Izrada plazma rezača iz pretvarača vlastitim rukama: upute, dijagrami, video. Izrada domaćeg plazma rezača od invertera za zavarivanje Uradi sam plazma rezač

Plazma rezači se široko koriste u radionicama i preduzećima vezanim za obojene metale. Većina malih preduzeća koristi domaći plazma rezač.

Dobro se ponaša pri rezanju obojenih metala, jer omogućava lokalno zagrijavanje proizvoda i ne deformira ih. Samoproizvodnja rezača je zbog visoke cijene profesionalne opreme.

U procesu proizvodnje takvog alata koriste se komponente iz drugih električnih uređaja.

Inverter se koristi za obavljanje poslova u kućnim i industrijskim okruženjima. Postoji nekoliko vrsta plazma rezača za rad sa različitim vrstama metala.

Oni su:

1. Plazma rezači koji rade u okruženju inertnih gasova, kao što su argon, helijum ili azot.
2. Instrumenti koji rade na oksidantima, kao što je kiseonik.
3. Oprema dizajnirana za rad u mješovitim atmosferama.
4. Rezači koji rade u stabilizatorima gas-tečnost.
5. Uređaji koji rade sa vodom ili magnetnom stabilizacijom. Ovo je najrjeđa vrsta rezača, koju je gotovo nemoguće naći na otvorenom tržištu.

Ili je plazmatron glavni dio plazma rezanja, odgovoran za direktno rezanje metala.

Rastavljeni plazma rezač.

Većina inverterskih plazma rezača se sastoji od:

• mlaznice;
• elektroda;
• zaštitna kapa;
• mlaznice;
• crijevo;
• rezne glave;
• olovke;
• roller stop.

Princip rada jednostavnog poluautomatskog plazma rezača je sljedeći: radni plin oko plazma baklje zagrijava se na vrlo visoke temperature, pri čemu se pojavljuje plazma koja provodi struju.

Zatim, struja koja prolazi kroz jonizovani gas reže metal lokalnim topljenjem. Nakon toga, plazma mlaz uklanja preostali rastopljeni metal i dobija se uredan rez.

Na osnovu vrste udara na metal razlikuju se sljedeće vrste plazmatrona:

1. Uređaji indirektnog djelovanja.
   Ova vrsta plazmatrona ne propušta struju kroz sebe i prikladna je samo u jednom slučaju - za rezanje nemetalnih proizvoda.
2. Direktno plazma rezanje.
   Koristi se za rezanje metala stvaranjem plazma mlaza.

Izrada plazma rezača vlastitim rukama

DIY plazma rezanje se može uraditi kod kuće. Previsoka cijena profesionalne opreme i ograničen broj modela na tržištu prisiljavaju majstore da sastavljaju plazma rezač iz invertera za zavarivanje vlastitim rukama.

Domaći plazma rezač se može napraviti pod uslovom da imate sve potrebne komponente.

Prije izrade instalacije plazma rezanja potrebno je pripremiti sljedeće komponente:

1. Kompresor.
   Dio je neophodan za dovod zraka pod pritiskom.
2. Plazmatron.
   Proizvod se koristi za direktno rezanje metala.
3. Elektrode.
   Koristi se za paljenje luka i stvaranje plazme.
4. Izolator.
   Štiti elektrode od pregrijavanja prilikom izvođenja plazma rezanja metala.
5. Mlaznica.
   Dio čija veličina određuje mogućnosti cijelog plazma rezača, sastavljenog vlastitim rukama iz invertera.
6. Inverter za zavarivanje.
   DC izvor napajanja za instalaciju. Može se zamijeniti transformatorom za zavarivanje.

Izvor napajanja uređaja može biti transformator ili inverter.

Šema rada plazma rezača.

Transformatorske istosmjerne izvore karakteriziraju sljedeći nedostaci:

• visoka potrošnja električne energije;
• velike dimenzije;
• nepristupačnost.

Prednosti takvog izvora napajanja uključuju:

• niska osjetljivost na promjene napona;
• više snage;
• visoka pouzdanost.

Invertori se mogu koristiti kao napajanje za plazma rezač ako je potrebno:

• konstruisati mali aparat;
• sastavite visokokvalitetni plazma rezač visoke efikasnosti i stabilnog luka.

Zbog dostupnosti i lakoće inverterskog napajanja, plazma rezači na temelju njega mogu se konstruirati kod kuće. Nedostaci pretvarača uključuju samo relativno malu snagu mlaza. Zbog toga je debljina metalnog obratka koji se siječe inverterskim plazma rezačem ozbiljno ograničena.

Jedan od najvažnijih dijelova plazma rezača je ručni rezač.

Ovaj element opreme za rezanje metala sastavljen je od sljedećih komponenti:

• ručka s rezovima za polaganje žica;
• dugme za pokretanje plinskog plazma plamenika;
• elektrode;
• vrtložni sistem protoka;
• vrh koji štiti operatera od prskanja rastopljenog metala;
• opruga koja osigurava potrebnu udaljenost između mlaznice i metala;
• mlaznice za uklanjanje kamenca i naslaga ugljenika.

Rezanje metala različitih debljina vrši se promjenom mlaznica u plazma gorioniku. U većini dizajna plazmatrona, mlaznice su pričvršćene posebnom maticom, s promjerom koji vam omogućava da prođete konusni vrh i stegnete široki dio elementa.

