Plazemski rezalniki se pogosto uporabljajo v podjetjih, ki delajo z neželeznimi kovinami. Za razliko od navadnega jekla, ki ga lahko režemo s propan-kisikovim plamenom, nerjavnega jekla ali aluminija ne moremo obdelovati na ta način, zaradi večje toplotne prevodnosti materiala. Pri poskusu rezanja z običajnim plamenom je širok del površine izpostavljen toploti, kar povzroči deformacijo na tem področju. Plazemski rezalnik je sposoben točkovnega segrevanja kovine, ki proizvaja rezanje z minimalno širino reza. Pri uporabi polnilne žice lahko stroj, nasprotno, vari neželezne vrste jekla. Toda ta oprema je precej draga. Kako sami sestaviti plazemski rezalnik iz varilnega pretvornika? Na kakšnem principu deluje naprava? Kakšna je postavitev opreme? Ali je mogoče rezalno pištolo narediti sam ali je bolje kupiti ta izdelek? V nadaljevanju so obravnavani odgovori na ta vprašanja, vključno z tematskim videoposnetkom.
Plazemski rezalnik iz pretvornika lahko naredite z lastnimi rokami, če dobro razumete načelo delovanja naprave in elemente, vključene v proces. Bistvo delovanja plazemskega rezalnika je naslednje:
- Tokovni vir ustvari potrebno napetost, ki se po kablih dovaja do gorilnika gorilnika (plazemskega gorilnika).
- Plazemski gorilnik vsebuje dve elektrodi (katodo in anodo), med katerima se vzbuja oblok.
- Zračni tok, doveden pod tlakom in posebnimi zvitimi kanali, usmerja električni oblok navzven, hkrati pa povečuje njegovo temperaturo. Drugi modeli uporabljajo tekočino, ki izhlapi in ustvari sprostitveni tlak. Nastali visokotemperaturni ionizirani plamen (kot je videti navzven) je plazma.
- Ozemljitveni kabel, ki je predhodno povezan z izdelkom, pomaga zapreti oblok na površini, ki jo režete, kar omogoča delovanje plazemskega rezalnika.
- Pri varjenju je lahko dovedeni plin argon ali druge inertne mešanice, ki ščitijo zvarni bazen pred zunanjim okoljem.
Temperatura obloka zaradi pospeševanja zračnega toka lahko doseže 8000 stopinj, kar vam omogoča takojšnje in natančno segrevanje želenega dela kovine, izvajanje rezanja in brez pregrevanja preostalega izdelka.
Plazemski rezalniki se razlikujejo po moči in konfiguraciji. Majhni modeli so sposobni rezati kovino debeline približno 10 mm. Industrijski stroji delajo z jekli do debeline 100 mm. Pogosto so to veliki stroji na nosilcih, na katere se z dvigali dovaja jeklena pločevina. Plazemski rezalnik, narejen doma, bo lahko rezal nerjavno jeklo in druge kovine do 12 mm. Izdelujejo lahko oblikovane reze v železno pločevino (kroge, spirale, valovite oblike), kot tudi varjenje legiranega jekla z polnilno žico.
Najenostavnejši domači plazemski rezalnik mora imeti štiri sestavne dele:
- napajanje;
- plazmatron;
- kompresor;
- masa.
Trenutni vir
Sestavljanje izdelka se mora začeti z iskanjem ustreznega vira energije. Industrijski modeli uporabljajo močne transformatorje, ki proizvajajo velik tok in so zmožni rezati debeline nad 80 mm. Toda doma vam ni treba delati s takšnimi vrednostmi in tak transformator bo povzročil veliko hrupa.
Kot trenutni vir lahko vzamete navaden pretvornik, ki stane štirikrat manj kot najpreprostejši stroj za rezanje plazme. Prekašal bo transformator, saj bo proizvedel stabilno napetost pri visoki frekvenci. Zahvaljujoč temu bosta zagotovljena stabilnost loka in zahtevana kakovost reza. Inverter bo zaradi svoje majhnosti priročen tudi v primeru dela na kraju samem s plazemskim rezalnikom. Majhna teža bo olajšala transport naprave na želeno lokacijo.
Plazemski rezalnik iz pretvornika v končani obliki mora izpolnjevati številne ključne zahteve:
- napajanje iz omrežja 220 V;
- delujejo z močjo 4 kW;
- imajo območje nastavitve toka od 20 do 40 A;
- prosti tek 220V;
- nazivni način delovanja 60% (s ciklom približno 10 minut).
Da bi dosegli te parametre, mora biti izdelek opremljen z dodatno opremo, strogo v skladu s shemo.
Vezje plazemskega rezalnika in njegovo delovanje
Kako narediti plazemski rezalnik je dobro prikazano v nekaterih videoposnetkih v omrežju. Tam lahko najdete tudi pomembne diagrame, po katerih je naprava sestavljena. Za branje simbolov so potrebna osnovna znanja elektrotehnike in sposobnost razumevanja simbolov.
Vezje plazemskega rezalnika zagotavlja, da lahko naprava dejansko opravi delo. To se zgodi na naslednji način:
- Plazemski gorilnik ima gumb za zagon procesa. S pritiskom na gumb se vklopi rele (P1), ki napaja tok krmilni enoti.
- Drugi rele (P2) napaja tok inverterju in hkrati povezuje elektromagnetni ventil, ki odzračuje gorilnik. Pretok zraka posuši komoro gorilnika in jo osvobodi morebitnega vodnega kamna in smeti.
- Po 3 sekundah se aktivira tretji rele (P3), ki napaja elektrode.
- Hkrati s tretjim relejem se zažene oscilator, ki ionizira zrak med katodo in anodo. Oblok, imenovan pilotni lok, je vzbujen.
- Ko se plamen približa ozemljenemu izdelku, se med plazemskim gorilnikom in površino vžge oblok, imenovan delovna.
- Rele z reed stikalom prekine dovod toka, ki deluje za vžig.
- Material se reže ali vari. Če se stik s površino izgubi (oblok zadene že izrezano mesto), se rele reed stikala ponovno aktivira, da vžge pilotni oblok.
