0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Установка для воздушно-плазменной резки

Установка для воздушно-плазменной резки

При­вет­ствую Вас на бло­ге kuzov.info!

Сего­дня пого­во­рим об инте­рес­ном высо­ко­тех­но­ло­гич­ном устрой­стве, уста­нов­ки для воз­душ­но-плаз­мен­ной рез­ки.

Аппа­рат для плаз­мен­ной рез­ки при­ме­ня­ют для точ­ной рез­ки метал­ла. При помо­щи элек­три­че­ства, он транс­фор­ми­ру­ет сжа­тый воз­дух в плаз­му. Это мощ­ная суб­стан­ция лег­ко может резать металл.

Ком­плек­та­ция и устрой­ство аппа­ра­та плаз­мен­ной рез­ки

Аппа­рат для плаз­мен­ной рез­ки име­ет кабель пита­ния, воз­душ­ный шланг для под­клю­че­ния ком­прес­со­ра, гиб­кую труб­ку, по кото­рой про­хо­дит элек­три­че­ство и сжа­тый воз­дух и посту­па­ет к соп­лу реза­ка, сам резак с соплом, а так­же фик­са­тор, явля­ю­щий­ся поло­жи­тель­ной клем­мой.

Когда начи­на­ет­ся про­цесс рабо­ты, пере­мен­ный ток про­хо­дит через кор­пус, в кото­ром транс­фор­ма­тор и выпря­ми­тель­ная под­стан­ция изме­ня­ет его силу и транс­фор­ми­ру­ет в посто­ян­ный ток, затем этот поток дости­га­ет горел­ки. В это же вре­мя сжа­тый воз­дух посту­па­ет по этой же труб­ке в горел­ку. При нагре­ве элек­три­че­ской дугой, он иони­зи­ру­ет­ся и начи­на­ет про­во­дить элек­три­че­ство. Воз­дух из газа пре­вра­ща­ет­ся в плаз­му. Плаз­ма выхо­дит из горел­ки со ско­ро­стью боль­ше 2000 км в час, а её тем­пе­ра­ту­ра состав­ля­ет не менее 10000 гра­ду­сов по Цель­сию. Она мгно­вен­но пла­вит металл, а неко­то­рая его часть даже испа­ря­ет­ся. В резуль­та­те мы полу­ча­ем чистый и очень акку­рат­ный раз­рез.

Важ­ной дета­лью аппа­ра­та плаз­мен­ной рез­ки явля­ет­ся сопло. Оно может отли­чать­ся по диа­мет­ру отвер­стия и иметь раз­ную дли­ну. От это­го зави­сит тол­щи­на реза на метал­ле, а так­же общая про­из­во­ди­тель­ность всей систе­мы. Тол­щи­на реза обыч­но полу­ча­ет­ся при­мер­но 1 мм.

Аппа­ра­ты воз­душ­но-плаз­мен­ной рез­ки метал­ла мож­но раз­де­лить на:

Инвер­тор­ные устрой­ства име­ют неболь­шие раз­ме­ры и низ­кое энер­го­по­треб­ле­ние. Из недо­стат­ков сто­ит отме­тить огра­ни­чен­ный ресурс мощ­но­сти, недол­гое вре­мя бес­пре­рыв­но­го исполь­зо­ва­ния, а так­же чув­стви­тель­ность к пере­па­дам напря­же­ния.

Транс­фор­ма­тор­ные устрой­ства лег­ко пере­но­сят пере­па­ды напря­же­ния. При паде­нии напря­же­ния они про­дол­жа­ют рабо­тать, но при этом теря­ют неко­то­рую мощ­ность. Транс­фор­ма­тор­ные аппа­ра­ты для плаз­мен­ной рез­ки могут дли­тель­ное вре­мя функ­ци­о­ни­ро­вать в бес­пре­рыв­ном режи­ме.

К мину­сам мож­но отне­сти высо­кое потреб­ле­ние элек­тро­энер­гии, боль­шой вес габа­ри­ты.

Плаз­мен­ный резак

При покуп­ке аппа­ра­та воз­душ­но-плаз­мен­ной рез­ки сто­ит так­же поза­бо­тить­ся о покуп­ке ком­прес­со­ра и осу­ши­те­ля воз­ду­ха. Для каче­ствен­но­го реза и для дли­тель­ной исправ­ной рабо­ты обо­ру­до­ва­ния необ­хо­дим сухой чистый воз­дух.

Так­же быва­ют аппа­ра­ты плаз­мен­ной рез­ки, име­ю­щие встро­ен­ный ком­прес­сор в бло­ке пита­ния, а так­же в ком­плек­те с осу­ши­те­лем воз­ду­ха.

