Načelo delovanja plazemskega rezalnika. Nasveti za izdelavo plazemskega rezalnika iz pretvornika z lastnimi rokami Plazemsko rezanje naredite sami

Pločevina se praviloma reže s plazmo v velikih proizvodnih obratih in to pri izdelavi delov zapletenih konfiguracij. Industrijski stroji režejo vse kovine: jeklo, baker, medenino, aluminij, supertrde zlitine. Omeniti velja, da je povsem mogoče izdelati plazemski rezalnik sami, čeprav bodo zmogljivosti naprave v tem primeru nekoliko omejene. V obsežni proizvodnji domači ročni plazemski rezalnik ni primeren, vendar bo mogoče izrezati dele v vaši delavnici, delavnici ali garaži. Praktično ni nobenih omejitev glede konfiguracije in trdote obdelovancev, ki se obdelujejo. Vendar se nanašajo na hitrost rezanja, velikost pločevine in debelino kovine.

Opis domačega plazemskega rezalnika iz pretvornika

DIY plazemski rezalnik Lažje je narediti z uporabo inverterskega varilnega stroja kot osnove. Takšna enota bo enostavna zasnova, funkcionalna, z dostopnimi glavnimi komponentami in deli. Če nekateri deli niso naprodaj, jih lahko izdelate tudi sami v delavnici s srednje zahtevno opremo.

Domača naprava ni opremljena s CNC, kar je njena pomanjkljivost in prednost hkrati. Pomanjkljivost ročnega krmiljenja je nezmožnost izdelave dveh popolnoma enakih delov: majhne serije delov se na nek način razlikujejo. Prednost je, da vam ni treba kupiti dragega CNC stroja. Za mobilni plazemski rezalnik CNC ni potreben, saj ga naloge, ki se na njem izvajajo, ne zahtevajo.

Glavne komponente domače enote:

• plazmatron;
• oscilator;
• enosmerni vir;
• kompresor ali jeklenka s stisnjenim plinom;
• napajalni kabli;
• priključne cevi.

Torej v zasnovi ni zapletenih elementov. Vendar morajo vsi elementi imeti določene lastnosti.

Plazemsko rezanje zahteva, da je amperaža vsaj enaka amperaži srednje močnega varilca. Nastane tok takšne jakosti navaden varilni transformator in inverterski stroj. V prvem primeru se struktura izkaže za pogojno mobilno: zaradi velike teže in dimenzij transformatorja je njegovo gibanje težko. Skupaj s plinsko jeklenko ali kompresorjem postane sistem okoren.

Transformatorji imajo nizko učinkovitost, kar ima za posledico povečano porabo energije pri rezanju kovine.

Vezje z inverterjem je nekoliko enostavnejše in priročnejše ter še bolj donosno v smislu porabe energije. Varilni inverter bo proizvedel precej kompakten rezalnik, ki bo rezal kovino do debeline 30 mm. Industrijski obrati režejo pločevino enake debeline. Plazemski rezalnik na transformatorju lahko reže tudi debelejše obdelovance, čeprav to ni potrebno tako pogosto.

Prednosti plazemskega rezanja so vidne prav na tankih in ultratankih ploščah.

• Gladki robovi.
• Natančnost linije.
• Brez kovinskih brizganj.
• Odsotnost pregretih con v bližini interakcije med lokom in kovino.

Domači rezalnik je sestavljen na osnovi inverterskega varilnega stroja katere koli vrste. Ni pomembno, koliko je načinov delovanja, potrebujete le enosmerni tok nad 30 A.

Plazemski gorilnik

Drugi najpomembnejši element je plazmatron. Plazemski rezalnik je sestavljen iz glavne in dodatne elektrode, prva je izdelana iz ognjevzdržne kovine, druga pa je šoba, običajno bakrena. Glavna elektroda služi kot katoda, šoba pa kot anoda, med delovanjem pa je to tokovno prevodni del, ki se obdeluje.

Če upoštevamo plazmatron neposredno delovanje, oblok nastane med obdelovancem in rezalnikom. Indirektni plazemski gorilniki, rezani s plazemskim curkom. Inverterska naprava je zasnovana za neposredno delovanje.

Elektroda in šoba sta potrošni material in se zamenjata, ko se obrabita. Poleg njiju ima ohišje še izolator, ki ločuje katodno in anodno enoto, tam pa je tudi komora, kjer se dovedeni plin vrtinči. V šobi, stožčasti ali polkrogli, naredi se tanka luknja, skozi katero uhaja plin, segret na 3000-5000°C.

Plin vstopi v komoro iz jeklenke ali pa se dovaja iz kompresorja po cevi, ki je združena z napajalnimi kabli in tvori paket cevi in ​​kablov. Elementi so povezani v izolacijski tulec ali povezani s snopom. Plin vstopi v komoro skozi ravno cev, ki se nahaja na vrhu ali ob strani vrtinčne komore, kar zagotavlja gibanje delovnega medija samo v eno smer.

Načelo delovanja plazemskega gorilnika

Plin, ki vstopa pod pritiskom v prostor med šobo in elektrodo, prehaja v delovno luknjo in se nato sprosti v ozračje. Ko je oscilator vklopljen - naprava, ki ustvarja impulzni visokofrekvenčni tok - se med elektrodama pojavi predhodni lok in segreje plin v omejenem prostoru zgorevalne komore. Ker je temperatura segrevanja zelo visoka, se plin spremeni v plazmo. V tem agregatnem stanju so skoraj vsi atomi ionizirani, to je električno nabiti. Tlak v komori močno naraste in plin izteče v vročem toku.

Ko se pripelje do dela plazmatrona, se pojavi drugi, močnejši oblok. Če je tok oscilatorja 30-60 A, nastane delovni oblok pri sili 180-200 A. Dodatno segreje plin, ki se pod vplivom električne energije pospeši do 1500 m/s. Kombinirani učinek visokotemperaturne plazme in hitrosti gibanja razreže kovino po najtanjši liniji. Debelina reza je določena z lastnostmi šobe.

Indirektni plazemski gorilnik deluje drugače. Vlogo glavne anode v njem igra šoba. Namesto obloka iz rezalnika bruha plazemski curek, ki reže neprevodne materiale. Domača oprema te vrste deluje izjemno redko. Zaradi zapletenosti zasnove plazemskega gorilnika in finih nastavitev ga je skoraj nemogoče izdelati v obrtniških pogojih, čeprav risb ni težko najti. Deluje pri visokih temperaturah in pritiska in postane nevarno, če se izvaja nepravilno!

Oscilator

Če nimate časa za sestavljanje električnih vezij in iskanje delov, vzemite tovarniško izdelane oscilatorje, na primer VSD-02. Značilnosti teh naprav so najbolj primerne za delo z pretvornikom. Oscilator je povezan z napajalnim krogom plazmatrona zaporedno ali vzporedno, odvisno od tega, kaj narekujejo navodila za določeno napravo.

Delovni plin

Preden začnete izdelovati plazemski rezalnik, razmislite o obsegu njegove uporabe. Če morate delati izključno z železnimi kovinami, lahko to storite samo z enim kompresorjem. Baker, medenina in titan potrebujejo dušik, aluminij pa se reže v mešanici dušika in vodika. Visokolegirana jekla režemo v atmosferi argona, pri čemer je stroj namenjen tudi za stisnjen plin.

Prevoz naprave

Zaradi zapletenosti zasnove naprave in številnih komponent, ki jo sestavljajo, je stroj za plazemsko rezanje težko postaviti v škatlo ali prenosni kovček. Za premikanje blaga je priporočljiva uporaba skladiščnega vozička. Voziček bo kompaktno sprejel:

• pretvornik;
• kompresor ali valji;
• skupina kablov in cevi.

V okviru delavnice ali delavnice s premikanjem ne bo težav. Ko je treba napravo prepeljati na katero koli lokacijo, jo naložimo v prikolico osebnega avtomobila.

Plazemsko rezanje se pogosto uporablja v različnih panogah: strojegradnja, ladjedelništvo, oglaševanje, komunalne storitve, kovinske konstrukcije in druge industrije. Poleg tega je lahko plazemski rezalnik uporaben tudi v zasebni delavnici. Navsezadnje lahko z njim hitro in učinkovito režete kateri koli prevodni material, pa tudi nekatere neprevodne materiale - plastiko, kamen in les. Enostavno, hitro in udobno lahko s tehnologijo plazemskega rezanja razrežete cevi, pločevino, oblikujete ali izdelate del. Rez se izvede z uporabo visokotemperaturnega plazemskega obloka, ki za ustvarjanje zahteva le vir energije, gorilnik in zrak. Da bi bilo delo s plazemskim rezalnikom enostavno in da bi bil rez lep in gladek, ne škodi, če se naučite principa delovanja plazemskega rezalnika, ki vam bo dal osnovno razumevanje, kako lahko nadzorujete proces rezanja.