- Po izklopu gumba na plazemskem gorilniku ugasne kateri koli tip obloka, četrti rele (P4) pa sproži kratkotrajno dovajanje zraka za odzračevanje za odstranitev ožganih elementov iz šobe.
Sklop plazemskega gorilnika
Plazemski razrez in varjenje se izvaja z gorilnikom (plazma gorilnik). Lahko ima različne modifikacije in velikosti. Doma je precej težko zgraditi model, ki deluje na vodo, zato je vredno kupiti takšno "pištolo" v trgovini.
Veliko lažje je narediti plazmatron z zračnim sistemom. Domače različice plazemskega rezalnika so najpogosteje takšne. Če ga želite sestaviti sami, boste potrebovali:
- ročaj z luknjami za kable (lahko se uporablja iz starega spajkalnika ali igrač);
- gumb za zagon;
- posebna elektroda;
- izolator;
- vrtinčnik pretoka;
- šobe za različne premere kovin;
- konica, odporna proti škropljenju;
- distančna vzmet za vzdrževanje reže med šobo in površino;
- šobe za odstranjevanje robov in ogljikovih oblog.
Varjenje in rezanje z isto napravo je mogoče izvajati na različnih debelinah kovine zahvaljujoč zamenljivim elementom glave plazemskega gorilnika. V ta namen so na voljo različne šobe, ki se razlikujejo po premeru izhodne odprtine in višini stožca. Prav oni usmerjajo nastali plazemski curek na kovino. Šobe se v trgovini kupijo posebej. Vredno je kupiti več kosov vsake vrste, ker se bodo stopili, kar bo čez čas zahtevalo zamenjavo.
Šobe so pritrjene s posebno vpenjalno matico, katere premer omogoča prehod stožca šobe in vpenjanje njenega širokega dela. Takoj za šobo je elektroda in izolirni tulec, ki preprečuje vžig obloka na nepredvidenem mestu. Sledi mehanizem za zasuk zračnega toka, ki poveča učinek obloka. Vse to je postavljeno v ohišje iz fluoroplastike in prekrito s kovinskim ohišjem. Nekatere od teh izdelkov lahko naredite sami, druge pa je bolje kupiti v trgovini.
Plazemski gorilnik, kupljen v trgovini, ima lahko tudi sistem zračnega hlajenja, ki bo omogočil daljše delovanje naprave brez pregrevanja. Če pa se bo rezanje izvajalo kratek čas, potem to ni potrebno.
Uporabljene elektrode
Elektrode igrajo pomembno vlogo pri zagotavljanju procesa gorenja obloka in rezanja s plazemskim gorilnikom. Pri njihovi izdelavi se uporabljajo berilij, hafnij, torij in cirkonij. Zaradi tvorbe ognjevzdržnega površinskega filma elektrodna palica pri delu pri visokih temperaturah ni izpostavljena pregrevanju in prezgodnjemu uničenju.
Ko kupujete elektrode za domači plazemski rezalnik, morate ugotoviti, iz katerega materiala so izdelane. Berilij in torij proizvajata nevarne hlape in sta primerna za uporabo v posebnih okoljih, ki zagotavljajo ustrezno zaščito varilca. Zato je za domačo uporabo bolje kupiti hafnijeve elektrode.
Kompresorske in kabelske cevi
Večina domačih plazemskih rezalnikov v svoji zasnovi vključuje kompresor in poti za dovod zraka v gorilnik. To je pomemben del naprave, ki omogoča, da se temperatura električnega obloka razvije do 8000 stopinj in zagotavlja postopek rezanja. Poleg tega kompresor piha skozi kanale opreme in plazemskega gorilnika, odvaja kondenzat iz sistema in odstranjuje ostanke. Možnost prehajanja stisnjenega zraka skozi gorilnik pomaga pri hlajenju delovnih delov.
V svoj plazemski gorilnik lahko namestite preprost kompresor, ki se uporablja pri barvanju z brizgalno pištolo. Priključek na napravo se izvede s tanko cevjo in ustreznim priključkom. Na vstopu je nameščen električni ventil za regulacijo dovoda zraka v sistem.
Kanal od plazemskega rezalnika do gorilnika že vsebuje električno komponento (kabel za napajanje elektrode), zato se uporabi debelejša cev, na primer od starega pralnega stroja, znotraj katere je nameščena električna žica. Dovedeni zrak bo hkrati hladil kabel. Masa je izdelana iz žice s prečnim prerezom nad 5 mm kvadrata, na koncu pa ima objemko. Če je stik s tlemi slab, pilotni lok ne bo mogel preklopiti na delovni lok. Zato je pomembno, da kupite objemko, ki je močna in zanesljiva.
Plazemski rezalnik je povsem mogoče sestaviti doma z uporabo videa in kupljenih komponent. Delujoč pretvornik in vezje bosta osnova za uresničitev cilja. In zgornji nasveti vam bodo pomagali bolje razumeti postopek in namen vsakega elementa v sestavu.
Plazemski rezalniki se pogosto uporabljajo v delavnicah in podjetjih, povezanih z neželeznimi kovinami. Večina malih podjetij uporablja doma izdelan plazemski rezalnik.
Dobro se obnese pri rezanju barvnih kovin, saj omogoča lokalno segrevanje izdelkov in jih ne deformira. Samoproizvodnja rezalnikov je posledica visokih stroškov profesionalne opreme.
V procesu izdelave takšnega orodja se uporabljajo komponente iz drugih električnih naprav.
Inverter se uporablja za opravljanje dela tako v domačem kot industrijskem okolju. Obstaja več vrst plazemskih rezalnikov za delo z različnimi vrstami kovin.
Obstajajo:
- Plazemski rezalniki, ki delujejo v okolju inertnih plinov, kot so argon, helij ali dušik.
- Instrumenti, ki delujejo v oksidantih, kot je kisik.
- Oprema, zasnovana za delo v mešanih atmosferah.
- Rezalniki, ki delujejo v stabilizatorjih plin-tekočina.