Досто­ин­ства аппа­ра­тов плаз­мен­ной рез­ки метал­ла

  • Если срав­ни­вать плаз­мен­ную рез­ку с тра­ди­ци­он­ны­ми кис­ло­род­ны­ми реза­ка­ми, то про­из­во­ди­тель­ность аппа­ра­тов плаз­мен­ной рез­ке зна­чи­тель­но выше. Это спра­вед­ли­во для дета­лей, име­ю­щих тол­щи­ну до 50–60 мил­ли­мет­ров.
  • Аппа­ра­ты для плаз­мен­ной рез­ки метал­ла спо­соб­ны рабо­тать с раз­лич­ны­ми метал­ла­ми, как чер­ны­ми, так и цвет­ны­ми. Кро­ме это­го плаз­мен­ные реза­ки могут рабо­тать по неме­тал­ли­че­ским мате­ри­а­лам, исполь­зуя внут­рен­нюю дугу. Так­же сто­ит отме­тить, что при рез­ке плаз­мой не важ­на чисто­та метал­ла. Мож­но резать и ржа­вую и окра­шен­ную деталь.
  • Плаз­мен­ная рез­ка даёт чистый рез и не пере­гре­ва­ет осталь­ную поверх­ность метал­ла.
  • Аппа­рат для плаз­мен­ной рез­ки в срав­не­нии с тра­ди­ци­он­ной газо­вой рез­кой без­опас­нее в экс­плу­а­та­ции. Отсут­ству­ет опас­ность воз­ник­но­ве­ния обрат­но­го уда­ра пла­ме­ни.
  • Если срав­ни­вать с бол­гар­кой, рез­ка плаз­мой удоб­на тем, что при рез­ке про­фи­лей слож­ной фор­мы раз­ре­зать мож­но имен­но нуж­ное место, не заде­вая не нуж­ных для реза мест. При этом не про­изой­дёт таких казу­сов, как закли­ни­ва­ние режу­ще­го дис­ка или его раз­ру­ше­ние.

Кро­ме сжа­то­го воз­ду­ха, для рез­ки плаз­мой необ­хо­ди­мы ком­плек­ту­ю­щие части и рас­ход­ные мате­ри­а­лы: это сопло горел­ки и элек­тро­ды для рез­ки. Изно­шен­ны­ми или повре­жден­ны­ми соплом или элек­тро­да­ми невоз­мож­но сде­лать каче­ствен­ный рез. Хоро­шее каче­ство рез­ки, воз­мож­но, толь­ко при одно­вре­мен­ной замене изно­шен­ных или повре­ждён­ных соп­ла и элек­тро­да.

Като­ды для плаз­мен­но­го реза­ка

Обо­ру­до­ва­ние для воз­душ­но-плаз­мен­ной рез­ки метал­ла име­ет высо­кую сто­и­мость. Для исполь­зо­ва­ния в кузов­ном ремон­те оно оправ­дан­но лишь при усло­вии его часто­го при­ме­не­ния. В про­тив­ном слу­чае вполне мож­но обхо­дить­ся тра­ди­ци­он­ны­ми мето­да­ми рез­ки метал­ла.

Если всё же воз­ник­ла необ­хо­ди­мость покуп­ки дан­но­го устрой­ства, то сле­ду­ет хоро­шо про­ду­мать какой аппа­рат выбрать, преж­де чем его при­об­ре­тать. Нуж­но обра­тить вни­ма­ние на нали­чие, доступ­ность сто­и­мо­сти като­дов и соп­ла. К тому же, важ­на надёж­ность аппа­ра­та плаз­мен­ной рез­ки. Так как это устрой­ство име­ет доста­точ­но слож­ную кон­струк­цию и не дёше­во в ремон­те.

Плазменная резка. Принцип работы

Плазменная резка осуществляется аппаратом под названием плазморез. Он создаёт поток высокотемпературного ионизированного воздуха (плазмы), который разрезает заготовку.

Принцип плазменной резки основан на свойстве воздуха в состоянии ионизации становиться проводником электрического тока.

Плазморез создаёт в плазмотроне плазму (ионизированный воздух, разогретый до высокой температуры) и сварочную дугу, которые осуществляют раскрой материала.

Устройство плазмореза

Плазморез состоит из нескольких блоков:

Устройство плазмореза. Плазменная резка осуществляется плазморезом, который состоит из нескольких блоков

  • источник электропитания;
  • плазмотрон (резак);
  • компрессор;
  • комплект кабель-шлангов (отдельно о шлангах тут).

Источник электропитания

Источником электропитания может быть:

  • трансформатор. Достоинством его является то, что он практически не чувствителен к перепадам напряжения электросети и позволяет резать заготовки большой толщины, а недостатком – значительный вес и низкий КПД;
  • инвертор. Единственным его недостатком является то, что он не позволяет резать заготовки большой толщины. Достоинств много:
    • при питании от него стабильно горит дуга;
    • КПД на 30 % выше, чем у трансформатора;
    • дешевле, экономичнее и легче трансформатора;
    • его удобно использовать в труднодоступных местах.

Плазмотрон

Плазмотрон – это плазменный резак, с помощью которого разрезается заготовка. Он является основным узлом плазмореза.

Конструкция и схема подключения плазмотрона

Конструкция плазмотрона состоит из следующих составляющих:

Компрессор

Компрессор в плазморезе требуется для подачи воздуха. Он должен обеспечивать тангенциальную (или вихревую) подачу сжатого воздуха, которая обеспечит расположение катодного пятна плазменной дуги строго по центру электрода. Если этого не будет обеспечено, то возможны неприятные последствия:

  • плазменная дуга будет гореть нестабильно;
  • могут образоваться одновременно две дуги;
  • плазмотрон может выйти из строя.

