Sudarea cu plasmă este o tehnologie modernă avansată. Până de curând, aplicarea sa se aplica doar industriei. Această sudare a fost efectuată cu echipamente speciale. Acum o mașină de sudat cu plasmă DIY a devenit realitate.
Sudarea cu plasmă are o serie de avantaje incontestabile față de alte tipuri de sudare. Posesia tehnologiei vă permite să extindeți posibilitatea de a suda îmbinări metalice acasă. Dispozitivul poate fi folosit și pentru sudarea în puncte (Fig. 1).
O mașină de sudură de casă, inclusiv o mașină de sudură în puncte, constă din următoarele părți principale: o sursă de curent de sudare, o pistoletă cu plasmă, un compresor sau un cilindru de gaz și un sistem de răcire.
Figura 1. Proiectarea unui aparat de sudat cu plasmă.
Când se utilizează un dispozitiv de tip deschis (designul cel mai comun), o sursă de curent este, de asemenea, utilizată pentru a forma un arc pilot.
Ca sursă de curent pentru arcul de sudare, cel mai bine este să utilizați un invertor standard pentru sudarea cu arc electric de putere redusă. Un astfel de invertor furnizează curent continuu zonei de sudare, datorită căruia arcul principal este aprins între duza pistolului cu plasmă și piesa care este sudată. Puterea invertorului poate fi minimă, deoarece puterea arcului este îmbunătățită semnificativ de fluxul de plasmă (Fig. 2).
Fabricarea unei surse de curent auxiliar
Sursa de curent pentru arcul pilot este asamblată independent. Include un redresor cu punte cu diodă, un transformator de ieșire (choke) și un rezistor de balast (sarcină). Se recomanda urmatoarele piese: diode pentru un curent de 50 A si o tensiune de functionare de pana la 500 V; rezistență cu putere de până la 5 kW. Datorită rezistenței de balast, tensiunea de pe înfășurarea primară a transformatorului este de aproximativ 100 V la un curent de cel mult 20 A.
Figura 2. Proiectarea generatorului de plasmă.
Transformatorul este selectat astfel încât tensiunea de pe înfășurarea secundară să fie de aproximativ 20 V. Puteți utiliza orice transformator de 110/24 V cu o putere de 1,6 kW (de exemplu, tip OSM). Orice element de încălzire sau ansamblu de mai multe încălzitoare poate fi folosit ca rezistență la balast.
Sursa auxiliară este asamblată într-un panou metalic. Un transformator este instalat în partea de jos a scutului. Dacă balastul este fabricat din încălzitoare, atunci acestea ar trebui plasate separat într-un cadru metalic. În ecran este instalat un bloc de contacte, pe care sunt scoase capetele înfășurării secundare a transformatorului și este conectat un cablu pentru a furniza curent plasmatronului.
Alegerea sursei de gaz și a sistemului de răcire
Ca sursă de gaz care formează plasmă, un compresor auto poate fi utilizat pentru a furniza aer comprimat cu o capacitate de până la 50 l/min. Dacă se folosește abur de apă în loc de gaz, ar trebui instalat un generator de abur mic standard. În acest caz, trebuie utilizată numai apă distilată.
Răcirea anodului pistoletului cu plasmă poate fi bazată pe un sistem de ștergere a parbrizului auto. Dacă este posibil, este mai bine să asigurați răcirea din alimentarea cu apă prin furtunuri de cauciuc.
Cu ce seamănă?
Lanterna cu plasmă este formată din două blocuri principale - anod și catod. Blocul de anod include un anod, realizat sub formă de duză, și o carcasă pentru atașarea anodului, în care este necesar să se plaseze o manta de răcire (tuburi, bobină). Un șurub este atașat la corpul anodului pentru a furniza energie.
Figura 3. Diagrama Plasmatron.
Blocul catodic este format din următoarele părți principale: corp bloc, suport pentru catod, catod. Ca catod se folosește un electrod de sudură cu tungsten cu un diametru de 4 mm, care este combinat cu o tijă. Partea superioară a tijei este terminată cu un șurub de reglare cu un mâner izolat. Catodul este fixat în suportul pentru catod. Suportul catodului este format din mai multe secțiuni.
Secțiunea inferioară este un tub ascuțit de diametru mic care acționează ca ghid pentru catod. Secțiunea din mijloc este o bucșă cu filet exterior pentru montare pe corp și un canal intern pentru trecerea electrodului. Secțiunea superioară este un tub pentru atașarea electrodului. Diametrul său intern corespunde cu diametrul cozii catodului. Suportul catodului este instalat în interiorul carcasei, care este realizată dintr-o țeavă de polimer. Carcasa blocului catodic are o gaură și un fiting corespunzător pentru alimentarea cu gaz care formează plasmă. Gazul este furnizat printr-un tub situat în spațiul dintre partea inferioară a suportului și carcasă. Suportul are un șurub pentru conectarea energiei electrice. În carcasă se face o gaură pentru trecerea unui fir (cablu) (Fig. 3).
Realizarea unui bloc anod
Anodul este realizat sub formă de capac de cupru (sub formă de pălărie). Lungimea totală a anodului este de 10-15 mm. Partea de capăt inferioară (laterală) are un diametru de 20-25 mm și o lungime de 3-4 mm. Partea cilindrică are un diametru de 15-20 mm. O gaură cu un diametru de 1,8-2 mm este găurită în centrul anodului pe toată lungimea sa. Un filet este tăiat pe partea cilindrică a anodului pentru a-l înșuruba în carcasă.
Este indicat sa se realizeze corpul blocului anodic din bronz, dar poate fi realizat si din otel, sub forma a doi cilindri (tevi), intre care se afla o manta de racire. Cilindrii sunt sudați (lipiți) împreună. Diametrul exterior al cilindrului exterior este recomandat 50-80 mm. Dar dimensiunile cilindrilor pot fi orice, ținând cont de țevile găsite. Condiția principală: carcasa trebuie să fie formată din doi cilindri care se potrivesc unul în celălalt, în timp ce diametrul interior trebuie să fie egal cu diametrul părții cilindrice a anodului, iar tuburile bobinei de răcire trebuie să fie amplasate între cilindri. Lungimea carcasei – 30-60 mm.
Cilindrul este filetat la ambele capete. La capătul inferior, firul este tăiat în interior și este destinat pentru fixarea anodului, la capătul superior - în interiorul cilindrului exterior pentru conectarea la blocul catodic. Pe cilindrul exterior se face un orificiu filetat pentru a instala un șurub pentru conectarea cablului.
Fabricarea blocului catodic
Corpul blocului catodic este realizat dintr-o țeavă de polimer sau textolit cu un diametru egal cu diametrul interior al cilindrului exterior al blocului anodic. Un filet exterior este tăiat la capătul inferior al țevii pentru conectarea la corpul blocului anodic. Un filet este tăiat în interiorul carcasei pentru a înșuruba suportul catodului. Lungimea corpului 7-10 cm.
Suportul catodului este realizat din bronz sau oțel și are diametre diferite în zone diferite. Secțiunea inferioară, lungă de 15-20 mm, este realizată sub forma unui tub ascuțit cu diametrul de 8-10 mm și diametrul interior de 5-5,5 mm.
Secțiunea din mijloc, lungă de 20-25 mm, are un diametru egal cu diametrul interior al carcasei blocului catodic. In aceasta zona se taie fire pentru montare pe corp.
Diametrul canalului intern trebuie să fie de cel puțin 5 mm. Secțiunea superioară, lungă de 30-40 mm, are un diametru de 10-15 mm. Diametrul interior al acestei zone este de 6-7 mm. Pe secțiunea superioară a suportului este tăiat un filet interior pentru atașarea electrodului. Din exterior, în partea superioară, un fir este tăiat la o lungime de 20-25 mm pentru a instala o piuliță de blocare. Acest suport este cel mai bine realizat la strung.
Catodul este realizat dintr-un electrod de sudura standard de tungsten cu un diametru de 4 mm. Capătul lui devine ascuțit. O tijă de wolfram de 40-50 mm lungime este ferm conectată la tija catodului, pe care este tăiat un fir pentru fixarea la secțiunea superioară a suportului catodului. Lungime tija 40-60 mm, diametru 6-7 mm. Partea superioară a tijei intră într-un șurub de reglare (de orice formă), care, la rândul său, are un mâner din material izolator. Catodul este răsucit în canalul intern al suportului, astfel încât capătul său ascuțit să se extindă la 5-10 mm de la secțiunea inferioară (de ghidare) a suportului. Prin rotirea butonului, poziția catodului poate fi schimbată.
Pentru a limita și controla mișcarea longitudinală a catodului, se folosește o piuliță de blocare instalată pe suport.
O gaură este forată în corpul blocului catodic la nivelul secțiunii inferioare a suportului și este instalat un fiting pentru a furniza gaz care formează plasmă. Gazul este furnizat printr-un tub situat în spațiul dintre partea inferioară a suportului și carcasă. Suportul are un șurub pentru conectarea energiei electrice. În partea superioară a carcasei este găurită o gaură pentru trecerea sârmei (cablului).