Nakon mlaznice nalaze se elektrode i izolacija. Da bi se mogao ojačati luk, ako je potrebno, u dizajn plazmatrona je uključen i vrtložak za protok zraka.

Plazma rezači koji se rade sami na bazi inverterskog izvora napajanja prilično su mobilni. Zahvaljujući malim dimenzijama, ova oprema se može koristiti i na najnepristupačnijim mjestima.

Nacrti

Postoji mnogo različitih crteža plazma rezača dostupnih na internetu. Najlakši način da napravite plazma rezač kod kuće je korištenje izvora DC invertera.

Električni krug plazma rezača.

Najčešći tehnički crtež plazma lučnog rezača uključuje sljedeće komponente:

1. Elektroda.
   Ovaj element se napaja naponom iz izvora napajanja kako bi ionizirao okolni plin. U pravilu se kao elektroda koriste vatrostalni metali koji tvore jak oksid. U većini slučajeva dizajneri aparata za zavarivanje koriste hafnij, cirkonij ili titan. Najbolji izbor materijala za elektrode za kućnu upotrebu je hafnij.
2. Mlaznica.
   Komponenta automatske mašine za plazma zavarivanje stvara mlaz jonizovanog gasa i propušta vazduh da ohladi elektrodu.
3. Cooler.
   Element se koristi za odvođenje toplote iz mlaznice, jer tokom rada temperatura plazme može dostići 30.000 stepeni Celzijusa.

Većina kola mašina za plazma rezanje podrazumevaju sledeći algoritam rada za rezač zasnovan na mlazu jonizovanog gasa:

1. Prvim pritiskom na dugme za pokretanje uključuje se relej koji napaja kontrolnu jedinicu uređaja.
2. Drugi relej dovodi struju do pretvarača i povezuje električni ventil za pročišćavanje plamenika.
3. Snažna struja zraka ulazi u komoru gorionika i čisti je.
4. Nakon određenog vremenskog perioda, postavljenog otpornicima, treći relej se aktivira i napaja elektrode instalacije.
5. Oscilator se pokreće, zahvaljujući čemu se radni gas koji se nalazi između katode i anode ionizira. U ovoj fazi se javlja pilot luk.
6. Kada se luk dovede do metalnog dijela, između plazma baklje i površine se zapali luk, koji se naziva radni luk.
7. Isključivanje struje za paljenje luka pomoću posebnog prekidača.
8. Izvođenje radova rezanja ili zavarivanja. U slučaju nestanka luka, relej reed prekidača ponovo uključuje struju i pali mlaz plazme u stanju pripravnosti.
9. Kada se rad završi nakon što se luk isključi, četvrti relej pokreće kompresor, čiji zrak hladi mlaznicu i uklanja ostatke izgorjelog metala.

Najuspješnije sheme plazma rezača su model APR-91.

Šta nam treba?

Crtež plazma rezača.

Za izradu aparata za plazma zavarivanje potrebno je nabaviti:

• DC izvor;
• plazmatron.

Ovo posljednje uključuje:

• mlaznica;
• elektrode;
• izolator;
• kompresor kapaciteta 2-2,5 atmosfere.

Većina modernih majstora vrši plazma zavarivanje spojeno na invertersko napajanje. Plazmatron dizajniran korištenjem ovih komponenti za ručno rezanje zraka radi na sljedeći način: pritiskom na kontrolno dugme pali se električni luk između mlaznice i elektrode.

Nakon završetka rada, nakon pritiska na tipku za isključivanje, kompresor dovodi struju zraka i skida preostali metal s elektroda.

Montaža invertera

Ako fabrički pretvarač nije dostupan, možete sastaviti domaći.

Invertori za rezače na bazi plinske plazme po pravilu imaju sljedeće komponente:

• power unit;
• drajveri prekidača za napajanje;
• blok napajanja

Plazma gorionik u sekciji.

Plazma rezači ili oprema za zavarivanje ne mogu bez potrebnih alata u obliku:

• set odvijača;
• lemilica;
• nož;
• pile za metal;
• pričvršćivači s navojem;
• bakrene žice;
• PCB;
• mica.

Napajanje za plazma rezanje sastavljeno je na bazi feritnog jezgra i mora imati četiri namota:

• primarni, koji se sastoji od 100 zavoja žice, debljine 0,3 milimetra;
• prvi sekundar od 15 zavoja kabla debljine 1 milimetar;
• drugi sekundar od 15 zavoja žice od 0,2 mm;
• treći je sekundarni od 20 zavoja žice od 0,3 mm.

Bilješka! Da bi se minimizirale negativne posljedice skokova napona u električnoj mreži, namotavanje treba izvesti po cijeloj širini drvene podloge.

Jedinica napajanja domaćeg pretvarača mora se sastojati od posebnog transformatora. Da biste kreirali ovaj element, trebate odabrati dvije jezgre i namotati bakrenu žicu debljine 0,25 milimetara na njih.

Posebno treba spomenuti sistem hlađenja, bez kojeg invertersko napajanje plazma gorionika može brzo otkazati.

Crtanje tehnologije plazma rezanja.