Принцип работы

Результат работы плазмотрона

Принцип действия плазмотрона заключается в следующем. Создаётся поток высокотемпературного ионизированного воздуха, электропроводность которого равна электропроводности разрезаемой заготовки (т.е. воздух перестаёт быть изолятором и становится проводником электрического тока).

Образуется электрическая дуга, которая локально разогревает обрабатываемую заготовку: металл плавится и появляется рез. Температура плазмы в этот момент достигает 25000 – 30000 °С. Появляющиеся на поверхности разрезаемой заготовки частички расплавленного металла будут сдуваться с нее потоком воздуха из сопла.

Технология

Технология плазменной резки металла вкратце может быть описана следующим образом. Плазменной обработке поддаются все виды металлов толщиой до 220 мм.

Эффект появляется после воспламенения плазмообразующего газа при образовании искры в контуре электрической дуги (между наконечником форсунки и неплавящимся электродом. От искры загорается поток газа, здесь же он ионизируется, превращаясь в управляемую плазму (с крайне высокой, 800 и даже 1500 м/с скоростью выхода).

В выходном отверстии, от сужения, происходит ускорение потока плазмообразующего носителя. Высокоскоростная плазменная струя позволяет получить температуру на выходе около 20 0000с. Узконаправленная струя в тысячи градусов буквально проплавляет материал в точечной области воздействия, нагрев вокруг места обработки незначительный.

Плазменно-дуговой способ используется с замыканием обрабатываемой поверхности в проводящий контур. Другой вид резки (плазменной струей) — работает при наличии стороннего (косвенного) образования высокотемпературного компонента в рабочей схеме плазмотрона. Нарезаемый металл не включен в проводящий контур

Резка плазменной струей

Раскрой заготовок плазменной струей применяется для обработки материалов, не проводящих электрический ток. При резке этим методом дуга горит между формирующим наконечником плазмотрона и электродом, а сам разрезаемый объект в электрической цепи не участвует. Для разрезания заготовки используется струя плазмы.

Плазменно-дуговая резка

Плазменно-дуговой резке подвергаются токопроводящие материалы. При выполнении резки этим методом дуга горит между разрезаемой заготовкой и электродом, её столб совмещен со струей плазмы. Последняя образуется за счет поступления газа, его нагрева и ионизации. Газ, продуваемый через сопло, обжимает дугу, придает ей проникающие свойства и обеспечивает интенсивное плазмообразование. Высокая температура газа создает высочайшую скорость истечения и увеличивает активное воздействие плазмы на плавящийся металл. Газ выдувает из зоны реза капли металла. Для активизации процесса используется дуга постоянного тока прямой полярности.

Плазменно-дуговая резка применяется при:

  • производстве деталей с прямолинейными и фигурными контурами;
  • вырезании отверстий или проемов в металле;
  • изготовлении заготовок для сварки, штамповки и механической обработки;
  • обработке кромок поковок;
  • резке труб, полос, прутков и профилей;
  • обработке литья.

Виды плазменной резки

В зависимости от среды, существуют три вида плазменной резки:

  • простой. Этот метод подразумевает использование только воздуха (или азота) и электрического тока;
  • с защитным газом. Применяются два вида газа: плазмообразующий и защитный, который сохраняет зону реза от влияний окружающей среды. В результате повышается качество реза;
  • с водой. В этом случае вода выполняет функцию, аналогичную защитному газу. Кроме того, она охлаждает компоненты плазмотрона и поглощает вредные выделения.
Читать еще:  Bosch: шлифовальная машинка gpo 14 ce professional и другие модели

Основанная на указанных принципах плазменная резка обеспечивает не только высокопроизводительное производство, но и совершенно пожаробезопасное: применяемые в технологии материалы не огнеопасны.

Видео

Посмотрите ролики, где наглядно объясняется, как происходит плазменная резка:

Принцип работы воздушно-плазменной резки металла

Воздушно-плазменная резка: на чем основан принцип осуществления. Плазма, производящая резку, является разогретым газом с высоким значением электропроводности . Его еще называют ионизованным. Генерируется плазма специальным дуговым элементом. Принято называть этот способ резки плазменным.

Обычная дуга сжимается плазмотроном. Ионизованный газ вдувается в нее, с помощью чего она может генерировать горячий воздух. Она способна производить обработку, при помощи повышенной температуры.Металл разрезается, плавясь при этом.

Осуществление обработки металла происходит благодаря, как плазменной дуге, так и струе. В первом варианте на металлическое изделие оказывается прямое воздействие, во втором — косвенное. Наиболее распространенным и действенным является метод резки с помощью действия напрямую. Для материала, который не обладает электропроводностью (как правило это неметаллические изделия) применяют способ непрямого влияния. При любом из вариантов разрезаемый материал не теряет агрегатного состояния и его конструкция слабо подвергается деформации.

Принцип работы плазменного резака

Плазмотрон – это техническое устройство, которое образует электрический разряд между электродом (катодом) и поверхностью обрабатываемого изделия (анодом), это происходит в потоке газа который образует плазму.

