii. Lucrul cu invertoare este mult mai convenabil, ceea ce se explică nu numai prin dimensiunile compacte și greutatea redusă, ci și prin ușurința de configurare și operare.

Datorită compactității și greutății lor reduse, frezele cu plasmă pe bază de invertoare pot fi folosite pentru a efectua lucrări chiar și în cele mai inaccesibile locuri, ceea ce este imposibil pentru transformatoarele de sudare voluminoase și grele. Un mare avantaj al surselor de alimentare cu invertor este că au o eficiență ridicată. Acest lucru le face dispozitive foarte eficiente din punct de vedere energetic.

În unele cazuri, un transformator de sudură poate servi ca sursă de energie pentru un tăietor cu plasmă, dar utilizarea sa este plină de un consum semnificativ de energie. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că orice transformator de sudură se caracterizează prin dimensiuni mari și greutate semnificativă.

Elementul principal al aparatului conceput pentru tăierea metalului folosind un jet de plasmă este un tăietor cu plasmă. Acest element de echipament este cel care asigură calitatea tăierii, precum și eficiența implementării acesteia.

Pentru a forma un flux de aer care va fi transformat într-un jet de plasmă la temperatură înaltă, în proiectarea tăietorului cu plasmă este utilizat un compresor special. Curentul electric de la invertor și fluxul de aer de la compresor sunt furnizate dispozitivului de tăiere cu plasmă folosind un pachet de cablu și furtun.

Elementul central de lucru al tăietorului cu plasmă este lanterna cu plasmă, al cărei design constă din următoarele elemente:

• duze;
• canalul prin care este furnizat curentul de aer;
• electrod;
• un izolator care îndeplinește simultan o funcție de răcire.

Primul lucru care trebuie făcut înainte de a fabrica o lanternă cu plasmă este să selectați electrodul potrivit pentru aceasta. Cele mai frecvente materiale folosite la fabricarea electrozilor pentru tăierea cu plasmă sunt beriliu, toriu, zirconiu și hafniu. La încălzire, pe suprafața acestor materiale se formează filme de oxid refractar, care împiedică distrugerea activă a electrozilor.

Unele dintre materialele de mai sus, atunci când sunt încălzite, pot emite compuși periculoși pentru sănătatea umană, care ar trebui să fie luate în considerare la alegerea tipului de electrod. Astfel, atunci când se folosește beriliu, se formează oxizi radioactivi, iar vaporii de toriu, atunci când sunt combinați cu oxigenul, formează substanțe toxice periculoase. Materialul complet sigur din care sunt fabricați electrozii pentru plasmatroni este hafniul.

Duza este responsabilă pentru formarea jetului de plasmă, datorită căruia se efectuează tăierea. Ar trebui să se acorde o atenție deosebită fabricării sale, deoarece calitatea fluxului de lucru depinde de caracteristicile acestui element.

Cea mai optimă este o duză cu un diametru de 30 mm. Precizia și calitatea tăierii depind de lungimea acestui element. Cu toate acestea, nu trebuie să faceți duza prea lungă, deoarece acest lucru contribuie la distrugerea ei prea repede.

După cum sa menționat mai sus, designul unui tăietor cu plasmă include în mod necesar un compresor care formează și furnizează un flux de aer către duză. Acesta din urmă este necesar nu numai pentru formarea unui jet de plasmă la temperatură înaltă, ci și pentru răcirea elementelor aparatului. Utilizarea aerului comprimat ca mediu de lucru și de răcire, precum și a unui invertor care generează un curent de funcționare de 200 A, vă permite să tăiați eficient piesele metalice a căror grosime nu depășește 50 mm.

Pentru a pregăti mașina de tăiat cu plasmă pentru funcționare, este necesar să conectați lanterna cu plasmă la invertor și compresor de aer. Pentru a rezolva această problemă, se folosește un pachet cablu-furtun, care este utilizat după cum urmează.

• Cablul prin care va fi alimentat curentul electric conectează invertorul și electrodul de tăiere cu plasmă.
• Un furtun pentru alimentarea cu aer comprimat conectează ieșirea compresorului și plasmatronul, în care se va forma un jet de plasmă din fluxul de aer de intrare.

Caracteristici ale tăietorului cu plasmă

Pentru a realiza un tăietor cu plasmă folosind un invertor pentru fabricarea sa, trebuie să înțelegeți cum funcționează un astfel de dispozitiv.

După pornirea invertorului, curentul electric din acesta începe să curgă către electrod, ceea ce duce la aprinderea unui arc electric. Temperatura arcului de ardere între electrodul de lucru și vârful metalic al duzei este de aproximativ 6000-8000 de grade. După ce arcul este aprins, aerul comprimat este furnizat în camera duzei, care trece strict printr-o descărcare electrică. Arcul electric încălzește și ionizează fluxul de aer care trece prin el. Ca urmare, volumul său crește de sute de ori și devine capabil să conducă curentul electric.

Folosind o duză de tăiere cu plasmă, se formează un jet de plasmă dintr-un flux de aer conductiv, a cărui temperatură crește în mod activ și poate ajunge la 25-30 de mii de grade. Viteza fluxului de plasmă, datorită căruia sunt tăiate piesele metalice, la ieșirea din duză este de aproximativ 2-3 metri pe secundă. În momentul în care jetul de plasmă intră în contact cu suprafața piesei metalice, un curent electric de la electrod începe să curgă prin ea, iar arcul original se stinge. Noul arc care arde între electrod și piesa de prelucrat se numește tăiere.

O trăsătură caracteristică a tăierii cu plasmă este că metalul care este prelucrat se topește numai în locul în care este expus fluxului de plasmă. De aceea este foarte important să ne asigurăm că locul de expunere cu plasmă este strict în centrul electrodului de lucru. Dacă neglijați această cerință, puteți întâlni faptul că fluxul de aer-plasmă va fi întrerupt, ceea ce înseamnă că calitatea tăieturii se va deteriora. Pentru a îndeplini aceste cerințe importante, se utilizează un principiu special (tangențial) de alimentare cu aer a duzei.

De asemenea, este necesar să se asigure că două fluxuri de plasmă nu se formează simultan în loc de unul singur. Apariția unei astfel de situații, care este cauzată de nerespectarea modurilor și regulilor procesului tehnologic, poate provoca defecțiunea invertorului.

Un parametru important pentru tăierea cu plasmă este viteza fluxului de aer, care nu trebuie să fie prea mare. Calitatea bună de tăiere și viteza de execuție sunt asigurate de o viteză a jetului de aer de 800 m/sec. În acest caz, curentul furnizat de aparatul invertor nu trebuie să depășească 250 A. Atunci când se lucrează în astfel de moduri, trebuie să se țină seama de faptul că în acest caz debitul de aer folosit pentru a forma fluxul de plasmă va crește.

Nu este dificil să faci singur un tăietor cu plasmă dacă studiezi materialul teoretic necesar, urmărești un videoclip de instruire și selectezi corect toate elementele necesare. Dacă aveți un astfel de dispozitiv în atelierul dvs. de acasă, asamblat pe baza unui invertor serial, puteți efectua nu numai tăiere de înaltă calitate, ci și sudare cu plasmă cu propriile mâini.

Dacă nu aveți un invertor la dispoziție, puteți asambla un tăietor cu plasmă folosind un transformator de sudură, dar atunci va trebui să suportați dimensiunile sale mari. În plus, un tăietor cu plasmă realizat pe baza unui transformator nu va avea o mobilitate foarte bună, deoarece este dificil să îl deplasați dintr-un loc în altul.