Ansamblu lanternă cu plasmă
Mai întâi, blocul catodic este asamblat în următoarea secvență. Electrodul este înșurubat în suport. Suportul este apoi înșurubat în carcasă. Un fir este conectat la șurubul suport, care este scos printr-un orificiu din carcasă. Corpul catodului este înșurubat în corpul anodului. Anodul este înșurubat în carcasa anodului de jos. Electrodul este răsucit suplimentar, astfel încât tija să se sprijine pe anod. Piulița de blocare de pe suport este reglată în această poziție a electrodului.
Asamblarea aparatului de sudura
Asamblarea aparatului de sudură include următoarele operații. Unul dintre miezurile cablului de sudare de la invertor este conectat la șurubul de contact al blocului anodic al pistoletului cu plasmă, cel de-al doilea este fixat de piesa care se sudează. Un furtun de răcire este conectat la fitingul din blocul anodic, iar un furtun de la compresor este conectat la fitingul blocului catodic. Cablul de la transformatorul de putere cu arc auxiliar este fixat de șuruburile de contact ale blocurilor anod și catodic ale pistoletului cu plasmă. Când arcul pilot este aprins, catodul atinge anodul și apoi se retrage rapid cu 2-3 mm.
Uneltele și echipamentele necesare.
Când faceți o mașină de sudură de casă, trebuie să utilizați următorul instrument:
- aparat de sudura;
- Bormasina electrica;
- Bulgară;
- freza;
- fişier;
- ferăstrău pentru metal;
- viciu;
- roată de smirghel;
- cleşte;
- şurubelniţă;
- chei;
- daltă;
- ciocan;
- etriere;
- Atingeți;
- a muri;
Sudarea cu plasmă este un tip modern, eficient de sudare. O mașină de sudură de casă vă va ajuta să efectuați aproape orice lucrare de sudare, inclusiv lucrul ca aparat de sudură pentru sudarea în puncte.
O mașină de tăiat cu plasmă este un echipament destul de popular care permite tăierea oricăror metale în multe domenii de producție. Dispozitivele de tăiere cu plasmă sunt folosite nu numai în întreprinderi. Recent, au început să apară în atelierele de acasă. Dar, deoarece aproape fiecare atelier are deja mașini de sudură, ar fi mai înțelept să nu cumpărați un tăietor cu plasmă gata făcut, ci să faceți unul dintr-un invertor cu propriile mâini.
În unele cazuri, un tăietor cu plasmă este un instrument indispensabil pentru prelucrarea produselor metalice, deoarece temperatura plasmei care părăsește pistolul ajunge la 25-30 de mii de grade. Datorită acestor caracteristici, domeniul de aplicare al tăietorilor cu plasmă este destul de extins:
- producerea diferitelor tipuri de structuri metalice;
- montarea conductelor;
- tăierea rapidă a oricăror metale, inclusiv oțeluri rezistente la căldură înalt aliate conţinând titan, nichel şi molibden, al căror punct de topire este peste 3000°C;
- tăierea în formă a materialelor din foi subțiri (conductoare) datorită preciziei ridicate de tăiere.
În plus, sunt utilizate tăietoare cu plasmă (ca alternativă la tăietoarele cu laser). ca parte a liniilor automate la întreprinderile mari pentru tăierea pieselor de diferite configurații din materiale de tablă.
Este necesar să se facă distincția între concepte precum tăierea cu plasmă și sudarea cu plasmă. Acesta din urmă este disponibil numai pe echipamente profesionale scumpe, al căror cost începe de la 100 de mii de ruble.
Invertor sau transformator
Există diverse metode, precum și desene și diagrame, conform cărora puteți realiza un tăietor cu plasmă. De exemplu, dacă este realizat pe baza unui sudor cu transformator, atunci este potrivită diagrama cutter cu plasmă furnizată mai jos, care descrie în detaliu ce piese sunt necesare pentru fabricarea acestui modul.
Dacă aveți deja un invertor, atunci pentru a-l transforma într-un cutter cu plasmă, veți avea nevoie de o mică modificare, și anume adăugarea unui oscilator la circuitul electric al dispozitivului. Este conectat între invertor și lanterna cu plasmă în două moduri, așa cum se arată în figura următoare.
Oscilatorul poate fi lipit independent conform diagramei prezentate mai jos.
Dacă faceți singur un tăietor cu plasmă, atunci alegerea unui transformator ca sursă de curent nu este recomandată din mai multe motive:
- unitatea consumă multă energie electrică;
- Transformatorul este greu și incomod de transportat.
În ciuda acestui fapt, transformatorul de sudură are și calități pozitive, de exemplu, insensibilitate la schimbările de tensiune. De asemenea, poate tăia metal gros.
Dar avantajele unei mașini de tăiat cu plasmă cu invertorîn fața unității de transformare se află:
- greutate redusă;
- randament ridicat (30% mai mare decat cel al unui transformator);
- consum redus de energie electrică;
- Tăiere de înaltă calitate datorită unui arc mai stabil.
Prin urmare, este de preferat să faceți un tăietor cu plasmă dintr-un invertor de sudură decât dintr-un transformator.
Design tipic de tăiere cu plasmă
Pentru a asambla un dispozitiv care va face posibilă tăierea cu plasmă cu aer a metalelor, va trebui să aveți la dispoziție următoarele componente.
- Alimentare electrică. Necesar pentru a furniza curent electric electrodului arzătorului. Sursa de alimentare poate fi fie un transformator (sudare) care produce curent alternativ, fie o unitate de sudare de tip invertor, a cărei ieșire este curent continuu. Pe baza celor de mai sus, este de preferat să folosiți un invertor și cu funcție de sudare cu argon. În acest caz, va avea un conector pentru conectarea pachetului de furtun și un loc pentru conectarea furtunului de gaz, ceea ce va simplifica modificarea dispozitivului.
- Lanternă cu plasmă (cutter). Este un echipament foarte important care are un design complex. Într-o lanternă cu plasmă se formează un jet de plasmă sub influența unui curent electric și a unui flux de aer direcționat. Dacă decideți să asamblați un tăietor cu plasmă cu propriile mâini, atunci este mai bine să cumpărați acest element gata făcut pe site-urile web chineze.
- . Necesar pentru aprinderea și stabilizarea eficientă a arcului. După cum am menționat mai sus, este lipit după o schemă simplă. Dar dacă nu sunteți puternic în radio, atunci acest modul poate fi cumpărat din China pentru 1.400 de ruble.
- Proiectat pentru a crea un flux de aer care intră în arzător. Datorită acesteia, pistolul cu plasmă este răcit, temperatura plasmei crește și metalul topit este îndepărtat de locul tăiat pe piesa de prelucrat. Pentru munca de casă, orice compresor la care este conectat de obicei un pistol de pulverizare este potrivit. Dar pentru a elimina vaporii de apă din aerul pompat de compresor, va trebui să instalați un filtru uscator.
- . Prin el, curentul curge în arzător, facilitând aprinderea arcului electric și ionizarea gazelor. Prin acest furtun este furnizat și aer comprimat arzătorului. Puteți face singur un cablu pentru furtun, plasând în interior un cablu electric și un furtun de oxigen, de exemplu, un furtun de apă cu un diametru adecvat. Dar este mai bine să cumpărați un pachet de furtun gata făcut, care va avea toate elementele pentru conectarea la plasmatron și la unitate.
- Cablu de împământare. Are o clemă la capăt pentru atașarea de metalul care se prelucrează.
Asamblarea dispozitivului
După ce toate elementele necesare au fost pregătite, puteți începe asamblarea tăietorului cu plasmă:
- conectați un furtun la invertor prin care va fi furnizat aer de la compresor;
- conectați pachetul de furtun și cablul de împământare la partea frontală a invertorului;
- Conectați lanterna (lanterna cu plasmă) la pachetul de furtun.
După asamblarea tuturor elementelor, puteți începe testarea echipamentelor. Pentru a face acest lucru, conectați cablul de împământare la piesa sau masa metalică pe care este așezat. Porniți compresorul și așteptați până când pompează cantitatea necesară de aer în recipient. După ce compresorul se oprește automat, porniți invertorul. Aduceți lanterna aproape de metal și apăsați butonul de pornire pentru a crea un arc electric între electrodul pistolului și piesa de prelucrat. Sub influența oxigenului, se va transforma într-un flux de plasmă și va începe tăierea metalului.
Pentru ca un tăietor cu plasmă de casă dintr-un invertor de sudură să funcționeze eficient și pentru o perioadă lungă de timp, ar trebui să ascultați sfaturile specialiștilor legate de funcționarea dispozitivului.
- Recomandat sa ai un anumit număr de garnituri care sunt folosite pentru conectarea furtunurilor. Prezența acestora trebuie verificată în special atunci când unitatea trebuie transportată frecvent. În unele cazuri, absența garniturii necesare va face dispozitivul imposibil de utilizat.
- Deoarece duza de tăiere este expusă la temperaturi ridicate, se va uza și se va defecta în timp. Prin urmare, ar trebui să vă faceți griji achiziționarea duzelor de rezervă.
- Când selectați componente pentru un tăietor cu plasmă, ar trebui să luați în considerare câtă putere doriți să obțineți de la unitate. În primul rând, aceasta se referă la alegerea unui invertor potrivit.