- Naprave, ki delujejo z vodno ali magnetno stabilizacijo. To je najredkejša vrsta rezalnikov, ki jih je skoraj nemogoče najti na prostem trgu.
Ali pa je plazmatron glavni del plazemskega rezanja, odgovoren za neposredno rezanje kovine.
Razstavljen plazemski rezalnik.
Večina inverterskih plazemskih rezalnikov je sestavljena iz:
- šobe;
- elektroda;
- zaščitna kapica;
- šobe;
- cev;
- rezalne glave;
- pisala;
- zaustavitev valja.
Princip delovanja enostavnega polavtomatskega plazemskega rezalnika je naslednji: delovni plin okoli plazemskega gorilnika se segreje na zelo visoke temperature, pri katerih se pojavi plazma, ki prevaja elektriko.
Nato tok, ki teče skozi ioniziran plin, reže kovino z lokalnim taljenjem. Po tem plazemski curek odstrani preostalo staljeno kovino in dobimo čist rez.
Glede na vrsto vpliva na kovino ločimo naslednje vrste plazmatronov:
- Naprave za posredno delovanje.
Ta vrsta plazmatrona ne prenaša toka skozi sebe in je primerna le v enem primeru - za rezanje nekovinskih izdelkov. - Neposredno rezanje s plazmo.
Uporablja se za rezanje kovin z ustvarjanjem plazemskega curka.
Izdelava plazemskega rezalnika z lastnimi rokami
DIY plazemsko rezanje lahko naredite doma. Previsoki stroški profesionalne opreme in omejeno število modelov na trgu silijo obrtnike, da z lastnimi rokami sestavijo plazemski rezalnik iz varilnega pretvornika.
Domači plazemski rezalnik je mogoče izdelati, če imate vse potrebne komponente.
Preden naredite namestitev za plazemsko rezanje, morate pripraviti naslednje komponente:
- Kompresor.
Del je potreben za dovod zraka pod pritiskom. - Plazmatron.
Izdelek se uporablja za direktno rezanje kovine. - Elektrode.
Uporablja se za vžig obloka in ustvarjanje plazme. - Izolator.
Ščiti elektrode pred pregrevanjem pri plazemskem rezanju kovine. - Šoba.
Del, katerega velikost določa zmogljivost celotnega plazemskega rezalnika, sestavljenega z lastnimi rokami iz pretvornika. - Varilni inverter.
Vir enosmernega napajanja za namestitev. Možna zamenjava z varilnim transformatorjem.
Vir napajanja naprave je lahko transformator ali inverter.
Shema delovanja plazemskega rezalnika.
Za transformatorske enosmerne vire so značilne naslednje pomanjkljivosti:
- visoka poraba električne energije;
- velike dimenzije;
- nedostopnost.
Prednosti takega vira energije vključujejo:
- nizka občutljivost na spremembe napetosti;
- več moči;
- visoka zanesljivost.
Inverterji se lahko po potrebi uporabljajo kot napajalnik za plazemski rezalnik:
- izdelati majhen aparat;
- sestavite visokokakovosten plazemski rezalnik z visoko učinkovitostjo in stabilnim oblokom.
Zaradi razpoložljivosti in lahkotnosti inverterskega napajalnika je mogoče doma izdelati plazemske rezalnike na njegovi osnovi. Slabosti pretvornika vključujejo le relativno nizko moč curka. Zaradi tega je debelina kovinskega obdelovanca, ki ga razreže inverterski plazemski rezalnik, resno omejena.
Eden najpomembnejših delov plazemskega rezalnika je ročni rezalnik.
Ta element opreme za rezanje kovin je sestavljen iz naslednjih komponent:
- ročaj z rezi za polaganje žic;
- gumb za zagon plinskega plazemskega gorilnika;
- elektrode;
- pretočni vrtinčni sistem;
- konica, ki ščiti operaterja pred brizgami staljene kovine;
- vzmet, ki zagotavlja zahtevano razdaljo med šobo in kovino;
- šobe za odstranjevanje vodnega kamna in ogljikovih oblog.
Rezanje kovine različnih debelin poteka z menjavo šob v plazemskem gorilniku. V večini izvedb plazmatronov so šobe pritrjene s posebno matico s premerom, ki vam omogoča prehod stožčaste konice in vpenjanje širokega dela elementa.
Za šobo se nahajajo elektrode in izolacija. Da bi lahko po potrebi okrepili oblok, je v zasnovo plazmatrona vključen vrtinčnik zračnega toka.
Plazemski rezalniki "naredi sam" na osnovi inverterskega vira energije so precej mobilni. Zahvaljujoč majhnim dimenzijam se lahko taka oprema uporablja tudi na najbolj nedostopnih mestih.
Načrti
Na internetu je na voljo veliko različnih risb plazemskih rezalnikov. Najlažji način za izdelavo plazemskega rezalnika doma je uporaba DC pretvornika.
Električni tokokrog plazemskega rezalnika.
Najpogostejša tehnična risba rezalnika s plazemskim oblokom vključuje naslednje komponente:
- Elektroda.
Ta element se napaja z napetostjo iz vira energije, da ionizira okoliški plin. Kot elektroda se praviloma uporabljajo ognjevzdržne kovine, ki tvorijo močan oksid. V večini primerov oblikovalci varilnih strojev uporabljajo hafnij, cirkonij ali titan. Najboljša izbira elektrodnega materiala za domačo uporabo je hafnij. - Šoba.
Sestavni del avtomatskega plazemskega varilnega stroja ustvarja curek ioniziranega plina in prepušča zrak za hlajenje elektrode. - Hladilnik.
Element se uporablja za odvajanje toplote iz šobe, saj lahko med delovanjem temperatura plazme doseže 30.000 stopinj Celzija.
Večina vezij strojev za plazemsko rezanje vključuje naslednji algoritem delovanja rezalnika, ki temelji na curku ioniziranega plina:
- Prvi pritisk na gumb za zagon vklopi rele, ki napaja krmilno enoto naprave.
- Drugi rele napaja tok v pretvornik in povezuje električni odzračevalni ventil gorilnika.
- Močan zračni tok vstopi v komoro gorilnika in jo očisti.
