چگونه با دستان خود یک برش پلاسما خوب از یک اینورتر درست کنید. چگونه برش پلاسما خود را از یک اینورتر بسازید برش پلاسما را خودتان از یک اینورتر resanta انجام دهید

دستگاه برش پلاسما کارخانه. وظیفه ما: ساختن آنالوگ با دستان خود

ساختن یک برش پلاسما کاربردی با دستان خود از یک اینورتر جوشکاری سریال آنقدرها که در نگاه اول به نظر می رسد دشوار نیست. برای حل این مشکل، لازم است تمام عناصر ساختاری چنین دستگاهی آماده شود:

• برش پلاسما (همچنین مشعل پلاسما نامیده می شود)؛
• اینورتر یا ترانسفورماتور جوشکاری که به عنوان منبع جریان الکتریکی عمل می کند.
• یک کمپرسور که با کمک آن یک جت هوا ایجاد می شود که برای تشکیل و خنک شدن جریان پلاسما لازم است.
• کابل ها و شیلنگ ها برای ترکیب تمام عناصر ساختاری دستگاه در یک سیستم.

برش های پلاسما، از جمله انواع خانگی، با موفقیت برای انجام کارهای مختلف هم در تولید و هم در خانه استفاده می شود. چنین دستگاهی در شرایطی که لازم است برش دقیق، نازک و با کیفیت بالای قطعات فلزی انجام شود، ضروری است. برخی از مدل های کاتر پلاسما به دلیل عملکردی که دارند امکان استفاده به عنوان دستگاه جوش را فراهم می کنند. این جوشکاری در محیط گاز محافظ آرگون انجام می شود.

هنگام انتخاب یک منبع تغذیه برای تکمیل یک مشعل پلاسما خانگی، توجه به قدرت فعلی که چنین منبعی می تواند ایجاد کند، مهم است. بیشتر اوقات، یک اینورتر برای این کار انتخاب می شود که پایداری بالایی را برای فرآیند برش پلاسما فراهم می کند و امکان مصرف انرژی اقتصادی تر را فراهم می کند. اینورتر با توجه به ابعاد فشرده و وزن سبک آن با ترانسفورماتور جوش تفاوت دارد، استفاده از اینورتر راحت تر است. تنها عیب استفاده از برش های پلاسما اینورتر، سختی برش قطعات بسیار ضخیم با کمک آنها است.

هنگام مونتاژ یک دستگاه خانگی برای انجام برش پلاسما، می توانید از نمودارهای آماده استفاده کنید که به راحتی در اینترنت پیدا می شوند. علاوه بر این، یک ویدیو در اینترنت در مورد نحوه ساخت یک برش پلاسما با دستان خود وجود دارد. هنگام استفاده از نمودار آماده هنگام مونتاژ چنین دستگاهی، رعایت دقیق آن و همچنین توجه ویژه به مطابقت عناصر ساختاری با یکدیگر بسیار مهم است.

طرح های یک برش پلاسما با استفاده از نمونه دستگاه APR-91

هنگام در نظر گرفتن نمودار مدار الکتریکی، از APR-91 به عنوان اهدا کننده استفاده می کنیم.

نمودار بخش برق (برای بزرگنمایی کلیک کنید)

مدار کنترل برش پلاسما (برای بزرگنمایی کلیک کنید)

مدار نوسانگر (برای بزرگنمایی کلیک کنید)

عناصر دستگاه برش پلاسما خانگی

اولین چیزی که برای ساخت کاتر پلاسما خانگی باید پیدا کنید منبع تغذیه ای است که در آن جریان الکتریکی با مشخصات مورد نیاز تولید می شود. اغلب آنها در این ظرفیت استفاده می شوند که با تعدادی از مزایای آنها توضیح داده شده است. با توجه به مشخصات فنی، چنین تجهیزاتی پایداری بالایی از ولتاژ تولید شده را فراهم می کند که تأثیر مثبتی بر کیفیت برش دارد. کار با اینورترها بسیار راحت تر است، که نه تنها با ابعاد جمع و جور و وزن کم آنها، بلکه با سهولت راه اندازی و عملکرد توضیح داده می شود.

برش های پلاسما مبتنی بر اینورتر به دلیل فشرده بودن و وزن سبکی که دارند می توانند برای انجام کار حتی در صعب العبورترین مکان ها نیز استفاده شوند که برای ترانسفورماتورهای جوشکاری حجیم و سنگین غیرممکن است. مزیت بزرگ منابع تغذیه اینورتر این است که راندمان بالایی دارند. این باعث می شود آنها دستگاه های بسیار کارآمد انرژی داشته باشند.

در برخی موارد، ترانسفورماتور جوشکاری می تواند به عنوان منبع تغذیه برای برش پلاسما عمل کند، اما استفاده از آن مملو از مصرف انرژی قابل توجهی است. همچنین باید در نظر گرفت که هر ترانسفورماتور جوشکاری با ابعاد بزرگ و وزن قابل توجه مشخص می شود.

عنصر اصلی دستگاه طراحی شده برای برش فلز با استفاده از جت پلاسما یک برش پلاسما است. این عنصر از تجهیزات است که کیفیت برش و همچنین کارایی اجرای آن را تضمین می کند.

برای تشکیل جریان هوا که به جت پلاسما با دمای بالا تبدیل می شود، در طراحی کاتر پلاسما از کمپرسور مخصوصی استفاده می شود. جریان الکتریکی از اینورتر و جریان هوا از کمپرسور با استفاده از بسته بندی کابل و شلنگ به کاتر پلاسما می رسد.

عنصر کار مرکزی دستگاه برش پلاسما مشعل پلاسما است که طراحی آن از عناصر زیر تشکیل شده است:

• نازل ها؛
• کانالی که از طریق آن جریان هوا تامین می شود؛
• الکترود؛
• یک عایق که به طور همزمان یک عملکرد خنک کننده را انجام می دهد.

اولین کاری که قبل از ساخت مشعل پلاسما باید انجام شود، انتخاب الکترود مناسب برای آن است. متداول ترین مواد مورد استفاده برای ساخت الکترودهای برش پلاسما بریلیم، توریم، زیرکونیوم و هافنیوم هستند. هنگام گرم شدن، لایه های اکسید نسوز روی سطح این مواد تشکیل می شود که از تخریب فعال الکترودها جلوگیری می کند.

برخی از مواد فوق هنگام گرم شدن می توانند ترکیبات خطرناکی برای سلامتی انسان منتشر کنند که در انتخاب نوع الکترود باید به آن توجه کرد. بنابراین، هنگامی که بریلیوم استفاده می شود، اکسیدهای رادیواکتیو تشکیل می شود و بخارات توریم، هنگامی که با اکسیژن ترکیب می شوند، مواد سمی خطرناکی را تشکیل می دهند. ماده کاملاً بی خطری که از آن الکترودهای پلاسماترون ساخته می شود هافنیوم است.

نازل مسئول تشکیل جت پلاسما است که به لطف آن برش انجام می شود. ساخت آن باید مورد توجه جدی قرار گیرد، زیرا کیفیت جریان کار به ویژگی های این عنصر بستگی دارد.

بهینه ترین نازل با قطر 30 میلی متر است. دقت و کیفیت برش بستگی به طول این عنصر دارد. با این حال، شما همچنین نباید نازل را بیش از حد طولانی کنید، زیرا این امر به تخریب سریع آن کمک می کند.

همانطور که در بالا ذکر شد، طراحی یک کاتر پلاسما لزوماً شامل یک کمپرسور است که جریان هوا را به نازل تشکیل می دهد و تامین می کند. مورد دوم نه تنها برای تشکیل جت پلاسمای با دمای بالا، بلکه برای خنک کردن عناصر دستگاه نیز ضروری است. استفاده از هوای فشرده به عنوان یک محیط کار و خنک کننده، و همچنین یک اینورتر که جریان عملیاتی 200 A را تولید می کند، به شما امکان می دهد قطعات فلزی را که ضخامت آنها از 50 میلی متر تجاوز نمی کند، به طور موثر برش دهید.

برای آماده سازی دستگاه برش پلاسما برای کار، اتصال مشعل پلاسما با اینورتر و کمپرسور هوا ضروری است. برای رفع این مشکل از پکیج کابل شیلنگ استفاده می شود که به صورت زیر استفاده می شود.