Принцип работы устройства: для охлаждения применяется вода или газ, для получения плазмы используется плазмообразующий газ. Поток входящего в камеру газа подвергается нагреванию до высоких температур после чего ионизируется, тем самым приобретает свойства плазмы. Плазмообразующий газ и охлаждающий подаются в различные каналы плазматрона. При подаче питания между катодом и соплом образуется так называемый вспомогательный разряд, визуально её можно видеть как небольшой факел.

Основная (рабочая дуга) образуется при касании второстепенного разряда обрабатываемой поверхности, которая в данном случае выполняет роль анода (плюс). Стабилизация разряда может осуществляться магнитным полем, водой либо газом, зачастую стабилизирующий газ является и плазмообразующим. После этого можно проводить резку материала, нанесение покрытий, сварку, наплавку или даже добычу полезных ископаемых, путём разрушения горных пород.

Условно конструкцию плазмотрона можно представить как несколько основных элементов:

  1. изолятор;
  2. электрод;
  3. сопло;
  4. механизм для подвода плазмообразующего газа;
  5. дуговая камера.

Конструкция и принцип работы плазмотрона с совмещенным соплом и каналом

Особенностью плазмотрона, использующего воздушно-плазменную резку является совмещение канала и сопла. Воздух проходит через канал сопла наружу. Принцип работы схож, при подаче электропитания промеж катодом и соплом образуется вспомогательный разряд. Воздух закрученный по спирали, стабилизирует и сжимает столб рабочего разряда. Он же предотвращает соприкосновение электрической дуги стенок соплового канала.

Типы плазмотронов

Плазмотроны можно условно разделить на три глобальных типа

  1. электродуговые;
  2. высокочастотные;
  3. комбинированные.

Устройства работающие на основе электрической дуги оснащены одним катодом, который подключен к источнику питания постоянного тока. Для охлаждения применяют воду, которая находится в охладительных каналах.

Можно выделить следующие виды электродуговых аппаратов

  • с прямой дугой;
  • косвенной дугой (плазмотроны косвенного действия);
  • с использованием электролитического электрода;
  • вращающимися электродами;
  • вращающейся дугой.

Автомат: принцип работы

Станок плазменной автоматической резки имеет:

  1. пульт управления,
  2. плазмотрон
  3. рабочий стол для заготовок.

Автомат для резки (Китай)
Источник фото: ru.made-in-china.com

На пульте управления происходит корректировка предварительно установленных программ, если резка отклоняется от установленных параметров. Для оперативного исправления в процессе работы и выбора оптимальных режимов резания.

Через установленный на рабочем столе лист, пропускается электрический ток. Между поверхностью листа и плазмотроном пробегает первичная электродуга. В которой сжатый воздух, разогревается до состояния плазмы. Первичная дуга скрывается в раскаленной ионизированной струе, которая и режет металла.

Резка начинается с середины или с края. Чем чаще происходит прерывание дуги и зажигание новой искры, тем меньше становится ресурс сопла и катода. Грамотный оператор автоматической резки выбирает режимы резания по таблице и отталкиваясь от конкретных условий (толщина металла, диаметр сопла). Благодаря чему можно добиться значительного сокращения расходов. По окончанию операции, автомат самостоятельно оповестит оператора, выключит и отведет плазмотрон от материала.

Какие газы используются, их особенности

Плазменная резка металла представляет собой процесс проплавления и удаления расплава за счет теплоты, получаемой от плазменной дуги. Скорость и качество резки определяются плазмообразующей средой. Также, плазмообразующая среда влияет на глубину газонасыщенного слоя и характер физико-химических процессов на кромках среза. При обработке алюминия, меди и сплавов, изготовленных на их основе, используются следующие плазмообразующие газы:

  • Сжатый воздух;
  • Кислород;
  • Азотно-кислородная смесь;
  • Азот;
  • Аргоно-водородная смесь.

Все газы, используемые при выполнении плазменной обработки, условно делятся на защитные и плазмообразующие.

В целях бытового назначения (толщина до 50 мм, сила тока дуги – менее 200 А) применяется сжатый воздух, который может использоваться как защитный, так и плазмообразующий газ, а в более сложных условиях промышленного назначения применяются другие газовые смеси, которые содержат кислород, азот, аргон, гелий или водород.

Достоинства и недостатки плазменной резки

Обработка металлов аппаратами или станками плазменной резки дает в работе целый ряд преимуществ.

  1. По сравнению с кислородной горелкой, плазморез обладает более высокой мощностью, и соответственно, производительностью, и по данному параметру уступает только лазерным установкам промышленного масштаба.
  2. Плазменная резка выгодна с экономической точки зрения при толщине металла до 60 мм. Для резки материалов с толщиной более 60 мм рекомендуется использовать кислородную резку.
  3. Современные плазморезы отличаются высокоточной и качественной обработкой металлов. Срез получается «чистый», с минимальной шириной, благодаря чему, практически не требует дополнительной шлифовки.
  4. Также, плазменно-дуговая обработка характеризуется универсальностью применения, безопасностью и низким уровнем загрязнения окружающей среды.

Из недостатков можно отметить скромную толщину среза (до 100 мм), а также невозможность одновременной работы двух плазморезов и соблюдение жестких требований к отклонениям от перпендикулярности среза.