- Po določenem času, ki ga nastavijo upori, se aktivira tretji rele in napaja elektrode napeljave.
- Zažene se oscilator, zahvaljujoč kateremu se delovni plin, ki se nahaja med katodo in anodo, ionizira. Na tej stopnji se pojavi pilotni lok.
- Ko se oblok pripelje do kovinskega dela, se med plazemskim gorilnikom in površino vžge oblok, imenovan delovni oblok.
- Izklop toka za vžig obloka s posebnim reed stikalom.
- Izvajanje rezalnih ali varilnih del. V primeru izgube obloka rele reed stikala ponovno vklopi tok in vžge rezervni plazemski curek.
- Ko je delo končano po izklopu obloka, četrti rele zažene kompresor, katerega zrak ohladi šobo in odstrani ostanke zgorele kovine.
Najuspešnejše sheme plazemskega rezalnika so model APR-91.
Kaj potrebujemo?
Risba plazemskega rezalnika.
Za izdelavo plazemskega varilnega stroja morate pridobiti:
- enosmerni vir;
- plazmatron.
Slednje vključuje:
- šoba;
- elektrode;
- izolator;
- kompresor z zmogljivostjo 2-2,5 atmosfere.
Večina sodobnih mojstrov izdeluje plazemsko varjenje, povezano z inverterskim napajalnikom. Plazmatron, zasnovan s temi komponentami za ročno zračno rezanje, deluje na naslednji način: s pritiskom na kontrolni gumb se vžge električni oblok med šobo in elektrodo.
Po končanem delu, po pritisku na gumb za izklop, kompresor dovaja tok zraka in odstranjuje preostalo kovino z elektrod.
Montaža pretvornika
Če tovarniški pretvornik ni na voljo, lahko sestavite domačega.
Pretvorniki za rezalnike na osnovi plinske plazme imajo praviloma naslednje komponente:
- pogonska enota;
- gonilniki stikala za vklop;
- močnostni blok.
Plazemski gorilnik v odseku.
Plazemski rezalniki ali varilna oprema ne morejo brez potrebnih orodij v obliki:
- komplet izvijačev;
- spajkalnik;
- nož;
- kovinske žage;
- navojni pritrdilni elementi;
- bakrene žice;
- PCB;
- sljuda.
Napajalnik za plazemsko rezanje je sestavljen na osnovi feritnega jedra in mora imeti štiri navitja:
- primarni, sestavljen iz 100 obratov žice, debeline 0,3 milimetra;
- prvi sekundar 15 zavojev kabla z debelino 1 milimetra;
- drugi sekundar iz 15 ovojev žice 0,2 mm;
- tretji je sekundarni iz 20 obratov žice 0,3 mm.
Opomba! Da bi zmanjšali negativne posledice napetostnih sunkov v električnem omrežju, je treba navijanje izvesti po celotni širini lesene podlage.
Napajalna enota domačega pretvornika mora biti sestavljena iz posebnega transformatorja. Če želite ustvariti ta element, morate izbrati dve jedri in na njih naviti bakreno žico debeline 0,25 milimetra.
Posebej je treba omeniti hladilni sistem, brez katerega lahko hitro odpove invertersko napajanje plazemskega gorilnika.
Risba tehnologije plazemskega rezanja.
Pri delu z napravo, da bi dosegli najboljše rezultate, morate upoštevati priporočila:
- redno preverjajte pravilno smer curka plinske plazme;
- preverite pravilno izbiro opreme v skladu z debelino kovinskega izdelka;
- spremlja stanje potrošnega materiala plazemskega gorilnika;
- zagotoviti, da se ohrani razdalja med plazemskim curkom in obdelovancem;
- vedno preverite uporabljeno hitrost rezanja, da se izognete žlindri;
- od časa do časa diagnosticirajte stanje delovnega sistema za oskrbo s plinom;
- odpraviti vibracije električnega plazmatrona;
- Vzdržujte čisto in urejeno delovno območje.
Zaključek
Oprema za plazemsko rezanje je nepogrešljivo orodje za natančno rezanje kovinskih izdelkov. Zahvaljujoč premišljeni zasnovi plazemski gorilniki zagotavljajo hitre, enakomerne in kakovostne reze pločevine brez naknadne površinske obdelave.
Večina obrtnikov iz majhnih delavnic raje z lastnimi rokami sestavi mini rezkarje za delo s tanko kovino. Praviloma se lastni plazemski rezalnik po lastnostih in kakovosti dela ne razlikuje od tovarniških modelov.
- 1 Značilnosti oblikovanja
- 2 Zasnova plazemskega rezalnika, nasveti za izdelavo naprave
- 3 Kako deluje plazemski rezalnik?
- 4 Prezračevanje med plazemskim rezanjem
- 5 Domače sheme plazemskega rezalnika
Izdelava plazemskega rezalnika z lastnimi rokami iz pretvornika ni tako težka, kot se zdi na prvi pogled. Preden začnete sami izdelovati napravo, morate pripraviti vse, kar potrebujete:
- plazemski rezalnik (plazemski gorilnik);
- inverterska naprava ali transformator, ki deluje kot vir električnega toka;
- kompresor, s pomočjo katerega se oblikuje zračni curek, ki tvori in hladi tok plazme;
- kabli, cevi, namenjene povezovanju vseh delov naprave.
Pri izbiri vira energije morate upoštevati tok, ki ga ustvari naprava. Pogosto se uporablja inverterski inverter, ki naredi postopek rezanja stabilen in prihrani električno energijo. Pretvornik, za razliko od transformatorja, tehta malo in je majhen, zato je priročen za uporabo. Glavna pomanjkljivost inverterskega plazemskega rezalnika je, da je težko rezati zelo debele obdelovance.
Če želite narediti plazemski rezalnik z lastnimi rokami, lahko uporabite spodnje diagrame. Spodaj boste našli tudi video, ki pojasnjuje postopek sestavljanja opreme. Potrebno je strogo upoštevati diagram, izbrati komponente tako, da se deli naprave prilegajo skupaj.