Naprava, imenovana "plazemski rezalnik", je sestavljena iz več elementov: napajanje, plazemski rezalnik/plazemski gorilnik, kompresor in paket kabelske cevi.

Napajalnik za plazemski rezalnik dovaja določen tok v plazmatron. Lahko je transformator ali pretvornik.

Transformatorji So težji, porabijo več energije, a so manj občutljivi na spremembe napetosti, z njimi pa lahko režemo obdelovance večjih debelin.

Razsmerniki lažji, cenejši, energijsko varčnejši, hkrati pa omogočajo razrez obdelovancev manjših debelin. Zato se uporabljajo v majhnih industrijah in zasebnih delavnicah. Poleg tega je učinkovitost inverterskih plazemskih rezalnikov za 30% večja kot pri transformatorskih, njihov oblok pa gori bolj stabilno. Uporabni so tudi za delo na težko dostopnih mestih.

Plazemski gorilnik ali kakorkoli že to imenujejo "plazemski rezalnik" je glavni element plazemskega rezalnika. V nekaterih virih lahko najdete omembo plazemskega gorilnika v takem kontekstu, da bi kdo pomislil, da sta "plazemski gorilnik" in "plazemski rezalnik" enaka pojma. Pravzaprav to ni tako: plazemski gorilnik je neposredno rezalnik, s katerim se reže obdelovanec.

Glavni elementi plazemskega rezalnika/plazemskega gorilnika so šoba, elektroda, hladilnik/izolator med njimi je kanal za dovod stisnjenega zraka.

Diagram plazemskega rezalnika jasno prikazuje lokacijo vseh elementov plazemskega rezalnika.

V ohišju plazemskega gorilnika je elektroda, ki služi za vzbujanje električnega obloka. Lahko je iz hafnija, cirkonija, berilija ali torija. Te kovine so primerne za rezanje z zračno plazmo, ker se med delovanjem na njihovi površini tvorijo ognjevarni oksidi, ki preprečujejo uničenje elektrode. Vendar se ne uporabljajo vse te kovine, ker so lahko oksidi nekaterih izmed njih škodljivi za zdravje operaterja. Na primer, torijev oksid je strupen, berilijev oksid pa radioaktiven. Zato je najpogostejša kovina za izdelavo plazmatronskih elektrod hafnij. Manj pogosto druge kovine.

Šoba za plazemski gorilnik stisne in tvori plazemski curek, ki uhaja iz izhodnega kanala in reže obdelovanec. Zmogljivosti in značilnosti plazemskega rezalnika ter tehnologija dela z njim so odvisne od velikosti šobe. Odvisnost je naslednja: premer šobe določa, koliko zraka lahko preide skozi njo v časovni enoti, širina reza, hitrost hlajenja in hitrost delovanja plazemskega gorilnika pa so odvisni od prostornine zraka. . Najpogosteje ima šoba plazemskega gorilnika premer 3 mm. Pomemben parameter je tudi dolžina šobe: daljša kot je šoba, bolj natančen in boljši je rez. Toda pri tem morate biti bolj previdni. Predolga šoba se hitreje pokvari.

Kompresor za plazemski rezalnik je potreben dovod zraka. Tehnologija plazemskega rezanja vključuje uporabo plinov: plazemskih in zaščitnih. Stroji za rezanje s plazmo, zasnovani za tokove do 200 A, uporabljajo samo stisnjen zrak, tako za ustvarjanje plazme kot za hlajenje. Ta stroj zadostuje za rezanje obdelovancev debeline 50 mm. Industrijski stroj za plazemsko rezanje uporablja druge pline - helij, argon, kisik, vodik, dušik, pa tudi njihove mešanice.

Paket kabelske cevi povezuje vir energije, kompresor in plazmatron. Električni kabel napaja tok iz transformatorja ali inverterja za sprožitev električnega obloka, cev pa prenaša stisnjen zrak, ki je potreben za nastanek plazme v plazemskem gorilniku. V nadaljevanju bomo podrobneje opisali, kaj točno se dogaja v plazmatronu.

Takoj, ko pritisnete gumb za vžig, začne vir energije (transformator ali pretvornik) dovajati visokofrekvenčne tokove v plazmatron. Posledično se v plazemskem gorilniku pojavi pilotni električni oblok, katerega temperatura je 6000 - 8000 °C. Pilotni lok zasveti med elektrodo in konico šobe, ker je težko ustvariti oblok med elektrodo in obdelovancem, ki se takoj obdeluje. Steber pilotnega loka zapolni celoten kanal.

Ko pride do pilotnega obloka, začne stisnjen zrak teči v komoro. Izloči se iz cevi, gre skozi električni oblok, zaradi česar se segreje in poveča prostornino za 50 - 100 krat. Poleg tega je zrak ioniziran in preneha biti dielektrik ter pridobi prevodne lastnosti.

Šoba plazemskega gorilnika, zožena do dna, stisne zrak, iz njega tvori tok, ki uhaja iz šobe s hitrostjo 2 - 3 m/s. Temperatura zraka v tem trenutku lahko doseže 25.000 - 30.000 °C. To je ta visokotemperaturni ioniziran zrak, ki je v tem primeru plazma. Njegova električna prevodnost je približno enaka električni prevodnosti kovine, ki jo obdelujemo.

V trenutku, ko plazma uide iz šobe in pride v stik s površino kovine, ki se obdeluje, rezalni oblok se vžge, in pilotni lok ugasne. Rezalni/delovni oblok segreje obdelovanec, ki se obdeluje na mestu rezanja - lokalno. Kovina se topi, pojavi se rez. Na površini kovine, ki jo režemo, se pojavijo delci ravno staljene kovine, ki jih odpihne tok zraka, ki uhaja iz šobe. To je najpreprostejša tehnologija plazemskega rezanja kovin.

Katodna točka Plazemski lok mora biti nameščen strogo v središču elektrode/katode. Za zagotovitev tega se uporablja tako imenovani vrtinčni ali tangencialni dovod stisnjenega zraka. Če je vrtinčni dovod moten, se katodna pega premakne glede na sredino elektrode skupaj s plazemskim oblokom. To lahko povzroči neprijetne posledice: plazemski lok bo gorel nestabilno, lahko nastaneta dva loka hkrati, v najslabšem primeru pa lahko plazemski gorilnik odpove.

Če povečate pretok zraka, se bo povečala hitrost pretoka plazme, povečala pa se bo tudi hitrost rezanja. Če povečate premer šobe, se bo hitrost zmanjšala in širina reza povečala. Hitrost toka plazme je približno 800 m/s pri toku 250 A.

Pomemben parameter je tudi hitrost rezanja. Večji kot je, tanjši je rez. Če je hitrost nizka, se širina reza poveča. Če se tok poveča, se zgodi isto - poveča se širina reza. Vse te podrobnosti so neposredno povezane s tehnologijo dela s plazemskim rezalnikom.

Parametri plazemskega rezalnika

Vse stroje za plazemsko rezanje lahko razdelimo v dve kategoriji: ročne plazemske rezalne stroje in strojne rezalne stroje.

Ročni plazemski rezalniki se uporabljajo v vsakdanjem življenju, v majhnih industrijah in v zasebnih delavnicah za izdelavo in obdelavo delov. Njihova glavna značilnost je, da plazemski gorilnik drži v rokah operaterja, vodi rezalnik vzdolž linije prihodnjega reza in ga drži v teži. Posledično je rez enakomeren, vendar ne popoln. In produktivnost takšne tehnologije je nizka. Da je rez bolj enakomeren, brez povesanja in lusk, se za vodenje plazemskega gorilnika uporablja poseben prislon, ki je nameščen na šobi. Omejevalnik se pritisne na površino obdelovanca in ostane le še vodenje rezkarja, ne da bi skrbeli, ali je ohranjena zahtevana razdalja med obdelovancem in šobo.