Возможности плазменной резки

Сфера применения плазменной резки очень разнообразна, благодаря своей универсальности и диапазону обрабатываемых металлов и металлических сплавов. Автоматизированная и ручная плазменная резка материалов широко применяется на предприятиях и во многих отраслях промышленности для выполнения обработки:

Характеристики плазморезов позволяют выполнять обработку нержавеющей стали, что недоступно кислородным горелкам. Плазморезы практически незаменимы для обработки тонкой листовой стали. Особого внимания заслуживают ручные устройства, которые отличаются компактными размерами и экономичным потреблением электроэнергии. Технология плазменно-дуговой резки особенно ценится за выполнение чистого среза без «наплывов», что положительно влияет на скорость и точность выполнения работ, а также на производственные возможности предприятий.

Как пользоваться аппаратом воздушно-плазменной резки?

Оборудование для воздушно-плазменной резки все чаще применяется на небольших предприятиях, в маленьких мастерских и даже частными лицами – эти аппараты не такие мощные и универсальные, как установленные на крупных промышленных предприятиях, но они позволяют эффективно и качественно решать круг задач по обработке металла. Кроме того, за ними большой плюс – они мобильны.

1 Принцип работы воздушно-плазменной установки

Любая установка для воздушно-плазменной резки, переносная или промышленная, работает по следующему принципу. При запуске устройства между электродом его резака (плазмотрона) и разрезаемым металлом либо соплом того же резака образуется электрическая дуга, называемая дежурной и имеющая температуру до 5000 °C. Сразу после этого в сопло под давлением подается газ.

В результате температура дуги возрастает до 20 000 °C, что, в свою очередь, приводит к ионизации газа и преобразованию его в низкотемпературную плазму (по-другому высокотемпературный газ). Газовая струя продолжает нагреваться от дуги, и ее ионизация при этом возрастает, что завершается повышением температуры плазмы до 30 000 °C. В этот момент происходит электрический пробой через струю газа (плазмы), который в ионизированном состоянии при такой температуре превращается в проводник между обрабатываемым металлом и электродом плазмотрона.

То есть зажигается другая электрическая дуга, так называемая рабочая. Дежурная при этом сразу отключается. Воздушно-плазменная установка переходит в рабочий режим. При этом скорость выхода плазмы из сопла резака может достигать 500–1500 м/с. Ионизированная струя газа ярко светится, попадая на заготовку в месте реза, разогревает ее локально и плавит, как показано на видео.

Читать еще:  Пленка для бронирования стекол: как защитить лобовое стекло от сколов?

Газы, используемые для создания плазмы:

Во всех плазменных установках применяют удаление с поверхности выполняемого реза расплавленных частиц металла и охлаждение сопла. Это производится потоком газа либо жидкости. Мощные стационарные промышленные установки способны разрезать металл толщиной до 200 мм.

2 Основные типы оборудования и виды аппаратов для ручной резки

Все оборудование делится на устройства косвенного действия, предназначенное для резки бесконтактным способом, и прямого действия – для контактной. Первый тип применяют в основном для обработки различных неметаллических материалов (как на видео). В них дежурная дуга образуется между соплом и электродом плазмотрона.

Оборудование прямого действия применяют для резки различных металлов и их сплавов. При работе разрезаемая заготовка подключается к плюсовому выходу плазменного устройства, становясь частью его электрической схемы. Все аппараты для ручной резки металлов являются устройствами второго типа – прямого действия. В них для создания плазмы, охлаждения сопла и обдува поверхности реза обычно используют воздух, подаваемый из баллона или от компрессора. Аппараты бывают инверторные и трансформаторные.

Первые, по сравнению со вторыми, компактны, эстетичны, потребляют меньше электроэнергии и мало весят, что немаловажно при работах на выезде. У них также выше на 30 % КПД и более стабильная электрическая дуга. Однако инверторы менее мощные и довольно чувствительны к перепадам напряжения в сети. Трансформаторы более надежны и долговечны, не боятся скачков питания и их можно использовать для резки металлов большей толщины.

Чтобы правильно выбрать аппарат для резки металлов, следует точно определить тот круг работ, для которых его предполагается использовать. А именно: с какими заготовками надо будет работать, какой толщины, из какого металла, какова ожидаемая интенсивность загрузки устройства.

3 Резка своими руками – начнем с основ

Прежде, чем приступать к работе, следует позаботиться о мерах безопасности. Надо убедиться, что напряжение питающей сети именно то, на которое рассчитан аппарат (380 В либо 220 В), а проводники сети и ее защита выдержат нагрузку, создаваемую устройством. Затем надо позаботиться о добротном заземлении рабочей подставки или стола, окружающих металлических предметов и розетки (сделайте это своими руками!).

Нужно проверить, что силовые кабели и аппарат воздушно-плазменной резки в идеальном рабочем состоянии и не имеют повреждений. Подключать оборудование к сети следует через УЗО (устройство защитного отключения). Чтобы уберечь себя от травмирования и возможных профзаболеваний, работать надо в специальной экипировке:

  • щитке или очках сварщика, имеющих стекла с затемнением 4–5 класса;
  • в перчатках, куртке и штанах из плотного материала, хорошо закрывающих тело;
  • в закрытой обуви;
  • желательно в респираторе или маске.