Značilnosti oblikovanja
Prva stvar, ki jo morate najti, da ustvarite plazemski rezalnik, je vir energije. Iz njega bo električni tok z zahtevanimi parametri stekel v plazemski rezalnik za obdelavo kovin. Običajno je plazemski rezalnik izdelan iz varilnega pretvornika. Uporaba transformatorja lahko povzroči visoko porabo električne energije. Ne smemo pozabiti, da je vsaka transformatorska varilna naprava velika in tehta veliko.
Pomemben sestavni del naprave je plazemski rezalnik. Od tega sta odvisna kakovost reza in učinkovitost njegovega izvajanja.
Kompresor se uporablja za ustvarjanje toka zraka, ki se spremeni v plazemski curek. Električni tok iz inverterja/transformatorja in zračni tok iz kompresorja se dovajata rezalniku prek sklopa kablov in cevi.
Plazemski gorilnik vsebuje naslednje dele:
- luknja za šobo;
- kanal za pretok zraka;
- elektroda;
- hladilni izolator.
Kako narediti plazemski rezalnik iz pretvornika? Za izdelavo naprave za plazemsko rezanje z lastnimi rokami morate izbrati optimalno elektrodo. Običajno se uporabljajo berilijeve, torijeve, cirkonijeve in hafnijeve elektrode. Pri segrevanju se na površini teh materialov tvorijo ognjevarni oksidni filmi, ki preprečujejo destruktivne procese.
Nekateri materiali pri segrevanju sproščajo strupene snovi. To je treba upoštevati pri izbiri elektrode. Berilij sprošča radioaktivne okside. Hlapi torija se združijo s kisikom, da proizvedejo zelo strupene elemente. Najbolj varna je uporaba hafnijeve elektrode.
Naredi sam plazemski rezalnik za kovino ustvari tok skozi luknjo šobe. Ta del naprave določa učinkovitost poteka dela.
Optimalni premer šobe je 15 milimetrov. Šoba je odgovorna za to, kako natančno in učinkovito bo razrezana kovina. Ne pozabite, da se dolga šoba hitro obrabi.
Plazemski rezalnik za kovino iz inverterja, ki ga naredite sami, mora imeti kompresor. Ustvari in dovaja tok kisika v luknjo. Uporaba stisnjenega zraka kot delovnega in hladilnega medija skupaj z invertersko napravo, ki dovaja električni tok 200 A, omogoča učinkovito rezanje jeklenih delov debeline do 50 milimetrov.
Za pripravo plazemskega rezalnika na delovni proces morate priključiti plazemski gorilnik, invertersko napravo in kompresor. Za to se uporabljajo kabli in cevi.
Kako deluje plazemski rezalnik?
Kako narediti plazemski rezalnik za kovine z lastnimi rokami? Da bi to razumeli, morate razumeti, kako ta naprava deluje. Ko je inverterska naprava vklopljena, elektrika teče do elektrode. Zaradi tega se vžge oblok. Temperatura električnega obloka, ki se prižge med delovno elektrodo in kovinskim koncem luknje šobe, je približno 6000-8000 stopinj. Po vžigu obloka zrak pod tlakom vstopi v komoro šobe. Prehaja skozi električno razelektritev. Električni oblok zagotavlja ogrevanje in ionizacijo zračnega toka, ki poteka skozi njega. Zaradi tega se prostornina zraka poveča za 100 ali večkrat. Zrak postane sposoben prepuščati električni tok.
S pomočjo šobe se iz zračnega toka oblikuje plazemski curek. Njegova temperatura hitro narašča in lahko doseže 25.000-35.000 stopinj. Hitrost plazemskega curka, skozi katerega se režejo kovinski obdelovanci, na izhodu iz luknje šobe je približno 2-3 metre na sekundo. Ko se plazemski curek dotakne površine jeklenega obdelovanca, začne električni tok iz elektrodnega elementa teči skozi njo in goreči oblok ugasne. Nov lok, ki zasveti med elektrodnim elementom in obdelovancem, ki ga režemo, imenujemo rezanje.
Posebnost plazemskega rezanja je, da se material, ki ga režemo, tali samo v območju, kjer nanj deluje plazemski curek. Glede na to je treba zagotoviti, da se območje izpostavljenosti plazmi nahaja v osrednjem delu elektrode. Če ne upoštevate te zahteve, lahko naletite na motnje v pretoku plazme in zraka. Posledično se zmanjša učinkovitost rezanja. Za zagotovitev skladnosti se zrak dovaja tangencialno na šobo.
Ne dovolite tvorbe dveh plazemskih tokov namesto enega. Če ne upoštevate načinov in pravil tehnološkega procesa, lahko poškodujete invertersko napravo.
Zelo pomembna značilnost plazemskega rezanja je hitrost zračnega toka. Ne bi smelo biti zelo visoko. Najboljše razmerje med kakovostjo reza in hitrostjo izvedbe je zagotovljeno pri hitrosti pretoka zraka 800 metrov na sekundo. Tok, ki prihaja iz pretvornika, ne sme presegati 250 amperov. Pri rezanju kovine v tem načinu je treba upoštevati, da bo pretok zraka, ki se uporablja za oblikovanje plazemskega toka, precej velik.
Naprave za plazemsko rezanje ni težko narediti z lastnimi rokami. Morate se seznaniti s teorijo, si ogledati videoposnetke in izbrati pravilne komponente naprave. Prednost inverterskega plazemskega rezalnika je, da se lahko uporablja ne samo za rezanje, ampak tudi za varjenje.
Če nimate inverterja, lahko naredite plazemski rezalnik iz varilnega stroja, t.j. transformator. Vendar bo v tem primeru naprava imela precej velike dimenzije. Pomanjkljivost plazemskega rezalnika za kovino, ki je izdelan iz transformatorja, je, da ni zelo mobilen. Zaradi tega ga je težko premikati z enega mesta na drugega. To ni preveč kritično, če z napravo redko delate. Če pa morate pogosto rezati kovinske obdelovance, se prepričajte, da začnete ustvarjati plazemski rezalnik iz pretvornika z lastnimi rokami.