Za ročni plazemski rezalnik je cena odvisna od njegovih značilnosti: največjega toka, debeline obdelovanca, ki se obdeluje, in vsestranskosti. Na primer, obstajajo modeli, ki se lahko uporabljajo ne samo za rezanje kovin, ampak tudi za varjenje. Lahko jih ločimo po oznakah:

• CUT - rezanje;
• TIG - argonsko obločno varjenje;
• MMA - obločno varjenje s paličasto elektrodo.

Na primer, plazemski rezalnik FoxWeld Plasma 43 Multi združuje vse naštete funkcije. Njegov strošek je 530 - 550 USD. Značilnosti, povezane s plazemskim rezanjem: jakost toka - 60 A, debelina obdelovanca - do 11 mm.

Mimogrede, trenutna moč in debelina obdelovanca sta glavna parametra, po katerih se izbere plazemski rezalnik. In so med seboj povezani.

Višji kot je tok, močnejši je plazemski oblok, ki hitreje stopi kovino. Ko izbirate plazemski rezalnik za posebne potrebe, morate natančno vedeti, katero kovino boste morali obdelati in kakšno debelino. Spodnja tabela prikazuje, koliko toka je potrebno za rezanje 1 mm kovine. Upoštevajte, da obdelava barvnih kovin zahteva visoko amperažo. Upoštevajte to, ko v trgovini pogledate značilnosti plazemskega rezalnika, debelina obdelovanca iz železne kovine je navedena na napravi. Če nameravate rezati baker ali drugo neželezno kovino, je bolje, da sami izračunate potrebno amperažo.

Na primer, če morate rezati baker debeline 2 mm, potem morate pomnožiti 6 A z 2 mm, dobimo plazemski rezalnik s tokovno močjo 12 A. Če morate rezati jeklo debeline 2 mm, potem pomnožite 4 A za 2 mm, dobite jakost toka 8 A. Plazemski rezalni stroj vzemite le z rezervo, saj so navedene lastnosti največje, ne nominalne. Na njih lahko delate le kratek čas.

CNC plazemski rezalni stroj ki se uporabljajo v proizvodnih obratih za izdelavo delov ali obdelavo obdelovancev. CNC je kratica za Computer Numerical Control. Stroj deluje po zadanem programu z minimalno udeležbo operaterja, kar v največji možni meri izniči človeški faktor v proizvodnji in bistveno poveča produktivnost. Kakovost rezanja stroja je idealna, dodatna obdelava robov ni potrebna. In kar je najpomembnejše - figurirani kroji in izjemna natančnost. Dovolj je, da v program vnesete diagram rezanja in naprava lahko naredi katero koli zapleteno obliko s popolno natančnostjo. Cena plazemskega rezalnika je bistveno višja od ročnega plazemskega rezalnika. Najprej se uporabi velik transformator. Drugič, posebna miza, portal in vodniki. Odvisno od kompleksnosti in velikosti naprave je lahko cena od 3000 USD. do 20.000 USD

Strojni plazemski rezalni stroji za hlajenje uporabljajo vodo, tako da lahko nemoteno delajo celotno izmeno. Tako imenovani PV (on duration) je 100 %. Čeprav je pri ročnih napravah lahko 40%, kar pomeni naslednje: plazemski rezalnik deluje 4 minute, za ohlajanje potrebuje 6 minut.

Najbolj smiselno bi bilo kupiti že pripravljen, tovarniško izdelan plazemski rezalnik. Pri takih napravah je vse upoštevano, prilagojeno in deluje kar se da popolno. Toda nekateri obrtniki "Kulibina" uspejo izdelati plazemski rezalnik z lastnimi rokami. Rezultati niso ravno zadovoljivi, saj je kakovost reza slaba. Kot primer bomo dali skrajšano različico, kako lahko sami naredite plazemski rezalnik. Naj takoj rezerviramo, da diagram še zdaleč ni idealen in daje le splošen koncept procesa.

Torej, transformator za plazemski rezalnik mora imeti padajočo tokovno-napetostno karakteristiko.

Primer na fotografiji: primarno navitje je od spodaj, sekundarno navitje je od zgoraj. Napetost - 260 V. Prerez navitja - 45 mm2, vsako vodilo 6 mm2. Če nastavite tok na 40 A, napetost pade na 100 V. Induktor ima tudi presek 40 mm2, navit z istim vodilom, skupaj približno 250 ovojev.

Za delovanje potrebujete zračni kompresor, seveda tovarniško izdelan. V tem primeru je bila uporabljena enota s kapaciteto 350 l/min.

Domači plazemski rezalnik - diagram delovanja.

Bolje je kupiti tovarniško izdelan plazemski gorilnik, ki bo stal približno 150 - 200 USD. V tem primeru je bil plazemski gorilnik izdelan neodvisno: bakrena šoba (5 cu.) In hafnijeva elektroda (3 cu.), ostalo je "ročno delo". Zaradi tega je potrošni material hitro odpovedal.

Vezje deluje takole: na rezalniku je gumb za zagon, ko ga pritisnete, rele (p1) napaja krmilno enoto z napetostjo, rele (p2) napaja napetost na transformatorju, nato sprosti zrak za čiščenje plazme svetilka. Zrak posuši komoro plazemskega gorilnika pred morebitno kondenzacijo in izpiha vse odvečno, za to ima 2 - 3 sekunde. S to zakasnitvijo se aktivira rele (p3), ki napaja elektrodo za vžig obloka. Nato se vklopi oscilator, ki ionizira prostor med elektrodo in šobo, posledično zasveti pilotni lok. Nato se plazemski gorilnik pripelje do obdelovanca in med elektrodo in obdelovancem zasveti rezalni/obdelovalni oblok. Reed stikalo izklopi šobo in vžig. V skladu s to shemo, če rezalni oblok nenadoma ugasne, na primer, če šoba zaide v luknjo v kovini, bo rele reed stikala znova vklopil vžig in po nekaj sekundah (2 - 3) pilot zasveti lok in nato rezalni lok. Vse to pod pogojem, da gumb "start" ni izpuščen. Rele (p4) spusti zrak v šobo z zakasnitvijo, potem ko se sprosti gumb "start" in rezalni oblok ugasne. Vsi ti varnostni ukrepi so potrebni za podaljšanje življenjske dobe šobe in elektrode.

Če sami naredite plazemski rezalnik doma, lahko veliko prihranite, o kakovosti reza pa ni treba govoriti. Če pa se dela loti inženir, je lahko rezultat celo boljši od tovarniške različice.

Vsako podjetje si ne more privoščiti CNC plazemskega rezalnika, saj lahko njegova cena doseže 15.000 - 20.000 USD. Takšne organizacije pogosto naročajo plazemsko rezanje v posebnih podjetjih, vendar je to tudi drago, še posebej, če je obseg dela velik. Vendar si resnično želite svoj nov stroj za rezanje s plazmo, vendar nimate dovolj denarja.

Poleg znanih specializiranih tovarn obstajajo podjetja, ki proizvajajo stroje za plazemsko rezanje, kupujejo samo profilne dele in sklope, vse ostalo pa proizvajajo sami. Kot primer vam bomo povedali, kako inženirji izdelujejo CNC stroje za plazemsko rezanje v proizvodnem prostoru.

Sestavni deli stroja za plazemsko rezanje "naredi sam":

• Miza 1270x2540 mm;
• Pasovi;
• deli stopnic;
• Linearna vodila HIWIN;
• Sistem, ki nadzoruje višino THC plamena;
• Krmilni blok;
• Terminalno stojalo, v katerem je nameščena CNC krmilna enota, je ločeno.

Značilnosti stroja:

• Hitrost gibanja po mizi je 15 m/min;
• Natančnost nastavitve položaja plazemskega gorilnika je 0,125 mm;
• Če uporabljate stroj Powermax 65, bo hitrost rezanja 40 m/min za obdelovanec debeline 6 mm oziroma 5 m/min za obdelovanec debeline 19 mm.

Za podoben stroj za plazemsko rezanje kovin bo cena približno 13.000 USD, brez plazemskega vira, ki ga bo treba kupiti posebej - 900 USD.

Za izdelavo takšnega stroja se komponente naročijo ločeno, nato pa se vse sestavi neodvisno po naslednji shemi:

• Pripravlja se osnova za varjenje mize, mora biti strogo vodoravna, to je zelo pomembno, bolje je preveriti z nivojem.
• Okvir stroja je varjen v obliki mize. Uporabite lahko kvadratne cevi. Navpične "noge" morajo biti ojačane s kraki.