Подключив своими руками все элементы устройства, в соответствии с инструкцией к нему, следует установить аппарат в таком месте и таким образом, чтобы его корпус хорошо охлаждался и на него не попадали брызги расплавленного металла. Подсоединение к оборудованию компрессора или баллона со сжатым газом должно быть выполнено через масло- и влагоотделитель. Эти вещества, попав в камеру плазмотрона, могут привести к его поломке и даже взрыву.

Необходимо отрегулировать давление газа, подаваемого в плазмотрон – оно должно соответствовать характеристикам аппарата. При избыточном давлении некоторые детали плазмотрона могут прийти в негодность, а при недостаточном – поток плазмы будет нестабильным и часто прерывающимся. Когда необходимо резать емкости, где ранее хранились горючие или легковоспламеняющиеся материалы, их следует тщательно очистить. Если на поверхности заготовки, которую надо обработать, есть масляные пятна, окалина или ржавчина, их лучше удалить, так как при нагреве они могут выделять ядовитые пары.

Чтобы рез выходил ровным, без наплывов и окалины, как это показано на видео, требуется правильно подобрать скорость резки и силу тока. В ниже представленных таблицах приведены оптимальные значения этих параметров для различных металлов и их толщин.

При отсутствии опыта подобрать скорость перемещения резака своими руками будет сложно. Поэтому поначалу рекомендуется ориентироваться на следующее: вести плазмотрон следует так, чтобы с противоположной обрабатываемой стороны металла были видны вылетающие искры, как это показано на видео. Отсутствие искр будет свидетельствовать о том, что плазма еще не разрезала заготовку насквозь. В то же время следует иметь в виду, что чрезмерно медленное перемещение резака оказывает негативное влияние на качество реза – на кромках металла появляются наплывы и окалина. Кроме того, плазма может нестабильно гореть и даже гаснуть.

4 Как правильно пользоваться аппаратом?

Сначала зажигают электрическую дугу. Перед этим надо продуть плазмотрон воздухом, тем самым удалив из него инородные частицы и случайный конденсат. Для этого нажимаем, а потом отпускаем кнопку зажигания дуги. У аппарата при этом запускается режим продувки. Выждав около 30 секунд, нажимаем и уже удерживаем кнопку поджига. Между наконечником сопла плазмотрона и электродом должна зажечься дежурная дуга. Горит она, как правило, 2 секунды. За это время надо зажечь рабочую (основную) дугу.

Она должна образоваться автоматически в результате процессов, описанных выше, но чтобы это произошло, плазмотрон необходимо держать достаточно близко от поверхности металла, но ни в коем случае не касаться его.

После загорания рабочей дуги дежурная гаснет, а из сопла плазматрона начинает проистекать поток режущей плазмы, как это показано на видео, и можно начинать резку. Если с первого раза рабочую дугу зажечь не удалось, отпускаем кнопку зажигания и нажимаем ее снова для нового цикла. Рабочая дуга может не зажигаться по следующим причинам:

  • у подаваемого воздуха недостаточное давление;
  • плазматрон собран неправильно;
  • иные неполадки.

Также бывает, что рабочая дуга гаснет в процессе работы. Чаще всего, это случается из-за несоблюдения нужного расстояния между поверхностью металлов и плазмотроном, а также когда изношен электрод последнего.

Соблюдение расстояния между поверхностью металлов и плазмотроном при резке своими руками является не менее сложной задачей, чем выдерживание нужной скорости обработки. Оптимальное расстояние составляет всего 1,6–3 мм. Работая руками, постоянно удерживать резак на такой высоте довольно сложно, тем более, что касаться поверхности металла плазмотроном нельзя. Руку периодически сбивает дыхание или невольные движения тела, и рез в результате получается неровным. Чтобы соблюдать нужное расстояние, пользуются специальными упорами (как показано на видео), которые надевают на сопло.

При резке своими руками также следует обращать внимание на угол, под которым надо держать плазмотрон относительно металла. Он должен быть строго перпендикулярен поверхности заготовки. В зависимости от вида обрабатываемого металла допускаются отклонения от прямого угла в 10–50°. Когда заготовка очень тонкая, плазмотрон можно вести под незначительным углом, иначе тонкий металл в процессе резки будет сильно деформирован.

При воздушно-плазменном раскрое своими руками также важно помнить, что в процессе работы расплавленный металл не должен попадать на кабели, шланги и сопло плазмотрона. И главное – необходимо соблюдать технику безопасности.

Установки плазменной резки

Ручные и производственные установки плазменной резки работают по принципу создания дуги, возникающей в результате короткого замыкания. Чему служит причиной высокочастотный импульс, проходящий между форсункой и металлической поверхностью. Плазменную дугу могут создавать:

      1. кислород – его используют при резке чёрных металлов;
      2. азот применяется для резки нержавеющей стали, цветных сплавов;
      3. водно-спиртовой раствор, преобразуемый плазматроном – универсален;
      4. воздушно-плазменные режуще-сварочные установки так же имеют широкий спектр применения.