Prezračevanje za plazemsko rezanje
Za plazemsko rezanje je potrebno prezračevanje. Pri rezanju kovine z napravo nastajajo dim in prašni delci. Odstraniti jih je treba iz prostora, v katerem se izvaja delo. V ta namen se uporabljajo prezračevalni sistemi, ki omogočajo rešitev tega problema.
Če se plazemsko rezanje izvaja ročno, se uporabljajo nagnjena dvigala. Zagotavljajo sesanje prašnih delcev. Ne smemo pozabiti, da spodnji del takšne naprave ne sme biti višji od petintrideset centimetrov nad območjem reza.
Pri rezanju velikih kovinskih listov se uporabljajo posebne sesalne naprave. Mize s škatlo se pogosto uporabljajo tudi za prezračevanje. Škatla služi kot nekakšen sprejemnik različnih delcev, ki nastanejo med delovnim procesom. Glavna zahteva za takšno mizo je, da pokrije njeno površino za osemdeset odstotkov z listi, ki se obdelujejo. To omogoča zagotavljanje želene hitrosti pretoka zraka, vsesavanje prašnih delcev in zadimljenih elementov.
Prezračevanje za plazemsko rezanje velja za učinkovito, če je hitrost pretoka zraka 1,3 m/s (ogljikovo jeklo, titanove zlitine) ali 1,8 m/s (aluminijeve zlitine, visokolegirano jeklo).
Če se odločite za izdelavo lastnega plazemskega rezalnika, natančno preučite zgornja priporočila. Tako lahko naredite napravo, ki bo pravilno delovala in imela dolgo življenjsko dobo. Če imate inverterski stroj, ga uporabite kot vir električne energije in ne kot varilni transformator. Majhne skupne dimenzije naprave so pomembna prednost.
Diagrami domačega plazemskega rezalnika
Plazemsko rezanje je dokaj priljubljena operacija, zlasti ko gre za rezanje debelih kovinskih delov ali obdelovancev. Postopek poteka hitro, robovi kovine ostanejo gladki. Toda takšna naprava ni poceni. Zato mnogi obrtniki izdelujejo plazemski rezalnik zase z lastnimi rokami iz različnih vrst opreme in jih združujejo v eno zasnovo. Njihov povezovalni diagram je preprost, glavna stvar je izbrati prave naprave glede na zahtevane tehnične lastnosti.
Plazemsko rezanje temelji na ioniziranem plinu, ki z veliko hitrostjo leti iz šobe gorilnika. Ta plin je ista plazma. Kaj ona počne.
- V bistvu je ta ioniziran medij odličen prevodnik električnega toka, ki teče od elektrode do kovinskega obdelovanca.
- Plazma segreje kovino na želeno temperaturo.
- Odpihne staljeno kovino in sprosti prostor za rezanje.
To pomeni, da za ustvarjanje plazme potrebujete plin in vir električne energije. In ti dve komponenti se morata združiti na enem mestu. Zato je oprema za plazemsko rezanje sestavljena iz plinske jeklenke, močnega vira električne energije in rezalnika, v katerem je nameščena elektroda.
Zasnova rezalnika je narejena tako, da plin prehaja okoli elektrode in pri segrevanju iz elektrode uhaja skozi majhno luknjo. Majhen premer luknje in tlak plina ustvarjata potrebno hitrost za plazmo. Ko izdelujete domače plazemsko rezanje, morate samo kupiti že pripravljen rezalnik in ne razmišljati o njegovem ustvarjanju. Ker je v njem vse že premišljeno, poleg tega je tovarniška različica zagotovilo varnosti.
Kar zadeva plin, so vse možnosti že dolgo opuščene, ostal je stisnjen zrak. Danes ga lahko dobite zelo preprosto - kupite in namestite kompresor.
Obstajajo določeni pogoji, ki zagotavljajo kakovost plazemskega rezanja.
- Jakost toka na elektrodi ne sme biti manjša od 250 A.
- Stisnjen zrak mora biti doveden v rezilo s hitrostjo znotraj 800 m/s.
Kako narediti plazemski rezalnik z lastnimi rokami
Osnove plazemskega rezanja so jasne, jasna je tudi zasnova plazemskega rezalnika in lahko ga začnete sestavljati. Mimogrede, za to ne potrebujete posebnih risb.
Kaj bo torej potrebno.
- Moramo najti vir električne energije. Najenostavnejša možnost je varilni transformator ali pretvornik. Iz več razlogov je pretvornik boljši. Na primer, ima stabilno trenutno vrednost, brez padcev. Je bolj ekonomičen glede porabe energije. Pozorni boste morali biti na tok, ki ga proizvaja varilni aparat. Njegova vrednost ne sme biti manjša od 250 amperov.
- Vir stisnjenega zraka. Kompresor tukaj ostane nespremenjen. Toda katerega? Glavni parameter je zračni tlak. Morali boste biti pozorni nanj. 2,0-2,5 atm. - vse bo v redu.
- Rezalnik lahko kupite v trgovini. In to bo idealna rešitev. Če imate rezalnik za varjenje z argonom, ga lahko predelate za plazemsko rezanje. Za to boste morali narediti nastavek iz bakra v obliki šobe, ki se vstavi v argonski varilni rezalnik.
- Komplet cevi in kablov za povezavo vseh delov domačega plazemskega rezalnika. Ponovno lahko komplet kupite v trgovini kot en povezovalni element.
Tukaj so štirje elementi, s katerimi je sestavljen domač plazemski rezalnik.
Pomožni elementi in materiali
Na kaj morate biti še pozorni pri sestavljanju stroja za plazemsko rezanje z lastnimi rokami? Kot je navedeno zgoraj, je glavna značilnost plazemskega rezalnika premer njegove luknje. Kakšna naj bo velikost, da bo zagotovljena največja kakovost rezanja? Strokovnjaki menijo, da je premer 30 mm optimalna velikost. Zato morate pri nakupu rezkarja v trgovini biti pozorni na to, ali ima šobo s takšno luknjo.