- Atunci când alegeți un electrod pentru un arzător, dacă îl faceți singur, trebuie să acordați preferință unui material precum hafniu. Acest material nu emite substanțe nocive în timpul încălzirii. Dar este încă recomandat să folosiți freze gata făcute fabricate din fabrică, în care sunt respectați toți parametrii pentru turbionarea fluxului de aer. Un plasmatron de casă nu garantează o tăiere de înaltă calitate și se defectează rapid.
În ceea ce privește regulile de siguranță, munca trebuie efectuată în îmbrăcăminte specială care să protejeze împotriva stropilor de metal fierbinte. De asemenea, ar trebui să purtați ochelari de sudură cameleoni pentru a vă proteja ochii.
Frezele cu plasmă sunt utilizate pe scară largă în întreprinderile care lucrează cu metale neferoase. Spre deosebire de oțelul obișnuit, care poate fi tăiat cu o flacără de propan-oxigen, oțelul inoxidabil sau aluminiul nu pot fi prelucrate în acest mod, din cauza conductivității termice mai mari a materialului. Când încercați să tăiați cu o flacără convențională, o parte mare a suprafeței este expusă căldurii, ceea ce duce la deformare în această zonă. Un dispozitiv de tăiere cu plasmă este capabil să încălziți prin punct metalul, producând tăiere cu o lățime de tăiere minimă. Când se folosește sârmă de umplere, mașina poate, dimpotrivă, să sudeze tipuri de oțel neferoase. Dar acest echipament este destul de scump. Cum să asamblați singur un dispozitiv de tăiere cu plasmă dintr-un invertor de sudură? Pe ce principiu funcționează dispozitivul? Care este structura echipamentului? Este posibil să faceți singur un pistol de tăiere sau este mai bine să cumpărați acest articol? Următoarele discută răspunsurile la aceste întrebări, inclusiv un videoclip de actualitate.
Puteți realiza un tăietor cu plasmă dintr-un invertor cu propriile mâini dacă aveți o bună înțelegere a principiului de funcționare al dispozitivului și a elementelor implicate în proces. Esența funcționării tăietorului cu plasmă este următoarea:
- Sursa de curent generează tensiunea necesară, care este furnizată prin cabluri la lanterna (pistolă cu plasmă).
- Lanterna cu plasmă conține doi electrozi (catod și anod), între care este excitat un arc.
- Fluxul de aer, furnizat sub presiune și canale speciale răsucite, direcționează arcul electric spre exterior, crescând în același timp temperatura acestuia. Alte modele folosesc un lichid care se evaporă și creează presiune de eliberare. Flacăra ionizată la temperatură înaltă rezultată (așa cum arată în exterior) este plasmă.
- Un cablu de împământare, preconectat la produs, ajută la închiderea arcului de pe suprafața tăiată, ceea ce face posibilă funcționarea tăietorului cu plasmă.
- Când se execută sudarea, gazul furnizat poate fi argon sau alte amestecuri inerte care protejează bazinul de sudură de mediul extern.
Temperatura arcului, datorată accelerației prin fluxul de aer, poate ajunge la 8000 de grade, ceea ce vă permite să încălziți instantaneu și precis secțiunea necesară a metalului, efectuând tăierea și fără a supraîncălzi restul produsului.
Dispozitivele de tăiere cu plasmă diferă în funcție de putere și configurație. Modelele mici sunt capabile să taie metal cu o grosime de aproximativ 10 mm. Mașinile industriale lucrează cu oțeluri de până la 100 mm grosime. Adesea, acestea sunt mașini mari pe console, pe care foile de oțel sunt alimentate de palanuri. Un tăietor cu plasmă fabricat acasă va putea tăia oțel inoxidabil și alte metale până la 12 mm. Pot efectua tăieturi modelate în tablă (cercuri, spirale, forme ondulate), precum și sudarea oțelului aliat cu sârmă de umplutură.
Cel mai simplu tăietor cu plasmă de casă ar trebui să aibă patru părți componente:
- alimentare electrică;
- plasmatron;
- compresor;
- masa.
Sursa actuala
Asamblarea produsului trebuie să înceapă prin a găsi o sursă de alimentare adecvată. Modelele industriale folosesc transformatoare puternice care produc curent ridicat și sunt capabile să taie grosimi de peste 80 mm. Dar acasă nu trebuie să lucrați cu astfel de valori și un astfel de transformator va face mult zgomot.
Ca sursă de curent, puteți lua un invertor obișnuit, care costă de patru ori mai puțin decât cea mai simplă mașină de tăiat cu plasmă. Acesta va depăși transformatorul producând o tensiune stabilă la o frecvență înaltă. Datorită acestui lucru, se va asigura stabilitatea arcului și calitatea de tăiere necesară. Invertorul va fi, de asemenea, convenabil datorită dimensiunilor sale mici, în cazul lucrului la fața locului cu un tăietor cu plasmă. Greutatea redusă va facilita transportul dispozitivului în locația dorită.
Cutterul cu plasmă de la invertor, în formă finită, trebuie să îndeplinească o serie de cerințe cheie:
- alimentat prin retea de 220V;
- functioneaza la o putere de 4 kW;
- au un interval de reglare a curentului de la 20 la 40 A;
- inactiv 220V;
- modul nominal de funcționare 60% (cu un ciclu de aproximativ 10 minute).
Pentru a atinge acești parametri, produsul trebuie să fie echipat cu echipamente suplimentare, strict conform schemei.
Circuitul tăietorului cu plasmă și funcționarea acestuia
Cum să faci un tăietor cu plasmă este bine arătat în unele videoclipuri de pe rețea. Acolo puteti gasi si diagrame importante in functie de care este asamblat dispozitivul. Pentru a citi simboluri, sunt necesare abilități de bază de inginerie electrică și capacitatea de a înțelege simbolurile.
Circuitul de tăiere cu plasmă asigură că dispozitivul poate executa efectiv munca. Acest lucru se întâmplă după cum urmează:
- Lanterna cu plasmă are un buton de pornire a procesului. Apăsarea butonului pornește releul (P1), care furnizează curent unității de control.
- Al doilea releu (P2) furnizează curent invertorului și conectează în același timp electrovalva care purifică arzătorul. Fluxul de aer usucă camera arzătorului și o eliberează de eventualele depuneri și reziduuri.
- După 3 secunde, al treilea releu (P3) este activat, alimentând electrozii.
- Concomitent cu cel de-al treilea releu, se pornește un oscilator care ionizează aerul dintre catod și anod. Un arc numit arc pilot este excitat.
- Când flacăra este adusă la un produs conectat la pământ, se aprinde un arc între lanterna cu plasmă și suprafață, numit cea de lucru.
- Releul comutatorului cu lame întrerupe alimentarea cu curent care operează pentru aprindere.
- Materialul este tăiat sau sudat. Dacă contactul cu suprafața se pierde (arcul lovește un loc deja tăiat), atunci releul comutatorului cu lame este activat din nou pentru a aprinde arcul pilot.
- După oprirea butonului de pe lanterna cu plasmă, orice tip de arc se stinge, iar al patrulea releu (P4) pornește o alimentare pe termen scurt cu aer de purjare pentru a îndepărta elementele arse din duză.
Ansamblu lanternă cu plasmă
Tăierea și sudarea cu plasmă se realizează cu o lanternă (pistolă cu plasmă). Poate avea diverse modificări și dimensiuni. Este destul de dificil să construiți un model care funcționează pe apă acasă, așa că merită să cumpărați un astfel de „pistol” într-un magazin.
Este mult mai ușor să faci un plasmatron cu un sistem de aer. Versiunile de casă ale tăietorului cu plasmă sunt cel mai adesea așa. Pentru a-l asambla singur veți avea nevoie de:
- mâner cu orificii pentru cabluri (poate fi folosit dintr-un fier de lipit vechi sau jucării);
- butonul de start;
- electrod special;
- izolator;
- turbion de curgere;
- duze pentru diferite diametre metalice;
- vârf rezistent la stropire;
- arc de distanță pentru a menține spațiul dintre duză și suprafață;
- duze pentru îndepărtarea teșiturilor și a depunerilor de carbon.
Sudarea și tăierea cu același dispozitiv pot fi efectuate pe diferite grosimi de metal datorită elementelor înlocuibile ale capului pistoletului cu plasmă. În acest scop, sunt prevăzute o varietate de duze, care diferă prin diametrul deschiderii de evacuare și înălțimea conului. Ei sunt cei care direcționează jetul de plasmă format către metal. Duzele sunt achiziționate separat din magazin. Merită să cumpărați mai multe bucăți de fiecare tip, deoarece acestea se vor topi, ceea ce va necesita înlocuire în timp.
Duzele sunt asigurate cu o piuliță de strângere specială, al cărei diametru permite trecerea conului duzei și strângerea părții sale late. Imediat în spatele duzei se află un electrod și un manșon izolator care împiedică aprinderea arcului într-un loc nedorit. După aceea, există un mecanism de răsucire a fluxului de aer, care sporește efectul arcului. Toate acestea sunt plasate într-o carcasă de fluoroplastic și acoperite cu o carcasă metalică. Unele dintre aceste articole pot fi făcute singur, în timp ce altele sunt mai bine achiziționate de la magazin.
O lanternă cu plasmă cumpărată din magazin poate avea și un sistem de răcire cu aer, care va permite dispozitivului să funcționeze mai mult timp fără supraîncălzire. Dar dacă tăierea va fi efectuată pentru o perioadă scurtă de timp, atunci acest lucru nu este necesar.