• Okvir je prevlečen s temeljnim premazom in barvo za zaščito pred korozijo.

• Nosilci za stroj so v izdelavi. Material nosilcev je duraluminij, vijaki so 14 mm, bolje je privariti matice na vijake.

• Vodna miza je varjena.

• Namestijo se pritrditve za letvice in namestijo letvice. Za letvice se uporablja kovina v obliki traku 40 mm.
• Nameščena so linearna vodila.
• Korpus mize je obložen z železno pločevino in pobarvan.
• Portal je nameščen na vodilih.

• Na portalu so nameščeni motor in končni induktivni senzorji.
• Nameščeni so vodila, zobata letev in motor z osjo Y.

• Vodila in motor so nameščeni na osi Z.
• Nameščen je senzor kovinske površine.

• Vgrajena je pipa za odtok vode iz mize, nameščeni pa so tudi omejevalniki za portal, da se ne premika z mize.
• Vgrajeni so kabelski kanali Y, Z in X.

• Vse žice so skrite v valovitost.
• Nameščen je mehanizirani gorilnik.

• Nato se izdela CNC terminal. Najprej je telo varjeno.
• V ohišju CNC terminala so nameščeni monitor, tipkovnica, TNS modul in gumbi zanj.

To je vse, CNC plazemski rezalni stroj je pripravljen.

Kljub dejstvu, da ima plazemski rezalnik dokaj preprosto napravo, ga še vedno ne bi smeli začeti izdelovati brez resnega znanja o varjenju in bogatih izkušenj. Začetniku je lažje plačati končni izdelek. Toda inženirji, ki želijo svoje znanje in veščine izvajati doma, kot pravijo "na kolenu", lahko poskusijo ustvariti plazemski rezalnik z lastnimi rokami od začetka do konca.

Tehnologija različnih kovinskih izdelkov se enako uspešno uporablja v vsakdanjem življenju in v veliki industrijski proizvodnji. S posebno opremo lahko enostavno režete barvne kovine, pa tudi učinkovito delate z nerjavnim jeklom, aluminijem in drugimi zlitinami. Rezanje barvnih kovin se izvaja s posebnimi plazemskimi rezalniki, ki so hkrati enostavni za uporabo, funkcionalni in zanesljivi. Povejmo vam več o tej opremi in se pogovorimo o tem, kako narediti plazemski rezalnik z lastnimi rokami iz pretvornika.

Industrijski plazemski rezalniki so produktivna oprema, ki omogoča najbolj natančno rezanje kovin z različnimi indeksi ognjevzdržnosti. Takšni industrijski plazemski rezalniki so zasnovani predvsem za delovanje v pogojih povečanih obremenitev in so opremljeni s CNC, kar omogoča serijsko izdelavo delov.

Če potrebujete plazemski rezalnik za domačo uporabo, pa tudi za uporabo takšne opreme v gradbeništvu, potem je tak rezalnik lahko ga naredite sami iz preprostega varilnega inverterja. Kasneje se bo lastno izdelana oprema razlikovala po svoji vsestranskosti pri uporabi in vam bo omogočila učinkovito rezanje barvnih kovin in debele jeklene pločevine.

Izdelava takšnega rezalnika z lastnimi rokami iz pretvornika ne bo posebej težka. Na internetu lahko preprosto najdete diagrame za izvedbo takšnih naprav in s pomočjo pridobljenih izračunov naredite tako enostavno napravo. Priporočamo vam izdelavo plazemskih rezalnikov na osnovi kompaktnih varilnih pretvornikov, kar bo bistveno poenostavilo zasnovo in zagotovilo potrebno učinkovitost takšnih naprav.

Domači stroji za plazemsko rezanje niso opremljeni s CNC-jem, zato bo takšne opreme nemogoče uporabiti za delo, ki je popolnoma nadzorovano z avtomatizacijo. Morate razumeti, da s takšnimi domačimi plazemskimi rezalniki ne bo mogoče narediti dveh popolnoma natančnih delov.

Domači plazemski rezalnik bo sestavljen iz naslednjih elementov:

• Plazmatron.
• DC vir.
• Kompresor ali plinska jeklenka.
• Oscilator.
• Napajalni kabli.
• Priključne cevi.

Načelo delovanja

Načelo delovanja takšne opreme je zelo preprosto:

1. Uporabljeni vir toka, v našem primeru je to pretvornik, ustvarja napetost in jo po kablih dovaja v plazmatron.
2. Plazemski gorilnik vsebuje dve elektrodi, med katerima se vzbuja visokotemperaturni oblok.
3. Skozi posebej zvite kanale pod visokim pritiskom se tok zraka ali plina dovaja v delovno območje z vžganim lokom.
4. Na izdelek, ki ga režemo, je predhodno priključen delovni kabel, ki se približa površini, ki se reže, in omogoča delo s kovino.

DC napajalniki

Tehnologija plazemskega rezanja bo vedno zahtevala visoko moč delovnega toka, katerega zmogljivost bi morala biti na ravni polprofesionalnih in profesionalnih inverterskih varilnih aparatov. Ni priporočljivo uporabljati transformatorskih varilnih strojev kot vira energije, saj so takšne naprave obsežne in neprijetne za uporabo. Toda pretvornik bo odlična izbira, saj takšne naprave združujejo kompaktne dimenzije in zagotavljajo visokokakovosten električni tok.

Sheme in risbe plazemskega rezalnika z lastnimi rokami so preproste, medtem ko so stroški izdelave takšne opreme znatno zmanjšani. Ročno izdelan kompaktni plazemski rezalnik, izdelan iz varilnega inverterja, se bo lahko spopadel z rezanjem kovine, katere debelina pločevine bo dosegla 30 mm. Če govorimo o prednostih takšnih domačih plazemskih rezalnikov, izdelanih z inverterjem, potem ugotavljamo naslednje:

• Brez kovinskih isker.
• Gladki robovi.
• Natančnost linije.
• Težave s pregrevanjem odpravljene.

Pomembno: izdelava domačega plazemskega rezalnika na osnovi pretvornika ni težka. Potrebno je le, da naprava ustvari električni tok z močjo najmanj 30 A.

Uporabljeni vir toka mora izpolnjevati naslednje zahteve:

• Napajanje iz omrežja z napetostjo 220 voltov.
• Možnost delovanja z močjo 4 kW.
• Število vrtljajev v prostem teku mora biti 220 voltov.
• Območje nastavitve toka je v območju 20–40 amperov.

Zasnova plazemskega gorilnika

Plazemski gorilnik je drugi najpomembnejši element rezalnika kovin. Oglejmo si podrobneje zasnovo plazemskega gorilnika in načelo njegovega delovanja. Sestavljen je iz glavne in pomožne elektrode. Glavna elektroda je izdelana iz ognjevarnih kovin, pomožna elektroda, ki ima obliko šobe, pa je običajno izdelana iz bakra.

V plazemskem gorilniku je katoda glavna elektroda iz ognjevzdržne kovine, kot anoda pa se uporablja bakrena elektroda-šoba, ki omogoča zagotavljanje visokokakovostnega električnega toka in visokotemperaturnega obloka za rezanje kovine.

Končana plazemska gorilnica je odgovorna za ustvarjanje in vzdrževanje obloka, ki se nahaja med obdelovancem in rezalnikom. Debelina reza, kot tudi temperatura, ki jo ustvari tak rezalnik, bosta odvisna od oblike in zasnove šobe. Uporabljena šoba je lahko polkrogla ali stožčasta, kar zagotavlja delovno temperaturo 30.000 stopinj Celzija.

Med delovanjem plazemskega gorilnika se lahko glavna elektroda in šoba obrabita, kar vodi do poslabšanja kakovosti rezanja kovine. Če so ti elementi tako obrabljeni, jih je treba zamenjati z novimi, ki bodo zagotovili odlično kakovost dela s kovino.

Plazemski gorilnik se napaja z delovnim plinom iz jeklenke z uporabo posebnih plinskih cevi za težke obremenitve, ki lahko prenesejo visok pritisk. V vsakem posameznem primeru, odvisno od materiala, s katerim se obdeluje, se lahko uporabljeni plin, ki je potreben za rezanje kovine, razlikuje.