Poleg tega je treba izbrati šobo s pomembno dolžino. Prav ta velikost omogoča, da curek stisnjenega zraka pridobi zahtevano hitrost. Rezultat je čist kovinski rez, sam postopek rezanja pa je hiter in enostaven. Vendar ne bi smeli kupiti zelo dolge šobe. Takšna naprava se hitro zruši pod vplivom visokih temperatur.
Kar zadeva izbiro elektrode za plazemski rezalnik, morate biti pozorni na zlitino, iz katere je izdelana. Na primer, če zlitina vsebuje berilij, potem je radioaktivna snov. Dolgotrajno delo s takimi elektrodami ni priporočljivo. Če zlitina vsebuje torij, pri visokih temperaturah sprošča strupene snovi. Idealna elektroda za plazemsko rezanje, katere zlitina vsebuje hafnij.
Preverjanje plazemskega rezalnika
Torej, cevi povezujejo rezalnik in kompresor, rezalnik kablov in inverter. Zdaj morate preveriti, ali sestavljena struktura deluje. Vse enote so vklopljene, na rezalniku je pritisnjen gumb za dovod elektrike na elektrodo. V tem primeru nastane lok s temperaturo 6000-8000C. Zdrsne med kovino elektrode in šobo.
Po tem začne stisnjen zrak teči v rezalnik. Ko prehaja skozi šobo in se segreje z električnim oblokom, se močno razširi desetkrat in hkrati pridobi prevodne lastnosti. To pomeni, da se izkaže za ioniziran plin.
Prehaja skozi zoženo šobo, pri tem pa doseže hitrost 2-3 m/s. Toda temperatura plazme se dvigne na 25000-30000C. Najpomembneje je, da oblok, s pomočjo katerega se je stisnjen zrak segrel in spremenil v plazmo, ugasne takoj, ko začne plazma delovati na kovinski obdelovanec, pripravljen za rezanje. Toda takoj se vklopi drugi, tako imenovani delovni lok, ki deluje lokalno na kovino. Točno v območju reza. Zato se kovina reže samo v tem območju.
Če ste pri preverjanju delovanja plazemskega rezalnika lahko rezali kovino z debelino najmanj 20 mm, so bili vsi elementi nove zasnove, sestavljeni z lastnimi rokami, pravilno izbrani. Upoštevati je treba, da plazemski rezalnik ne more rezati obdelovancev z debelino več kot 20 mm iz pretvornika. Enostavno nima dovolj moči. Za rezanje debelejše kovine boste morali uporabiti transformator.
Pozor! Vsa dela v zvezi z uporabo plazemskega rezanja je treba izvajati v zaščitni obleki in rokavicah.
Obstaja veliko točk, ki nujno vplivajo na delovanje enote.
- Ni potrebe po nakupu na primer velikega kompresorja. Toda 2-2,5 atmosfere morda ne bo dovolj za veliko dela. Izhod je namestitev sprejemnika na kompresor. Deluje kot akumulator, ki akumulira tlak v stisnjenem zraku. V ta namen lahko uporabite na primer vijake zavornih sistemov težkih vozil. Možnost je pravzaprav preprosta. Prostornina jeklenke je velika in bi morala zadostovati za daljše časovno obdobje.
- Da bi bil zračni tlak stabilen in enakomeren, je treba na izhodu sprejemnika namestiti reduktor.
- Seveda je optimalna rešitev nakup kompresorja skupaj s sprejemnikom. Stane več kot običajno, če pa se ta enota uporablja za druge stvari, na primer za barvanje, lahko povečate njeno funkcionalnost in s tem pokrijete stroške.
- Če želite narediti mobilno različico stroja, lahko naredite majhen voziček. Navsezadnje so vsi elementi plazemskega rezalnika majhne naprave. Seveda boste morali pozabiti na mobilnost, če je stroj izdelan na osnovi varilnega transformatorja. Prevelik in težak je.
- Če ne morete kupiti že pripravljenega kompleta cevi in kablov, ga lahko naredite sami. Varilni kabel in visokotlačno cev morate združiti v en tulec in ju položiti v en plašč. Na primer v običajno cev večjega premera. Tako izdelana garnitura enostavno ne bo v napoto, kar je zelo pomembno pri rezanju kovin.
Izdelava lastnega plazemskega rezalnika sploh ni težka. Seveda boste morali pridobiti potrebne informacije in jih preučiti, vsekakor pa je priporočljivo, da si ogledate video o usposabljanju. In po tem pravilno izberite vse elemente natančno na zahtevane parametre. Mimogrede, sestavljeni plazemski rezalnik na osnovi serijskega pretvornika omogoča ne samo plazemsko rezanje kovin, temveč tudi plazemsko varjenje, kar povečuje funkcionalnost enote.
Sestavljanje plazemskega rezalnika z lastnimi rokami iz pretvornika je razmeroma preprosto.
Plazemski rezalnik se lahko uporablja ne samo za rezanje različnih delov, ampak tudi za varjenje.
Pred sestavljanjem domačega plazemskega rezalnika z lastnimi rokami morate vnaprej pripraviti nekatere komponente, vključene v zasnovo plazemskega rezalnika. Zasnova plazemskega rezalnika vključuje naslednje elemente:
- plazemski rezalnik;
- vir energije, ki je lahko pretvornik ali transformator;
- kompresorska naprava za dovajanje zračnega toka in tvorjenje plazemskega toka;
- kabelske cevi za sestavljanje vseh komponent v en sam kompleks.
Domači plazemski rezalnik se lahko uporablja za izvajanje različnih tehničnih operacij ne samo v proizvodnji, ampak tudi doma.
Doma se te naprave lahko uporabljajo za obdelavo kovinskih izdelkov, če je potrebno tanko in natančno rezanje.
Industrija potrošnikom ponuja naprave, ki se lahko uporabljajo za varjenje kovin v okolju zaščitnega plina. Za zaščito pri varjenju se uporablja inertni plin argon.
Pri sestavljanju domače naprave je treba posebno pozornost nameniti moči toka. Vrednost tega parametra je odvisna od uporabljenega vira energije.