• کابلی که از طریق آن جریان الکتریکی تامین می شود، اینورتر و الکترود برش پلاسما را به هم متصل می کند.
• یک شیلنگ برای تامین هوای فشرده، خروجی کمپرسور و پلاسماترون را به هم متصل می کند که در آن یک جت پلاسما از جریان هوای ورودی تشکیل می شود.

ویژگی های دستگاه برش پلاسما

برای ساخت یک برش پلاسما با استفاده از یک اینورتر برای ساخت آن، باید نحوه عملکرد چنین دستگاهی را بدانید.

پس از روشن کردن اینورتر، جریان الکتریکی از آن شروع به جریان دادن به الکترود می کند که منجر به احتراق قوس الکتریکی می شود. دمای سوزاندن قوس بین الکترود کار و نوک فلزی نازل حدود 6000-8000 درجه است. پس از مشتعل شدن قوس، هوای فشرده به محفظه نازل می رسد که به شدت از طریق تخلیه الکتریکی عبور می کند. قوس الکتریکی جریان هوای عبوری از آن را گرم و یونیزه می کند. در نتیجه حجم آن صدها برابر افزایش می یابد و قادر به هدایت جریان الکتریکی می شود.

با استفاده از یک نازل برش پلاسما، یک جت پلاسما از یک جریان هوا رسانا تشکیل می شود که دمای آن به طور فعال افزایش می یابد و می تواند به 25-30 هزار درجه برسد. سرعت جریان پلاسما، که به دلیل برش قطعات فلزی، در خروجی از نازل حدود 2-3 متر در ثانیه است. در لحظه ای که جت پلاسما با سطح قطعه فلزی تماس پیدا می کند، جریان الکتریکی از الکترود شروع به عبور از آن می کند و قوس اولیه خارج می شود. قوس جدیدی که بین الکترود و قطعه کار می سوزد، برش نامیده می شود.

یکی از ویژگی های برش پلاسما این است که فلز در حال پردازش تنها در مکانی که در معرض جریان پلاسما قرار می گیرد ذوب می شود. به همین دلیل بسیار مهم است که اطمینان حاصل شود که نقطه تابش پلاسما دقیقاً در مرکز الکترود کار قرار دارد. اگر این الزام را نادیده بگیرید، ممکن است با این واقعیت مواجه شوید که جریان هوا-پلاسما مختل می شود، که به این معنی است که کیفیت برش بدتر می شود. برای برآوردن این الزامات مهم، از یک اصل خاص (مماسی) برای تامین هوا به نازل استفاده می شود.

همچنین لازم است اطمینان حاصل شود که دو جریان پلاسما به جای یک جریان در یک زمان تشکیل نمی شوند. وقوع چنین وضعیتی که ناشی از عدم رعایت حالت ها و قوانین فرآیند فناوری است، می تواند باعث خرابی اینورتر شود.

یک پارامتر مهم برای برش پلاسما سرعت جریان هوا است که نباید خیلی زیاد باشد. کیفیت خوب برش و سرعت اجرا با سرعت جت هوا 800 متر بر ثانیه تضمین می شود. در این حالت، جریان تامین شده از دستگاه اینورتر نباید از 250 آمپر تجاوز کند. هنگام انجام کار در چنین حالت هایی، باید این واقعیت را در نظر گرفت که در این حالت جریان هوای مورد استفاده برای تشکیل جریان پلاسما افزایش می یابد.

اگر مطالب نظری لازم را مطالعه کنید، یک فیلم آموزشی را تماشا کنید و تمام عناصر لازم را به درستی انتخاب کنید، ساختن یک برش پلاسما کار سختی نیست. اگر چنین دستگاهی را در کارگاه خانگی خود دارید که بر اساس یک اینورتر سریال مونتاژ شده است، می توانید با دستان خود نه تنها برش، بلکه جوش پلاسما را نیز با کیفیت بالا انجام دهید.

اگر یک اینورتر در اختیار ندارید، می توانید یک برش پلاسما را با استفاده از ترانسفورماتور جوشکاری مونتاژ کنید، اما پس از آن باید ابعاد بزرگ آن را تحمل کنید. علاوه بر این ، برش پلاسما ساخته شده بر اساس ترانسفورماتور تحرک بسیار خوبی نخواهد داشت ، زیرا جابجایی آن از مکانی به مکان دیگر دشوار است.

به طور فزاینده ، کارگاه های خصوصی کوچک و شرکت های کوچک از دستگاه های برش فلز پلاسما به جای چرخ دستی و سایر دستگاه ها استفاده می کنند. برش پلاسمای هوا به شما امکان می‌دهد برش‌های مستقیم و شکل‌دار با کیفیت بالا انجام دهید، لبه‌های ورق فلز را تراز کنید، سوراخ‌ها و سوراخ‌هایی از جمله سوراخ‌های شکل‌دار در قطعات کار فلزی و سایر کارهای پیچیده‌تر ایجاد کنید. کیفیت برش حاصل به سادگی بسیار عالی است ؛ به نظر می رسد صاف ، تمیز ، عملاً عاری از مقیاس و برس و همچنین مرتب. فناوری برش پلاسمای هوا می تواند تقریباً تمام فلزات و همچنین مواد غیر رسانا مانند بتن، کاشی های سرامیکی، پلاستیک و چوب را پردازش کند. تمام کارها به سرعت انجام می شود، قطعه کار به صورت موضعی، فقط در ناحیه برش گرم می شود، بنابراین فلز قطعه کار به دلیل گرم شدن بیش از حد، هندسه خود را تغییر نمی دهد. حتی یک مبتدی بدون تجربه جوشکاری می تواند یک دستگاه برش پلاسما را اداره کند یا همانطور که به آن نیز گفته می شود ، یک برش پلاسما است. اما برای اینکه نتیجه ناامید نشود، هنوز هم مطالعه دستگاه برش پلاسما، درک اصل عملکرد آن و همچنین مطالعه فن آوری نحوه کار با دستگاه برش پلاسما هوا ضرری ندارد.

طراحی دستگاه برش پلاسما هوا

دانش طراحی یک برش پلاسما به شما این امکان را می دهد که نه تنها کار را آگاهانه تر انجام دهید، بلکه یک آنالوگ خانگی نیز ایجاد کنید که نه تنها به دانش عمیق تر بلکه ترجیحاً به تجربه مهندسی نیاز دارد.

دستگاه برش پلاسما هوایی از چندین عنصر تشکیل شده است ، از جمله:

• منبع تغذیه؛
• مشعل پلاسما؛
• بسته شیلنگ کابل;
• کمپرسور هوا.

منبع تغذیهبرای یک برش پلاسما، برای تبدیل ولتاژ و تامین قدرت جریان معینی به کاتر/مشعل پلاسما عمل می‌کند، به همین دلیل یک قوس الکتریکی روشن می‌شود. منبع تغذیه می تواند یک ترانسفورماتور یا اینورتر باشد.

مشعل پلاسما- عنصر اصلی دستگاه برش پلاسما هوا، در آن است که فرآیندهایی انجام می شود که به دلیل آن پلاسما ظاهر می شود. مشعل پلاسما از یک نازل، یک الکترود، یک محفظه، یک عایق بین نازل و الکترود و کانال های هوا تشکیل شده است. عناصری مانند الکترود و نازل مواد مصرفی هستند و نیاز به تعویض مکرر دارند.

الکتروددر مشعل پلاسما کاتد است و برای تحریک قوس الکتریکی کار می کند. متداول ترین فلزی که الکترودهای پلاسماتون ها از آن ساخته می شوند ، Hafnium است.