Delovni plin se dovaja skozi posebne kanale, prisotnost številnih zavojev v dovodni cevi pa omogoča zagotavljanje potrebne zračne turbulence, kar posledično zagotavlja kakovosten rezalni plazemski lok, ki bo imel pravilno obliko. To izboljša kakovost rezanja in varjenja kovine ter zmanjša debelino šiva.

Oscilator

Posebnost plazemskih rezalnikov je dejstvo, da Za začetek dela je potreben predhodni vžig obloka, šele ko se ta plin dovaja v plazmatron, se ustvari oblok pri zahtevani temperaturi in kovina se razreže. Kot nekakšen zaganjalnik se uporablja oscilator, ki služi za predvžig obloka. Izvedbena shema oscilatorja ni težavna.

Na internetu lahko najdete funkcionalne in električne sheme oscilatorjev, ki jih ne bo težko izpolniti. Potrebno je le uporabljati visokokakovostna električna vezja in kondenzatorje, ki bodo po svojih parametrih ustrezali električnemu toku, ki ga ustvari pretvornik. Odvisno od vrste je takšen gorilnik lahko povezan v napajalni tokokrog plazemskega gorilnika zaporedno ali vzporedno.

Delovni plin

Še preden izberete določeno zasnovo za izdelavo plazemskega rezalnika, se morate odločiti o obsegu uporabe takšne opreme. Če nameravate napravo uporabljati izključno za delo z železnimi kovinami, lahko iz tokokroga izključite plinske jeklenke in uporabite samo kompresor s stisnjenim zrakom. Če nameravate uporabiti takšno opremo za medenino, titan in baker, potem morate izbrati plazemski rezalnik z dušikovim cilindrom. Rezanje aluminija se izvaja s posebno mešanico plinov z vodikom in dušikom.

Ugotovimo, kako se plazemsko rezanje kovine izvaja z lastnimi rokami. Po vklopu pretvornika ustvarjeni električni tok vstopi v plazemski rezalnik na elektrodo, oscilator pa vžge električni oblok. Njegova temperatura je lahko na začetku 6-8 tisoč stopinj. Takoj po vžigu obloka se v šobo pod visokim pritiskom dovaja zrak ali plin, skozi katerega prehaja električni naboj. Zračni tok se segreje in ionizira z električnim oblokom, po katerem se lahko njegova prostornina poveča stokrat, sam plin in zrak pa začneta prevajati električni tok.

Plazemski rezalnik proizvaja tanek curek plazme, katerega temperatura lahko doseže 30.000 stopinj. Kasneje se takšen visokotemperaturni plazemski curek dovaja na kovino, ki se obdeluje, kar omogoča rezanje težkih kovinskih elementov.

Ena od značilnosti uporabe plazemskega rezanja je dejstvo, da se kovina, ki jo obdelujemo, reže in tali izključno na mestu, kjer je izpostavljena toku plazme. Izjemno pomembno je, da pravilno postavite točko plazemskega udarca, ki mora biti nameščena strogo v središču delovne elektrode. Če se ta zahteva zanemari, se prekine zračno-plazemski tok, kar poslabša kakovost rezanja kovine.

Kakovost dela s takšnim plazemskim rezalnikom bo odvisna tudi od pretoka zraka. Priporočljivo je, da se vsa dela izvajajo s tokom 250 amperov, medtem ko bo hitrost zračnega toka 800 metrov na sekundo. To vam bo omogočilo enostavno delo s kovinami z različnimi karakteristikami ognjevzdržnosti, kar zagotavlja visokokakovostno rezanje brez toplotnih učinkov na strukturo zlitine.

Plazemski rezalnik je posebna naprava, ki vam omogoča hitro, učinkovito in učinkovito rezanje kovin različnih struktur. Lahko kupite plazemske rezalnike, ki so že izdelani v tovarni, ali pa jih izdelate sami. Z lahkoto najdete ustrezne sheme za izdelavo plazemskih rezalnikov iz inverterskega ali transformatorskega varilnega stroja, kar vam bo omogočilo, da takšno opremo izdelate sami in prihranite pri nakupu v trgovini.

Plazemsko rezanje se aktivno uporablja na številnih industrijskih področjih. Vendar pa je plazemski rezalnik povsem sposoben biti uporaben za zasebnega mojstra. Naprava vam omogoča hitro in kakovostno rezanje vseh prevodnih in neprevodnih materialov. Tehnologija dela omogoča obdelavo poljubnih delov ali ustvarjanje oblikovanih rezov, ki jih izvaja visokotemperaturni plazemski oblok. Tok ustvarjata osnovni komponenti - električni tok in zrak. Toda prednosti uporabe naprave so nekoliko zasenčene s ceno tovarniških modelov. Da bi si zagotovili priložnost za delo, lahko ustvarite plazemski rezalnik z lastnimi rokami. Spodaj podajamo podrobna navodila s postopkom in seznamom potrebne opreme.

Kaj izbrati: transformator ali inverter?

Zaradi prisotnosti funkcij in parametrov naprav za plazemsko rezanje jih je mogoče razdeliti na vrste. Najbolj priljubljeni so pretvorniki in transformatorji. Stroški naprave vsakega modela bodo določeni z deklarirano močjo in delovnimi cikli.

Inverterji so lahki, kompaktni in porabijo minimalno elektriko. Slabosti opreme vključujejo povečano občutljivost na spremembe napetosti. Vsak razsmernik ne more delovati v specifičnih pogojih našega električnega omrežja. Če zaščitni sistem naprave odpove, se morate obrniti na servisni center. Poleg tega imajo inverterski plazemski rezalniki nazivno omejitev moči največ 70 amperov in kratko obdobje vklopa opreme pri visokem toku.

Transformator tradicionalno velja za bolj zanesljivega kot pretvornik. Tudi z opaznim padcem napetosti izgubijo le del moči, vendar se ne zlomijo. Ta lastnost določa višje stroške. Plazemski rezalniki na osnovi transformatorja lahko delujejo in so vklopljeni dlje časa. Podobna oprema se uporablja v avtomatskih CNC linijah. Negativni vidik transformatorskega plazemskega rezalnika bo njegova velika teža, velika poraba energije in velikost.

Največja debelina kovine, ki jo lahko reže plazemski rezalnik, je od 50 do 55 milimetrov. Povprečna moč opreme je 150 - 180 A.

Povprečni stroški tovarniških naprav

Ponudba plazemskih rezalnikov za ročno rezanje materialov je zdaj resnično ogromna. Cenovne kategorije so tudi različne. Ceno naprav določajo naslednji dejavniki:

• Vrsta naprave;
• Proizvajalec in država proizvodnje;
• Največja možna globina reza;
• Model.

Ko ste se odločili preučiti možnost nakupa plazemskega rezalnika, vas morajo zanimati stroški dodatnih elementov in komponent za opremo, brez katerih bo težko v celoti delovati. Povprečne cene naprav, odvisno od debeline kovine, ki jo režemo, so:

• Do 6 mm - 15.000 - 20.000 rubljev;
• Do 10 mm – 20.000 – 25.000;
• Do 12 mm – 32.000 – 230.000;
• Do 17 mm – 45.000 – 270.000;
• Do 25 mm – 81.000 – 220.000;
• Do 30 mm – 150.000 – 300.000.

Priljubljene naprave so "Gorynych", "Resanta" IPR-25, IPR-40, IPR-40 K.

Kot lahko vidite, je cenovni razpon širok. V zvezi s tem se povečuje pomen domačega plazemskega rezalnika. Po preučitvi navodil je povsem mogoče ustvariti napravo, ki po tehničnih lastnostih nikakor ni slabša. Izberete lahko razsmernik ali transformator po bistveno nižji ceni od predstavljenih cen.

Princip delovanja

Po pritisku na gumb za vžig se zažene vir električne energije, ki oskrbuje delovno orodje z visokofrekvenčnim tokom. Med konico, ki se nahaja v rezalniku (plazemski gorilnik), in elektrodo nastane oblok (pilot). Temperaturno območje od 6 do 8 tisoč stopinj. Omeniti velja, da se delovni lok ne ustvari takoj, obstaja določena zamuda.

Nato stisnjen zrak vstopi v votlino plazmatrona. Temu je namenjen kompresor. Ko gre skozi komoro s pilotnim oblokom na elektrodi, se segreva in povečuje prostornino. Proces spremlja ionizacija zraka, ki ga pretvori v prevodno stanje.