Kot vir električnega toka je najbolje uporabiti pretvornik. Ta naprava zagotavlja stabilno delovanje stroja za plazemsko rezanje. Poleg tega uporaba pretvornika omogoča bolj ekonomično porabo energije kot pri uporabi transformatorja kot vira energije.
Pomanjkljivost uporabe inverterskega vira energije pri zasnovi plazemskega rezalnika je majhna debelina obdelovancev, ki jih je mogoče obdelati s takšno napravo.
Prednosti plazemskega rezalnika, ki temelji na uporabi inverterja, so relativno majhna teža naprave in majhna poraba električne energije. Poleg tega je učinkovitost naprave, ki temelji na inverterskem napajalniku, za 10% večja kot pri napravi s transformatorsko enoto, kar vpliva na kakovost delovanja.
Pri sestavljanju naprave je treba paziti na natančnost in kakovost sestave v skladu z zasnovo ter integracijo elementov v sistem.
Pri sestavljanju naprave v strukturo morate uporabiti šobo zadostne dolžine, ki ne sme biti predolga, sicer jo bo treba pogosto zamenjati.
Izbira strukturnih elementov za montažo napeljave
Pri izdelavi naprave z lastnimi rokami morate izbrati prave komponente.
Napajanje za opremo. Kot ta element se uporablja pretvornik - to je naprava, ki napaja napetost z vnaprej določenimi značilnostmi za delovanje opreme. Poleg pretvornika lahko uporabite transformator. Če se kot napajalnik uporablja transformator, je treba pri načrtovanju opreme upoštevati veliko težo varilnega transformatorja. Poleg tega je treba zapomniti, da pri uporabi transformatorja naprava porabi veliko električne energije.
Za sestavljanje orodja morate pripraviti plazemski rezalnik, ki je glavni element naprave, ki zagotavlja izvedbo delovnih operacij. Prav tako boste morali kupiti napravo za vbrizgavanje zraka - kompresor in paket kabelske cevi.
Uporaba inverterskega napajalnika je bolj donosna, saj je ta naprava bolj ekonomična in njeni stroški so veliko nižji. Naprava, katere delovanje temelji na uporabi inverterskega napajanja, je lažja za uporabo. Ta naprava se lahko uporablja pri opravljanju dela doma in v majhnih tovarnah. Pri uporabi tovrstnega napajanja je dosežena stabilnost napetosti, kar omogoča kakovostno delo na težko dostopnih mestih, kjer je uporaba transformatorskih naprav nemogoča.
Plazemski gorilnik je glavni element rezalnika. Zasnova te naprave je sestavljena iz šobe, kanala za pretok zraka, ki zagotavlja rezanje kovinskih obdelovancev, elektrode in izolatorja, ki hkrati igra vlogo hladilnika.
Sklop plazemskega rezalnika
Za sestavljanje plazemskega gorilnika morate izbrati ustrezno elektrodo. Najpogosteje uporabljene elektrode so izdelane iz torija, berilija, cirkonija ali hafnija. Takšni materiali veljajo za optimalne za rezanje kovine s tokom zraka in plamena. Med delovanjem naprave se na površini materiala elektrode tvorijo ognjevarni oksidi, ki preprečujejo uničenje materiala elektrode. Pri izbiri vrste elektrode je treba upoštevati, da so nekateri materiali, uporabljeni za izdelavo telesa elektrode, nevarni za delavca. Na primer, berilij v elektrodi med delovanjem povzroči nastanek radioaktivnih oksidov, uporaba torija pa povzroči nastanek strupenih spojin s kisikom. Najboljši material je hafnij, ki je popolnoma varen za delavca, ki opravlja delo.
Med postopkom montaže je treba posebno pozornost posvetiti šobi, ki ustvarja curek za rezanje. Kakovost delovnega curka je odvisna od tehničnih lastnosti tega elementa. Optimalno je uporabiti napravo s premerom 3 cm, dolžina pa mora biti zadostna, da ima rez čeden in kakovosten videz. Če je šoba predolga, se lahko med delovanjem hitro uniči.
Za dovod zraka se v zasnovi plazemskega rezalnika uporablja kompresor. Posebnost delovanja rezalnika je uporaba plinov za zaščito in tvorbo plazme med delovanjem opreme. Delo rezanja kovine poteka pri toku 200 A. Pri delovanju naprave se uporablja stisnjen zrak, ki je potreben za hlajenje delovne opreme in tvorjenje plazemskega curka. Uporaba te zasnove med delovanjem omogoča rezanje kovinskih obdelovancev z debelino kovine do 50 mm.
Za povezavo vseh elementov inštalacije se uporablja paket kabel-cev. Pri montaži inštalacije je treba upoštevati določen vrstni red dela. Najprej je pretvornik povezan z elektrodo s pomočjo kabla za napajanje z napetostjo. Cev se uporablja za dovod toka stisnjenega zraka iz kompresorske enote v plazemski gorilnik, kjer nastane plazemski curek.
Načelo delovanja rezalnika
Ko je naprava za rezanje kovine sestavljena, je potrebno preveriti njeno delovanje. Ob zagonu pretvornik dovaja visokofrekvenčni električni tok v plazmatron. Po nanosu napetosti na elektrodo nastane električni oblok, njegova temperatura v trenutku nastanka se giblje v območju od 6 do 8 tisoč stopinj Celzija. Med elektrodo in konico šobe nastane oblok. Nato se dovaja tok stisnjenega zraka, ki se pri prehodu skozi električni oblok segreje in stokrat poveča prostornino, medtem ko se tok ionizira in pridobi prevodne lastnosti.
S pomočjo šobe se oblikuje ozek plazemski tok. Hitrost toka plazme je 2-3 metre na sekundo. V trenutku izteka plazemskega curka se njegova temperatura znatno poveča in doseže 25-30 tisoč stopinj. Na izhodu iz šobe nastane tok visokotemperaturne plazme, ki se uporablja za izvedbo postopka rezanja. V trenutku stika plazemskega curka s kovino obdelovanca začetni oblok ugasne in se vžge rezalni oblok, s pomočjo katerega se obdelovanec obdeluje. Taljenje kovine se pojavi lokalno, na mestu izpostavljenosti toku plazme.