Electrozi folosiți
Electrozii joacă un rol important în asigurarea procesului de ardere a arcului și tăierea cu o lanternă cu plasmă. La fabricarea lor se folosesc beriliu, hafniu, toriu și zirconiu. Datorită formării unei pelicule de suprafață refractară, tija electrodului nu este supusă supraîncălzirii și distrugerii premature atunci când lucrează la temperaturi ridicate.
Când cumpărați electrozi pentru un tăietor cu plasmă de casă, ar trebui să aflați din ce material sunt fabricați. Beriliul și toriu produc vapori periculoși și sunt potrivite pentru utilizare în medii speciale care asigură o protecție adecvată sudorului. Prin urmare, pentru uz casnic este mai bine să cumpărați electrozi de hafniu.
Furtunuri pentru compresor și cablu
Majoritatea mașinilor de tăiat cu plasmă de casă includ un compresor și căi de alimentare cu aer către arzător în designul lor. Aceasta este o parte importantă a dispozitivului, permițând temperaturii arcului electric să se dezvolte până la 8000 de grade și asigurând procesul de tăiere. În plus, compresorul suflă prin canalele echipamentului și pistoletului cu plasmă, drenând sistemul de condens și îndepărtând resturile. Posibilitatea trecerii aerului comprimat prin arzător ajută la răcirea pieselor de lucru.
Puteți instala un simplu compresor în lanterna dvs. cu plasmă, care este utilizat atunci când vopsiți cu un pistol de pulverizare. Conexiunea la aparat se face cu un furtun subțire și un conector corespunzător. La intrare este instalată o supapă electrică pentru a regla alimentarea cu aer a sistemului.
Canalul de la tăietorul cu plasmă la lanternă conține deja o componentă electrică (un cablu pentru alimentarea electrodului), așa că se folosește un furtun mai gros, de exemplu de la o mașină de spălat veche, în interiorul căreia este plasat firul electric. Aerul furnizat va răci simultan cablul. Masa este realizată din sârmă cu o secțiune transversală de peste 5 mm pătrați, cu o clemă la capăt. Dacă contactul cu pământul este slab, arcul pilot nu va putea comuta la arcul de lucru. Prin urmare, este important să cumpărați o clemă puternică și fiabilă.
Este foarte posibil să asamblați un tăietor cu plasmă acasă folosind un videoclip și componente achiziționate. Un invertor și un circuit funcțional vor servi ca bază pentru realizarea scopului. Iar sfaturile de mai sus vă vor ajuta să înțelegeți mai bine procesul și scopul fiecărui element din ansamblu.
Tăierea cu plasmă este o metodă de prelucrare a pieselor metalice goale cu un flux de plasmă. Această metodă vă permite să tăiați metalul deoarece este suficient să fie făcut în așa fel încât materialul să fie conductiv electric. În comparație cu metode similare, tăierea cu plasmă a metalelor permite un proces mai rapid și de calitate superioară fără utilizarea de role masive și aditivi speciali.
În acest fel, este posibilă prelucrarea unei varietăți de foi de metal, țevi de diferite diametre, produse modelate și sortate. În timpul procesării, se obține o tăietură de înaltă calitate, care necesită un efort minim de curățare. Chiar și cu ajutorul acestei tehnologii, de pe suprafața metalică pot fi eliminate diverse imperfecțiuni precum umflături, cusături și neregularități și se pot pregăti pentru sudare, găurire și alte operațiuni.
Tăierea cu plasmă a tablei este o metodă extrem de eficientă.
Spre deosebire de alte metode, poate fi utilizat pentru prelucrarea metalelor feroase și neferoase. Din acest motiv, nu este nevoie să pregătiți suprafața și să o curățați de contaminanți, care ar putea îngreuna aprinderea arcului. În industrie, principalul concurent al acestei metode este prelucrarea cu laser, care are o precizie și mai mare, dar necesită și echipamente semnificativ mai scumpe.
Acasă, nu există concurenți echivalenti cu dispozitivul cu plasmă.
Calitatea tăierii cu plasmă a metalelor
Tehnologia de tăiere cu plasmă
Tăierea cu plasmă se realizează folosind un dispozitiv special, care are dimensiuni similare cu cele ale unei mașini de sudură convenționale. La început, aceste dispozitive aveau dimensiuni mari, dar pe măsură ce erau îmbunătățite au devenit mai mici.
Aparatul este conectat la o sursă de alimentare de 220V pentru electrocasnice și 380V pentru aplicații industriale.
În timpul procesului de producție, tăierea se realizează cu ajutorul mașinilor CNC, care constau dintr-una sau mai multe torțe cu mecanisme de deplasare a acestora.
Mașina poate implementa măsuri conform unui program specific, ceea ce facilitează foarte mult lucrul mai multor foi din aceeași secțiune.
Pentru a crea un jet de plasmă, trebuie să conectați sistemul la un compresor sau o linie de aer.
Aerul comprimat furnizat dispozitivului trebuie să fie lipsit de murdărie, praf și umiditate. În acest scop, în fața dispozitivului sunt instalate filtre de aer și dezumidificatoare. Fără astfel de dispozitive, uzura electrozilor și a altor elemente se va accelera mai repede. Lanternele cu plasmă răcite cu lichid necesită, de asemenea, instalații sanitare.
Tăiere manuală a țevii de oțel
Tăiere circulară a țevii de oțel
vehicul autopropulsat
Tehnologia de tăiere cu plasmă cu aer realizează muchii de calitate (fără aspirare sau grătare) și fără deformare (și pe foi de grosime mică).
Acest lucru permite sudarea ulterioară a metalului curățat fără pre-tratare.
Tăiere manuală a metalelor pe o probă
Esența foii de plasmă
Tăierea cu plasmă a oțelului în viața de zi cu zi se realizează cu dispozitive de-a lungul cărora lungimea țevilor ajunge la 12 m.
Dispozitivele manuale au un cap de tăiere echipat cu mâner motorizat. Astfel de dispozitive folosesc răcirea cu aer, deoarece este mai simplă în design și nu necesită unități frigorifice suplimentare. Răcirea cu apă este utilizată în instalațiile industriale unde tăierea cu plasmă a tablelor de oțel este mai eficientă, dar costul dispozitivelor este mai mare.
Tehnologia plasma cu oxigen
Tăierea cu plasmă cu oxigen necesită un electrod și o duză speciale, care are un efect semnificativ de temperatură ca consumabil. În primul rând, începe un arc auxiliar, care este excitat de descărcarea cauzată de generatorul de curent continuu. Datorită arcului, se creează o lanternă cu plasmă de 20-40 mm lungime. Când lanterna atinge metalul, apare un arc de lucru și arcul auxiliar este oprit.
Cum să faci o mașină de sudură cu plasmă cu propriile mâini?
Astfel, plasma acționează ca ghid între dispozitiv și piesa de prelucrat. Arcul apărut este autosuficient, creând plasmă datorită ionizării moleculelor de aer.
Tăiere cu plasmă folosind fluid de lucru la temperaturi de până la 25000 ° C.
Tăierea cu plasmă a țevilor cu diametru mare și a altor rezervoare
Tăierea și sudarea cu plasmă se pot face în ateliere și ateliere, precum și în aer liber.
Această metodă poate să nu fie la fel de eficientă ca o centrală pe gaz pentru lucrări de renovare și construcție fără un sistem central de energie electrică și aer comprimat. În acest caz, este necesar un generator suficient de puternic pentru a furniza energie dispozitivului și compresorului.
Similar cu tăierea cu flacără cu gaz, această metodă poate fi utilizată pentru a prelucra bucăți goale de diferite dimensiuni și forme.
Tăierea cu plasmă a țevilor cu diametru mare nu creează probleme: se realizează manual sau cu mașini autopropulsate. Arzatorul fix se roteste in afara tubului. Utilizarea mașinilor autopropulsate asigură o tăiere precisă și lină. Lucrul cu produse laminate formate și sortate poate fi, de asemenea, automatizat în setări industriale.
Avantajele utilizării dispozitivelor SIBERIAN:
- Versatilitate (poate fi aplicat pe orice metal, inclusiv pe metale neferoase și refractare);
- Viteza de taiere;
- Suprafață de înaltă calitate după tăiere;
- Economie (folosirea aerului comprimat);
- Absența aproape completă a deformațiilor termice asupra produsului de redus;
- Mobilitatea mai degrabă decât greutatea mare a unităților răcite cu aer;
- Ușor de folosit.
Dispozitive de aprindere cu arc
Dispozitivele pentru aprinderea inițială a arcului sunt împărțite în două clase: aprinderea arcului dintr-un scurtcircuit și prin defalcarea decalajului electrod-produs cu impulsuri de înaltă tensiune.
Aprinderea prin scurtcircuit se realizează prin contactul de scurtă durată a electrodului și a produsului și separarea ulterioară a acestora. Curentul prin microproeminențele electrodului le încălzește la temperatura de fierbere, iar câmpul care apare atunci când electrozii sunt separați asigură emisia de electroni suficientă pentru a iniția arcul.
Cu această aprindere, este posibil transferul materialului electrodului în sudură. Pentru a elimina acest fenomen nedorit, aprinderea trebuie efectuată la un curent scăzut, care nu depășește 5-20A. Dispozitivul de aprindere trebuie să furnizeze un curent de scurtcircuit scăzut, să mențină curentul la acest nivel până când se formează arcul și abia apoi să crească fără probleme până la nivelul de funcționare.