Skozi ozko šobo plazemskega gorilnika se nastali tok plazme dovaja obdelovancu. Hitrost pretoka je 2 – 3 m/s. Zrak v ioniziranem stanju se lahko segreje do 30.000°C. V tem stanju je električna prevodnost zraka blizu prevodnosti kovinskih elementov.

Ko plazma pride v stik s površino, ki jo režemo, se pilotni oblok izklopi in začne delovati delovni oblok. Nato se taljenje izvaja na mestih rezanja, iz katerih se staljena kovina piha z dovedenim zrakom.

Razlike med neposrednimi in posrednimi napravami

Obstaja več vrst naprav, ki se razlikujejo po principu delovanja. Pri opremi z neposrednim delovanjem se predvideva delovanje električnega obloka. Pridobi valjasto obliko in je neposredno povezan s tokom plina. Ta zasnova opreme omogoča visoko temperaturo obloka (do 20.000 °C) in visoko učinkovit hladilni sistem za druge komponente plazemskega rezalnika.

Pri napravah s posrednim delovanjem se domneva, da je delovanje manj učinkovito. To določa njihovo nižjo razširjenost v proizvodnji. Konstrukcijska značilnost opreme je, da so aktivne točke vezja nameščene na posebnih volframovih elektrodah ali cevi. Pogosteje se uporabljajo za ogrevanje in škropljenje, vendar se praktično ne uporabljajo za rezanje. Najpogosteje se uporablja pri popravilih avtomobilov.

Skupna značilnost je prisotnost v zasnovi zračnega filtra (podaljša življenjsko dobo elektrode, zagotavlja hiter zagon opreme) in hladilnika (ustvarja pogoje za dolgotrajno delovanje naprave brez prekinitev). Odličen pokazatelj je zmožnost naprave, da neprekinjeno deluje 1 uro z 20-minutnim premorom.

Oblikovanje

Z ustrezno željo in spretnostmi lahko vsak ustvari domač plazemski rezalnik. Da pa bo deloval v celoti in učinkovito, je treba upoštevati določena pravila. Priporočljivo je poskusiti z inverterjem, ker On je tisti, ki lahko zagotovi stabilno oskrbo s tokom in stabilno delovanje obloka. Posledično ne bo motenj in bo poraba električne energije bistveno manjša. Vendar je vredno upoštevati, da se plazemski rezalnik na osnovi inverterja lahko spoprime s tanjšo debelino kovine kot transformator.

Zahtevane komponente

Pred začetkom montažnih del je potrebno pripraviti številne komponente, materiale in opremo:

1. Inverter ali transformator z ustrezno močjo. Za odpravo napake je potrebno določiti predvideno debelino reza. Na podlagi teh informacij izberite pravo napravo. Vendar se ob upoštevanju ročnega rezanja splača izbrati inverter, saj... ima manjšo težo in manjšo porabo električne energije.
2. Plazemski gorilnik ali plazemski rezalnik. Obstajajo tudi nekatere posebnosti pri izbiri. Za delo s prevodnimi materiali je bolje izbrati neposredno delovanje, za neprevodne materiale pa posredno delovanje.
3. Kompresor za stisnjen zrak. Treba je paziti na nazivno moč, saj mora biti kos naloženi obremenitvi in ​​se ujemati z drugimi komponentami.
   Kabelska cev. Potreben za povezavo vseh komponent plazemskega rezalnika in dovod zraka v plazemski gorilnik.

Izbira napajalnika

Delovanje plazemskega rezalnika je zagotovljeno z napajalnikom. Generira določene parametre električnega toka in napetosti ter jih napaja rezalni enoti. Glavna napajalna enota je lahko:

• Inverter;
• Transformator.

Pri izbiri napajanja je treba pristopiti ob upoštevanju značilnosti zgoraj opisanih naprav.

Plazemski gorilnik

Plazemski gorilnik je generator plazme. To je delovno orodje, v katerem se oblikuje plazemski curek, ki neposredno reže materiale.

Glavne značilnosti naprave so:

• Ustvarjanje ultra visoke temperature;
• Enostavna nastavitev trenutne moči, zagon in zaustavitev načinov delovanja;
• Kompaktne dimenzije;
• Zanesljivost delovanja.

Strukturno je plazemski gorilnik sestavljen iz:

• Elektroda/katoda, ki vsebuje cirkonij ali hafnij. Za te kovine je značilna visoka stopnja termionske emisije;
• Šoba je v bistvu izolirana od elektrode;
• Mehanizem, ki vrtinči plin, ki tvori plazmo.

Šoba in elektroda sta potrošni material plazemskega gorilnika. Če plazemski rezalnik obdeluje obdelovanec velikosti do 10 milimetrov, se en komplet elektrod porabi v 8 urah delovanja. Obraba poteka enakomerno, kar vam omogoča istočasno menjavo.

Če elektrode ne zamenjate pravočasno, se lahko kakovost rezanja poslabša - spremeni se geometrija reza ali se na površini pojavijo valovi. Hafnijev vložek v katodi postopoma izgori. Če ima proizvodnja več kot 2 milimetra, lahko elektroda zažge in pregreje plazmatron. To pomeni, da bodo elektrode, zamenjane ob napačnem času, povzročile hitro okvaro preostalih elementov delovnega orodja.

Vse plazmatrone lahko razdelimo v 3 prostorninske skupine:

• Električni oblok - ima vsaj eno anodo in katodo, ki sta priključeni na vir enosmernega toka;
• Visokofrekvenčni - ni elektrod in katod. Komunikacija z napajalnikom temelji na induktivnih/kapacitivnih principih;
• Kombinirano - deluje, ko je izpostavljeno visokofrekvenčnim tokom in obločnim razelektritvam.

Na podlagi metode stabilizacije obloka lahko vse plazmatrone razdelimo tudi na plinske, vodne in magnetne. Takšen sistem je izjemno pomemben za delovanje instrumenta, saj tvori kompresijo toka in ga fiksira na osrednji osi šobe.

Trenutno so v prodaji različne modifikacije plazemskih gorilnikov. Morda boste morali preučiti ponudbe in kupiti že pripravljeno. Vendar pa je povsem mogoče narediti domačega doma. To zahteva:

• Vzvod. Treba je zagotoviti luknje za žice.
• Gumb.
• Ustrezna elektroda, zasnovana za tok.
• Izolator.
• Vrtinčnik toka.
• Šoba. Po možnosti komplet z različnimi premeri.
• Namig. Zagotoviti je treba zaščito pred škropljenjem.
• Daljinska vzmet. Omogoča ohranjanje reže med površino in šobo.
• Šoba za odstranjevanje ogljikovih oblog in posnetkov.

Delo je mogoče izvajati z enim plazemskim gorilnikom zaradi zamenljivih glav z različnimi premeri, ki usmerjajo tok plazme na del. Treba je paziti, da se bodo med delovanjem, tako kot elektrode, stopile.

Šoba je pritrjena z vpenjalno matico. Neposredno za njim sta elektroda in izolator, ki preprečujeta vžig obloka na napačnem mestu. Nato je nameščen vrtinčnik toka, da se poveča učinek obloka. Vsi elementi so v ohišju iz fluoroplastike. Nekatere stvari lahko naredite sami, druge pa boste morali kupiti v trgovini.

Tovarniški plazemski gorilnik vam bo zaradi sistema zračnega hlajenja omogočil delo brez pregrevanja dlje časa. Vendar za kratkotrajno rezanje to ni pomemben parameter.

Oscilator

Oscilator je generator, ki proizvaja visokofrekvenčni tok. Podoben element je vključen v vezje plazemskega rezalnika med virom energije in plazemskim gorilnikom. Lahko deluje po eni od naslednjih shem:

1. Ustvarjanje kratkotrajnega impulza, ki spodbuja nastanek loka brez dotika površine izdelka. Navzven je videti kot majhna strela, ki se napaja s konca elektrode.
2. Podpora s konstantno napetostjo z vrednostjo visoke napetosti, prekrito z varilnim tokom. Zagotavlja ohranjanje stabilnega vzdrževanja obloka.

Oprema vam omogoča hitro ustvarjanje loka in začetek rezanja kovine.

Večinoma imajo podobno strukturo in so sestavljeni iz:

• Napetostni usmernik;
• Enota za shranjevanje naboja (kondenzatorji);
• Napajalna enota;
• Modul za ustvarjanje impulzov. Vključuje nihajno vezje in iskrišče;
• Krmilni blok;
• Povečevalni transformator;
• Naprava za nadzor napetosti.