Prilikom rada s uređajem, da biste postigli najbolje rezultate, morate slijediti preporuke:

• redovno proveravajte ispravan smer mlaza gasne plazme;
• provjeriti ispravan izbor opreme u skladu s debljinom metalnog proizvoda;
• pratiti stanje potrošnog materijala plazma gorionika;
• osigurati održavanje udaljenosti između mlaza plazme i radnog komada;
• uvijek provjerite brzinu rezanja kako biste izbjegli šljaku;
• s vremena na vrijeme dijagnosticirati stanje radnog sistema za opskrbu plinom;
• eliminirati vibracije električnog plazmatrona;
• Održavajte čist i uredan radni prostor.

Zaključak

Oprema za rezanje plazmom je nezamjenjiv alat za precizno rezanje metalnih proizvoda. Zahvaljujući svom promišljenom dizajnu, plazma gorionici omogućavaju brzo, ravnomjerno i kvalitetno sečenje limova bez potrebe za naknadnom površinskom obradom.

Većina zanatlija iz malih radionica radije sastavlja mini rezače vlastitim rukama za rad s tankim metalom. U pravilu se plazma rezač vlastite izrade ne razlikuje po karakteristikama i kvaliteti rada od fabričkih modela.

Plazma rezač iz invertera, uradi sam, nije tako težak za sastavljanje. Važno je obezbediti sledeće elemente:

• plazmatron, tj. direktno;
• izvor napajanja, a to je inverter za zavarivanje (može se koristiti i transformator);
• kompresor za dovod mlaza rashladnog zraka i formiranje toka plazme;
• kablovska creva za sklapanje i povezivanje pojedinačnih elemenata u jedinstven sistem.

Plazma rezač se može koristiti ne samo za rezanje raznih dijelova, već i za zavarivanje.

Domaći plazma rezač može se koristiti za obavljanje raznih poslova. To nije samo proizvodnja, već i kućni poslovi, na primjer, obrada raznih metalnih obradaka, gdje su potrebni precizni, tanki i kvalitetni rezovi. Postoje modeli koji se mogu koristiti za zavarivanje u zaštićenom plinskom okruženju pomoću argona.

Prilikom sastavljanja treba obratiti pažnju na jačinu struje. Vrijednost ovisi o izvoru napajanja; Pruža stabilniji rad, potrošnja energije je ekonomičnija od transformatora, iako je debljina obradaka s kojima može raditi manja. Zašto inverter? Stvar je u tome što je praktičniji za korištenje od transformatora. Njegova težina je manja, nije tako masivna. Manje se troši električna energija, a efikasnost je 10% veća, što se pozitivno odražava na kvalitet rada.

Sheme za montažu mogu se koristiti gotove ako se konstruktivni elementi kupuju zajedno. Možete ga preuzeti sa interneta, pogotovo kada već imate sve dijelove i ne morate ništa da kupujete. Prilikom sastavljanja treba obratiti pažnju na točnost i jasnoću usklađenosti sa dijagramom i spajanjem pojedinih elemenata. Mlaznica bi trebala biti duga, ali ne preduga, jer će se morati brzo zamijeniti.

Izbor konstruktivnih elemenata

Izrada plazma rezača vlastitim rukama od pretvarača zahtijeva sljedeće elemente:

1. Izvor napajanja za opremu, u ovom svojstvu, je inverter, koji napaja struju potrebnih karakteristika plazma rezaču. Umjesto pretvarača, ako nije dostupan ili se ne može pronaći, možete koristiti transformator.
2. Ako se umjesto pretvarača odabere transformator, potrebno je uzeti u obzir njegovu veliku težinu i preveliku potrošnju energije.
3. Plazma gorionik, odnosno plazma rezač, koji je glavni element dizajna.
4. Zračni kompresor i paket kabel-crijevo.

Što odabrati kao izvor struje za sastavljanje plazma rezača? Transformator nije najbolja opcija iz više razloga. To nije samo zbog velike težine, koja otežava korištenje opreme nakon sklapanja, već i zbog toga što troši previše električne energije. Ispostavilo se da je uređaj preskup. Među prednostima treba napomenuti da je slabo osjetljiv na promjene napona u mreži tokom rada. Takva oprema može rezati različite radne komade čija je debljina značajna.

Inverter kao izvor energije je poželjniji, ekonomičniji je i niži trošak. Osim toga, težina pretvarača je mnogo manja, a uređaj je lakši za korištenje nakon montaže. Ali debljina radnih komada ne može biti prevelika. Takvi plazma rezači mogu se koristiti u kućnim radionicama, u maloj proizvodnji, jer je snaga sasvim dovoljna za tako "skromnu" proizvodnju. Postoji još jedna prednost u korist prve. Ovo je nivo efikasnosti koji je približno 30% veći za inverterski rezač, luk je stabilniji, a sečenje rezultira boljim kvalitetom. Takva oprema je također pogodnija za rad na teško dostupnim mjestima gdje se transformatori ne mogu koristiti. Plazma gorionik je glavni element rezača, njegov dizajn uključuje mlaznicu, kanal za dovod zraka (komprimiran da bi se osiguralo rezanje), elektrodu i izolator/hladnjak.