(UDG-201, ADG-201, ADG-301).
Cerințe de bază pentru dispozitivele de aprindere întreruptă (excitatoare de arc sau oscilatoare):
1) trebuie să asigure inițierea sigură a arcului;
2) nu trebuie să pună în pericol siguranța sudorului și a echipamentului.
Excitatoarele pot fi proiectate pentru a iniția un arc DC sau AC. În acest din urmă caz, sunt impuse o serie de cerințe specifice excitatoarelor legate de momentul aprinderii arcului. Schema de circuit a oscilatorului OSPZ-2M este prezentată în Fig.
Orez. 5.5. Schema schematică a oscilatorului OSPZ-2M. F1 – siguranta; PZF – filtru de protecție împotriva zgomotului; TV1 – transformator step-up; FV – eclator; Cg – condensatorul circuitului oscilator; Cn – condensator de decuplare; TV2 – transformator de înaltă tensiune; F2 – siguranta.
Condensatorul Cr este încărcat de la tensiunea înfășurării secundare a transformatorului de creștere TV1.
După încărcarea acestuia la tensiunea de defalcare a eclatorului FV, se formează un circuit oscilator, format dintr-un condensator Cr și înfășurarea primară a unui transformator de înaltă tensiune TV2. Frecvența de oscilație a acestui circuit este de aproximativ 500 - 1000 kHz. Din înfășurarea secundară, această tensiune cu o frecvență de 500 - 1000 kHz și o valoare de aproximativ 10.000 V este furnizată la spațiul electrod-produs printr-un condensator de separare Cn și siguranța F2.
În acest caz, în acest spațiu apare o scânteie, care ionizează golul, în urma căreia un arc electric este excitat de la sursa de energie. După ce arcul este excitat, oscilatorul se oprește automat.
Vă rugăm să rețineți că oscilatorul are tensiune înaltă.
Nu este periculos pentru oameni din cauza puterii reduse a sursei. Cu toate acestea, dacă circuitul sursă conține semiconductori (diode, tiristoare etc.), atunci este posibilă defalcarea acestora de către tensiunea oscilatorului.
Pentru a evita acest lucru, oscilatorul trebuie conectat la sursă folosind sisteme de protecție (Fig. 5.6).
Cum să faci un tăietor cu plasmă cu propriile mâini dintr-un invertor?
Schema de conectare a oscilatorului la sursa de alimentare.
Choke-ul este protejat de DZ pentru frecvența înaltă a oscilatorului, are o reactanță inductivă foarte mare și nu permite trecerea tensiunii oscilatorului către sursă.
Condensatorul de protecție SZ, dimpotrivă, are o rezistență foarte scăzută pentru frecvență înaltă, protejând sursa de tensiunea de înaltă frecvență și tensiune înaltă a oscilatorului. Condensatorul de decuplare Cp protejează oscilatorul de tensiunea de alimentare.
Recomandări. Greșeli tipice ale operatorului MTP în timpul tăierii cu plasmă și modalități de a le evita
Folosirea consumabilelor până când nu eșuează
Dacă vă uitați la un număr de părți de același tip care au fost tăiate folosind această abordare, puteți identifica fără greșeală acele părți pentru care duza sau electrodul era deja „pe drum”.
Utilizarea duzelor și electrozilor foarte uzați poate duce nu numai la defecte la tăierea piesei, dar poate provoca și reparații costisitoare la mașina de tăiat cu flacără și chiar la mașina de tăiat cu plasmă, timp în care mașina de tăiat cu plasmă va fi inactiv.
Defectarea duzelor și electrozilor poate fi prevenită cu ușurință prin mai multe semne indicate de consumabile uzate. Un operator cu experiență vă va spune întotdeauna când este timpul să schimbați electrodul prin sunetul tăierii și culoarea flăcării arcului (când inserția de zirconiu se arde, capătă o nuanță verzuie), precum și necesitatea de a reduce înălțimea pistoletului cu plasmă la perforare.
De asemenea, una dintre cele mai bune moduri de a evalua starea pieselor de tăiere este calitatea tăieturii. Dacă calitatea tăieturii începe brusc să se deterioreze, atunci acesta este un motiv pentru a verifica starea duzei și a electrodului. O abordare rezonabilă este să păstrați un jurnal al timpului mediu de funcționare a electrodului sau a duzei de la înlocuire până la înlocuire. Duza și electrodul pot rezista la diferite cantități de perforare, în funcție de curentul de tăiere, tipul materialului și grosimea.
De exemplu, atunci când tăiați oțel inoxidabil, consumabilele trebuie înlocuite mai des.
Odată ce ați determinat dintr-un astfel de jurnal durata medie de viață a electrodului pentru fiecare tip specific de piesă decupată, puteți efectua o înlocuire planificată a duzelor și electrozilor fără a duce la defecte ale pieselor decupate sau defectarea mașinii de tăiere cu flacără. .
Înlocuirea duzelor și a electrozilor prea frecvent
Printre duzele și electrozii folosiți, puteți găsi adesea pe cei care pot fi încă folosiți pentru tăiere.
Înlocuirea excesiv de frecventă a consumabilelor este, de asemenea, foarte frecventă în rândul operatorilor de mașini CNC de tăiat metale, și în special de mașini de tăiat cu plasmă.
Când înlocuiți o duză sau un electrod, operatorul trebuie să știe clar ce să caute. Duza necesită înlocuire în următoarele situații:
1. Dacă duza este deformată din exterior sau din interior.
Acest lucru se întâmplă adesea când înălțimea de perforare este prea mică și metalul nu este tăiat. Metalul topit lovește suprafața exterioară a duzei sau a capacului de protecție și o deformează.
2. Dacă orificiul de evacuare a duzei are o formă diferită de cerc. Cu o înălțime mare de perforare, dacă mișcarea începe înainte ca metalul să fie tăiat, atunci arcul se abate de la perpendiculară pe foaie și trece prin marginea orificiului duzei.
Pentru a determina dacă electrodul este uzat, trebuie să vă uitați la inserția metalică de culoare argintie de la capătul electrodului de cupru (de obicei, un aliaj de zirconiu, hafniu sau wolfram). În general, un electrod este considerat funcțional dacă acest metal există deloc și adâncimea găurii în locul său nu depășește 2 mm pentru tăierea cu plasmă de aer sau cu oxigen. Pentru tăierea cu plasmă într-un mediu gazos protector (azot sau argon), adâncimea găurii poate ajunge la 2,2 mm. Vârtejul trebuie înlocuit numai dacă o inspecție atentă relevă găuri înfundate, fisuri, urme de arc sau uzură severă.
Inelele turbionare sunt în special înlocuite prematur. Același lucru este valabil și pentru capacele de protecție, care trebuie înlocuite doar în caz de deteriorare fizică. Foarte des capacele de protecție pot fi curățate cu șmirghel și refolosite.
Utilizarea de setări incorecte pentru plasmă și consumabile
Alegerea consumabilelor pentru tăierea cu plasmă depinde de tipul de metal de tăiat (oțel, cupru, alamă, oțel inoxidabil etc.), grosimea acestuia, curentul de arc setat pe mașina de tăiat cu plasmă, gazele de formare a plasmei și de protecție etc. .
Ghidul de referință al operatorului mașinii de tăiat cu plasmă descrie ce consumabile trebuie utilizate pentru diferite condiții de proces de tăiere. Modurile și recomandările privind setările de tăiere cu plasmă specificate în manualul de utilizare trebuie urmate.
Utilizarea consumabilelor (duze, electrozi) care nu corespund modului curent de tăiere cu plasmă duce de obicei la defectarea accelerată a consumabilelor și la o deteriorare semnificativă a calității tăierii cu flacără.
Este foarte important să se efectueze tăierea cu plasmă a metalului cu exact curentul de arc pentru care sunt proiectate consumabilele folosite. De exemplu, nu ar trebui să tăiați metalul cu o plasmă de 100 de amperi dacă dispozitivul de tăiere cu plasmă are o duză de 40 de amperi etc.
Cea mai înaltă calitate de tăiere este obținută atunci când curentul de pe mașina de tăiat cu plasmă este setat la 95% din curentul de tăiere nominal pentru care este proiectată duza. Dacă modul de tăiere cu plasmă este setat la un curent de arc scăzut, tăierea va fi zgură și va exista o cantitate semnificativă de bavuri pe partea din spate a pieselor tăiate;
Dacă curentul setat pe mașina de tăiat cu plasmă este prea mare, durata de viață a duzei va fi redusă semnificativ.
Ansamblu incorect al tăietorului cu plasmă
Dispozitivul de tăiere cu flacără trebuie asamblat astfel încât toate părțile sale să se potrivească strâns împreună și să nu existe impresia de „slăbire”.
Potrivirea strânsă a pieselor pistoletului cu plasmă asigură un bun contact electric și circulația normală a aerului și a lichidului de răcire prin tăietorul cu plasmă. Când înlocuiți consumabile, ar trebui să încercați să dezasamblați dispozitivul de tăiere cu plasmă pe o suprafață curată, astfel încât murdăria și praful metalic generat în timpul tăierii cu plasmă să nu contamineze lanterna cu plasmă.