Плазменные установки, используемые для художественной резки, оснащаются ЧПУ. Станок, управляемый компьютером, даёт точнейшее воспроизведение рисунка. Ручное оборудование для плазменной сварки используется и для резки. Для этого в аппаратах меняются сопла, частотность разряда, а в аппарате, работающем на жидкостной основе, изменяется состав смеси.

Эти два метода использования плазмы широко применяются, но есть ещё одно назначение плазменных установок – наплавка.

Что даёт наплавка и где она применяется

        1. В производстве окон наплавка даёт надёжную защиту рам при воздействии на них высоких температур.
        2. Для запорной арматуры наплавка является защитным слоем от коррозии и быстрого износа деталей, которые по своему назначению применяются в агрегатах, работающих при повышенных нагрузках.
        3. Применяется наплавка и при ремонте автомобильного транспорта. Этот способ обработки стальной детали позволяет продлить срок её службы.

Чаще всего наплавка производится при помощи аргона или гелия. Именно эти два газа дают более стабильные и ровные результаты. Есть два варианта использования плазмы для наплавки:

      1. Порошок захватывается струёй газа и таким способом попадает на деталь.
      2. Наплавка проводится присадочным материалом, вводимым в струю плазмы в виде ленты, проволоки или тонкого металлического прутка.
Читать еще:  Линейка для измерения геометрии кузова. Рекомендации для изготовления своими руками

Принцип работы

Ионизация газов происходит под тепловым воздействием или посредством электрического тока. Существует дуговая ионизация. В этом случае газ, пропускаемый через канал, получает дуговой электрический разряд. Под влиянием высокой температуры плазменной дуги происходит ионизация газов. Благодаря строгой направленности дугового разряда, плазменная струя имеет строгие очертания. Вольфрамовый электрод плазматрона является катодом плазменной установки.

Принцип работы установки плазменной резки

Установка воздушно-плазменной резки

Одним из видов резки, сварки и наплавки металлов является воздушно-плазменный способ образования дуги. Обработка металлов с использованием таких аппаратов отличается тем, что принцип работы заключается в плавлении обрабатываемого материала. Нагревание газов до очень высоких температур приводит к их ионизации. Подаваемый под давлением ионизирующийся газ плавит металл. Регулировка частоты разряда и давления подачи воздуха, так же как и диаметр отверстия сопла, влияют на режим работы установки (резка или сварка).

Метод воздушно-плазменной обработки более эффективен по сравнению с газосваркой. Особенность состоит в том, что при направленном воздействии пламени, на место обработки, происходит плавление металла. Скорость резки выше, чем газом, в результате этого не происходит тепловой деформации металла. Нет ни окалин, ни заусенцев.

Удобна воздушно-плазменная установка для выполнения художественной резьбы. Каждый элемент, по причине отсутствия дополнительной обработки, получится ровным, не хуже, чем из-под резца искусного чеканщика. С той лишь разницей, что воздушно-плазменная резка, даже при выполнении работ ручным плазматроном займёт времени и сил значительно меньше.

Воздушно-плазменная резка используется не только в обработке металлов. Таким способом можно вести резку любого тугоплавкого диэлектрического материала.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Технология воздушно плазменной резки металлов

Одним из самых эффективных современных методов обработки металлов является [воздушно-плазменная резка].

Под понятием воздушно-плазменной резки подразумевают процесс, при котором плавление металла происходит посредством высокотемпературного ионизированного газа, подаваемого под давлением.

Использование плазморезов (это установка для сварки) отличается простотой эксплуатации и доступно не только профессионалам, но и домашним мастерам, предпочитающим делать своими руками резку металла.

С применением воздушно-плазменного вида сварки качество резки металлических материалов повысилось в разы:

  • тепловая деформация отсутствует, кромка металла стала идеально ровной;
  • окалины и заусеницы отсутствуют;
  • фигурные отверстия любой геометрии выполняются быстро и без усилий.

К тому же, цена сварочных работ стала ниже.

Особенности устройств для плазменной резки

Плазморез — это аппарат для воздушно-плазменной резки, в котором основным режущим инструментом является струя плазмы.

Аппарат оборудован следующими устройствами:

  • Источник питания — представляет собой трансформатор или инверторное устройство для преобразования напряжения и подачи тока к электрической дуге;
  • Плазмотрон — основа прибора, главный элемент, обеспечивающий процесс появления плазмы. В свою очередь, устройство плазмотрона предусматривает такие составляющие: сопло — конус, формирующий струю из плазмы, электрод — катод из металла, корпус, изолятор;
  • Воздушный компрессор — необходим для подачи сжатого воздуха;
  • Электрокабель — соединяет источник питания с плазмотроном;
  • Шланг — соединяет компрессор и плазмотрон.

Как происходит резка плазмой?

Высокая эффективность обработки металла, которую обеспечивает технология воздушно-плазменной резки, обусловлена воздействием на материал плазменной струи.

Плазма — это ионизированный газ высокой температуры, который получается в результате интенсивного сжатия воздуха.

Это происходит так. Высокочастотный ток, поступающий в плазмотрон из источника питания, разжигает электрическую дугу до температуры от +6000 до +8000 °С.

В результате чего сжатый воздух или другой рабочий газ, который подается в камеру под давлением, ионизируется и становится плазмой.