Povratak na sadržaj

Sklop plazma rezača

Za plazma gorionik morate odabrati elektrodu koja se može kupiti od torija, berilija, cirkonija ili hafnija. Takvi materijali su optimalni za rezanje zračnom plazmom. Takozvani vatrostalni oksidi se pojavljuju na površini elektroda tokom procesa rezanja, oni sprečavaju da se elektroda uništi. Prilikom odabira, zapamtite da su neki od ovih metala opasni za zavarivača. Berilijum izaziva nastanak radioaktivnih oksida, a torij toksičnih. Najbolje je koristiti hafnij, apsolutno je siguran za operatera.

Prilikom sastavljanja treba obratiti pažnju na mlaznicu, uz pomoć koje se formira mlaz za rezanje. Karakteristike mlaza, vrijeme rezanja i širina rezanja zavise od prečnika mlaznice. Najbolje je koristiti proizvode promjera 3 cm, njegova dužina bi trebala biti značajna kako bi se osigurao bolji i precizniji rez. Međutim, ne možete uzeti predugačku mlaznicu, ona se brzo sruši.

Za dovod zraka u konstrukciju potreban je kompresor. Radne karakteristike rezača sugeriraju da će se plinovi koristiti za zaštitu i formiranje plazme, dok se rad izvodi pri struji od 200 A, ali ne više. Za rad uređaja koristi se komprimirani zrak, potrebno je hladiti opremu tokom rada i formirati plazmu. Ova opcija vam omogućava da sečete obradak čija je debljina 50 mm. Za industrijsku opremu se ne koristi komprimovani vazduh, kiseonik, helijum, vodonik, argon, azot, a ovde se koriste njihove mešavine.

Za spajanje izvora napajanja, plazmatrona i kompresora koristi se poseban paket kabel-crijevo. Redoslijed montaže je sljedeći:

1. Inverter (ili transformator) je povezan električnim kablom na elektrodu kako bi se stvorio luk.
2. Komprimirani zrak se dovodi kroz crijevo iz kompresora, formira plazma mlaz unutar plazma baklje.

Povratak na sadržaj

Kako radi plazma rezač?

Nakon što je plazma rezač sastavljen, morate provjeriti njegove performanse. Kada se uključi, inverter počinje opskrbljivati ​​struju plazmatronu na visokoj frekvenciji. Pojavljuje se luk čija se temperatura u ovom trenutku kreće od 6000°C do 8000°C, pali se između vrha mlaznice i radne elektrode. Zatim komprimirani zrak počinje teći u komoru, prolazi kroz električni luk iz mlaznice, zagrijava se i povećava volumen do 100 puta. Mlaz poprima provodljiva svojstva i ionizira se.

Mlaznica formira uski radni tok čija je brzina 2-3 m/sec. Temperatura se u ovom trenutku jako povećava i može doseći od 25.000°C do 30.000°C. Izlaz proizvodi visokotemperaturnu plazmu koja se koristi za rezanje. Kada plazma i dio dođu u kontakt, početni luk se gasi, a luk za rezanje se pali, koji obrađuje dio lokalno. Metal se topi samo na mjestu reza, sve čestice rastaljenog metala se otpuhuju strujanjem zraka.

Korištenje takvog rezača iz konvencionalnog pretvarača za zavarivanje omogućava vam da dobijete uredne rezove u metalnim obradacima. U toku rada potrebno je osigurati da lučna tačka bude striktno u centru katode/elektrode, za šta se koristi takozvani tangencijalni dovod strujanja radnog vazduha. Ako se takav vrtložni protok zraka poremeti tokom rada, uređaj će početi raditi nestabilno i kvaliteta reza će se uvelike pogoršati. Važno je da se tokom rada ne formiraju dva luka odjednom, u tom slučaju uređaj jednostavno neće uspjeti. Plazma rezač ne bi trebao imati previše zraka.

Brzina koja osigurava dobar kvalitet je 800 m/sec, ali struja bi trebala biti do 250 A, ne veća.

Ali moramo uzeti u obzir da će potrošnja zraka biti povećana.

Plazma rezač, čiji je glavni element inverter za elektrolučno zavarivanje, koristi se za rezanje metalnih predmeta. Montaža je jednostavna, dizajn uključuje elemente kao što su izvor struje, mlaznica, plazma rezač i kompresor. Prilikom sastavljanja odmah se odlučite za izvor napajanja umjesto pretvarača, neki više vole transformator. Gore su opisane sve prednosti i nedostaci uređaja, samo morate napraviti izbor.

Bez sumnje, mnogi od nas su vidjeli video na YouTube-u gdje je Vitalij Bogačev sastavljao plazma rezač iz konvencionalne mašine za elektrolučno zavarivanje
Pokušaću da objasnim jednostavnim rečima bez imalo fanatizma. Vitalij je uklonio sekundarni namotaj na transformatoru za zavarivanje i umjesto toga namotao novi sekundarni namotaj sa kablom manjeg poprečnog presjeka kako bi se povećao izlazni napon na 200V. Zatim sam ugradio diodni most na radijatore i prigušnicu namotanu na željezo, slično većem transformatoru za zavarivanje. Povezao sam ovu stvar sa rezačem.
Za pročišćavanje koristio sam običan zrak koji je pumpao kompresor