Curățenia la asamblarea/dezasamblarea unui tăietor cu plasmă este foarte importantă și totuși această cerință nu este adesea îndeplinită.
Neefectuarea întreținerii regulate programate a pistoletului cu plasmă
O mașină de tăiat cu plasmă poate funcționa multe luni, chiar ani, fără întreținere adecvată.
Cu toate acestea, pasajele de gaz și lichid de răcire din interiorul tăietorului cu plasmă trebuie menținute curate, iar scaunele duzei și ale electrodului trebuie verificate pentru contaminare sau deteriorare. Murdăria și praful metalic trebuie îndepărtate de pe dispozitivul de tăiere cu plasmă. Pentru a curăța lanterna cu plasmă, utilizați o cârpă curată de bumbac și un produs de curățare a contactelor electrice sau peroxid de hidrogen.
Tăierea metalului fără a verifica presiunea gazului de plasmă sau alimentarea cu lichid de răcire a dispozitivului de tăiere cu plasmă
Debitul și presiunea gazului plasmatic și a lichidului de răcire trebuie verificate zilnic.
Dacă debitul este insuficient, piesele pistoletului nu vor fi răcite corespunzător și durata lor de viață va fi redusă. Debitul insuficient de lichid de răcire din cauza unei pompe uzate, a filtrelor înfundate sau a lichidului de răcire insuficient este o cauză comună a defecțiunilor dispozitivului de tăiere cu plasmă.
Presiunea constantă a gazului plasmatic este foarte importantă pentru menținerea arcului de tăiere și pentru o tăiere de calitate. Presiunea excesivă a gazului care formează plasmă este o cauză comună a aprinderii dificile a arcului de plasmă, în ciuda faptului că toate celelalte cerințe pentru setări, parametri și procesul de tăiere cu plasmă sunt pe deplin satisfăcute. Presiunea prea mare a gazului care formează plasmă determină defectarea rapidă a electrozilor.
Gazul care formează plasmă trebuie curățat de impurități, deoarece curățenia sa are o influență puternică asupra duratei de viață a consumabilelor și a pistoletului cu plasmă în ansamblu. Compresoarele care furnizează aer mașinilor de tăiat cu plasmă tind să contamineze aerul cu uleiuri, umiditate și particule fine de praf.
Lovitură la o înălțime mică a pistolului cu plasmă deasupra metalului
Distanța dintre piesa de prelucrat și tăierea duzei pistolului cu plasmă are un impact enorm atât asupra calității tăierii, cât și asupra duratei de viață a consumabilelor.
Chiar și modificările mici ale înălțimii tăietorului cu plasmă deasupra metalului pot afecta în mod semnificativ teșiturile de pe marginile pieselor tăiate. Înălțimea tăietorului cu plasmă deasupra metalului în timpul perforației este deosebit de importantă.
O greșeală comună este perforarea atunci când înălțimea pistoletului cu plasmă deasupra metalului este insuficientă. Acest lucru face ca metalul topit să stropească din orificiul de perforare și pe duze și capace de protecție, distrugând aceste părți.
Acest lucru degradează semnificativ calitatea tăieturii. Dacă perforarea are loc atunci când tăietorul cu plasmă atinge metalul, poate apărea retragerea arcului.
Dacă arcul este „tras” în lanterna cu plasmă, atunci electrodul, duza, turbionul și, uneori, întregul tăietor sunt distruse.
Înălțimea recomandată de perforare este de 1,5-2 ori grosimea metalului tăiat de plasmă. Trebuie remarcat faptul că la perforarea unui metal suficient de gros, înălțimea recomandată este prea mare, arcul pilot nu ajunge la suprafața tablei de metal, prin urmare, este imposibil să începeți procesul de tăiere la înălțimea recomandată. Cu toate acestea, dacă perforarea este efectuată la o înălțime la care tăietorul cu plasmă poate aprinde un arc, atunci stropi de metal topit pot cădea pe pistolul cu plasmă.
O soluție la această problemă poate fi utilizarea unei tehnici tehnologice numită „săritură”. La procesarea comenzii de pornire a tăierii, tăierea cu plasmă este pornită la o înălțime mică, apoi tăietorul se ridică până la o înălțime de salt dată, la care stropii de metal nu ajung la tăietor.
După terminarea perforației, tăietorul este coborât la înălțimea de perforare și începe să se miște de-a lungul conturului.
Tăierea cu plasmă a metalului la o viteză prea mare sau prea mică
Discrepanța dintre viteza de tăiere cu plasmă și modul selectat afectează semnificativ calitatea tăierii. Dacă viteza de tăiere setată este prea mică, piesele tăiate vor avea o cantitate mare de flash și diverse depuneri de metal pe toată lungimea tăieturii pe partea inferioară a marginii pieselor.
Vitezele de tăiere reduse pot cauza lățimi mai mari de tăiere și cantități mari de stropi de metal pe suprafața superioară a pieselor. Dacă viteza de tăiere este setată prea mare, arcul se va îndoi înapoi, provocând distorsiuni ale marginilor tăiate, o tăietură îngustă și mici margele de bavuri și fulger în partea de jos a marginii tăiate.
Bavurile formate la viteze mari de tăiere sunt greu de îndepărtat. Cu viteza de tăiere corectă, cantitatea de bavuri, fulger și lasare a metalului va fi minimă. Suprafața muchiei tăiate cu flacără la viteza corectă trebuie să fie curată și prelucrarea trebuie să fie minimă. La începutul și la sfârșitul tăieturii, arcul se poate „abate” de la perpendiculară.
Dispozitiv de tăiat cu plasmă de casă de la o mașină de sudură cu invertor: diagramă și procedură de asamblare
Acest lucru se întâmplă deoarece arcul nu poate ține pasul cu lanterna. Deviația arcului duce la faptul că acesta taie suprafața laterală a duzei, încălcându-i astfel geometria. Dacă tăiați dintr-o margine, centrul orificiului duzei trebuie să fie exact în linie cu marginea piesei. Acest lucru este deosebit de important în cazul mașinilor combinate care folosesc atât un cap de perforare, cât și un dispozitiv de tăiere cu plasmă.
Deformarea arcului poate apărea și atunci când lanterna cu plasmă, când tăierea este pornită, trece prin marginea foii sau dacă linia de ieșire intersectează vechea tăietură. Ajustarea fină a parametrilor de sincronizare este necesară pentru a reduce acest efect.
Deteriorări mecanice sau defectare a tăietorului cu plasmă
Ciocnirile între mașină de tăiat și tabla, piesele tăiate sau marginile mesei de tăiat pot deteriora complet dispozitivul de tăiere. Ciocnirile între dispozitiv de tăiere și piesele tăiate pot fi evitate dacă programul de control specifică treceri în gol în jurul, mai degrabă decât peste, piesele tăiate.
De exemplu, programul de tăiere optimă ProNest produs de MTC-Software are o astfel de caracteristică, care vă permite să minimizați riscul de defectare a pistolului cu plasmă și să economisiți bani semnificativi. Stabilizatorii de înălțime ale pistolului oferă, de asemenea, o anumită protecție împotriva coliziunilor metalice. Cu toate acestea, dacă se folosește doar un senzor de înălțime a pistolului bazat pe tensiunea arcului, atunci pot apărea „ciocănituri” la sfârșitul tăierii, deoarece Tensiunea arcului se modifică ca urmare a „deformarii” sale și tăietorul se mișcă în jos pentru a compensa.
Sistemele CNC utilizează un sistem de protecție pe mai multe niveluri împotriva coliziunilor cu metalul. Folosit ca senzor tactil care măsoară rezistența dintre antena din jurul lanternei și foiță, un senzor capacitiv și un senzor de tensiune de arc. Acest lucru vă permite să profitați din plin de fiecare tip de senzor. De asemenea, pentru a proteja dispozitivul de tăiere, puteți folosi suporturi „casate”, care se vor rupe mai repede în caz de coliziune decât un tăietor cu plasmă.
Astfel, un operator competent de mașină de tăiat cu plasmă își poate economisi afacerea o sumă uriașă de bani, timp și costuri generale pentru tăierea cu plasmă.
Rezultatul muncii unui bun operator de echipamente va fi o rentabilitate sporită a tăierii cu plasmă și un profit crescut pentru întreprindere în ansamblu.
În stadiul actual de dezvoltare a echipamentelor de construcții, cel mai des sunt utilizate tăierea cu diamant și forarea betonului.
Cu toate acestea, alte tehnologii de tăiere a materialelor de înaltă rezistență, de exemplu, tehnologia de tăiere cu plasmă pentru beton, nu sunt excluse.
Această tehnologie a fost dezvoltată și patentată la sfârșitul secolului al XX-lea.
Dispozitiv de tăiat cu plasmă de la un invertor pentru tăierea cu plasmă a metalului (7 fotografii + 2 videoclipuri)
Dar echipamentele care funcționează pe acest principiu abia acum au început să fie folosite.
Pe ce se bazează principiul tăierii cu plasmă? Foarte simplu. Datorită efectului căldurii generate de un arc de plasmă comprimat, chiar și materialul dens, inclusiv betonul și betonul armat, se topește. Apoi un jet de plasmă fierbinte îndepărtează foarte repede masa topită.