Glavna naloga je posodobitev vhodne napetosti. Frekvenca in nivo napetosti se povečata, kar skrajša čas delovanja na manj kot 1 sekundo. Zaporedje dela je naslednje:

1. Gumb na rezalniku je pritisnjen;
2. V usmerniku se tok izravna in postane enosmeren;
3. Naboj se kopiči v kondenzatorjih;
4. Tok se dovaja v nihajno vezje navitij transformatorja, kar poveča napetost;
5. Impulz krmili krmilno vezje;
6. Impulz ustvari razelektritev na elektrodi in vžge oblok;
7. Impulz se konča;
8. Po ustavitvi rezanja oscilator čisti plazemski gorilnik še 4 sekunde. Zaradi tega se doseže hlajenje elektrode in obdelane površine.

Odvisno od vrste oscilatorja se lahko uporablja na različne načine. Vendar pa je splošna značilnost povečanje napetosti na 3000 - 5000 voltov in frekvenca od 150 do 500 kHz. Glavne razlike so v intervalih delovanja visokofrekvenčnega toka.

Za uporabo v plazemskem rezalniku je priporočljivo uporabiti oscilator za brezkontaktni vžig obloka. Podobni elementi se uporabljajo za delo v argonskih varilcih. Volframove elektrode v njih bodo hitro postale tope, če pridejo v stik z izdelkom. Vključitev oscilatorja v vezje aparata vam bo omogočila ustvarjanje loka brez stika z ravnino dela.

Uporaba oscilatorja lahko znatno zmanjša potrebo po dragem potrošnem materialu in izboljša postopek rezanja. Pravilno izbrana oprema v skladu z načrtovanim delom vam omogoča povečanje njegove kakovosti in hitrosti.

Elektrode

Elektrode imajo pomembno vlogo v procesu ustvarjanja, vzdrževanja obloka in neposrednega rezanja. Sestava vsebuje kovine, ki omogočajo, da se elektroda ne pregreje in ne prezgodaj zruši pri delu z lokom pri visokih temperaturah.

Pri nakupu elektrod za plazemski rezalnik je treba pojasniti njihovo sestavo. Vsebnosti berilija in torija ustvarjajo škodljive hlape. Primerni so za delo v ustreznih pogojih, z ustrezno zaščito delavca, kar pomeni, da je potrebno dodatno prezračevanje. Zaradi tega za uporabo v vsakdanjem življenju je bolje kupiti hafnijeve elektrode.

Kompresor in kabelske cevi

Zasnova večine domačih plazemskih rezalnikov vključuje kompresorje in gibke cevi za usmerjanje zraka v plazemski gorilnik. Ta konstrukcijski element omogoča segrevanje električnega obloka do 8000°C. Dodatna funkcija je čiščenje delovnih kanalov, čiščenje umazanije in odstranjevanje kondenzata. Poleg tega stisnjen zrak pomaga pri hlajenju komponent naprave med dolgotrajnim delovanjem.

Za delovanje plazemskega rezalnika je mogoče uporabiti običajen kompresor za stisnjen zrak. Izmenjava zraka se izvaja s tankimi cevmi z ustreznimi priključki. Na vstopu je nameščen električni ventil, ki uravnava proces dovoda zraka.

V kanalu od aparata do gorilnika je nameščen električni kabel. Zato je treba tukaj postaviti cev z velikim premerom, ki lahko sprejme kabel. Prehodni zrak ima tudi prezračevalno funkcijo, saj lahko hladi žico.

Masa mora biti izdelana iz kabla s presekom 5 mm2. Mora biti objemka. Če je stik s tlemi slab, bo preklop delovnega obloka na rezervni oblok problematičen.

Shema

Zdaj lahko najdete veliko shem, s katerimi lahko sestavite visokokakovostno napravo. Video vam bo pomagal podrobno razumeti simbole. Primerno shemo opreme lahko izberete med spodaj predstavljenimi.

Montaža

Pred začetkom postopka montaže je priporočljivo razjasniti združljivost izbranih komponent. Če še nikoli niste sestavili plazemskega rezalnika z lastnimi rokami, se posvetujte z izkušenimi obrtniki.

Postopek sestavljanja predvideva naslednje zaporedje:

1. Pripravite vse sestavljene komponente;
2. Sestavljanje električnega tokokroga. V skladu s shemo sta priključena pretvornik/transformator in električni kabel;
3. Priključitev kompresorja in dovoda zraka na aparat in plazemski gorilnik s pomočjo gibkih cevi;
4. Za lastno varnostno mrežo lahko uporabite neprekinjeno napajanje (UPS), upoštevajoč kapaciteto baterije.

Podrobna tehnologija montaže opreme je predstavljena v videu.

Preverjanje plazemskega rezalnika

Ko so vsa vozlišča povezana v eno strukturo, je potrebno preizkusiti funkcionalnost.

Upoštevajte, da je treba testiranje in delo s plazemskim rezalnikom izvajati v zaščitni obleki z osebno zaščitno opremo.

Potrebno je vklopiti vse enote in pritisniti gumb na plazemskem gorilniku, ki dovaja električno energijo na elektrodo. V tem trenutku naj bi v plazmatronu nastal lok z visoko temperaturo, ki poteka med elektrodo in šobo.

Če je sestavljena oprema za plazemsko rezanje sposobna rezati kovine do debeline 2 cm, potem je vse narejeno pravilno. Treba je opozoriti, da domača naprava, izdelana iz pretvornika, ne bo mogla rezati delov z debelino več kot 20 milimetrov, ker ni dovolj moči. Za rezanje debelih izdelkov boste morali kot vir energije uporabiti transformator.

Prednosti domače naprave

Prednosti stroja za rezanje z zračno plazmo je težko preceniti. Sposoben je natančnega rezanja pločevine. Po delu ni treba dodatno obdelati koncev. Glavna prednost je skrajšanje delovnega časa.

To so že tehtni razlogi, da opremo sestavite sami. Vezje ni zapleteno, zato lahko vsakdo poceni predela pretvornik ali polavtomatsko napravo.

Na koncu naj vas opozorimo na dejstvo, da mora izkušen strokovnjak delati s plazemskim rezalnikom. Najbolje je, če je varilec. Če imate malo izkušenj, priporočamo, da najprej preučite tehnologijo dela s fotografijami in videoposnetki, nato pa začnete opravljati dodeljene naloge.

Tovarniški stroj za rezanje plazme. Naša naloga: narediti analog z lastnimi rokami

Izdelava funkcionalnega plazemskega rezalnika z lastnimi rokami iz serijskega varilnega pretvornika ni tako težka, kot se morda zdi na prvi pogled. Da bi rešili to težavo, je treba pripraviti vse strukturne elemente takšne naprave:

• plazemski rezalnik (imenovan tudi plazemski gorilnik);
• varilni pretvornik ali transformator, ki bo deloval kot vir električnega toka;
• kompresor, s pomočjo katerega se ustvari zračni curek, potreben za nastanek in hlajenje plazemskega toka;
• kabli in cevi za združevanje vseh strukturnih elementov naprave v en sistem.

Plazemski rezalniki, vključno z domačimi, se uspešno uporabljajo za opravljanje različnih del tako v proizvodnji kot doma. Takšna naprava je nepogrešljiva v situacijah, ko je potrebno izvesti natančen, tanek in kakovosten rez kovinskih obdelovancev. Nekateri modeli plazemskih rezalnikov zaradi svoje funkcionalnosti omogočajo uporabo kot varilni stroj. To varjenje se izvaja v okolju zaščitnega plina argona.

Pri izbiri vira energije za dokončanje domačega plazemskega gorilnika je pomembno biti pozoren na trenutno moč, ki jo tak vir lahko ustvari. Najpogosteje se za to izbere inverter, ki zagotavlja visoko stabilnost procesa plazemskega rezanja in omogoča varčnejšo porabo energije. Od varilnega transformatorja se razlikuje po kompaktnih dimenzijah in majhni teži, zato je pretvornik bolj priročen za uporabo. Edina pomanjkljivost uporabe inverterskih plazemskih rezalnikov je težava pri rezanju predebelih obdelovancev z njihovo pomočjo.

Pri sestavljanju domače naprave za plazemsko rezanje lahko uporabite že pripravljene diagrame, ki jih je enostavno najti na internetu. Poleg tega je na internetu video o tem, kako narediti plazemski rezalnik z lastnimi rokami. Pri uporabi že pripravljenega diagrama pri sestavljanju takšne naprave je zelo pomembno, da se ga dosledno držite in posebno pozornost posvetite medsebojni korespondenci strukturnih elementov.