Evo prvog videa u kojem je Vitalij opisao dizajn uređaja

U drugom videu, Vitalij je pokazao kako radi njegov domaći plazma rezač. Vidi se da rezač seče metal do 8mm, ali Vitalij ne pokazuje samu mašinu tokom sečenja, čak i samo uđe u ovu prostoriju i pokaže gde ide rukav od rezača, ovoga nema

Iskreno, ova ideja me jako privukla i poželio sam da sastavim sličan uređaj, ali evo šta me je uznemirilo. Zasto fabricke masine za plazma rezanje kostaju puno novca ako u njima nema nista tako komplikovano, mozda ima kvaka u videu a zapravo je video za PR

Prvo, potreban vam je aparat za elektrolučno zavarivanje AC 200A, odnosno potreban vam je par takvih aparata. Prvi transformator će biti energetski transformator, drugi transformator će djelovati kao prigušnica. Transformator za zavarivanje ima tri namotaja, dva primarna namotaja 0-220-400V, kao i sekundarni namotaj 40V. Ovo planiram da uradim sa ovim transformatorima, iseći oba transformatora, ukloniti sekundarni namotaj sa prvog i na njegovo mesto staviti primar drugog transformatora, tako da bi trebalo da dobijem 200V na sekundarnom namotu. Sada o gasu. Još uvijek imam željezo iz drugog transformatora, kao i dva sekundarna namotaja koja se mogu staviti na drugu jezgru i spojiti u seriju. Trebali biste dobiti odličan induktor sa još nepoznatom induktivnošću.
Pogledao sam ove transformatore za zavarivanje na Yandex tržištu i našao najjeftiniju opciju od 2.376 ₽ po jednom. To znači da će za dvoje, uključujući dostavu, koštati oko 6.500 RUR.
Ovo su aparati za zavarivanje

Idem dalje, trebaju vam 4 diode sa naponom od 600V ili više, ali 1000V je bolje. Za diode je bolje izabrati veću struju, recimo 150A će biti taman. Kontaktirat ću AliExpress po ovom pitanju. Našao sam odgovarajući diodni most od 150A od 1600V za obrnuti proboj; tako dobra margina za obrnuti napon neće biti suvišna.


Cijena za takav diodni most je 770,33 rubalja, ovdje je link za kupovinu. Potreban vam je i radijator za hlađenje diodnog mosta, nema boljih ideja od radijatora sa PC procesora, takav radijator se može kupiti na buvljaku za 100-200R. A to je 1000R za ispravljač

Za rad sa plazma rezačem potreban vam je kompresor, pa to je gotova stvar, davno je sastavljena. Kompresor je dobar, ali vazduh mora biti čist, bez ulja i vlage. To znači da ispred rezača trebate ugraditi desikant, koji je opet bolje naručiti iz Kine. Svidio mi se filter AF2000-02 G1/4 za 442,20 rubalja.


Odvlaživač može izdržati pritisak od 1,5 MPa, što je sasvim zadovoljavajuće. Treba mi i ventil za kontrolu, koristiću ovakav ventil, cijena mu je 480 RUR. Evo linka

Takođe, da biste se međusobno povezali, potrebni su vam okovi prečnika 1/4 inča


Kao opciju, možete naručiti 5 komada za 276 rubalja. link ovdje

Sljedeća komponenta plazma rezača, a možda i glavna, je sama baklja. Takav gorionik ovdje košta puno, ali u Kini za njega traže i 2400 RUR.


Od onoga što Kinezi nude, ovo je najjeftinija opcija. Možete naručiti jedan koristeći ovaj link. Također, za spajanje ovog rukava potreban vam je okov, isti kao što sam pokazao u članku o tome. Nisam mogao pronaći ništa korisno na internetu, pa ću to morati naručiti kod stručara. Ovo je još 600-800 rubalja

Za kompletan set potrebno je još nekoliko komponenti.
Nekoliko prekidača za upravljanje energetskim transformatorom i plinskim ventilom.

Takvi se releji mogu naručiti iz Kine za 100 rubalja
Za napajanje ventila i releja potrebno je napajanje od 12 V
Takvo napajanje košta 232 rublje u Kini, možete ga kupiti na ovom linku. Konektor za kontrolno dugme na držaču.

Ovo dugme uključuje transformator, otvara ventil i uključuje oscilator. Iz Kine ovo košta 66 rubalja, komplet majka-otac. Takođe, za paljenje plazma luka bez kontakta, potreban je visokonaponski oscilator

Gotovi modul iz Kine za napajanje od naizmjeničnog napona od 220V, modul košta 1.500 rubalja, link

U industrijskim preduzećima, malim radionicama, tokom građevinskih i popravnih radova, koristi se ručni plazma rezač kada je potrebno zavariti ili rezati metalne proizvode, kao i specijalnu opremu opremljenu CNC sistemima. Za izvođenje radova manjeg obima možete koristiti plazma rezač sastavljen vlastitim rukama od pretvarača, koji je sposoban pružiti visokokvalitetne rezove ili šavove, uzimajući u obzir operacije koje se izvode.