Datorită dobândirii proprietăților electrice conductoare de către gazele inerte, precum și transformării lor în plasmă, se realizează tăierea cu plasmă a betonului.
La urma urmei, plasma nu este altceva decât un gaz ionizat încălzit la temperaturi ultra-înalte, format atunci când un instrument este conectat la o anumită sursă de electricitate.
O lanternă cu plasmă este un dispozitiv tehnic special care generează plasmă, comprimă un arc electric și sufla în el gaz generator de plasmă.
Trebuie remarcat faptul că această tehnologie devine din ce în ce mai populară în rândul specialiștilor în prelucrarea materialelor industriale.
Diferența dintre tăierea cu plasmă a betonului și tăierea cu lance cu oxigen este că în timpul procesului de tăiere materialul se topește foarte intens și este îndepărtat rapid din brazda tăiată.
În timpul procesării, temperatura ajunge la 6000°C.
Lancea cu pulbere folosită la tăierea cu plasmă crește căldura la 10.000 - 25.000°.
Specialiștii folosesc două tehnologii diferite de tăiere a betonului pentru a opera echipamentul: tăierea cu jet de plasmă și tehnologia de tăiere cu arc cu plasmă.
In ce fel sunt ei diferiti?
Faptul că arcul de tăiere se aprinde la tăierea cu jet de plasmă între electrod și vârful generator al instalației, dar obiectul de influență este situat în afara circuitului electric.
Un jet de plasmă de mare viteză provine de la plasmatron și energia sa termică puternică este cea care taie betonul armat, precum și alte materiale de înaltă rezistență.
Cu metoda de tăiere cu arc cu plasmă, un arc cu plasmă se aprinde între un electrod neconsumabil și planul materialului de tăiat. Procesul de tăiere are loc datorită acțiunii mai multor componente: energia punctului arc de lângă electrod, precum și coloana de plasmă și lanterna care iese din aceasta.
Tăierea cu arc cu plasmă este considerată cea mai eficientă de către practicieni și este adesea folosită în prelucrarea metalelor.
Tehnologia de tăiere cu jet de plasmă este utilizată în principal pentru prelucrarea materialelor neconductoare.
Tăiere cu plasmă - tehnologie de lucru
Măsuri de siguranță atunci când lucrați cu o lampă cu plasmă
Tăierea cu plasmă implică o serie de pericole: curent electric, temperaturi ridicate ale plasmei, metale fierbinți și radiații ultraviolete.
Măsuri de siguranță atunci când lucrați cu tăierea cu plasmă:
Pregătirea mașinii de tăiat cu aer și cu plasmă pentru funcționare
Cum să conectați toate elementele dispozitivului de tăiere cu aer și cu plasmă este descris în detaliu în instrucțiunile pentru dispozitiv, așa că începeți imediat să adăugați nuanțe suplimentare:
- Aparatul trebuie instalat astfel încât aerul să fie accesibil.
Răcirea corpului tăietorului cu plasmă vă permite să lucrați mai mult timp fără întrerupere și să reduceți nevoia de a opri mai rar dispozitivul de răcire. Locația trebuie să fie astfel încât să nu existe picături de metal topit pe dispozitiv.
- Compresorul de aer este conectat la pistolul cu plasmă printr-un separator umiditate-ulei. Acest lucru este foarte important deoarece apa care intră în camera plasmatron sau picăturile de ulei pot duce la distrugerea întregii plasme sau chiar la explozia acesteia. Presiunea aerului transmisă plasmatronului trebuie să corespundă parametrilor dispozitivului.
Dacă presiunea este insuficientă, arcul de plasmă va fi instabil și se va stinge adesea. Dacă presiunea este excesivă, unele părți ale lămpii cu plasmă pot deveni inutile.
- Dacă pe piesa de prelucrat se aplică rugina, mască sau ulei, aceasta ar trebui curățată și îndepărtată mai bine. Deși tăierea cu aer este plasmă și poate tăia părți maro, cel mai bine este să uitați că fumurile toxice sunt eliberate atunci când rugina este încălzită.
Dacă intenționați să tăiați în rezervoare care depozitează materiale inflamabile, acestea ar trebui curățate temeinic.
- Dacă doriți o tăiere netedă, paralelă, fără zgură sau sâmburi, trebuie să selectați debitul și viteza de tăiere corecte.
Următoarele tabele prezintă parametrii optimi de tăiere pentru diferite metale de diferite grosimi.
Tabelul 2. Puterea de tăiere cu plasmă și viteza de tăiere pentru piese goale din diferite metale.
Parametrii de tăiere cu plasmă cu aer
Prima dată când selectați viteza arzătorului va fi dificil, aveți nevoie de experiență.
Astfel, acest principiu poate fi controlat inițial: lanterna cu plasmă trebuie controlată astfel încât scânteile să fie vizibile din spatele piesei de prelucrat. Dacă nu sunt vizibile scântei, piesa de prelucrat nu se va tăia. De asemenea, rețineți că operarea cuțitului prea încet va afecta negativ calitatea tăieturii, există dimensiuni și scoarță pe el, iar axila poate fi, de asemenea, instabilă la ardere și chiar să iasă.
Tăiere cu plasmă
Acum puteți continua procesul de tăiere.
Înainte de aprinderea arcului electric, plasmatronul trebuie să fie barbotat cu aer pentru a îndepărta condensul accidental și particulele străine.
Pentru a face acest lucru, apăsați și eliberați butonul de aprindere. Astfel, aparatul intră în metoda de curățare. După aproximativ 30 de secunde, puteți apăsa și țineți apăsat butonul de aprindere.
După cum este deja descris în principiul de funcționare a unei lămpi cu plasmă, un arc auxiliar (pilot, pilot) se aprinde între electrod și vârful duzei. De obicei, nu se va aprinde mai mult de 2 secunde. Prin urmare, în acest timp este necesar să se ilumineze arcul de lucru (de tăiere). Metoda depinde de tipul de lampă cu plasmă.
Dacă blițul cu plasmă funcționează direct, este necesar să faceți un scurtcircuit: după formarea lungimii virajului, trebuie să apăsați butonul de aprindere - alimentarea cu aer se va opri și contactul se va închide.
Supapa de aer se deschide apoi automat, un curent de aer curge din supapă, ionizează, crește în dimensiune și drenează scânteia din duza lămpii cu plasmă. Prin urmare, se aprinde un arc de lucru între electrod și metalul piesei.
Important! Aprinderea arcului de contact nu înseamnă că pistolul cu plasmă trebuie aplicat sau aplicat pe piesa de prelucrat.
Aprindere cu flacără cu plasmă
Odată ce indicatorul se aprinde, lumina se va stinge.
Dacă arcul de lucru nu poate fi pornit pentru prima dată, trebuie să eliberați butonul de aprindere și să îl apăsați din nou - începe un nou ciclu.
Caracteristicile producerii unei lămpi cu plasmă cu propriile mâini dintr-un convertor: circuit, etape de lucru, echipament
Există mai multe motive pentru care arcul de lucru poate să nu fie aprins: presiunea aerului insuficientă, asamblarea insuficientă a lămpii cu plasmă sau alte deteriorări.
Există și cazuri în care lama de tăiere este oprită.
Motivul va fi cel mai probabil purtarea electrodului sau ignorarea distanței dintre combustibilul cu plasmă și suprafața piesei de prelucrat.
Distanța dintre lampă și metal
Pentru a afla mai multe:
Tăierea metalelor cu plasmă cu oprire de la distanță
Tăierea manuală pneumatică cu plasmă implică problema respectării distanței dintre lanternă/duză și suprafața metalică.
Când lucrați cu mâna, acest lucru este destul de dificil, deoarece respirația scapă de sub control și tăierea se dovedește a fi neuniformă. Distanța optimă dintre duză și piesa de prelucrat este de 1,6-3 mm pentru observare, deoarece plasma în sine nu poate fi presată pe suprafața piesei de prelucrat.
Scările sunt situate în partea de sus a duzei, apoi plasmatronul montat pe piesa de prelucrat și tăiat.
Rețineți că lampa cu plasmă trebuie să fie ferm perpendiculară pe piesa de prelucrat. Abateri permise de la 10 la 50 °. Dacă piesa de prelucrat este prea subțire, tăietorul poate fi ținut într-un colț mic, ceea ce va preveni deformarea severă a metalului subțire.
Metalul topit nu trebuie să cadă în duză.
Puteți stăpâni singur lucrul cu tăierea cu plasmă, dar este important să rețineți măsurile de siguranță, dar și faptul că duza și electrodul sunt consumabile care necesită înlocuire la timp.
Articole similare
S-ar putea să fiți interesat
Spre deosebire de invertorul este compact, ușor și de înaltă eficiență, ceea ce explică popularitatea sa în atelierele de acasă, garaje mici și ateliere.
Vă permite să acoperiți majoritatea nevoilor pentru lucrările de sudare, dar pentru tăierea de înaltă calitate aveți nevoie de o mașină cu laser sau cutter cu plasmă.
Echipamentul cu laser este foarte scump, iar un cutter cu plasmă, de asemenea, nu este ieftin. grosimea mică are caracteristici excelente care sunt de neatins atunci când se utilizează sudarea electrică. În același timp, unitatea de putere a tăietorului cu plasmă are în mare măsură aceleași caracteristici.