Sheme plazemskega rezalnika na primeru naprave APR-91

Pri obravnavi diagrama električnega tokokroga bomo kot donatorja uporabili APR-91.

Diagram močnostnega odseka (kliknite za povečavo)

Krmilno vezje plazemskega rezalnika (kliknite za povečavo)

Oscilatorsko vezje (kliknite za povečavo)

Elementi domačega stroja za rezanje plazme

Prva stvar, ki jo morate najti za izdelavo domačega plazemskega rezalnika, je vir energije, v katerem bo ustvarjen električni tok z zahtevanimi lastnostmi. Najpogosteje se uporabljajo v tej vlogi, kar je razloženo s številnimi njihovimi prednostmi. Takšna oprema zaradi svojih tehničnih lastnosti zagotavlja visoko stabilnost ustvarjene napetosti, kar pozitivno vpliva na kakovost rezanja. Delo z razsmerniki je veliko bolj priročno, kar je razloženo ne le z njihovimi kompaktnimi dimenzijami in majhno težo, temveč tudi z enostavno namestitvijo in upravljanjem.

Plazemski rezalniki na osnovi inverterjev se zaradi svoje kompaktnosti in majhne teže lahko uporabljajo za opravljanje dela tudi na najbolj nedostopnih mestih, kar je nemogoče za obsežne in težke varilne transformatorje. Velika prednost inverterskih napajalnikov je visoka učinkovitost. Zaradi tega so zelo energetsko učinkovite naprave.

V nekaterih primerih lahko varilni transformator služi kot vir energije za plazemski rezalnik, vendar je njegova uporaba polna znatne porabe energije. Prav tako je treba upoštevati, da je za vsak varilni transformator značilna velika dimenzija in velika teža.

Glavni element naprave za rezanje kovine s plazemskim curkom je plazemski rezalnik. Ta element opreme zagotavlja kakovost rezanja, pa tudi učinkovitost njegovega izvajanja.

Za oblikovanje zračnega toka, ki se bo pretvoril v visokotemperaturni plazemski curek, se pri zasnovi plazemskega rezalnika uporablja poseben kompresor. Električni tok iz pretvornika in zračni tok iz kompresorja se v plazemski rezalnik dovajata s paketom kablov in cevi.

Osrednji delovni element plazemskega rezalnika je plazemski gorilnik, katerega zasnova je sestavljena iz naslednjih elementov:

• šobe;
• kanal, skozi katerega se dovaja zračni tok;
• elektroda;
• izolator, ki hkrati opravlja funkcijo hlajenja.

Prva stvar, ki jo je treba narediti pred izdelavo plazemskega gorilnika, je izbrati ustrezno elektrodo zanj. Najpogostejši materiali, ki se uporabljajo za izdelavo elektrod za plazemsko rezanje, so berilij, torij, cirkonij in hafnij. Pri segrevanju se na površini teh materialov tvorijo ognjevarni oksidni filmi, ki preprečujejo aktivno uničenje elektrod.

Nekateri od zgoraj navedenih materialov lahko pri segrevanju oddajajo spojine, nevarne za zdravje ljudi, kar je treba upoštevati pri izbiri vrste elektrode. Tako pri uporabi berilija nastajajo radioaktivni oksidi, torijevi hlapi pa v kombinaciji s kisikom tvorijo nevarne strupene snovi. Popolnoma varen material, iz katerega so izdelane elektrode za plazmatrone, je hafnij.

Šoba je odgovorna za nastanek plazemskega curka, zahvaljujoč kateremu se izvaja rezanje. Njegovi izdelavi je treba posvetiti resno pozornost, saj je kakovost delovnega toka odvisna od značilnosti tega elementa.

Najbolj optimalna je šoba s premerom 30 mm. Od dolžine tega elementa je odvisna natančnost in kakovost reza. Vendar tudi ne smete narediti predolge šobe, saj to prispeva k njenemu prehitremu uničenju.

Kot je navedeno zgoraj, zasnova plazemskega rezalnika nujno vključuje kompresor, ki tvori in dovaja zračni tok v šobo. Slednje je potrebno ne le za tvorbo curka visokotemperaturne plazme, ampak tudi za hlajenje elementov aparata. Uporaba stisnjenega zraka kot delovnega in hladilnega medija ter pretvornika, ki ustvarja delovni tok 200 A, vam omogoča učinkovito rezanje kovinskih delov, katerih debelina ne presega 50 mm.

Za pripravo plazemskega rezalnika na delovanje je potrebno povezati plazemski gorilnik z inverterjem in zračnim kompresorjem. Za rešitev te težave se uporablja paket kabelske cevi, ki se uporablja na naslednji način.

• Kabel, skozi katerega bo napajan električni tok, povezuje pretvornik in elektrodo plazemskega rezalnika.
• Cev za dovod stisnjenega zraka povezuje izhod kompresorja in plazmatron, v katerem se iz vhodnega zračnega toka oblikuje plazemski curek.

Lastnosti plazemskega rezalnika

Če želite narediti plazemski rezalnik z uporabo pretvornika za njegovo izdelavo, morate razumeti, kako deluje takšna naprava.

Po vklopu pretvornika začne električni tok iz njega teči do elektrode, kar vodi do vžiga električnega obloka. Temperatura obloka, ki gori med delovno elektrodo in kovinsko konico šobe, je približno 6000–8000 stopinj. Po vžigu obloka se v komoro šobe dovaja stisnjen zrak, ki prehaja strogo skozi električni izpust. Električni oblok segreva in ionizira zračni tok, ki poteka skozenj. Zaradi tega se njegova prostornina večstokrat poveča in postane sposobna prevajati električni tok.

S pomočjo šobe za plazemski rezalnik se iz prevodnega zračnega toka oblikuje plazemski curek, katerega temperatura se aktivno povečuje in lahko doseže 25–30 tisoč stopinj. Hitrost plazemskega toka, zaradi katerega se kovinski deli režejo, je na izhodu iz šobe približno 2–3 metre na sekundo. V trenutku, ko plazemski curek pride v stik s površino kovinskega dela, začne električni tok iz elektrode teči skozi njo in prvotni oblok ugasne. Nov oblok, ki gori med elektrodo in obdelovancem, se imenuje rezalni.

Značilnost plazemskega rezanja je, da se kovina, ki jo obdelujemo, tali samo na mestu, kjer je izpostavljena toku plazme. Zato je zelo pomembno zagotoviti, da je mesto izpostavljenosti plazmi strogo v središču delovne elektrode. Če zanemarite to zahtevo, lahko naletite na dejstvo, da bo pretok zraka in plazme moten, kar pomeni, da se bo kakovost reza poslabšala. Za izpolnitev teh pomembnih zahtev se uporablja poseben (tangencialni) princip dovoda zraka v šobo.

Prav tako je treba zagotoviti, da namesto enega naenkrat ne nastaneta dva toka plazme. Pojav takšne situacije, ki je posledica neupoštevanja načinov in pravil tehnološkega procesa, lahko povzroči okvaro pretvornika.

Pomemben parameter za plazemsko rezanje je hitrost pretoka zraka, ki ne sme biti prevelika. Za dobro kakovost reza in hitrost izvedbe skrbi zračni curek s hitrostjo 800 m/s. V tem primeru tok, ki ga napaja pretvornik, ne sme presegati 250 A. Pri opravljanju dela v takšnih načinih je treba upoštevati dejstvo, da se bo v tem primeru povečal pretok zraka, ki se uporablja za oblikovanje plazemskega toka.

Ni težko sami izdelati plazemskega rezalnika, če preučite potrebno teoretično gradivo, si ogledate video za usposabljanje in pravilno izberete vse potrebne elemente. Če imate v domači delavnici takšno napravo, sestavljeno na osnovi serijskega pretvornika, lahko z lastnimi rokami izvedete kakovostno ne samo rezanje, temveč tudi plazemsko varjenje.

Če nimate na voljo pretvornika, lahko plazemski rezalnik sestavite z varilnim transformatorjem, vendar se boste morali sprijazniti z njegovimi velikimi dimenzijami. Poleg tega plazemski rezalnik, izdelan na osnovi transformatorja, ne bo imel zelo dobre mobilnosti, saj ga je težko premikati iz kraja v kraj.