Princip rada plazma rezača

Kada se izvor napajanja uključi, struja počinje teći u radni prostor u unutrašnju komoru plazma rezača, gdje se aktivira električni pilot luk između vrha mlaznice i elektrode. Nastali luk ispunjava kanal mlaznice, gde pod visokim pritiskom počinje da struji smeša vazduha, koja se usled visoke temperature od 6000-8000 °C jako zagreva i povećava zapreminu od 50 do 100 puta. Zbog unutrašnjeg oblika konusne mlaznice, koja ima oblik stošca, dolazi do komprimiranja strujanja zraka, zagrijavajući se do izlazne temperature od 25.000 - 30.000 °C, formirajući plazma mlaz koji seče obrađeni zalogaj. Štaviše, prvobitno aktivirani pilot luk se gasi i radni luk između elektrode i metalnog proizvoda se aktivira. Nastali produkti izgaranja plazme i topljenja metala uklanjaju se zbog sile mlaza.

Slika 1 Izvođenje operacija rezanja metala kod kojih je potrebno rezanje ili zavarivanje proizvoda, ručno rađenim domaćim ili profesionalnim plazma rezačem.

Optimalni pokazatelji za tok posla su:

1. opskrba plinom brzinama do 800 m/sec;
2. Indikator struje može biti do 250 - 400 A.

Šema 1. Crtež procesa plazma rezanja obratka.

Ručni plazma rezač sastavljen pomoću invertera uglavnom se koristi za obradu radnih komada i odlikuje se malom težinom i ekonomičnom potrošnjom energije.

Izbor komponenti plazma rezača

Da biste sastavili plazma rezač pomoću crteža (na osnovu invertera), potrebne su vam sljedeće jedinice vlastitim rukama:

1. uređaj za dovod plina pod pritiskom - kompresor;
2. plazma rezač;
3. električni uređaj - pretvarač koji daje struju za formiranje električnog luka;
4. visokotlačna radna crijeva za dovod zraka i zaštićeni električni kabel.

Za dovod zraka biramo kompresor uzimajući u obzir izlaznu zapreminu za 1 minutu. Proizvođačke kompanije proizvode 2 vrste kompresora:

1. klipni aparati;
2. vijčani uređaj (koji ima manju potrošnju energije, lakši je, ali 40-50% skuplji).

Rice. 2 Plazma rezač (uređaj) sa kompletom kablova za rezač i priključkom na radni komad (kao anoda).

Klipni kompresori se dijele na uljne i neuljne, po principu pogona - sa remenom ili direktnim spojem elemenata.
Prilikom rada kompresora potrebno je pridržavati se nekoliko pravila:

1. pri negativnim temperaturama okoline potrebno je prethodno zagrijati ulje koje se nalazi u kućištu radilice;
2. Potrebno je redovno menjati vazdušni (ulazni) filter;
3. strogo kontrolirajte nivo ulja u kućištu radilice;
4. Najmanje jednom u šest mjeseci potrebno je potpuno očistiti jedinice od stranih nečistoća;
5. Po završetku radova potrebno je smanjiti pritisak (pomoću regulatora) u sistemu.

Prilikom popravki često se koriste proizvodi ORLIK KOMRESSOR (Češka Republika). Uređaj ORL 11 omogućava rezanje radnih komada pomoću struje od 200-440 A i protoka vazduha i gasa koji dolazi pod pritiskom.

Komplet opreme uključuje:

1. kompresor;
2. blok glavnih filtera za mješavinu zraka i plina;
3. plinske sušilice;
4. prijemnik.

Na izlaz iz jedinice dolazi pročišćeni zrak bez ulja, prašine i vlage. Primjer vijčanih kompresora je proizvod serije CA iz Atlas Copco (Švedska). Uređaj je opremljen automatskim sistemom za uklanjanje kondenzata za prečišćavanje vazduha.

Plazmatron je poseban uređaj u kojem se pomoću električne struje formira električni luk koji zagrijava zrak doveden pod tlakom u komoru kako bi se formirao mlaz plazme za rezanje.

Rezač se sastoji od elemenata:

1. specijalni držač sa elektrodom;
2. izolaciona brtva koja razdvaja mlaznicu i sklop elektrode;
3. komore za generiranje plazme;
4. izlazne mlaznice za formiranje plazma mlaza (vidi crteže);
5. sistemi snabdevanja;
6. tangencijalni elementi za dovod plazme (na nekim modelima) za stabilizaciju lučnog pražnjenja.

Prema načinu izvođenja radova (zavarivanje ili rezanje), rezači se dijele na:

1. Dvostruki protok, koristi se u redukcijskim, oksidirajućim i inertnim sredinama.
2. Plin inertan (koristeći helijum, argon), redukcijski (vodik, dušik).
3. Oksidirajući gas (mješavina zraka i plina uključuje kisik).
4. Gas koristeći stabilizirajući (gas-tečnost) luk.

Plazmatronska katoda je napravljena u obliku štapa ili umetaka od volframa, hafnija i cirkonija. Plazmatroni sa čahuratom katodom, koji se koriste za rezanje pomoću strujanja zraka i plina pod pritiskom, postali su široko rasprostranjeni.

Za rezanje proizvoda u oksidirajućem okruženju koristi se šuplja katoda od bakra sa sustavom prisilnog hlađenja pomoću vode.

Rice. 3 Prijenosni uređaj (inverter) za plazma rezanje.

Dvoprotočni plazma rezači (inverter) opremljeni su sa 2 koaksijalne mlaznice, spoljašnje i unutrašnje. Gas koji ulazi u unutrašnju mlaznicu smatra se primarnim, a vanjski dodatnim, a plinovi mogu imati različite sastave i zapremine.

Plazma rezač sa stabilizacijom luka zbog dovoda protoka gas-tečnost ima razliku, a to je dovod vode u komoru gorionika za stabilizaciju stanja lučnog pražnjenja.

Za aktiviranje radnog luka kao anoda se koristi radni komad koji je spojen na inverter pomoću stezaljki i kabla.

Kao elektrana za izvođenje procesa plazma rezanja koristi se uređaj (inverter) koji daje potrebnu jačinu struje, koji ima veću efikasnost od transformatora, ali su mogućnosti obrade metala transformatora mnogo veće.

Shema 2. Crtež napajanja plazmatrona vlastitim rukama.

Prednosti invertera:

1. mogućnost jednolične promjene parametara;
2. mala težina;
3. stabilno stanje radnog luka;
4. visokokvalitetno rezanje ili zavarivanje.

Komplet opreme uključuje i set visokotlačnih crijeva za spajanje stacionarnog kompresora i električni priključni kabel.

Za sastavljanje plazma rezača vlastitim rukama razvija se dijagram uređaja koji pokazuje potrebne jedinice koje ispunjavaju tražene karakteristike, što bi trebalo uključivati ​​sve dodatke i promjene korištene tijekom montaže s potrebnim proračunima najvažnijih pokazatelja. Domaći plazma rezač možete sastaviti vlastitim rukama koristeći gotove blokove i sklopove koje proizvode specijalizirane kompanije, u ovom slučaju potrebno je izvršiti precizne proračune i koordinirati izlazne parametre tekućih procesa.

Značajke označavanja plazma rezača

Plazma rezači koje proizvode industrijska preduzeća mogu se podijeliti u 2 kategorije:

1. Jedinice za strojno rezanje;
2. priručnik.

Ručni rezači su pristupačniji ako to trebate učiniti sami. Proizvedeni modeli imaju posebne oznake:

1. MMA - uređaj je dizajniran za elektrolučno zavarivanje pomoću pojedinačne elektrode;
2. CUT - uređaj (plazma rezač) koji se koristi za rezanje metala;
3. TIQ - uređaj se koristi za radove kod kojih je potrebno zavarivanje argonom.

Proizvodna preduzeća proizvode opremu za rezanje metala:

1. Profi CUT 40 (gorionik RT-31, dozvoljena debljina reza – 16 mm, protok smeše vazduh-gas – 140 l/min, zapremina prijemnika 50 l);
2. Profi CUT 60 (gorionik P-80, dozvoljena debljina sečenja radnog komada - 20 mm, brzina protoka mešavine vazduha i gasa - 170 l/min.);
3. Profi CUT 80 (gorionik R. – 80, dozvoljena debljina rezanja radnog komada – 30 mm, brzina protoka mešavine vazduha i gasa – 190 l/min.);
4. Pro CUT 100 (gorionik A-101, dozvoljena debljina rezanja radnog komada - 40 mm, protok mešavine vazduha i gasa - 200 l/min.), prijemnik zapremine 100 l.

Izrada CNC plazma rezača vlastitim rukama

CNC-opremljen plazma rezač mora imati jedinstveni sklop koji koristi crteže napravljene na osnovu pripremljenih tehničkih specifikacija za proizvod, koje uključuju:

1. radni stol;
2. remen prijenos;
3. upravljačka jedinica funkcije;
4. elementi stepenica;
5. Linearne vodilice;
6. sistem za podešavanje visine košenja;
7. CNC upravljačka jedinica;

Šema 3. Crtež inverterskog uređaja za plazma rezanje.

Crteži svih blokova plazma rezača mogu se kupiti uzimajući u obzir potrebnu snagu i karakteristike instalacije i financijske mogućnosti, ili to možete učiniti sami ako imate iskustva i znanja.

Za kompletiranje i sastavljanje CNC mašine potrebno je izraditi niz elemenata pomoću crteža:

1. postolje stola za zavarivanje;
2. sastavlja se izdržljiv okvir, a zatim se farba;
3. potporni stupovi su pričvršćeni;
4. podloga je sastavljena;
5. montiraju se pričvršćivači i same letvice;
6. montirane su linearne vodilice;
7. postavljen je poklopac stola;
8. vodilice se postavljaju zajedno sa portalom;
9. portal je opremljen motorom i senzorima signala;
10. montirane su vodilice, Y motor vodilice i stalak za kontrolu pozicioniranja;
11. montira se vodilica opremljena motorom;
12. ugrađen je metalni površinski signalni senzor;
13. postavljena je slavina za uklanjanje vode sa stola;
14. položeni su priključni kablovi-kanali X.Z.Y;
15. žice su izolirane i prekrivene oblogom;
16. montiran je radni rezač;
17. CNC uređaj je montiran i montiran.

Izvođenje operacija za proizvodnju i montažu CNC plazma gorionika trebaju izvoditi samo kvalificirani stručnjaci. Dijagram uređaja (crteži) mora sadržavati sve potrebne elemente kako bi se osigurao visok kvalitet rada i sigurnost rezanja metala. Opremanje preduzeća CNC opremom može povećati produktivnost rada i složenost operacija. Učinite proizvodne procese koji se izvode pomoću CNC opreme ekonomičnijim povećanjem produktivnosti rada i smanjenjem brzine obrade proizvoda.

Možda će vas zanimati i sljedeći članci:

Kako napraviti blanjalicu za drvo vlastitim rukama Kako napraviti giljotinu za rezanje metala vlastitim rukama?

Princip rada većine plazmatrona snage od nekoliko kW do nekoliko megavata je praktički isti. Električni luk gori između katode od vatrostalnog materijala i intenzivno hlađene anode.

Kroz ovaj luk se izduvava radni fluid (WM) - gas koji stvara plazmu, a koji može biti vazduh, vodena para ili nešto drugo. Dolazi do jonizacije RT i kao rezultat dobijamo četvrto agregatno stanje materije, nazvano plazma.

U snažnim uređajima, električni magnetni kalem se postavlja duž mlaznice, služi za stabilizaciju toka plazme duž ose i smanjenje habanja anode.

Ovaj članak opisuje drugi dizajn, jer Prvi pokušaj da se dobije stabilna plazma nije bio naročito uspešan. Proučavajući uređaj Alplaza, došli smo do zaključka da se vjerovatno ne isplati ponavljati jedan po jedan. Ako nekoga zanima, sve je jako dobro opisano u uputstvu koje se nalazi uz njega.

Naš prvi model nije imao aktivno anodno hlađenje. Radni fluid je bila vodena para iz posebno konstruisanog električnog generatora pare - zatvorenog bojlera sa dve titanijumske ploče uronjene u vodu i priključene na mrežu od 220V.

Katoda plazmatrona bila je volframova elektroda promjera 2 mm, koja je brzo izgorjela. Promjer otvora anodne mlaznice bio je 1,2 mm i stalno se začepljivala.

Nije bilo moguće dobiti stabilnu plazmu, ali je ipak bilo nazora, što je podstaklo nastavak eksperimenata.

U ovom generatoru plazme, kao radni fluid testirana je mješavina vodene pare i zraka. Izlaz plazme bio je intenzivniji s vodenom parom, ali za stabilan rad mora se pregrijati na temperaturu od nekoliko stotina stupnjeva kako se ne bi kondenzirala na ohlađenim komponentama plazmatrona.

Takav grijač još nije napravljen, pa se dosadašnji eksperimenti nastavljaju samo sa zrakom.

Fotografije unutrašnjosti plazmatrona:

Anoda je izrađena od bakra, prečnik otvora mlaznice je od 1,8 do 2 mm. Anodni blok je izrađen od bronze i sastoji se od dva hermetički zatvorena dijela, između kojih se nalazi šupljina za pumpanje rashladne tekućine - vode ili antifriza.

Katoda je blago naoštrena volframova šipka promjera 4 mm, dobivena od elektrode za zavarivanje. Dodatno se hladi protokom radnog fluida koji se dovodi pod pritiskom od 0,5 do 1,5 atm.

A evo i potpuno rastavljenog plazmatrona:

Snaga se dovodi do anode kroz cijevi rashladnog sistema, a do katode preko žice pričvršćene za njen držač.

Lansiranje, tj. Luk se pali okretanjem dugmeta za napajanje katode dok ne dođe u kontakt sa anodom. Zatim se katoda mora odmah pomaknuti na udaljenost od 2..4 mm od anode (par okreta ručke), a luk nastavlja gorjeti između njih.

Napajanje, priključak creva za dovod vazduha iz kompresora i sistema za hlađenje - na sledećem dijagramu:

Kao balastni otpornik možete koristiti bilo koji odgovarajući električni uređaj za grijanje snage od 3 do 5 kW, na primjer, odabrati nekoliko paralelno povezanih kotlova.

Ispravljačka prigušnica mora biti dizajnirana za struju do 20 A, naš primjer sadrži oko stotinu zavoja debele bakrene žice.

Prikladne su sve diode dizajnirane za struju od 50 A i više i napon od 500 V.

Budi pazljiv! Ovaj uređaj koristi mrežno napajanje bez transformatora.

Vazdušni kompresor koji se koristi za snabdevanje radnog fluida je automobilski, a mašina za pranje stakla za automobile koristi se za pumpanje rashladne tečnosti kroz zatvoreni krug. Snaga im se napaja iz zasebnog 12-voltnog transformatora s ispravljačem.

Malo o planovima za budućnost

Kao što je praksa pokazala, i ovaj dizajn se pokazao eksperimentalnim. Konačno stabilan rad u roku od 5 - 10 minuta. Ali još je dug put do potpunog savršenstva.

Zamjenjive anode postupno izgaraju, a teško ih je napraviti od bakra, pa čak i s navojem bilo bi bolje bez navoja. Rashladni sistem nema direktan kontakt tečnosti sa zamenjivom anodom, pa zbog toga prenos toplote ostavlja mnogo da se poželi. Uspješnija opcija bila bi s direktnim hlađenjem.

Dijelovi su obrađeni od poluproizvoda pri ruci; dizajn kao cjelina bio je previše složen da bi se mogao ponoviti.

Također je potrebno pronaći snažan izolacijski transformator bez njega, korištenje plazmatrona je opasno.

I za kraj, evo još slika plazmatrona pri rezanju žice i čeličnih ploča. Varnice lete skoro metar :)