نازلدارای یک شکل مخروطی شکل ، پلاسما را فشرده می کند و یک جت پلاسما را تشکیل می دهد. جت پلاسما با فرار از کانال خروجی نازل ، قطعه کار را لمس می کند و آن را برش می دهد. ابعاد نازل بر خصوصیات برش پلاسما ، قابلیت های آن و فناوری کار با آن تأثیر می گذارد. رایج ترین قطر نازل 3 تا 5 میلی متر است. هرچه قطر نازل بزرگتر باشد ، حجم هوا در هر واحد زمان می تواند از آن عبور کند. عرض برش بستگی به میزان هوا و همچنین سرعت عملیاتی برش پلاسما و میزان خنک کننده مشعل پلاسما دارد. متداول ترین طول نازل 9 تا 12 میلی متر است. هرچه نازل طولانی تر باشد ، برش دقیق تر خواهد بود. اما نازلی که بیش از حد بلند باشد بیشتر مستعد تخریب است، بنابراین طول بهینه با اندازه ای برابر با 1.3 - 1.5 برابر قطر نازل افزایش می یابد. باید در نظر گرفت که هر مقدار فعلی مربوط به اندازه نازل بهینه است که سوزاندن قوس پایدار و حداکثر پارامترهای برش را تضمین می کند. کاهش قطر نازل به کمتر از 3 میلی متر توصیه نمی شود ، زیرا عمر خدمات کل مشعل پلاسما به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

کمپرسوربرای تشکیل پلاسما ، هوای فشرده شده را به پلاسماترون تأمین می کند. در دستگاه های برش پلاسما ، هوا به عنوان گاز تشکیل دهنده پلاسما و یک گاز محافظ عمل می کند. دستگاههایی با کمپرسور داخلی وجود دارند که به طور معمول ، آنها کم مصرف و همچنین دستگاه هایی با کمپرسور هوای خارجی هستند.

بسته شیلنگ کابلشامل یک کابل الکتریکی است که منبع تغذیه و پلاسماترون را به هم متصل می کند و همچنین یک شلنگ برای تامین هوا از کمپرسور به پلاسماترون می باشد. ما در زیر بررسی خواهیم کرد که دقیقاً در داخل مشعل پلاسما چه اتفاقی می افتد.

اصل عملیاتی دستگاه برش پلاسما هوا

دستگاه برش پلاسما هوا طبق اصل شرح داده شده در زیر عمل می کند. پس از فشار دادن دکمه احتراق که روی دسته مشعل پلاسما قرار دارد، جریان فرکانس بالا از منبع تغذیه به مشعل پلاسما می رسد. در نتیجه قوس الکتریکی پیلوت روشن می شود. با توجه به اینکه ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار به طور مستقیم مشکل است، نوک نازل به عنوان آند عمل می کند. دمای قوس پایلوت 6000 - 8000 درجه سانتیگراد است و ستون قوس تمام کانال نازل را پر می کند.

چند ثانیه پس از مشتعل شدن قوس خلبان، هوای فشرده شروع به جریان به داخل محفظه مشعل پلاسما می کند. از یک قوس الکتریکی عبور می کند، یونیزه می شود، گرم می شود و حجم آن 50 تا 100 برابر افزایش می یابد. شکل نازل مشعل پلاسما به سمت پایین باریک می شود، به همین دلیل هوا فشرده می شود و جریانی از آن تشکیل می شود که با سرعت نزدیک به صدا - 2 - 3 متر بر ثانیه - از نازل خارج می شود. دمای هوای گرم شده یونیزه شده خارج شده از خروجی نازل می تواند به 20000 تا 30000 درجه سانتیگراد برسد. رسانایی الکتریکی هوا در این لحظه تقریباً برابر با رسانایی الکتریکی فلز در حال پردازش است.

پلاسمااین دقیقاً همان چیزی است که به آن هوای یونیزه گرم که از نازل مشعل پلاسما خارج می شود گفته می شود. به محض اینکه پلاسما به سطح فلز در حال پردازش می رسد، قوس برش کاری مشتعل می شود، در این لحظه قوس پایلوت خارج می شود. قوس برش قطعه کار را در نقطه تماس گرم می کند، به طور موضعی، فلز شروع به ذوب شدن می کند و برشی ظاهر می شود. فلز مذاب بر روی سطح قطعه کار جاری شده و به صورت قطرات و ذرات کوچک جامد می شود که بلافاصله توسط جریان پلاسما دور می شوند. این روش برش پلاسمای هوا را قوس پلاسما تیز (قوس مستقیم) می نامند، زیرا فلز در حال پردازش در مدار الکتریکی قرار می گیرد و آند قوس برش است.

در موردی که در بالا توضیح داده شد، انرژی یکی از نقاط قوس الکتریکی نزدیک به الکترود و همچنین پلاسمای ستون و مشعل جاری شده از آن برای برش قطعه استفاده می شود. برش قوس پلاسما از یک قوس جریان مستقیم با قطبیت مستقیم استفاده می کند.

برش فلز با قوس پلاسما در موارد زیر استفاده می شود: در صورت نیاز به تولید قطعات با خطوط شکل از ورق فلز یا تولید قطعات با خطوط مستقیم، اما به طوری که خطوط اضافی برای برش لوله ها نیازی به پردازش نداشته باشند. ، نوارها و میله ها، برای برش سوراخ ها و منافذ در جزئیات و موارد دیگر.

اما روش دیگری نیز برای برش پلاسما وجود دارد - برش جت پلاسما. در این حالت، قوس برش بین الکترود (کاتد) و نوک نازل (آند) روشن می شود و قطعه کار در مدار الکتریکی قرار نمی گیرد.. بخشی از پلاسما به صورت جت (قوس غیر مستقیم) از مشعل پلاسما خارج می شود. به طور معمول، این روش برش برای کار با مواد غیر فلزی و غیر رسانا - بتن، کاشی و سرامیک، پلاستیک استفاده می شود.

تامین هوا به پلاسماترون های مستقیم و غیرمستقیم به طور متفاوتی انجام می شود. برش قوس پلاسما نیاز دارد تامین هوای محوری (مستقیم). و برای برش با جت پلاسما نیاز دارید تامین هوای مماسی

تامین هوای مماسی یا گردابی (محوری) به پلاسماترون برای اطمینان از اینکه نقطه کاتد دقیقاً در مرکز قرار دارد ضروری است. اگر جریان هوای مماسی مختل شود، ناگزیر نقطه کاتد و با آن قوس پلاسما جابجا می شود. در نتیجه، قوس پلاسما به طور پایدار نمی سوزد، گاهی اوقات دو قوس به طور همزمان روشن می شوند و کل مشعل پلاسما از کار می افتد. برش پلاسمای هوای خانگی قادر به تامین هوای مماسی نیست. از آنجایی که برای از بین بردن تلاطم داخل مشعل پلاسما، از نازل ها و آسترهایی با شکل خاص استفاده می شود.

هوای فشرده شده برای برش پلاسما هوا از فلزات زیر استفاده می شود:

• مس و آلیاژهای مس - بیش از 60 میلی متر ضخامت ندارد.
• آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم - تا 70 میلی متر ضخامت ؛
• فولاد تا ضخامت 60 میلی متر.

اما از هوا به طور کامل برای برش تیتانیوم استفاده نمی شود. ما با جزئیات بیشتر پیچیدگی های کار با دستگاه برش پلاسما هوای دستی را در زیر در نظر خواهیم گرفت.

نحوه انتخاب دستگاه برش پلاسما هوا

برای انتخاب صحیح دستگاه برش پلاسما برای نیازهای خانگی خصوصی یا یک کارگاه کوچک، باید دقیقاً بدانید که برای چه منظوری از آن استفاده می شود. با چه قطعه هایی باید کار کنید ، از چه ماده ای ، چه ضخامت ، شدت بار دستگاه و موارد دیگر چیست.

اینورتر ممکن است برای یک کارگاه خصوصی مناسب باشد ، زیرا چنین دستگاه هایی دارای قوس پایدار و راندمان 30 ٪ بالاتر هستند. ترانسفورماتورها برای کار با قطعات کار با ضخامت بیشتر مناسب هستند و از افزایش ولتاژ نمی ترسند، اما در عین حال وزن بیشتری دارند و مقرون به صرفه هستند.

درجه بندی بعدی برش پلاسما از اقدامات مستقیم و غیرمستقیم است. اگر قصد دارید فقط قطعه های فلزی را برش دهید ، یک دستگاه اکشن مستقیم مورد نیاز است.

برای نیازهای یک کارگاه خصوصی یا خانه، لازم است یک برش پلاسما دستی با یک کمپرسور داخلی یا خارجی که برای جریان خاصی طراحی شده است خریداری کنید.

جریان برش پلاسما و ضخامت فلز

استحکام جریان و حداکثر ضخامت قطعه کار پارامترهای اصلی برای انتخاب دستگاه برش پلاسما هوا هستند. آنها به هم مرتبط هستند. هرچه جریان منبع تغذیه برش پلاسما بتواند بیشتر باشد ، می تواند با استفاده از این دستگاه ضخیم تر باشد.

هنگام انتخاب دستگاه برای نیازهای شخصی ، باید دقیقاً بدانید که قطعه کار چقدر ضخیم پردازش می شود و از چه فلز. خصوصیات برش پلاسما هم حداکثر استحکام جریان و هم حداکثر ضخامت فلز را نشان می دهد. اما لطفاً توجه داشته باشید که ضخامت فلز بر اساس این واقعیت است که فلز آهنی پردازش می شود و نه فولاد غیر آهنی یا ضد زنگ. و قدرت فعلی که نشان داده شده اسمی نیست ، بلکه حداکثر است ؛ دستگاه می تواند برای مدت زمان بسیار کوتاهی در این پارامترها کار کند.

فلزات مختلف برای برش به مقادیر مختلفی از جریان نیاز دارند. پارامترهای دقیق را می توان در جدول زیر مشاهده کرد.

جدول 1. جریان مورد نیاز برای برش فلزات مختلف.

به عنوان مثال، اگر قصد دارید قطعه کار فولادی را با ضخامت 2.5 میلی متر برش دهید، قدرت جریان 10 A مورد نیاز است و اگر قطعه کار از فلز غیر آهنی، به عنوان مثال، مس با ضخامت 2.5 میلی متر ساخته شده باشد، پس قدرت جریان باید 15 A باشد. برای اینکه برش از کیفیت بالایی برخوردار باشد، لازم است که ذخیره توان خاصی را در نظر بگیرید، بنابراین بهتر است یک برش پلاسما که برای جریان 20 A طراحی شده است خریداری کنید.

قیمت دستگاه برش پلاسما هوا به طور مستقیم به قدرت آن - خروجی جریان بستگی دارد. هرچه جریان بیشتر باشد، دستگاه گرانتر است.

حالت عملیاتی - مدت زمان روشن (DS)

حالت کار دستگاه با شدت بار آن تعیین می شود. همه دستگاه ها پارامتری مانند به موقع یا چرخه کار را نشان می دهند. چه مفهومی داره؟ به عنوان مثال، اگر PV = 35٪ نشان داده شده است، به این معنی است که برش پلاسما را می توان به مدت 3.5 دقیقه کار کرد و سپس باید اجازه داد تا 6.5 دقیقه خنک شود. مدت چرخه 10 دقیقه است. دستگاه هایی با PV 40٪، 45٪، 50٪، 60٪، 80٪، 100٪ وجود دارد. برای نیازهای خانگی که دستگاه به طور مداوم استفاده نمی شود، دستگاه هایی با چرخه کاری 35 تا 50 درصد کافی است. برای برش دستگاه CNC، برش های پلاسما با چرخه کاری = 100٪ استفاده می شود، زیرا آنها عملکرد مداوم را در کل شیفت تضمین می کنند.

لطفاً توجه داشته باشید که هنگام کار با برش دستی پلاسما هوا، نیاز به حرکت مشعل پلاسما یا حرکت به انتهای دیگر قطعه کار وجود دارد. تمام این فواصل در زمان خنک شدن حساب می شود. همچنین مدت زمان فعال سازی به میزان بار دستگاه بستگی دارد. به عنوان مثال، از ابتدای یک شیفت، حتی یک برش پلاسما با چرخه کاری 35٪ می تواند 15 تا 20 دقیقه بدون وقفه کار کند، اما هر چه بیشتر از آن استفاده شود، زمان کار مداوم کوتاه تر خواهد بود.

برش پلاسما هوا را خودتان انجام دهید - فناوری کار

ما برش پلاسما را انتخاب کردیم، با اصل کار و دستگاه آشنا شدیم و وقت آن است که دست به کار شویم. برای جلوگیری از اشتباه، شروع با آشنایی با فناوری کار با دستگاه برش پلاسما هوا ضرری ندارد. نحوه رعایت کلیه اقدامات ایمنی، نحوه آماده سازی دستگاه برای کار و انتخاب قدرت جریان صحیح و سپس نحوه احتراق قوس و حفظ فاصله لازم بین نازل و سطح قطعه کار.

مراقب امنیت خود باشید

برش پلاسمای هوا شامل تعدادی خطر است: جریان الکتریکی، دمای بالای پلاسما، فلز داغ و تابش فرابنفش.

• کار در تجهیزات ویژه ضروری است: عینک تیره یا سپر جوشکار (کلاس تیره شدن شیشه 4 - 5)، دستکش های ضخیم روی دست ها، شلوارهای پارچه ای ضخیم روی پاها و کفش های بسته. هنگام کار با کاتر، گازهایی تولید می شود که عملکرد طبیعی ریه ها را تهدید می کند، بنابراین باید از ماسک یا ماسک تنفسی روی صورت خود استفاده کنید.
• برش پلاسما از طریق یک RCD به شبکه متصل می شود.
• پریزها، پایه یا میز کار و اشیاء اطراف باید به خوبی زمین شوند.
• کابل های برق باید در شرایط عالی باشند و سیم پیچ ها نباید آسیب ببینند.

ناگفته نماند که شبکه باید برای ولتاژ مشخص شده روی دستگاه (220 ولت یا 380 ولت) طراحی شود. در غیر این صورت رعایت نکات ایمنی به جلوگیری از صدمات و بیماری های شغلی کمک می کند.

آماده سازی دستگاه برش پلاسما هوا برای عملیات

نحوه اتصال تمام عناصر یک دستگاه برش پلاسما هوا در دستورالعمل های دستگاه به تفصیل شرح داده شده است، بنابراین بیایید بلافاصله به تفاوت های ظریف بعدی برویم:

• دستگاه باید طوری نصب شود که دسترسی به هوا وجود داشته باشد. خنک کردن بدنه برش پلاسما به شما این امکان را می دهد که بدون وقفه بیشتر کار کنید و کمتر دستگاه را برای خنک شدن خاموش کنید. محل قرارگیری آن باید به گونه ای باشد که قطرات فلز مذاب روی دستگاه نریزد.
• کمپرسور هوا از طریق رطوبت و جداکننده روغن به برش پلاسما وصل می شود. این بسیار مهم است، زیرا آب یا قطرات روغنی که وارد محفظه مشعل پلاسما می شود می تواند منجر به از کار افتادن کل مشعل پلاسما یا حتی انفجار آن شود. فشار هوای تأمین شده به پلاسماترون باید با پارامترهای دستگاه مطابقت داشته باشد. اگر فشار ناکافی باشد، قوس پلاسما ناپایدار خواهد بود و اغلب از بین می رود. اگر فشار بیش از حد باشد، برخی از عناصر مشعل پلاسما ممکن است غیرقابل استفاده شوند.
• اگر لکه های زنگ زدگی ، مقیاس یا روغن در قطعه کار وجود دارد که می خواهید پردازش کنید ، بهتر است آنها را تمیز و از بین ببرید. اگرچه برش پلاسمای هوا به شما امکان برش قطعات زنگ زده را می دهد، اما بهتر است آن را ایمن کنید، زیرا وقتی زنگ گرم می شود، بخارهای سمی آزاد می شود. اگر قصد دارید ظروفی را که در آنها مواد قابل اشتعال نگهداری می شد برش دهید، باید آنها را کاملا تمیز کنید.

برای اینکه برش صاف، موازی، بدون مقیاس و افتادگی باشد، لازم است که قدرت فعلی و سرعت برش را به درستی انتخاب کنید. جداول زیر پارامترهای برش بهینه برای فلزات مختلف با ضخامت های مختلف را نشان می دهد.

جدول 2. نیرو و سرعت برش با استفاده از دستگاه برش پلاسما هوا برای قطعات کار ساخته شده از فلزات مختلف.

در ابتدا انتخاب سرعت برش دشوار خواهد بود؛ تجربه لازم است. بنابراین، در ابتدا می توانید از این قانون پیروی کنید: لازم است مشعل پلاسما را به گونه ای هدایت کنید که جرقه ها از پشت قطعه کار قابل مشاهده باشد. اگر جرقه ای قابل مشاهده نباشد، به این معنی است که قطعه کار تا انتها بریده نشده است. لطفاً توجه داشته باشید که حرکت بیش از حد آهسته مشعل بر کیفیت برش تأثیر منفی می گذارد؛ پوسته و افتادگی روی آن ظاهر می شود و ممکن است قوس به طور ناپایدار بسوزد و حتی خاموش شود.

اکنون می توانید خود فرآیند برش را شروع کنید.

قبل از احتراق قوس الکتریکی، مشعل پلاسما باید با هوا پاک شود تا هرگونه تراکم تصادفی و ذرات خارجی حذف شود. برای انجام این کار، دکمه احتراق قوس الکتریکی را فشار داده و رها کنید. بنابراین دستگاه به حالت پاکسازی می رود. پس از حدود 30 ثانیه، می توانید دکمه احتراق را فشار داده و نگه دارید. همانطور که قبلاً در اصل عملکرد برش پلاسما توضیح داده شد، یک قوس خلبان (کمکی، خلبان) بین الکترود و نوک نازل روشن می شود. به عنوان یک قاعده، بیش از 2 ثانیه نمی سوزد. بنابراین در این مدت لازم است قوس کاری (برشی) روشن شود. روش بستگی به نوع پلاسماترون دارد.

اگر مشعل پلاسما مستقیماً عمل می کند، لازم است یک اتصال کوتاه ایجاد کنید: پس از تشکیل قوس خلبان، باید دکمه احتراق را فشار دهید - عرضه هوا متوقف می شود و تماس بسته می شود. سپس دریچه هوا به طور خودکار باز می شود، جریانی از هوا از دریچه خارج می شود، یونیزه می شود، اندازه آن افزایش می یابد و جرقه ای را از نازل پلاسماترون حذف می کند. در نتیجه، یک قوس کاری بین الکترود و فلز قطعه کار روشن می شود.

مهم! اشتعال تماسی قوس به این معنی نیست که مشعل پلاسما باید به قطعه کار زده یا تکیه داده شود.

به محض روشن شدن قوس برش، قوس خلبان خاموش می شود. اگر اولین بار نتوانستید قوس کار را مشتعل کنید، باید دکمه احتراق را رها کرده و دوباره فشار دهید - یک چرخه جدید شروع می شود. دلایل متعددی وجود دارد که چرا قوس کار ممکن است مشتعل نشود: فشار هوا ناکافی، مونتاژ نادرست مشعل پلاسما یا مشکلات دیگر.

در حین کار، مواردی نیز وجود دارد که قوس برش خارج می شود. دلیل آن به احتمال زیاد فرسوده شدن الکترود یا عدم حفظ فاصله بین مشعل پلاسما و سطح قطعه کار است.

فاصله بین مشعل پلاسماترون و فلز

برش دستی پلاسمای هوا مملو از این مشکل است که حفظ فاصله بین مشعل/نازل و سطح فلز ضروری است. هنگام کار با دست، این کار بسیار دشوار است، زیرا حتی نفس کشیدن دست شما را گیج می کند و برش ناهموار می شود. فاصله بهینه بین نازل و قطعه کار 1.6 - 3 میلی متر است؛ برای حفظ آن، از توقف های فاصله ویژه استفاده می شود، زیرا خود مشعل پلاسما را نمی توان روی سطح قطعه کار فشار داد. استاپ ها در بالای نازل قرار می گیرند، سپس مشعل پلاسما توسط استاپ روی قطعه کار پشتیبانی می شود و برش ایجاد می شود.

لطفاً توجه داشته باشید که مشعل پلاسما باید کاملاً عمود بر قطعه کار نگه داشته شود. زاویه انحراف مجاز 10 - 50 درجه. اگر قطعه کار بیش از حد نازک باشد، برش را می توان با زاویه کمی نگه داشت، این از تغییر شکل شدید فلز نازک جلوگیری می کند. فلز مذاب نباید روی نازل بیفتد.

انجام کار با برش پلاسمای هوا کاملاً ممکن است، اما مهم است که در مورد اقدامات احتیاطی ایمنی و همچنین این واقعیت که نازل و الکترود مواد مصرفی هستند که نیاز به تعویض به موقع دارند، به یاد داشته باشید.

اصل کار اکثر پلاسماترون ها با توانی از چند کیلووات تا چندین مگاوات عملاً یکسان است. یک قوس الکتریکی بین یک کاتد ساخته شده از یک ماده نسوز و یک آند به شدت خنک می‌سوزد.

یک سیال کار (WM) از طریق این قوس دمیده می شود - یک گاز تشکیل دهنده پلاسما، که می تواند هوا، بخار آب یا چیز دیگری باشد. یونیزاسیون RT رخ می دهد و در نتیجه چهارمین حالت تجمع ماده به نام پلاسما را به دست می آوریم.

در دستگاه های قدرتمند، یک سیم پیچ آهنربای الکتریکی در امتداد نازل قرار می گیرد؛ این سیم پیچ برای تثبیت جریان پلاسما در امتداد محور و کاهش سایش آند عمل می کند.

این مقاله طراحی دوم را شرح می دهد، زیرا اولین تلاش برای بدست آوردن پلاسمای پایدار موفقیت خاصی نداشت. با مطالعه دستگاه Alplaza به این نتیجه رسیدیم که احتمالاً ارزش تکرار یک به یک آن را ندارد. اگر کسی علاقه مند است، همه چیز به خوبی در دستورالعمل های همراه آن توضیح داده شده است.

مدل اول ما خنک کننده آند فعال نداشت. سیال کار بخار آب از یک مولد بخار الکتریکی مخصوص ساخته شده بود - یک دیگ آب بندی شده با دو صفحه تیتانیوم غوطه ور در آب و متصل به یک شبکه 220 ولت.

کاتد پلاسماترون یک الکترود تنگستن با قطر 2 میلی متر بود که به سرعت سوخت. قطر سوراخ نازل آند 1.2 میلی متر بود و دائماً مسدود می شد.

دستیابی به پلاسمای پایدار ممکن نبود، اما هنوز اجمالی وجود داشت و این باعث ادامه آزمایش‌ها شد.

در این مولد پلاسما، مخلوط بخار آب و هوا به عنوان سیال کار مورد آزمایش قرار گرفتند. خروجی پلاسما با بخار آب شدیدتر بود، اما برای عملکرد پایدار باید آن را تا دمای چند صد درجه بیش از حد گرم کرد تا بر روی اجزای پلاسماترون خنک شده متراکم نشود.

چنین بخاری هنوز ساخته نشده است، بنابراین آزمایشات تاکنون فقط با هوا ادامه دارد.

عکس هایی از داخل پلاسماترون:

آند از مس ساخته شده است، قطر سوراخ نازل از 1.8 تا 2 میلی متر است. بلوک آند از برنز ساخته شده است و از دو قسمت مهر و موم شده تشکیل شده است که بین آنها یک حفره برای پمپاژ مایع خنک کننده - آب یا ضد یخ وجود دارد.

کاتد یک میله تنگستن کمی تیز شده با قطر 4 میلی متر است که از یک الکترود جوش به دست می آید. علاوه بر این توسط جریان سیال کاری که تحت فشار 0.5 تا 1.5 اتمسفر عرضه می شود خنک می شود.

و در اینجا یک پلاسماترون کاملاً جدا شده است:

برق از طریق لوله های سیستم خنک کننده به آند و از طریق سیمی که به نگهدارنده آن متصل است به کاتد می رسد.

راه اندازی کنید، یعنی قوس با چرخاندن دستگیره تغذیه کاتد تا زمانی که با آند تماس پیدا کند مشتعل می شود. سپس کاتد باید فوراً به فاصله 2..4 میلی متر از آند (چند چرخش دسته) منتقل شود و قوس بین آنها همچنان می سوزد.

منبع تغذیه، اتصال شیلنگ های تامین هوا از کمپرسور و سیستم خنک کننده - در نمودار زیر:

به عنوان یک مقاومت بالاست می توانید از هر وسیله گرمایش الکتریکی مناسب با توان 3 تا 5 کیلو وات استفاده کنید، به عنوان مثال چندین دیگ که به صورت موازی به هم متصل شده اند را انتخاب کنید.

چوک یکسو کننده باید برای جریان حداکثر 20 آمپر طراحی شود؛ مثال ما شامل حدود صد دور سیم مسی ضخیم است.

هر دیودی مناسب است که برای جریان 50 آمپر و بالاتر و ولتاژ 500 ولت طراحی شده است.

مراقب باش! این دستگاه از برق شهری بدون ترانسفورماتور استفاده می کند.

کمپرسور هوای مورد استفاده برای تامین سیال کار یک ماشین ماشین و یک شیشه شوی ماشین برای پمپ کردن مایع خنک کننده از طریق مدار بسته استفاده می شود. برق از یک ترانسفورماتور 12 ولت جداگانه با یکسو کننده به آنها تامین می شود.

کمی در مورد برنامه های آینده

همانطور که تمرین نشان داده است، این طرح نیز آزمایشی بود. در نهایت طی 5 تا 10 دقیقه عملیات پایدار انجام شد. اما هنوز راه زیادی تا رسیدن به کمال کامل وجود دارد.

آندهای قابل تعویض به تدریج می سوزند و ساختن آنها از مس و حتی با رزوه دشوار است؛ بدون نخ بهتر است. سیستم خنک کننده تماس مستقیم مایع با آند قابل تعویض ندارد و به همین دلیل انتقال حرارت چیزهای زیادی را باقی می گذارد. یک گزینه موفق تر با خنک کننده مستقیم خواهد بود.

قطعات از مواد نیمه تمام در دست ماشین کاری شده بودند؛ طرح به طور کلی پیچیده تر از آن بود که تکرار شود.

همچنین لازم است یک ترانسفورماتور ایزوله قدرتمند پیدا کنید؛ بدون آن، استفاده از پلاسماترون خطرناک است.

و در آخر چند عکس دیگر از پلاسماترون هنگام برش سیم و صفحات فولادی. جرقه ها تقریباً یک متر پرواز می کنند :)

دستگاه های جوش اینورتر مدرن اکثر نیازهای تولید اتصالات دائمی قطعات فلزی را پوشش می دهند. اما در برخی موارد، دستگاهی از نوع کمی متفاوت بسیار راحت تر خواهد بود، که در آن نقش اصلی نه توسط یک قوس الکتریکی، بلکه توسط جریان گاز یونیزه، یعنی یک دستگاه جوش پلاسما ایفا می شود. خرید آن برای استفاده گاه به گاه چندان مقرون به صرفه نیست. شما می توانید چنین دستگاه جوشکاری را با دستان خود بسازید.

تجهیزات و قطعات

ساده ترین راه برای ساخت دستگاه جوش میکروپلاسما بر اساس دستگاه جوش اینورتر موجود است. برای تکمیل این ارتقاء، به اجزای زیر نیاز دارید:

• هر دستگاه جوش اینورتر برای جوشکاری TIG با یا بدون اسیلاتور داخلی.
• نازل با الکترود تنگستن از جوشکار TIG؛
• سیلندر آرگون با کاهنده؛
• یک قطعه کوچک میله تانتالیوم یا مولیبدن با قطر و طول تا 20 میلی متر؛
• لوله فلوروپلاستیک؛
• لوله های مسی؛
• قطعات کوچک ورق مس به ضخامت 1-2 میلی متر؛
• بالاست الکترونیکی؛
• شیلنگ های لاستیکی؛
• سرب مهر و موم شده؛
• گیره ها؛
• سیم کشی؛
• پایانه ها؛
• مخزن برف پاک کن خودرو با پمپ برقی;
• منبع تغذیه یکسو کننده برای پمپ برف پاک کن برقی شیشه جلو.

کار بر روی تنظیم دقیق و ساخت قطعات و مجموعه های جدید مستلزم استفاده از تجهیزات زیر است:

• ماشین تراش
• آهن لحیم کاری برقی;
• مشعل لحیم کاری با سیلندر؛
• پیچ گوشتی؛
• انبر؛
• آمپرمتر؛
• ولت متر

بازگشت به مطالب

مبانی نظری

دستگاه جوش پلاسما می تواند یکی از دو نوع اصلی باشد: باز و بسته. قوس اصلی یک دستگاه جوش نوع باز بین کاتد مرکزی مشعل و قطعه کار می سوزد. بین نازل، که به عنوان آند عمل می کند، و کاتد مرکزی، فقط یک قوس پیلوت می سوزد تا قوس اصلی را در هر زمان تحریک کند. یک دستگاه جوش نوع بسته فقط یک قوس بین الکترود مرکزی و نازل دارد.

ساختن یک بادوام طبق اصل 2 بسیار دشوار است. هنگامی که جریان اصلی جوش از نازل آند عبور می کند، این عنصر بارهای حرارتی بسیار زیادی را تجربه می کند و نیاز به خنک کننده با کیفیت بسیار بالا و استفاده از مواد مناسب دارد. هنگام ساخت چنین دستگاهی، اطمینان از مقاومت حرارتی سازه بسیار دشوار است. هنگام ساخت یک دستگاه پلاسما با دستان خود، برای دوام بهتر است مدار باز را انتخاب کنید.

بازگشت به مطالب

پیاده سازی عملی

اغلب، هنگام ساخت یک دستگاه جوش پلاسما خانگی، نازل از مس ساخته می شود. اگر جایگزینی وجود نداشته باشد، این گزینه امکان پذیر است، اما نازل حتی زمانی که فقط یک جریان آماده به کار از آن عبور می کند، به یک ماده مصرفی تبدیل می شود. باید مرتباً عوض شود. اگر می توانید یک تکه کوچک چوب گرد مولیبدن یا تانتالیوم تهیه کنید، بهتر است از آنها یک نازل درست کنید. سپس می توانید خود را به تمیز کردن دوره ای محدود کنید.

اندازه سوراخ مرکزی در نازل به صورت تجربی انتخاب می شود. باید با قطر 0.5 میلی متر شروع کنید و به تدریج آن را تا 2 میلی متر سوراخ کنید تا جریان پلاسما رضایت بخش باشد.

شکاف مخروطی بین کاتد تنگستن مرکزی و نازل آند باید 2.5-3 میلی متر باشد.

نازل به یک ژاکت خنک کننده توخالی پیچ می شود که از طریق یک عایق فلوروپلاستیک به نگهدارنده الکترود مرکزی متصل می شود. مایع خنک کننده در ژاکت خنک کننده گردش می کند. به این ترتیب، در فصل گرم می توانید از آب مقطر استفاده کنید؛ در زمستان، ضد یخ بهتر است.

ژاکت خنک کننده از 2 لوله مسی توخالی تشکیل شده است. داخلی با قطر و طول حدود 20 میلی متر در انتهای جلوی لوله بیرونی با قطر حدود 50 میلی متر و طول حدود 80 میلی متر قرار دارد. فضای بین انتهای لوله داخلی و دیواره های لوله بیرونی با ورقه نازک مس مهر و موم شده است. لوله های مسی با قطر 8 میلی متر با استفاده از مشعل گاز به داخل ژاکت لحیم می شوند. مایع خنک کننده از طریق آنها به داخل و خارج جریان می یابد. علاوه بر این، یک ترمینال باید به ژاکت خنک کننده لحیم شود تا بار مثبت تامین شود.

یک نخ در لوله داخلی ساخته شده است که یک نازل قابل جابجایی ساخته شده از مواد مقاوم در برابر حرارت در آن پیچ می شود. یک نخ داخلی نیز در انتهای کشیده لوله بیرونی بریده می شود. یک حلقه عایق ساخته شده از فلوروپلاستیک به آن پیچ می شود. نگهدارنده الکترود مرکزی به حلقه پیچ می شود.

یک لوله تامین آرگون با همان قطر خنک کننده از طریق دیواره لوله بیرونی به فضای بین ژاکت خنک کننده و عایق فلوروپلاستیک لحیم می شود.

مایع از مخزن برف پاک کن شیشه جلو در داخل ژاکت خنک کننده گردش می کند. برق از طریق یکسو کننده 12 ولت جداگانه به پمپ موتور الکتریکی آن می رسد. از قبل یک خروجی برای تغذیه روی مخزن وجود دارد؛ برگشت مایع را می توان از دیواره یا درب مخزن قطع کرد. برای انجام این کار، یک سوراخ در درب سوراخ می شود و یک قطعه لوله از طریق مهر و موم فشار وارد می شود. شیلنگ های لاستیکی برای گردش مایع و تامین آرگون با گیره به لوله های خود متصل می شوند.

بار مثبت از منبع تغذیه اصلی گرفته می شود. یک بالاست الکترونیکی مناسب برای محدود کردن جریان از سطح نازل انتخاب می شود. جریان الکتریکی عرضه شده باید مقدار ثابتی در ناحیه 5-7 A داشته باشد. مقدار جریان بهینه به صورت تجربی انتخاب می شود. این باید حداقل جریانی باشد که احتراق پایدار قوس پیلوت را تضمین می کند.

قوس پیلوت بین نازل و کاتد تنگستن می تواند به یکی از دو روش تحریک شود. با استفاده از یک نوسان ساز تعبیه شده در دستگاه جوش یا در صورت عدم وجود یک نوسانگر، استفاده از روش تماس. گزینه دوم نیاز به طراحی پیچیده تری از مشعل پلاسما دارد. در طول تحریک تماسی، نگهدارنده الکترود مرکزی نسبت به نازل دارای بار فنری می شود.

هنگامی که دکمه لاستیکی میله متصل به نگهدارنده الکترود فشرده می شود، انتهای تیز کاتد تنگستن مرکزی با سطح مخروطی میله تماس می گیرد. در طول یک اتصال کوتاه، درجه حرارت به شدت در نقطه تماس افزایش می یابد، که اجازه می دهد تا زمانی که کاتد توسط فنر از آند دور می شود، قوس شروع شود. تماس باید بسیار کوتاه باشد، در غیر این صورت سطح نازل می سوزد.

تحریک جریان توسط یک نوسان ساز فرکانس بالا برای دوام سازه ارجح است. اما خرید آن و یا حتی ساخت آن، آن را برای جوش پلاسما بی سود می کند.

در حین کار، ترمینال مثبت دستگاه جوش به قطعه بدون بالاست متصل می شود. هنگامی که نازل در چند میلی متری قطعه کار قرار دارد، جریان الکتریکی از نازل به قطعه کار تغییر می کند. مقدار آن به مقدار تنظیم شده در دستگاه جوش افزایش می یابد و تشکیل پلاسما از آرگون تشدید می شود. با تنظیم جریان آرگون و جریان جوشکاری ، می توانید به شدت مورد نیاز جریان پلاسما از نازل دست یابید.

در شرکت های صنعتی، کارگاه های کوچک، در حین کار ساخت و ساز و تعمیر، در مواقعی که نیاز به جوش یا برش محصولات فلزی و همچنین تجهیزات ویژه مجهز به سیستم های CNC باشد، از دستگاه برش پلاسما دستی استفاده می شود. برای انجام کار در مقیاس کوچک، می توانید از یک برش پلاسما که با دستان خود از یک اینورتر مونتاژ شده است استفاده کنید که با در نظر گرفتن عملیات انجام شده قادر به برش یا درز با کیفیت بالا است.

اصل عملکرد دستگاه برش پلاسما

هنگامی که منبع تغذیه روشن می شود، جریان شروع به وارد شدن به ناحیه کار به داخل محفظه داخلی کاتر پلاسما می کند، جایی که قوس الکتریکی بین نوک نازل و الکترود فعال می شود. قوس تشکیل دهنده کانال نازل را پر می کند، جایی که مخلوط هوا تحت فشار بالا شروع به جریان می کند، که به دلیل دمای بالای 6000-8000 درجه سانتیگراد، به شدت گرم می شود و حجم آن از 50 به 100 برابر افزایش می یابد. به دلیل شکل داخلی نازل مخروطی که به شکل مخروط است، جریان هوا فشرده می شود و تا دمای خروجی 25000 تا 30000 درجه سانتی گراد گرم می شود و یک جت پلاسما تشکیل می دهد که قسمت خالی پردازش شده را برش می دهد. علاوه بر این ، قوس خلبانی در ابتدا فعال می شود و قوس کار بین الکترود و محصول فلزی فعال می شود. محصولات حاصل از اثرات احتراق پلاسما و ذوب فلز به دلیل نیروی جت برداشته می شوند.

شکل 1 انجام عملیات برش فلز در جایی که برش یا جوشکاری یک محصول ضروری است، با استفاده از یک دستگاه دست ساز خانگی یا یک برش پلاسما حرفه ای.

شاخص های بهینه برای گردش کار عبارتند از:

1. تامین گاز تا سرعت 800 متر بر ثانیه؛
2. نشانگر فعلی می تواند تا 250 - 400 A باشد.

طرح 1. ترسیم فرآیند برش پلاسما قطعه کار.

برش پلاسما دستی که با استفاده از یک اینورتر مونتاژ می شود عمدتاً برای پردازش قطعات کار استفاده می شود و با وزن کم و مصرف برق اقتصادی مشخص می شود.

انتخاب اجزای برش پلاسما

برای مونتاژ یک برش پلاسما با استفاده از نقشه ها (بر اساس یک اینورتر)، به واحدهای زیر با دست خود نیاز دارید:

1. دستگاه تامین گاز فشار - کمپرسور؛
2. برش پلاسما؛
3. دستگاه الکتریکی - اینورتر که جریان را برای تشکیل قوس الکتریکی فراهم می کند.
4. شیلنگ های کاری فشار بالا برای تامین هوا و کابل برق محافظت شده.

برای تامین هوا، کمپرسور را با در نظر گرفتن حجم خروجی به مدت 1 دقیقه انتخاب می کنیم. شرکت های تولید کننده 2 نوع کمپرسور تولید می کنند:

1. دستگاه پیستون؛
2. دستگاه پیچ (که مصرف برق کمتری دارد، سبک تر است، اما 40-50٪ گران تر است).

برنج. 2 کاتر پلاسما (دستگاه) با مجموعه کابل برای کاتر و اتصال به قطعه کار (به عنوان آند).

کمپرسورهای پیستونی بر اساس اصل درایو - با تسمه یا اتصال مستقیم عناصر به روغن و غیر روغن تقسیم می شوند.
هنگام کار با کمپرسورها، تعدادی از قوانین باید رعایت شود:

1. در دمای منفی محیط، لازم است روغن موجود در میل لنگ را از قبل گرم کنید.
2. لازم است به طور منظم فیلتر هوا (ورودی) را تغییر دهید.
3. سطح روغن را در میل لنگ به شدت کنترل کنید.
4. حداقل هر شش ماه یک بار لازم است واحدها به طور کامل از ناخالصی های خارجی تمیز شوند.
5. پس از اتمام کار، تخلیه فشار (با استفاده از رگولاتور) در سیستم ضروری است.

در طول کار تعمیر، اغلب از محصولات ORLIK KOMRESSOR (جمهوری چک) استفاده می شود. دستگاه ORL 11 امکان برش قطعه کار را با استفاده از جریان 200-440 A و جریان هوا-گاز تحت فشار می دهد.

مجموعه تجهیزات شامل:

1. کمپرسور؛
2. بلوک فیلترهای اصلی برای مخلوط هوا و گاز؛
3. خشک کن های گازی؛
4. گیرنده.

در خروجی واحد، هوای تصفیه شده عاری از روغن، گرد و غبار و رطوبت وارد می شود. نمونه ای از کمپرسورهای اسکرو محصول سری CA شرکت اطلس کوپکو (سوئد) می باشد. این دستگاه مجهز به سیستم حذف خودکار میعانات برای تصفیه هوا می باشد.

پلاسماترون دستگاه ویژه ای است که در آن با استفاده از جریان الکتریکی، قوس الکتریکی تشکیل می شود که هوای وارد شده را تحت فشار در یک محفظه گرم می کند تا جریان پلاسمای برشی را تشکیل دهد.

برش از عناصر زیر تشکیل شده است:

1. نگهدارنده مخصوص با الکترود؛
2. یک واشر عایق که نازل و مجموعه الکترود را جدا می کند.
3. محفظه های تولید پلاسما؛
4. نازل های خروجی برای تشکیل جت پلاسما (به نقشه ها مراجعه کنید).
5. سیستم های تامین؛
6. عناصر تامین کننده پلاسما مماسی (در برخی مدل ها) برای تثبیت تخلیه قوس.

برش ها با توجه به روش انجام کار (جوشکاری یا برشکاری) به موارد زیر تقسیم می شوند:

1. جریان دوگانه، در محیط های احیا کننده، اکسید کننده و بی اثر استفاده می شود.
2. گاز بی اثر (با استفاده از هلیوم، آرگون)، احیا کننده (هیدروژن، نیتروژن).
3. اکسید کننده گاز (مخلوط هوا و گاز شامل اکسیژن است).
4. گاز با استفاده از یک قوس تثبیت کننده (گاز-مایع).

کاتد پلاسماترون به شکل یک میله یا درج های ساخته شده از تنگستن، هافنیوم و زیرکونیوم ساخته می شود. پلاسماترون‌ها با کاتد آستینی که برای برش با استفاده از جریان هوا-گاز تحت فشار استفاده می‌شوند، گسترده شده‌اند.

برای برش محصولات در محیط اکسید کننده، از یک کاتد توخالی ساخته شده از مس با سیستم خنک کننده اجباری با استفاده از آب استفاده می شود.

برنج. 3 دستگاه قابل حمل (اینورتر) برای برش پلاسما.

کاترهای پلاسما دو جریان (اینورتر) مجهز به 2 نازل کواکسیال خارجی و داخلی می باشد. گاز ورودی به نازل داخلی اولیه و گاز خارجی اضافی در نظر گرفته می شود و گازها می توانند ترکیبات و حجم های متفاوتی داشته باشند.

کاتر پلاسما با تثبیت قوس به دلیل تامین جریان گاز-مایع دارای یک تفاوت است که تامین آب به محفظه مشعل برای تثبیت حالت تخلیه قوس است.

برای فعال سازی قوس کاری از قطعه کار به عنوان آند استفاده می شود که با استفاده از گیره و کابل به اینورتر متصل می شود.

به عنوان یک نیروگاه برای انجام فرآیند برش پلاسما، از دستگاهی (اینورتر) استفاده می شود که قدرت جریان لازم را فراهم می کند که بازده بالاتری نسبت به ترانسفورماتور دارد، اما قابلیت پردازش فلز ترانسفورماتور بسیار بالاتر است.

طرح 2. ترسیم منبع تغذیه پلاسماترون با دستان خود.

مزایای اینورتر:

1. توانایی تغییر یکنواخت پارامترها؛
2. سبک وزن؛
3. وضعیت پایدار قوس کاری؛
4. برش یا جوشکاری با کیفیت بالا

مجموعه تجهیزات همچنین شامل مجموعه ای از شیلنگ های فشار قوی برای اتصال یک کمپرسور ثابت و یک کابل اتصال برق می باشد.

برای مونتاژ یک برش پلاسما با دستان خود، یک نمودار دستگاه ایجاد می شود که واحدهای لازم را که دارای ویژگی های مورد نیاز هستند را نشان می دهد، که باید شامل تمام اضافات و تغییرات مورد استفاده در هنگام مونتاژ با محاسبات لازم از مهمترین شاخص ها باشد. شما می توانید با استفاده از بلوک ها و مجموعه های آماده تولید شده توسط شرکت های تخصصی یک کاتر پلاسما خانگی را با دستان خود مونتاژ کنید؛ در این صورت لازم است محاسبات دقیق و هماهنگی پارامترهای خروجی فرآیندهای در حال انجام انجام شود.

ویژگی های علامت گذاری برش های پلاسما

برش های پلاسما تولید شده توسط شرکت های صنعتی را می توان به 2 دسته تقسیم کرد:

1. واحدهای برش ماشینی؛
2. کتابچه راهنمای.

اگر بخواهید خودتان آن را انجام دهید، برش های دستی مقرون به صرفه تر هستند. مدل های تولید شده دارای علائم ویژه هستند:

1. MMA - دستگاه برای جوشکاری قوس الکتریکی با استفاده از یک الکترود جداگانه طراحی شده است.
2. CUT - دستگاهی (برش پلاسما) که برای برش فلز استفاده می شود.
3. TIQ - دستگاه برای کارهایی که جوش آرگون ضروری است استفاده می شود.

شرکت های تولیدی تجهیزات برش فلز را تولید می کنند:

1. Profi CUT 40 ( مشعل RT-31، ضخامت برش مجاز - 16 میلی متر، سرعت جریان مخلوط هوا و گاز - 140 لیتر در دقیقه، حجم گیرنده 50 لیتر).
2. Profi CUT 60 (شعله P-80، ضخامت برش قطعه کار مجاز - 20 میلی متر، سرعت جریان مخلوط هوا و گاز - 170 لیتر در دقیقه).
3. Profi CUT 80 (مشعل R. - 80، ضخامت برش مجاز قطعه کار - 30 میلی متر، سرعت جریان مخلوط هوا و گاز - 190 لیتر در دقیقه).
4. Pro CUT 100 (مشعل A-101، ضخامت برش مجاز قطعه کار - 40 میلی متر، سرعت جریان مخلوط هوا و گاز - 200 لیتر در دقیقه)، گیرنده با حجم 100 لیتر.

ساخت برش پلاسما CNC با دستان خود

یک برش پلاسما مجهز به CNC باید دارای مونتاژ یکپارچه با استفاده از نقشه های انجام شده بر اساس مشخصات فنی تهیه شده برای محصول باشد که عبارتند از:

1. میز کار؛
2. انتقال تسمه؛
3. واحد کنترل عملکرد؛
4. عناصر مرحله؛
5. راهنماهای خطی؛
6. سیستم تنظیم ارتفاع برش؛
7. واحد کنترل CNC؛

طرح 3. ترسیم یک دستگاه اینورتر برای برش پلاسما.

نقشه های تمام بلوک های برش پلاسما را می توان با در نظر گرفتن توان مورد نیاز و ویژگی های نصب و قابلیت های مالی خریداری کرد و یا در صورت داشتن تجربه و دانش می توانید خودتان این کار را انجام دهید.

برای تکمیل و مونتاژ یک دستگاه CNC، لازم است تعدادی عنصر با استفاده از نقشه ها ساخته شود:

1. پایه میز برای جوشکاری؛
2. یک قاب با دوام مونتاژ شده و سپس نقاشی می شود.
3. پست های پشتیبانی ضمیمه می شوند.
4. میز آب مونتاژ شده است.
5. بست ها و خود نوارها نصب شده اند.
6. راهنماهای خطی سوار می شوند.
7. پوشش جدول نصب شده است.
8. راهنماها به همراه پورتال نصب می شوند.
9. پورتال مجهز به موتور و سنسور سیگنال است.
10. راهنماها، موتور راهنمای Y و قفسه کنترل موقعیت یابی نصب شده اند.
11. راهنمایی مجهز به موتور نصب شده است.
12. یک سنسور سیگنال سطح فلزی نصب شده است.
13. یک شیر آب برای حذف آب از میز نصب شده است.
14. اتصال کابل های کابل X.Z.Y گذاشته شده است.
15. سیم ها عایق بندی شده و با روکش فلزی پوشیده شده اند.
16. برش کار نصب شده است.
17. دستگاه CNC مونتاژ و نصب شده است.

انجام عملیات ساخت و مونتاژ یک مشعل پلاسما CNC فقط باید با حضور متخصصان واجد شرایط انجام شود. نمودار دستگاه (نقشه ها) باید شامل تمام عناصر لازم برای اطمینان از کیفیت بالای کار و ایمنی برش فلز باشد. تجهیز شرکت ها به تجهیزات CNC می تواند بهره وری نیروی کار و پیچیدگی عملیات را افزایش دهد. با افزایش بهره وری نیروی کار و کاهش سرعت پردازش محصولات، فرآیندهای تولید را با استفاده از تجهیزات CNC اقتصادی تر کنید.

همچنین ممکن است به مقالات زیر علاقه مند شوید:

چگونه می توان با دستان خود یک پلاک چوبی درست کرد چگونه یک گیوتین برای برش فلز با دستان خود بسازیم؟