Există dorința de a economisi bani și, cu o mică modificare, folosiți-l pentru tăierea cu plasmă. S-a dovedit că acest lucru este posibil și puteți găsi multe modalități de a converti mașinile de sudură, inclusiv cele cu invertor, în tăietoare cu plasmă.
O mașină de tăiat cu plasmă este același invertor de sudură cu un oscilator și o lanternă cu plasmă, un cablu de lucru cu o clemă și un compresor extern sau intern. Adesea compresorul este utilizat extern și nu este inclus în pachet.
Dacă proprietarul unui invertor de sudură are și un compresor, atunci puteți obține un tăietor cu plasmă de casă cumpărând o lanternă cu plasmă și realizând un oscilator. Rezultatul este un aparat de sudura universal.
Principiul de funcționare al arzătorului
Funcționarea unui aparat de sudură și tăiere cu plasmă (cutter cu plasmă) se bazează pe utilizarea plasmei, a patra stare a materiei, ca unealtă de tăiere sau sudare.
Pentru a-l obține, sunt necesare temperaturi ridicate și gaz sub presiune ridicată. Când se creează un arc electric între anodul și catodul arzătorului, se menține o temperatură de câteva mii de grade în el.
Formarea plasmei
Dacă treceți un flux de gaz printr-un arc în astfel de condiții, acesta se va ioniza, se va extinde în volum de câteva sute de ori și se va încălzi până la o temperatură de 20-30 mii ° C, transformându-se în plasmă. Temperatura ridicată topește aproape instantaneu orice metal.
Spre deosebire de proiectilul cumulat, procesul de formare a plasmei într-un plasmatron este reglabil.
Anodul și catodul dintr-un tăietor cu plasmă sunt situate la o distanță de câțiva milimetri unul de celălalt. Oscilatorul generează un curent pulsat de mărime și frecvență mare, îl trece între anod și catod, ceea ce duce la apariția unui arc electric.
După aceasta, gazul este trecut prin arc, care este ionizat. Deoarece totul se întâmplă într-o cameră închisă cu o singură gaură de ieșire, plasma rezultată iese cu o viteză extraordinară.
La ieșirea pistoletului de tăiere cu plasmă, atinge o temperatură de 30.000 ° și topește orice metal. Înainte de a începe lucrul, un fir de împământare este conectat la piesa de prelucrat folosind o clemă puternică.
Când plasma ajunge la piesa de prelucrat, un curent electric începe să circule prin cablul de masă și plasma atinge puterea maximă. Curentul ajunge la 200-250 A. Circuitul anod-catod este întrerupt cu ajutorul unui releu.
tăiere
Când arcul principal al tăietorului cu plasmă dispare, acest circuit se pornește din nou, împiedicând dispariția plasmei. Plasma joacă rolul unui electrod în sudarea cu arc electric, conduce curentul și, datorită proprietăților sale, creează o zonă de temperatură ridicată în zona de contact cu metalul.
Zona de contact dintre jetul de plasmă și metal este mică, temperatura este ridicată, încălzirea are loc foarte rapid, astfel încât practic nu există nicio tensiune sau deformare a piesei de prelucrat.
Tăierea este netedă, subțire și nu necesită prelucrare ulterioară. Sub presiunea aerului comprimat, care este folosit ca fluid de lucru cu plasmă, metalul lichid este suflat și se obține o tăietură de înaltă calitate.
Când utilizați gaze inerte cu un tăietor cu plasmă, puteți efectua suduri de înaltă calitate, fără efectele dăunătoare ale hidrogenului.
lanternă cu plasmă DIY
Atunci când faceți un tăietor cu plasmă dintr-un invertor de sudură cu propriile mâini, cea mai dificilă parte a muncii este producerea unui cap de tăiere de înaltă calitate (torță cu plasmă).
Instrumente și materiale
Dacă faceți un tăietor cu plasmă cu propriile mâini, este mai ușor să utilizați aerul ca fluid de lucru. Pentru producție veți avea nevoie de:
Consumabilele de tăiere cu plasmă sub formă de duze și electrozi trebuie achiziționate de la un magazin de echipamente de sudură. Se ard în timpul procesului de tăiere și sudare, așa că este logic să achiziționați mai multe piese pentru fiecare diametru al duzei.
Cu cât metalul care trebuie tăiat este mai subțire, cu atât orificiul duzei pistolului de tăiere cu plasmă ar trebui să fie mai mic. Cu cât metalul este mai gros, cu atât deschiderea duzei este mai mare. Duza cel mai des folosita este cea cu diametrul de 3 mm acopera o gama larga de grosimi si tipuri de metale.
Asamblare
Duzele pistoletului de tăiere cu plasmă sunt atașate cu o piuliță de strângere. Direct în spatele acestuia există un electrod și un manșon izolator, care nu permite apariția unui arc într-un loc inutil al dispozitivului.
Apoi există un turbion de flux care îl direcționează către punctul dorit. Întreaga structură este plasată într-o carcasă din fluoroplastic și metal. O țeavă pentru conectarea unui furtun de aer este sudată la ieșirea tubului de pe mânerul pistolului de tăiere cu plasmă.
Electrozi și cablu
Lanterna cu plasmă necesită un electrod special din material refractar. De obicei, sunt fabricate din toriu, beriliu, hafniu și zirconiu. Ele sunt utilizate datorită formării de oxizi refractari pe suprafața electrodului în timpul încălzirii, ceea ce crește durata de funcționare a acestuia.
Când este folosit acasă, este de preferat să folosiți electrozi din hafniu și zirconiu. La tăierea metalului, acestea nu produc substanțe toxice, spre deosebire de toriu și beriliu.
Cablul de la invertor și furtunul de la compresor la pistolul de tăiere cu plasmă trebuie așezate într-o țeavă sau furtun ondulat, care va asigura răcirea cablului în caz de încălzire și ușurință în exploatare.
Secțiunea transversală a firului de cupru trebuie selectată de cel puțin 5-6 mm2. Clema de la capătul firului trebuie să asigure un contact sigur cu partea metalică, altfel arcul de la arcul pilot nu se va transfera la arcul principal.
Compresorul de la ieșire trebuie să aibă un reductor pentru a obține presiune normalizată la pistolul cu plasmă.
Opțiuni pentru acțiune directă și indirectă
Designul unei pistolețe de tăiat cu plasmă este destul de complex, este dificil de realizat acasă, chiar și cu diverse mașini și unelte, fără un muncitor înalt calificat. De aceea fabricarea pieselor pistoletului cu plasmă trebuie să fie încredințată unor specialiști, sau chiar mai bine, cumpără-l într-un magazin. Lanterna cu plasmă cu acțiune directă a fost descrisă mai sus, poate tăia doar metale.
Există tăietoare cu plasmă cu capete cu acțiune indirectă. De asemenea, sunt capabili să taie materiale nemetalice. În ele, rolul anodului este jucat de duză, iar arcul electric este situat în interiorul pistolului de tăiere cu plasmă numai jetul de plasmă iese sub presiune.
În ciuda simplității designului, dispozitivul necesită setări foarte precise, practic nu este utilizat în producția de amatori.
Modificarea invertorului
Pentru a utiliza o sursă de alimentare cu invertor pentru un tăietor cu plasmă, aceasta trebuie modificată. Trebuie să conectați la el un oscilator cu o unitate de control, care va servi drept demaror care aprinde arcul.
Există destul de multe circuite oscilatoare, dar principiul de funcționare este același. Când oscilatorul este pornit, între anod și catod trec impulsuri de înaltă tensiune, care ionizează aerul dintre contacte. Acest lucru duce la o scădere a rezistenței și provoacă un arc electric.
Apoi, supapa electrică de gaz este pornită și aerul sub presiune începe să treacă între anod și catod printr-un arc electric. Transformându-se în plasmă și ajungând la piesa metalică, jetul închide un circuit prin ea și cablul de masă.
Un curent principal de aproximativ 200 A începe să circule prin noul circuit electric. Acest lucru declanșează senzorul de curent, care oprește oscilatorul. Schema funcțională a oscilatorului este prezentată în figură.
Schema funcțională a oscilatorului
Dacă nu aveți experiență de lucru cu circuite electrice, puteți utiliza un oscilator fabricat din fabrică de tip VSD-02. În funcție de instrucțiunile de conectare, acestea sunt conectate în serie sau în paralel la circuitul de putere plasmatron.
Înainte de a realiza un tăietor cu plasmă, trebuie mai întâi să determinați ce metale și cu ce grosime doriți să lucrați. Un compresor este suficient pentru a lucra cu metal feros.
Tăierea metalelor neferoase necesită azot; oțelul înalt aliat necesită argon. În acest sens, este posibil să aveți nevoie de un cărucior pentru transportul buteliilor de gaz și reductoarelor.
Ca orice echipament și unealtă, o mașină de sudură cu cap cu plasmă necesită o anumită abilitate din partea utilizatorului. Mișcarea tăietorului trebuie să fie uniformă, viteza depinde de grosimea metalului și de tipul acestuia.
Mișcarea lentă are ca rezultat o tăietură largă cu margini zimțate. Mișcarea rapidă va avea ca rezultat ca metalul să nu fie tăiat în toate locurile. Cu abilitate adecvată, puteți obține o tăietură de înaltă calitate și uniformă.