А так как сопло имеет зауженную книзу форму, скорость выхода плазмы через отверстие увеличивается наравне с ее температурой.

К моменту соприкосновения с поверхностью металла, скорость движения плазмы достигает 800 м/с, а ее температура может доходить до отметки в 30000°С.

Скорость плазменного потока зависит от общего расхода рабочего газа и диаметра сопла, через которое он выходит.

В зависимости от конечной цели сварки, применяют 2 способа резки:

  • Плазменной струей, когда необходима обработка неметаллических нетокопроводящих материалов, например, бетона, плитки или пластмассы;
  • Плазменной дугой, когда из листового металла необходимо изготовить контурные фигурные детали, а также сделать отверстия и проемы. Также плазменно-дуговой способ актуален при резке труб или прутов.

Чем обусловлен выбор плазмореза?

Главным правилом выбора любого оборудования считается соответствие его технического и эксплуатационного потенциала конечной цели-результату. Тем более что цена устройства тоже определяется его техническими характеристиками.

Таким образом, правильно выбранная установка для воздушно плазменной резки определяется определенными критериями.

Интенсивность загрузки, в зависимости от уровня эксплуатации — своими руками для бытовых потребностей или на промышленном уровне.

Для небольших мастерских оптимально подходят воздушно-плазменное оборудование инверторного типа со стабильной дугой и средним уровнем КПД.

Такой тип устройств устойчив к скачкам напряжения, но больше весит, а его цена находится в средней категории.

Тогда как для домашней сварки лучше использовать ручной плазморез компрессорного типа, работающий при стабильном напряжении. Его цена, как правило, более доступна.

Сила тока и толщина металла. Эти два критерия объединены не случайно.

Их взаимосвязь определяется спецификой аппарата для плазменной резки — чем толще металлическая заготовка, тем большая сила тока потребуется для ее обработки.

То есть, производительность плазмореза зависит от величины напряжения.

Кроме того, цена оборудования для плазменной резки зависит от запаса его мощности. И чем мощнее аппарат, тем выше его цена.

Режим работы оборудования. Определяется продолжительностью сварки.

Одним из важных эксплуатационных параметров, указанных в технических характеристиках любого плазмореза, является продолжительность включения (ПВ).

Этот показатель может составлять от 35% до 100%, что, соответственно, означает непрерывную загрузку в течение 3,5 минут или 100 минут.

Если аппарат используется в домашних условиях, интенсивность его загрузки можно регулировать, так как изготовление хозяйственных предметов не требует непрерывной работы.

К примеру, если ПВ устройства равняется 35%, что означает 3,5 минуты непрерывной работы, то по истечению указанного времени, аппарат необходимо выключить и подождать, пока он остынет.

Но для сварки на промышленном уровне нецелесообразно использовать оборудование, показатель ПВ которого составляет меньше 100%. Правда, и цена такого аппарата будет на порядок выше.

Особенности работы с плазморезом в домашних условиях

Использование плазмореза в бытовых условиях — отличный способ сделать что-либо своими руками.

После того как знакомство с устройством и принципом работы аппарата для воздушной плазменной резки, а также выбор нужного типа оборудования состоялись, необходимо принять к сведению еще некоторые моменты: меры безопасности, подготовка оборудования к работе, эксплуатация, согласно требованиям, указанным в техническом паспорте.

Наряду с удовольствием сделать плазменную резку своими руками, существует немало опасностей. К их числу относится: поражение электрическим током, раскаленным металлом, плазмой или ультрафиолетовым излучением.

Поэтому, прежде чем приступить к плазменной резке своими руками, необходимо подготовить аппарат к дальнейшей эксплуатации.

  • Ознакомиться с инструкцией по использованию аппарата;
  • Установить устройство так, чтобы обеспечить постоянный доступ воздуха. Попадание брызг расплавленного металла на оборудование недопустимо;
  • Отрегулировать уровень давления воздуха, идущего в плазмотрон, в соответствии с техническими параметрами устройства;
  • Подготовить поверхность обрабатываемой заготовки, очистить от ржавчины или масляных пятен. В противном случае, не исключена возможность выделения ядовитых паров при воздействии плазмой;
  • Заранее определить необходимую скорость резки и мощность тока. Только так, рез, сделанный своими руками, будет ровным и без наплывов. Эти параметры при работе с различными металлами могут отличаться.

Если нет достаточного опыта работы с плазморезом своими руками, то нужно ориентироваться на искры, которые появляются с обратной стороны материала в процессе обработки.

Отсутствие искр — верный знак того, что заготовка еще не разрезана. Также не стоит вести резак слишком медленно. Это может привести к плохому качеству резки.

Нередко при резке своими руками возникает проблема неровного шва.

Чтобы этого не случилось, необходимо следить за положением плазмореза — оно должно быть строго перпендикулярным по отношению к плоскости заготовки.

Также важно использовать дистанционные упоры, с их помощью сохранить стабильное расстояние между соплом устройства и обрабатываемой поверхностью значительно проще.

Освоить плазменную резку самостоятельно вполне по силам даже неопытным мастерам.

Главное, не игнорировать правила техники безопасности и вовремя менять расходные материалы — сопло и электрод.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector