Плазмотрон своими руками: Плазмотрон своими руками –

Содержание

Плазмотрон своими руками -

На чтение 2 мин Просмотров 141 Опубликовано

Принцип работы любого плазмотрона достаточно прост, и настолько, что изготовить его своими руками не составит большого труда. Между катодом, который необходимо изготавливать из тугоплавких материалов, и охлаждаемым анодом образуется электрическая дуга. Образующий плазму газ (рабочее тело) продувается через дугу. В процессе происходит ионизация рабочего тела, и на выходе из плазмотрона получаем плазму, четвертое агрегатное состояние материи. В зависимости от интенсивности продувки рабочего тела и от вида рабочего тела, в роли которого может выступать обычный воздух, пары спирта или воды или другая жидкость, плазмотроном можно выполнять работы по резке или свариванию металла.

Основные моменты изготовления плазмотрона

  • Обычно изготовленный плазмотрон своими руками имеет анод, изготовленный из меди с диаметром отверстия сопла от 1,8 и до 2мм. Анодный блок собирается из двух деталей при помощи пайки, которую необходимо выполнять с высоким качеством, исключая зазоры, так как половинки деталей образуют полость, в которую подается охлаждающая жидкость. В качестве охлаждающей жидкости для самодельного плазмотрона используют обычно тосол или воду. Для увеличения мощности аппарата вдоль сопла необходимо поставить электромагнитную катушку, которая стабилизирует поток плазмы по оси и уменьшает износ анода. Узнать больше про сопло плазмореза (анод).
  • В качестве катода для плазмотрона легко можно приспособить вольфрамовый стержень сварочного электрода с диаметром 4мм, если его предварительно заострить. Охлаждение катод получает от потока рабочего тела с давлением 0,5-1,5атм. Электропитание подается на анод непосредственно по трубкам системы охлаждения, а на катод – через прикрепленный к держателю провод. В качестве балластного сопротивления можно использовать любые бытовые электронагревательные приборы с мощностью 3-5кВт. Узнать больше про электрод плазмореза (катод).
  • Зажигание дуги (запуск) осуществляется закручиванием ручки подачи катодного стержня до момента его соприкосновения с анодом, после чего катод необходимо сразу же отвести от анода на расстояние 2-4мм (около двух оборотов ручки), а дуга между ними остается в зажженном состоянии.

Смотрите также:

Плазменная резка металла

Оборудование для плазменной резки металла

Ручная плазменная резка металла (оборудование)

Установка плазменной резки металла

Комплектующие для плазменной резки

Самодельный плазмотрон - вариант газовой сварки

Принцип действия большинства плазматронов мощностью от нескольких кВт до нескольких мегаватт, практически один и тот же. Между катодом, выполненным из тугоплавкого материала, и интенсивно охлаждаемым анодом, горит электрическая дуга.

Через эту дугу продувается рабочее тело (РТ) - плазмообразующий газ, которым может быть воздух, водяной пар, или что другое. Происходит ионизация РТ, и в результате на выходе получаем четвертое агрегатное состояние вещества, называемое плазмой.

В мощных аппаратах вдоль сопла ставится катушка эл.магнита, он служит для стабилизации потока плазмы по оси и уменьшения износа анода.

В этой статье описывается уже вторая по счету конструкция, т.к. первая попытка получить устойчивую плазму не увенчалась особым успехом. Изучив устройство "Алплаза", мы пришли к выводу что повторять его один в один пожалуй не стоит. Если кому интересно - все очень хорошо описано в прилагаемой к нему инструкции.

Наша первая модель не имела активного охлаждения анода. В качестве рабочего тела использовался водяной пар из специально сооруженного электрического парогенератора - герметичный котел с двумя титановыми пластинками, погруженными в воду и включенными в сеть 220V.

Катодом плазматрона служил вольфрамовый электрод диаметром 2 мм который быстро отгорал. Диаметр отверстия сопла анода был 1.2 мм, и оно постоянно засорялось.

Получить стабильную плазму не удалось, но проблески все же были, и это стимулировало к продолжению экспериментов.

В данном плазмогенераторе в качестве рабочего тела испытывались пароводяная смесь и воздух. Выход плазмы получился интенсивнее с водяным паром, но для устойчивой работы его необходимо перегревать до температуры в не одну сотню градусов, чтобы не конденсировался на охлажденных узлах плазматрона.

Такой нагреватель еще не сделан, поэтому эксперименты пока что продолжаются только с воздухом.

Фотографии внутренностей плазматрона:

Анод выполнен из меди, диаметр отверстия сопла от 1.8 до 2 мм. Анодный блок сделан из бронзы, и состоит из двух герметично спаянных деталей, между которыми существует полость для прокачки охлаждающей жидкости - воды или тосола.

Катодом служит слегка заостренный вольфрамовый стержень диаметром 4 мм, полученный из сварочного электрода. Он дополнительно охлаждается потоком рабочего тела, подаваемого под давлением от 0.5 до 1.5 атм.

А вот полностью разобранный плазматрон:

Электропитание подводится к аноду через трубки системы охлаждения, а к катоду - через провод, прицепленный его держателю.

Запуск, т.е. зажигание дуги, производится закручиванием ручки подачи катода до момента соприкосновения с анодом. Затем катод надо сразу же отвести на расстояние 2..4 мм от анода (пара оборотов ручки), и между ними продолжает гореть дуга.

Электропитание, подключение шлангов подачи воздуха от компрессора и системы охлаждения - на следующей схеме:

В качестве балластного резистора можно использовать любой подходящий электронагревательный прибор мощностью от 3 до 5 кВт, например подобрать несколько кипятильников, соединенных параллельно.

Дроссель выпрямителя должен быть рассчитан на ток до 20 A, наш экземпляр содержит около сотни витков толстой медной проволоки.

Диоды подойдут любые, рассчитанные на ток от 50 А и выше, и напряжение от 500 V.

Будьте осторожны! Этот прибор использует бестрансформаторное питание от сети.

Воздушный компрессор для подачи рабочего тела взят автомобильный, а для прокачки охлаждающей жидкости по замкнутому контуру используется автомобильный омыватель стекол. Электропитание к ним подводится от отдельного 12-вольтового трансформатора с выпрямителем.

Немного о планах на будущее

Как показала практика, и эта конструкция тоже оказалась экспериментальная. Наконец-то получена стабильная работа в течение 5 - 10 минут. Но до полного совершенства еще далеко.

Сменные аноды постепенно выгорают, а делать их из меди, да еще с резьбой, затруднительно, уж лучше бы без резьбы. Система охлаждения не имеет прямого контакта жидкости со сменным анодом, и из-за этого теплообмен оставляет желать лучшего. Более удачным был бы вариант с прямым охлаждением.

Детали выточены из имевшихся под рукой полуфабрикатов, конструкция в целом слишком сложна для повторения.

Также необходимо найти мощный развязывающий трансформатор, без него пользоваться плазматроном опасно.

И под завершение еще снимки плазматрона при разрезании проволоки и стальных пластинок. Искры летят почти на метр 🙂

Плазморез своими руками из инверторной сварки

Чтобы сделать самодельный плазморез понадобятся: источник постоянного тока, плазмотрон, осциллятор, компрессор, шланги подключения, кабеля питания.

Резка листового металла плазмой обычно применяется на крупных производствах для изготовления сложных по конфигурации деталей. Резать на промышленных станках можно любые металлы — сталь обычную и нержавеющую, алюминий, медь, латунь, сверхтвердые сплавы. Плазморез своими руками сделать тоже можно, причем вполне работоспособную конструкцию, правда с несколько ограниченными возможностями.

Для крупносерийного производства она будет непригодна, но вырезать несколько деталей в слесарной мастерской, металлообрабатывающем цехе или в домашних условиях, в гараже, например, всегда получится. При этом по сложности конфигурации и твердости обрабатываемого металла ограничений практически нет. Ограничения касаются толщины металла, размеров листа и скорости резания.

Что нужно для плазмореза


Проще всего построить плазменный аппарат для резки на базе инверторного сварочного аппарата. Плазморез своими руками из инвертора отличается относительно простой конструкцией, работоспособностью, доступностью основных узлов и деталей. Которые нет возможности купить, можно сделать самостоятельно в условиях мастерской средней оснащенности оборудованием.

Самодельный аппарат плазменной резки не оборудуется ЧПУ — в этом его недостаток и преимущество. Недостаток состоит в том, что сложно изготовить две абсолютно точные детали при управлении вручную. Даже мелкие серии заготовок будут в чем-то отличаться.

Преимущество же состоит в том, что один из самых дорогостоящих узлов не придется покупать. Сделать его под силу не каждому инженеру высшей квалификации, а собирать из готовых узлов — то же, что покупать новое устройство. Для мобильного резака ЧПУ не нужно, в силу других задач, которые он выполняет.

Главными составными частями самодельного плазмореза являются:

  • источник постоянного тока;
  • плазмотрон;
  • осциллятор
  • компрессор или баллон со сжатым газом;
  • шланги подключения;
  • кабеля питания.

Как видно, ничего особо сложного в состав аппарата не входит. Но сложности начинаются при ближайшем рассмотрении характеристик того или иного узла.

Источник тока


Особенности плазменной резки требуют, чтобы сила тока находилась по меньшей мере на уровне сварочного аппарата средней мощности. Такой ток вырабатывается обычным сварочным трансформатором и инверторным аппаратом. В первом случае установка получится условно мобильной — большой вес и габариты трансформатора затруднит ее перемещение. В сочетании с баллоном для сжатого газа или компрессором система получится довольно громоздкой.

Кроме того, трансформаторы отличаются невысоким КПД, что приведет к повышенному расходу электроэнергии при резке металла. Схема с использованием инвертора несколько проще и удобнее в эксплуатации, как и выгоднее по затратам энергии. Из сварочного инвертора получится довольно компактный плазморез, который без труда справиться с резкой металла толщиной до 25-30 мм. Именно для таких толщин применяются и промышленные установки. Плазменный резак на трансформаторе сможет обрабатывать более толстые заготовки, но это требуется реже. Все преимущества плазменной резки проявляются именно на тонких и сверхтонких листах. Это:

  • точность линии;
  • гладкость кромок;
  • отсутствие брызг металла;
  • нет перегретых зон вблизи места взаимодействия дуги и металла.

Самодельный плазморез собирается на базе любого инверторного аппарата для сварки. Количество режимов работы не имеет значения — нужен только постоянный ток силой более 30А.

Плазмотрон


Второй по важности элемент плазмореза. Рассмотрим коротко принцип его работы. Плазменный резак состоит из двух электродов, один из которых, основной, сделан из тугоплавкого металла, вторым является сопло. Обычно его делают из меди. Катодом служит основной электрод, анодом сопло, а при работе — обрабатываемая токопроводящая деталь.

В данном случае мы рассматриваем плазмотрон прямого действия для резки металлов. Дуга возникает между резаком и обрабатываемой деталью. Существуют еще плазмотроны косвенного действия, которые режут плазменной струей, но о них будет сказано ниже. Плазморез из инвертора рассчитан на прямое действие.

Кроме электрода и сопла, которые являются расходными материалами и могут заменяться по мере износа, в корпусе плазмотрона есть изолятор, разделяющий катодный и анодный узлы и небольшая камера, в которой подаваемый газ завихрятся. В сопле конической или полусферической сделано тонкое отверстие, сквозь которое вырывается раскаленный до температуры 5000-3000 0С газ.

Плазмотрон прямого действия

Подается в камеру газ из баллона или от компрессора по шлангу, совмещенному с кабелями питания, которые образуют шлангово-кабельный пакет. Они соединены в одном изоляционном рукаве, или соединены в виде жгута. Газ поступает в камеру через прямой патрубок, расположенный сверху или сбоку вихревой камеры, которая нужна, чтобы рабочая среда перемещалась только в одну сторону.

Как работает плазмотрон

Газ, поступая под давлением в пространство между соплом (анодом) и электродом (катодом) спокойно проходит в рабочее отверстие и уходит в атмосферу. При включении осциллятора, устройства вырабатывающего импульсный высокочастотный ток, между электродами возникает дуга, которая называется предварительной и нагревает газ, находящийся в ограниченном пространстве камеры сгорания. Температура нагрева столь высока, что он переходит в другой вид физического состояния — плазму.

Этот вид материального состояния отличается тем, что практически все атомы ионизированы, то есть электрически заряженные. Кроме того, давление в камере резко возрастает и газ вырывается наружу в виде раскаленной струи. При поднесении плазмотрона к детали, возникает вторая дуга, более мощная. Если сила тока от осциллятора равна 30-60 А, то рабочая дуга возникает при 180-200 А.

Эта дуга дополнительно разогревает газ, которые разгоняется под действием электрических сил до чрезвычайно высокой скорости — до 1500 м/с. Комбинированное действие высокой температуры плазмы и скорости движения разрезает металл по очень тонкой линии. Толщина разреза зависит от свойств сопла.

По-другому работает плазмотрон косвенного действия, в нем в качестве основного анода выступает сопло. Из резака вырывается не дуга, а поток плазмы — струя, которая и режет не токопроводящие вещества. Оборудование-самоделка с такими плазмотронами работает очень редко.

Из–за сложности устройства плазмотрона и тончайших настроек изготовить его практически невозможно самостоятельно, несмотря на простые чертежи, которые есть в интернете. Он работает под высокими давлениями и температурами и становится попросту опасным, если что-то сделать не так. Плазморез по чертежам своими руками можно собрать из готовых деталей, которые продаются в магазинах сварочного оборудования. Но, как и большинство машин и механизмов, сборка из комплектующих стоит дороже, чем готовый резак в сборе.

Осциллятор


Это своеобразный стартер, служащий для запуска предварительной дуги. Для разбирающихся в электронике схема его несложна. Функциональная схема выглядит так:

Функциональная схема осциллятора

А электрическая примерно так (один из вариантов):

Электрическая схема осциллятора

Как выглядит и работает самодельный осциллятор видно на видео. Если сборкой электросхем и поиском деталей нет времени заниматься, воспользуйтесь осцилляторами заводского изготовления, например ВСД-02. Его характеристики лучше всего подходят для работы с инвертором. Подсоединяется осциллятор в схему питания плазмотрона параллельно или последовательно, в зависимости от требований инструкции конкретного прибора.


Рабочий газ

Перед тем, как сделать плазморез, следует очертить предварительную сферу его применения. Если вы собираетесь работать только с черными металлами, то обойтись можно только компрессором. Для меди, титана и латуни потребуется азот, а резка алюминия происходит в смеси азота с водородом. Высоколегированные стали режутся в аргоновой атмосфере. В этом случае аппарат рассчитывается еще и под сжатый газ.

Сборка устройства

Ввиду достаточной сложности и многочисленности компонентов аппарата плазменной резки, его трудно разместить в переносном корпусе или ящике. Лучше всего использовать складскую тележку для перевозки товаров. На ней можно компактно расположить инвертор, баллоны или компрессор, кабельно-шланговую группу. В пределах цеха или мастерской перемещать их очень легко. Если потребуется выезд на другой объект, то все можно загрузить в прицеп легкового автомобиля.

Как самостоятельно сделать плазморез из инвертора

В отличие от сварочного трансформатора, инвертор отличается компактностью, малым весом и высоким КПД, что объясняет его популярность в домашних мастерских, небольших гаражах и цехах.

Он позволяет закрывать большинство потребностей в сварочных работах, но для качественной резки требуется лазерный аппарат или плазморез.

Универсальный аппарат для сварки

Лазерное оборудование очень дорогое, плазморез тоже стоит недешево. Плазменная резка и сварка металла небольшой толщины имеет прекрасные характеристики, недостижимые при использовании электросварки. При этом силовой блок у плазмореза и сварочного аппарата для электродуговой сварки во многом имеют одинаковые характеристики.

Возникает желание сэкономить, и при небольшой доработке использовать его и для плазменной резки. Оказалось, что это возможно, и можно встретить много способов переделки сварочных аппаратов, в том числе инверторных, в плазморезы.

Аппарат плазменной резки представляет собой тот же сварочный инвертор с осциллятором и плазмотроном, кабелем массы с зажимом и внешним или внутренним компрессором. Часто компрессор используется внешний и в комплект поставки не входит.

Если у владельца сварочного инвертора имеется еще и компрессор, то можно получить самодельный плазморез, приобретя плазмотрон и сделав осциллятор. В итоге получится универсальный сварочный аппарат.

Принцип работы горелки

Работа аппарата плазменной сварки и резки (плазмореза) основана на использовании в качестве режущего или сваривающего инструмента плазмы, четвертого состояния вещества.

Для ее получения требуется высокая температура и газ под высоким давлением. При создании между анодом и катодом горелки электрической дуги в ней поддерживается температура в несколько тысяч градусов.

Образование плазмы

Если пропустить при таких условиях через дугу струю газа, то он ионизируется, расширится в объеме в несколько сотен раз и нагреется до температуры в 20-30 тысяч  °C, превращаясь в плазму. Высокая температура почти мгновенно расплавляет любой металл.

В отличие от кумулятивного снаряда процесс образования плазмы в плазмотроне регулируемый.

Анод и катод в резаке плазмореза находятся на расстоянии нескольких миллиметров друг от друга. Осциллятор вырабатывает импульсный ток большой величины и частоты, пропускает его между анодом и катодом, что приводит к возникновению электрической дуги.

После этого через дугу пропускается газ, который ионизируется. Так как все происходит в замкнутой камере с одним выходным отверстием, то получившаяся плазма с огромной скоростью вырывается наружу.

На выходе горелки плазмореза она достигает температуры 30000 ° и плавит любой металл. Перед началом работ к заготовке с помощью мощного зажима подсоединяется провод массы.

Когда плазма достигает заготовки, то электрический ток начинает течь через кабель массы и плазма достигает максимальной мощности. Ток доходит до 200-250 А. Цепь анод – катод разрывается с помощью реле.

Резка

При пропадании основной дуги плазмореза, эта цепь опять включается, не давая исчезнуть плазме. Плазма играет роль электрода в электродуговой сварке, она проводит ток, а благодаря своим свойствам создает в области соприкосновения с металлом область с высокой температурой.

Площадь соприкосновения струи плазмы и металла маленькая, температура высокая, нагрев происходит очень быстро, поэтому практически отсутствуют напряжения и деформации заготовки.

Срез получается ровный, тонкий не требующий последующей обработки. Под напором сжатого воздуха, который используется в качестве рабочего тела плазмы, жидкий металл выдувается и получается рез высокого качества.

При использовании инертных газов с помощью плазмореза можно проводить качественную сварку без вредного воздействия водорода.

Плазмотрон своими руками

При изготовлении плазмореза из сварочного инвертора своими руками самой сложной частью работ является производство качественной режущей головки (плазмотрона).

Инструменты и материалы

Если делать плазменный резак своими руками, то легче использовать в качестве рабочего тела воздух. Для изготовления понадобятся:

  • рукоятка, в которой должны поместиться кабель и трубка для подачи воздуха;
  • пусковая кнопка горелки плазмореза;
  • изолирующая втулка;
  • электрод горелки плазмореза;
  • устройство завихрения воздушного потока;
  • набор сопел различного диаметра для резки металлов различного вида и толщины;
  • защитный наконечник от брызг жидкого металла;
  • ограничительная пружина для поддержания одинакового зазора между соплом горелки плазмореза и разрезаемым металлом;
  • насадки для снятия фасок.

Расходные материалы плазмореза в виде сопел, электрода стоит купить в магазине сварочного оборудования. Они в процессе резки и сварки выгорают, поэтому имеет смысл приобретать по несколько штук на каждый диаметр сопла.

Чем тоньше металл для резки, тем меньше должно быть отверстие сопла горелки плазмореза. Чем толще металл, тем больше отверстие сопла. Наиболее часто используется сопло с диаметром 3 мм, оно перекрывает большой диапазон толщин и видов металлов.

Сборка

Сопла горелки плазмореза прикрепляются прижимной гайкой. Непосредственно за ним располагается электрод и изолирующая втулка, которая не позволяет возникнуть дуге в ненужном месте устройства.

Затем расположен завихритель потока, который направляет его в нужную точку. Вся конструкция помещается во фторопластовый и металлический корпус. К выходу трубки на ручке горелки плазмореза приваривается патрубок для подсоединения воздушного шланга.

Электроды и кабель

Для плазмотрона требуется специальный электрод из тугоплавкого материала. Обычно их изготавливают из тория, бериллия, гафния и циркония. Их применяют из-за образования при нагреве тугоплавких окислов на поверхности электрода, что увеличивает длительность его работы.

При использовании в домашних условиях предпочтительней применение электродов из гафния и циркония. При резке металла они не вырабатывают токсичных веществ в отличие от тория и бериллия.

Кабель от инвертора и шланг от компрессора к горелке плазмореза нужно прокладывать в одной гофрированной трубе или шланге, что обеспечит охлаждение кабеля в случае его нагрева и удобство в работе.

Сечение медного провода нужно выбрать не менее 5-6 мм2. Зажим на конце провода должен обеспечивать надежный контакт с металлической деталью, в противном случае дуга с дежурной не перекинется на основную дугу.

Компрессор на выходе должен иметь редуктор для получения нормированного давления на плазмотроне.

Варианты прямого и косвенного действия

Конструкция горелки плазмореза довольно сложная, выполнить в домашних условиях даже при наличии различных станков и инструментов сложно без высокой квалификации работника. Поэтому изготовление деталей плазмотрона нужно поручить специалистам, а еще лучше приобрести в магазине. Выше была описана горелка плазмотрона прямого действия, она может резать только металлы.

Существуют плазморезы с головками косвенного действия. Они способны резать и неметаллические материалы. В них роль анода выполняет сопло, и электрическая дуга находится внутри горелки плазмореза, наружу под давлением выходит только плазменная струя.

При простоте конструкции устройство требует очень точных настроек, в самодеятельном изготовлении практически не применяется.

Доработка инвертора

Для использования инверторного источника питания для плазмореза его нужно доработать. К нему нужно подключить осциллятор с блоком управления, который будет выполнять функцию пускателя, поджигающего дугу.

Схем осцилляторов встречается довольно много, но принцип действия один. При запуске осциллятора между анодом и катодом проходят высоковольтные импульсы, которые ионизируют воздух между контактами. Это приводит к снижению сопротивления и вызывает возникновение электрической дуги.

Затем включается газовый электроклапан и под давлением воздух начинает проходить между анодом и катодом через электрическую дугу. Превращаясь в плазму и достигая металлической заготовки, струя замыкает цепь через нее и кабель массы.

Основной ток величиной примерно 200 А начинает течь по новой электрической цепи. Это вызывает срабатывание датчика тока, что приводит к отключению осциллятора. Функциональная схема осциллятора изображена на рисунке.

Функциональная схема осциллятора

В случае отсутствия опыта работы с электрическими схемами можно воспользоваться осциллятором заводского производства типа ВСД-02. В зависимости от инструкции по подключению они присоединяются последовательно или параллельно в схему питания плазмотрона.

Перед изготовлением плазмореза, необходимо определить предварительно с какими металлами, и какой толщины хотите работать. Для работы с черным металлом достаточно компрессора.

Для резки цветных металлов потребуется азот, высоколегированной стали нужен аргон. В связи с этим, возможно, потребуется тележка для перевозки газовых баллонов и понижающие редукторы.

Как любое оборудование и инструмент, сварочный аппарат с плазменной головкой требует определенной сноровки от пользователя. Движение резака должно быть равномерным, скорость зависит от толщины металла и его вида.

Медленное движение приводит к образованию широкого реза с неровными краями. Быстрое перемещение приведет к тому, что металл прорезается не во всех местах. При должной сноровке можно получить качественный и ровный срез.

Плазморез из инвертора своими руками: схема и сборка


В организациях, работа которых связана с цветными видами металлов, не обойтись без такого приспособления как плазменный резак. В бытовых условиях этот инструмент тоже часто применим, причем необязательно покупать готовое орудие, ведь можно сделать плазморез своими руками из инвертора.

О работе плазмореза

Сделать сварочное приспособление с высокой эффективностью получится только в том случае, если человек разбирается в процессе сварки и правилах эксплуатации всех механизмов. Действие инструмента основано на следующем:

Общая схема работы плазменной резки

  • по кабелям в плазмотрон поступает напряжение, которое создает источник тока;
  • между катодом и анодом, находящимися в горелке, наэлектризовывается дуга;
  • сквозь завинченные каналы проходит поток воздуха под определенным нажимом, который повышает температуру электродуги, направляя ее наружу;
  • в некоторых случаях для этого используется жидкость, при испарении образующая выпускное давление, а плазмой выступает пламя высокой температуры;
  • плазморез переходит в действующую фазу за счет поставки массы электропроводом, который способствует замыканию дуги на разрезаемом участке;
  • во время сварки используют аргон или другие инертные смеси.

Струя воздуха может повышать температуру дуги свыше 7 тыс. градусов, и сварщик может точечным образом быстро прогреть нужный участок металла.

Принцип работы плазмореза

Источник питания

Самодельный плазморез стоит начинать проектировать с поиска генератора тока. В качестве такового может служить привычный инвертор, стоимость которого будет намного меньше обыкновенного оборудования для резки. Большим плюсом его работы является высокочастотное стабильное напряжение, за счет чего дуга будет гореть постоянно, обеспечивая первоклассный рез.

Удобство сварочного инвертора — и в его габаритах, что позволяет осуществлять выездные манипуляции плазморезом. Обязательными условиями работы сварочного плазмореза являются:

Преимущества сварочных инверторов

  • питание от сети в 220 B;
  • производительность работы — 4 кВт;
  • холостой ход — 220 B;
  • при 10-минутном цикле работы расчетный режим работы — 60%;
  • широта стабилизации силы тока — от 20 до 40 A.

А также можно использовать и сварочный трансформатор с переменным током, но лучше инверторный аппарат применять с аргонной сваркой.

Особенности схемы плазмореза

Существуют разнообразные чертежи и видеоуроки изготовления сварочных плазморезов. Для получения правильного, а, главное, работающего агрегата, необходимы навыки и умение разбираться в схематическом материале и чертежах. Для переделки в самодельный плазморез уже имеющегося сварочного инвертора нужно в электросхему аппарата добавить осциллятор.

Электрическая схема осциллятора

Схема работает следующим образом:

Схема плазмореза

  • На резаке расположена кнопка пуска, нажимая на которую, на секцию управления подводится напряжение.
  • Реле обеспечивает подачу воздуха для прочистки плазмотрона, за пару секунд освобождая его камеру от конденсата.
  • Осциллятор ионизирует область между соплом и электродом, вследствие чего загорается дуга.
  • К изделию направляют плазмотрон и зажигается рабочая дуга.
  • Реле геркона отключает сопло и поджиг.

Сборка плазмотрона своими руками

Чтобы сконструировать плазморез из инвертора, понадобится приобрести все сопутствующие детали и подготовить инструменты. Основными комплектующими являются:

  • компрессор;
  • плазмотрон;
  • электроды;
  • сопло;
  • завихритель потоков;
  • изолятор;
  • кнопка спуска;
  • рукоятка с отверстиями для кабелей;
  • кабель-шланг;
  • дистанционная пружина для обеспечения одинакового промежутка между соплом и металлом.

Для начала к сварочному инвертору нужно присоединить шланг, являющийся проводником воздуха от компрессора. Кабель массы и шланг-пакет монтируются с лицевой стороны, и к шланг-пакету присоединяется плазмотрон. Сопло горелки надо присоединить прижимной гайкой. За плазморезом находится электрод и изоляционная втулка, препятствующая возникновению дуги на нежелательном участке.

Завихритель потока направляет его к цели, а вся конструкция укладывается в корпус из металла или фторопласта. После сборки сварочного плазмореза нужно проверить агрегат на работоспособность. При включенном состоянии инвертор подает высокочастотный ток на плазмотрон.

Плазмотрон своими руками — схема

Применяемые электроды

Электроды занимают значимое место в сборке инверторного плазмореза. В плазмотрон нужно подобрать специальный электрод из соответствующего материала. В этих целях применяют детали из следующих тугоплавких веществ:

  • Бериллий.
  • Цирконий.
  • Торий.
  • Гафний.

Эти электроды отличаются способностью создания тугоплавкой пленки оксида во время нагрева, что защищает инструменты от повреждений и повышает уровень предохранения. Если выбирать между этими материалами, то для сварки в бытовых условиях оптимально остановиться на гафниевых и циркониевых электродах, потому что два других элемента вырабатывают токсичные испарения.

О кабель-шлангах и компрессоре

Элементы плазмореза

Важной частью сварочного плазмореза из инвертора является компрессор, позволяющий электродуге прогреваться до 8 тыс. градусов и отвечающий за сам процесс резки. В функции компрессора также входит продувание плазмотрона и каналов агрегата, за счет чего удаляется мусор и конденсат. Проходящий по горелке сжатый воздух охлаждает работающие узлы.

Шланг к плазмотрону

Для сварочного плазмореза подойдет обыкновенный компрессор, используемый во время покраски пульверизатором. К оборудованию он подсоединяется с помощью тонкого шланга с соответственным разъемом. На входе нужно прикрепить электроклапан, отвечающий за регулирование подачи воздуха. Компрессор на выходе должен иметь редуктор для получения нормированного давления на плазмотроне.

Шланг от компрессора к горелке и кабель от инвертора прокладывается в одном гофрированном шланге, за счет чего кабель сможет охлаждаться во время перегревания, а также делать работу более удобно. Медный провод должен иметь сечение 5–6 мм2, а зажим на выходе должен гарантировать безопасный контакт с деталью инвертора.

Плазморез из сварочного инвертора, сделанный своими руками – вполне достижимая цель. Достигнуть ее получится быстрее с помощью технических рекомендаций и запаса необходимых деталей и инструментов.

Видео по теме: Плазморез своими руками


Плазморез из сварочного инвертора своими руками: подробно о самоделке

Отслужившие детали различных машины и инструментов отлично подходят для изготовления полезных в домашнем хозяйстве устройств своими руками. Если есть в наличии ненужный сварочный инвертор, то из него можно сделать самодельный плазморез.

О том, каким образом превратить прибор для сваривания металла в устройство, которое способно разрезать прочный материал, будет подробно рассказано в этой статье.

Преимущество плазмореза перед газовым резаком

Одним из самых простых устройств для резки металла является газовый резак. Такой прибор стоит небольших денег и расходные материалы к нему также недороги. Но при выполнении газосварочных работ происходит нагрев слишком большой площади металла.

По этой причине материалы, обладающие большой теплопроводностью могут покоробиться и изменить цвет. Как в месте плавления металла, так и на значительном удалении от термического воздействия пламени горелки.

Преимущество плазмореза заключается в том, что удаётся получить очень тонкую струю раскалённого газа, которая будет воздействовать на небольшую площадь поверхности, что позволит значительно уменьшить нагрев детали.

Принцип работы плазмореза

Изготовить плазморез самостоятельно, не разбираясь в принципе работы этого устройства практически невозможно.

Процесс образования плазмы происходит в результате:

  1. Подачи электрического тока в горелку.
  2. Между электродами (катод и анод) горелки возникает электрическая дуга.
  3. Воздух под давлением подаётся в горелку и «выдувает» дугу наружу, при этом значительно увеличивая её температуру.
  4. К разрезаемому металлу подключается кабель «массы», поэтому ионизируемое пламя как бы замыкает о поверхность материала.

В результате получается высокоэффективное устройство для разрезания различных металлов. В том числе тех, которые обладают повышенными показателями теплопроводности.

Смотрите видео, где в доступной форме показано что такое плазменная резка и как она работает:

Детали для самодельного устройства

Плазморез из сварочного инвертора своими руками изготавливается из следующих деталей.

1. Плазмотрон. Эта деталь в конструкции плазмореза является наиболее важной.

Даже при наличии необходимого по силе электрического тока и давления газа, дугу не удастся получить, если внутренние электроды будут неправильно расположены. А отверстие для подачи воздуха будет иметь неподходящий диаметр.

Стоит такая деталь довольно дорого, поэтому домашние мастера предпочитают изготавливать горелки самостоятельно из подручных деталей.

2. Источник тока. В самодельном плазморезе источником тока будет сварочный инвертор.

3. Компрессор. Чтобы обеспечить длительную подачу сжатого воздуха в плазмотрон необходимо приобрести компрессор средней мощности.

Узнайте из этого видео, как выбрать компрессор для плазменной резки:

Также потребуются для самодельного плазмореза купить достаточное количество медных проводов большого диаметра. Для подключения «массы» к разрезаемой детали и обеспечения плазмотрона необходимым количеством электроэнергии.

Самостоятельное изготовление плазмотрона

Горелка или плазмотрон может быть изготовлена из подручных материалов. Чтобы собрать этот элемент самодельного плазмореза понадобятся:

  • ручка;
  • кнопка пуска;
  • специальный электрод;
  • сопло;
  • изолятор.

Для изготовления самодельного плазмотрона идеально подойдёт ручка от мощного паяльника. Как правило, такая деталь имеет серединное отверстие, через которое и будут подводиться электрический ток и сжатый воздух.

Кнопку лучше использовать достаточно большую, чтобы во время работы пользоваться устройством было максимально комфортно.

Электроды потребуется приобрести в магазине. Для самостоятельного изготовления плазмотрона лучше выбирать изделия, изготовленные из гафния.

Для работы с металлами различной толщины потребуется также купить набор сопл.

Изготавливается плазмотрон в такой последовательности:

  1. Сразу за ручкой помещается металлическая трубка, покрытая изнутри фторопластом.
  2. Внутри трубки размещается электрод, который почти по всей длине закрыт высокотемпературной изоляцией.
  3. За электродом устанавливается с помощью резьбового соединения сопло подходящего диаметра.

Плазмотрон готов к использованию. Ещё для работы устройства потребуется подключить для подачи воздуха шланг от компрессора и электрический провод от инвертора.

Посмотрите видео, где человек рассказывает, как он пытался сделать плазмотрон:

Источник тока

В качестве источника электроэнергии можно использовать сварочный инвертор со следующими показателями:

  • напряжение питания – 220 В;
  • мощность – от 4 кВт;
  • возможность регулировки тока от 20 – 40 А.

Сборка плазмореза

Когда отдельные детали плазмореза будут готовы, можно приступить к сборке. Чтобы работать с самодельным устройством было максимально комфортно, необходимо свести к минимуму количество тянущихся за ручкой проводов и шлангов.

Для более компактного размещения рабочего провода его помещают внутри шланга, по которому производится подача сжатого воздуха. Провод надёжно подсоединяется к электроду, при этом шланг также должен быть подключён к горелке без образования зазоров.

Другой контакт от инвертора будет подключаться к разрезаемой детали в качестве «массы» поэтому его следует оборудовать клеммой типа «крокодил».

Из этого видео вы узнаете, как самому сделать шланг пакет, шлейф для плазмореза:

Процесс разрезания металла с помощью плазменного резака очень прост. После подачи электричества образуется электрическая дуга. Момент образования запала регулируется кнопкой, которая была ранее установлена на ручке плазмотрона. Воздух подаётся от компрессора по шлангу и раздувает дугу, тем самым увеличивая её температуру, которая может достигать 8000ºС.

Для того чтобы затушить дугу достаточно отпустить кнопку на ручке. Таким образом горелка будет работать только в тот момент, когда необходимо разрезать металл, что сведёт к минимуму эффект перегрева, к которому самодельные изделия очень чувствительны.

Интересное видео про плазморез своими руками и из чего он состоит:

Советы и рекомендации

Важно не только знать, как переделать инвертор в плазморез, но и как сделать работу такого устройства максимально эффективной и безопасной.

Далее будут приведены несколько рекомендаций. Придерживаясь которых можно избежать наиболее распространённых ошибок при изготовлении и использовании самодельного устройства:

  1. Перед тем как приступить к изготовлению из сварочного инвертора устройства для резки металлов, следует наметить на бумаге основные элементы такой системы. Самостоятельно изготовленные чертежи и схемы позволят в процессе работы не допустить досадных ошибок, которые наиболее часто бывают вызваны обычной невнимательностью.
  2. Несмотря на то, что плазменный резак имеет очень узкое пламя, которое не слишком разогревает даже металлы обладающие повышенной теплопроводностью, рекомендуется при работе с алюминиевыми изделиями использовать в качестве распыляющего газа неон или аргон, которые не позволят окислиться поверхности, подвергнувшейся воздействию высокой температуры.
  3. Чтобы максимально сократить время на изготовление плазмореза рекомендуется приобрести готовую горелку для газового резака. Такое изделие позволит максимально эффективно и безопасно работать с металлом.
  4. При использовании самодельного плазмореза необходимо придерживаться основных правил техники безопасности. Прежде всего, следует обеспечить защиту от воздействия электричества и брызг расплавленного металла. Для этой цели используются специальная обувь, перчатки и фартук. Также необходимо надевать защитные очки, которые позволят предохранить зрение от воздействия ультрафиолетовых лучей. В процессе резки металла выделяется большое количество вредных для здоровья веществ, поэтому рекомендуется защищать органы дыхания с помощью респиратора.

О том, как из инвертора сделать плазморез своими руками подробно рассказано в этой статье. Перед началом изготовления плазменного резака рекомендуется проверить работоспособность инвертора.

Плазморез своими руками из инвертора, подробности изготовления, видео

Домашние мастера, занимающиеся обработкой металла, сталкиваются с необходимостью раскраивать металлические заготовки. Это можно сделать при помощи угловой шлифовальной машины (болгарки), кислородного резака или плазмореза.

  1. Болгарка. Качество среза очень высокого уровня. Однако выполнить фигурный раскрой невозможно, особенно если это касается внутренних отверстий с изогнутыми краями. К тому же есть ограничения по толщине металла. Тонкие листы резать болгаркой невозможно. Главное преимущество – ценовая доступность;
  2. Кислородный резак. Может вырезать отверстие любой конфигурации. Но добиться ровного среза невозможно в принципе. Края получаются рваными, с каплями оплавленного металла. Тяжело режется толщина более 5 мм. Приспособление не слишком дорогое, но требуется иметь большой запас кислорода для работы;
  3. Плазморез. Доступным этот прибор не зазовешь, но высокая стоимость оправдана качеством среза. После раскроя, заготовка практически не нуждается в дополнительной обработке.

Учитывая неподъемную для большинства домашних мастеров цену – многие умельцы «кулибины» изготавливают плазменный резак своими руками.

Способов несколько – можно создать конструкцию полностью «с нуля», или использовать готовые приспособления. Например – из сварочного аппарата, несколько модернизированного под новые задачи.

Изготовить плазморез своими руками реальная задача, но сначала необходимо понять, как он работает.

Общая схема изображена на иллюстрации:

Устройство плазмореза

Блок питания.

Он может быть сконструирован по-разному. Трансформатор имеет большие габариты и массу, но позволяет резать более толстые заготовки.

Потребление электроэнергии выше, это необходимо учитывать при выборе точки подключения. Такие блоки питания мало чувствительны к перепадам входного напряжения.

Инверторы экономичны, у них выше КПД. Дуга, полученная с помощью такого источника питания, горит стабильнее, что положительно влияет на качество реза.

Инвертор легче, и занимает меньше места в сравнение с трансформатором. Это делает прибор мобильным, что позволяет работать в труднодоступных местах.

Однако есть и недостатки. Толщина разрезаемой заготовки ограничена.

Плазмотрон.

Рабочая головка, с помощью которой производится резка.

Схема плазменного резака:

На электрод подается напряжение от инвертора для возбуждения плазменной дуги. Выбирается тугоплавкий металл, с образованием прочного окисла.

Например, цирконий, гафний или бериллий. Сопло служит для формирования плазменной струи. В зону образования плазмы подается сжатый воздух, который одновременно придает форму плазменной струе и охлаждает электрод.

Параметры сопла определяют характеристики реза. От диаметра зависит скорость разреза заготовки и размер прожигаемой щели. Величина отверстия на типовом резаке обычно равняется 3 мм. От длины напрямую зависит качество обработки. Однако слишком длинное сопло сильно нагревается и быстро изнашивается.

Охладитель (он же изолятор) частично отводит тепло от сопла, продлевая его ресурс. В рабочем режиме плазма достигает температуры более 25000°.

Поскольку плазма состоит не только из потока заряженных частиц, а еще и из воздуха – он должен подаваться в больших количествах. Этим вопросом заведует компрессор. Если рабочий ток не превышает пары сотен ампер, используется обычный воздух из атмосферы. Толщина разрезаемого металла менее 5 см.

В промышленных резаках выше сила тока и применяются различные газы: аргон, гелий, азот и даже кислород с водородом.

По управляющему комплекту шланг-кабель поступает как электрический ток, так и сжатый воздух (газ).

Подробное описание как сделать плазмотрон для плазмореза в этом видео.

Как работает плазморез

После нажатия управляющей клавиши, ток большой величины и частоты зажигает (в буквальном смысле) электрическую дугу между соплом и электродом. Температура в наконечнике поднимается до 7000° С.

Когда дежурная дуга заполняет все сопло, подается сжатый воздух (газ). От воздействия высокой температуры газ ионизируется, и становится проводником. Фактически возникает короткое замыкание через воздух, который превращается в газообразный электрод.

В этот момент из сопла вырывается сформированная конусом плазма с температурой более 20000° С. При таких условиях электропроводность раскаленного воздуха внутри плазменного потока, равна проводимости металла.

При соприкосновении плазмы с металлом заготовки, возникает классическая дуга, как при электродной сварке. В роли электрода выступает плазма. Дуга моментально нагревает металл в точке соприкосновения. Размер пятна равен диаметру сопла. Превратившийся в жидкость металл, моментально выдувается под напором сжатого воздуха. Происходит резка заготовки.

Важно! При работе с плазморезом требуется определенная сноровка. Двигаться необходимо равномерно, с правильно заданной скоростью.

Если головку вести слишком медленно – рез получится не таким ровным, и будет слишком широким. Нагревшиеся края металла станут корявыми. Быстрое перемещение не позволит качественно выдувать расплавленный металл, и рез потеряет непрерывность.

Этого недостатка лишены станки плазморезы, в которых сопло управляется механически.

Однако стоимость таких устройств слишком высока. Самостоятельное изготовление затруднено, по причине дороговизны комплектующих. Мы рассмотрим возможность изготовления ручного плазменного резака со средними параметрами.

Плазморез своими руками из инвертора

Основная сложность – изготовление собственно плазмотрона. Точнее – режущего сопла.

Металлы, из которых вытачиваются наконечники, к доступным не относятся. Поэтому есть смысл приобрести готовое сопло. Патрубок для подключения шланга, работающего под давлением – должен быть установлен промышленным путем.

Рабочая область имеет температуру в несколько тысяч градусов, поэтому любой доступный в домашних условиях способ сварки, не подойдет. Трубка просто отвалится. А вот готовую режущую готовку не составит труда разместить в рукоятке, которая рассчитана на высокие температуры. Если вы делаете плазморез из инвертора – такая рукоять входит в комплект.

Также необходимо всегда иметь запас расходных материалов. Сопло, из какого бы прочного металла оно не было сделано, изнашивается довольно быстро. Поэтому комплект из 5-10 насадок и катодов не помешает. К тому же лучше иметь несколько различных диаметров сопла, для работы с разными металлами.

Токопроводящий кабель от инвертора объединяют со шлангом для подачи сжатого воздуха. Вся конструкция должна составлять единое целое, иначе можно просто запутаться в шлангах во время работы.

В качестве корпуса для сопла хорошо использовать керамические втулки. Это и диэлектрик, и охладитель, неплохо рассеивающий лишнее тепло.

Самодельный плазморез, в отличие от обычного сварочника нуждается в управлении поджигом дежурной плазмы. Для этого в конструкцию готового инвертора встраивается осциллятор, который дает первичную искру для запала.

После появления рабочей плазмы его необходимо отключать. Для этого используется схема, работающая при помощи реле. Как только ток достигает рабочей величины – осциллятор выключается и дуга работает от основного (нагрузочного) выхода инвертора.

В остальном инвертор остается без изменений. Мощности хватает для обеспечения горелки при толщине металла до 20 мм. Обычно большую толщину в домашних условиях не обрабатывают.

Самодельный плазморез не может обойтись без компрессора. Для образования стабильной рабочей плазмы достаточно давления 2-2,5 атмосферы. Такую величину обеспечит даже обычный автомобильный компрессор.

Вся проблема в том, что во время работы расходуется огромное количество воздуха, и компрессор не может восполнить его с нужной скоростью. Если давление упадет – рабочая плазменная дуга разрушится, и резать металл будет невозможно.

Вопрос решается установкой воздушного ресивера. Он служит аккумулятором для накопления давления. Кратковременные интервалы работы резака не успевают снизить давление, а во время перерывов компрессор пополняет запас сжатого воздуха.

Можно использовать баллоны тормозной системы от грузовиков. Например – от «Камаза». Однако более практичным будет приобретение стандартного комплекта компрессора с ресивером.

Только обязательно оснастите комплект редуктором. Необходимо иметь возможность выставлять и поддерживать постоянное давление. Покупка компрессора не будет обременительной для бюджета, если использовать его для других целей. Например, для покраски с помощью краскопульта.

С помощью подобной самоделки можно резать как тонкую жесть толщиной 1 мм, так и толстые стальные пластины. Если работать по шаблону – можно вырезать качественные заготовки не хуже станка с ЧПУ.

В этом видео подробности сборки самодельного плазмореза.

About sposport

View all posts by sposport

Как сделать свой собственный плазменный резак ....: 20 шагов

Когда я начал собирать резак, я начал с того, что внимательно посмотрел на свои части. Как показано в Разделе 5 и Разделе 6, мои детали расположены так, что я могу начать проверять свой список деталей. Как только это было сделано, я изучал каждую графическую часть, чтобы познакомиться с каждой частью / компонентом, и они были бы размещены.

Следующим шагом было изучение моей схемы и создание топологической схемы. Схема расположения моей платы - самая ценная часть в процессе сборки, ремонта и модификации моего резака.

Когда я начал монтировать свои детали, я разделил свою плату на четыре секции. Эти разделы - «Управление мощностью», «Постоянный ток высокого напряжения», «Постоянный ток низкого напряжения» и «Запуск дуги высокого напряжения».

Power Control
Понижающий трансформатор и контактор 3 кВА. Трансформатор монтируется вне платы, потому что он большой и тяжелый, как вы можете видеть в Разделе 13. Контактор стал моей первой частью на плате. Я подключил его так, чтобы при нажатии на курок на головке он включал контактор и позволял моим компонентам постоянного тока подключаться к сети.Затем я начал со своей следующей системы High Current DC.

High Current DC
Bridge Rectifier
Large Capacitors
Геркон (который я использовал в качестве датчика тока), он позволяет зажигать высоковольтную дуговую систему, и как только большой ток начинает течь к головке и режет запускает, отключает систему дуги высокого напряжения во время резки, так как на этом этапе она не нужна.
Если вы потеряете огонь, дуга перезапустится, и вы снова начнете работать автоматически.
Моя следующая система была поставлена ​​на борт.

Низкое напряжение постоянного тока
Низковольтные компоненты постоянного тока смешаны с выключателем питания и клеммами на 120 вольт.
Выключатель питания
Клеммные колодки на 120 В
Трансформатор на 12 В
Мостовой выпрямитель низкого напряжения
Автоматические реле
Клеммная колодка, 4 положения - все, что мне нужно, но 5 положений было то, что у меня было в коробке с игрушками.

High Voltage Arc Start
Конденсатор СВЧ или рабочий конденсатор, бытовой диммерный переключатель, рассчитанный на 15 ампер. Катушка зажигания Ford или Chevy. Я использовал Chevy на этом катере.Как видите, у меня есть клеммы для всех частей, которые имеют внешнее соединение за пределами их системы, поэтому все, что мне нужно сделать, это провести кусок провода между ними. Теперь посмотрите на изображение деталей, установленных на плате, в Разделе 11. На нем показаны все провода на плате, но здесь вы можете увидеть все клеммы и детали, смонтированные так, как я хотел. При подключении всех моих компонентов я использовал схему компоновки платы Chevy для прокладки проводов.

Я проверил и перепроверил все провода перед установкой внешних частей. Если вы перейдете к заключительному разделу электромонтажа, вы также найдете фотографии моей оснастки этих деталей.Я мог бы сделать это разными способами, но сейчас я выбрал именно этот.

Мне потребовалось около 3 часов промедления, чтобы наконец все это собрать. Вы знаете, как обстоят дела с проектом, когда вы готовы со всеми своими частями, ваш разум начинает предлагать вам миллион способов что-то сделать. И, наконец, вы просто выбираете путь и идете по нему.

Как только я собрал все это воедино, я подключил шланг к воздушному баллону и установил давление на 28 для безопасной точки запуска. Я зажег его и БАМ - этому ребенку больше не нужно было приспосабливаться.Это было резко!

Вы можете себе представить, какое облегчение и гордость я испытал, когда Plasanator начал надрать задницу. Да, я сказал, что это Kicking Ass Baby. Ой, жена только что сказала мне, что мне нужно остановиться, хи-хи и для всех вас, создателей - ах ах ах ахххххх.

Надеюсь, вам понравилось кататься со мной в моем путешествии.

Берегитесь и будьте в безопасности.

Plasmaman

Сделайте свой собственный плазменный резак

Из всех существующих инструментов нет ничего более футуристичного, чем плазменный резак, если современный косплей по «Звездным войнам», если ваша идея футуристичнее.При этом плазменные резаки - это мощный инструмент, способный делать аккуратные разрезы практически в любом материале, и, безусловно, есть худшие способы поиграть с высоким напряжением.

К счастью, [Plasanator] опубликовал свой учебник по изготовлению плазменного резака, показывая этапы, по которым они собирали детали от «старых микроволновых печей, водонагревателей, кондиционеров, автомобильных запчастей и т. низкобюджетный плазменный резак лучше, чем любой на YouTube или от коммерческого поставщика.

Плазменный резак в конечном итоге вырабатывает настоящую дугу, с силой прорезать четверть дюйма стали «как горячий нож по маслу».

Перечень деталей и схема делят системы на системы управления мощностью, сильноточный постоянный ток, низковольтный постоянный ток и высоковольтный запуск дуги:

  • Регулятор мощности содержит понижающий трансформатор и контактор (позволяет подключать компоненты постоянного тока)
  • Сильноточный блок постоянного тока содержит мостовой выпрямитель, конденсаторы большой емкости и герконовый переключатель (используемый в качестве датчика тока, чтобы позволить высоковольтной дуге зажигаться прямо тогда, когда ток начинает течь к головке, отключая высоковольтную дуговую систему, когда она больше не требуется)
  • Низковольтный блок постоянного тока содержит выключатель питания, автоматические реле, трансформатор 12 В, клеммные колодки 120 В и клеммную колодку.
  • Пуск высоковольтной дуги содержит СВЧ конденсатор и катушку зажигания автомобиля

На режущем конце 13A используется для резки стали толщиной четверть дюйма.Учитывая, что это резак для значительного высокого напряжения, для обеспечения безопасности необходим прерыватель линии на 20 А.

Когда проект будет доведен до совершенства, [Plasanator] планирует скрыть компоненты, такие как массивные конденсаторы и трансформатор, за металлическим или пластиковым корпусом, вместо того, чтобы открывать их. Это сделано в основном из соображений безопасности, хотя обнажение деталей вызывает ассоциации с эстетикой стимпанка.

В нескольких прошлых разработках катушки печи использовались в качестве резисторов тока, а модуль управления Chevy - в качестве источника высоковольтной дуги.Схема, возможно, становилась более точной с каждой сборкой, но желание [Plasanator] использовать любые доступные компоненты определенно не исчезло.

[Спасибо jafinch78 за подсказку!]

Как сделать плазменный резак своими руками у себя дома?

Знаете ли вы , как сделать себе дома плазменный резак ? Если вы не подозреваете об этом факте, то самое время попробовать что-нибудь по-настоящему интересное.

Инженеры-подражатели найдут это потрясающим, когда они успешно выполнят проект.

Что такое мини-плазменный резак?

Для вашего удобства мини-плазменный резак - это не что иное, как специализированный станок, но это руководство поможет вам узнать о том, что вы можете легко сделать у себя дома.

Чтобы сделать этот плазменный резак своими руками, вам понадобится набор аппаратов. Однако плазму называют огненной дугой, которую необходимо поддерживать при резке металлических листов.

Хотя плазменные резаки различаются от типа к типу, от номинала к требованиям, их основной принцип работы одинаков во всем, что касается точной резки металлических листов.

Однако давайте перейдем к изучению , как сделать самодельный плазменный резак у себя дома.

Вещи, которые вам потребуются:

Есть несколько вещей, которые вам нужно подготовить в соответствии с этим руководством о том, как сделать самодельный плазменный резак.

Не волнуйтесь, все необходимое обязательно будет у вас дома.

Получите эти вещи сначала у себя

  1. зарядное устройство (с выходом постоянного тока и номиналом до 20+ вольт, если возможно)
  2. карандашный грифель (не слишком длинный и не слишком короткий, лучше всего, если это HB и 0.7 мм в диаметре)
  3. медные провода небольшого диаметра и короткой длины, достаточно ленты,
  4. металлический лист (лучше всего, если вы можете собрать любую фольгу),
  5. источник питания переменного тока.

Как сделать из них плазменный резак своими руками?

Выполните следующие действия, чтобы сделать плазменный резак:

  1. Во-первых, возьмите адаптер постоянного тока и подключите два провода к двум выходным клеммам выходного разъема адаптера.
  2. Возьмите один из самых прочных грифелей HB.
  3. Подсоедините карандаш к положительной части выходного провода адаптера, а фольгу - к отрицательной клемме выходного провода адаптера.
  4. Теперь возьмите проволоку, на которой крепится грифель карандаша. Прокрутите и поцарапайте провод к фольге, и вы увидите, что бумага разрезается до тех мест, где она касается бумаги.

Ознакомьтесь с тем, как использовать плазменный резак с ЧПУ

Каков принцип работы этого самодельного плазменного резака?

Вывод карандаша подсоединяется к положительному выводу, а фольга - к отрицательному выводу из выводов адаптера.

Когда эти две части соприкасаются, электрическая цепь замыкается, и, таким образом, точка соединения нагревается.

Температура выше точки плавления фольги, но не карандаша.

Вот почему грифель карандаша останется почти таким же, но фольговая бумага расплавится, что в конечном итоге кажется, что вы очень легко разрезаете фольгу.

В этом секрет этого самодельного плазменного резака.

Меры безопасности перед изготовлением и использованием устройства плазменной резки своими руками:

Перед тем, как приступить к изучению этого руководства по изготовлению устройства плазменной резки, обязательно запомните следующие термины:

  1. Убедитесь, что вы подключили последний источник питания в последнюю очередь, после выполнения всех остальных шагов из этого руководства по изготовлению самодельного плазменного резака.
  2. Перед обмоткой проводов вокруг выходного разъема адаптера убедитесь, что соединения подключены. Также не забывайте сильно наматывать ленту, чтобы соединения были плотными.
  3. При резке фольги нельзя прикасаться непосредственно к фольге и грифелю карандаша. Несмотря на то, что он питается от постоянного тока, величина уровня мощности по-прежнему может сильно шокировать.

Подробности можно посмотреть в этом видео: (Источник: Youtube)

Заключение

Когда у вас дома есть все необходимое, почему бы не сделать что-нибудь настолько интересное?

Изготовление плазменного резака своими руками в домашних условиях даст вам представление о том, как резать толстые металлические листы в промышленности.Кроме того, это также расширит ваши знания с целью их дальнейшего развития.

Подробнее: Обзор 10 лучших плазменных резаков 2021

Как я сделал свой собственный плазменный резак из мусора

Когда я начал собирать резак, я начал с внимательного изучения списка запчастей, представленного далее в этой статье. Как только это было сделано, я изучал каждую графическую часть, чтобы познакомиться с каждой частью / компонентом, и они были бы размещены.

Следующим шагом было изучение моей схемы и создание топологической схемы.Схема расположения моей платы - самая ценная часть в процессе сборки, ремонта и модификации моего резака.

Когда я начал монтировать свои детали, я разделил свою доску на четыре секции. Эти разделы - «Управление мощностью», «Постоянный ток высокого напряжения», «Постоянный ток низкого напряжения» и «Запуск дуги высокого напряжения».

Power Control
Понижающий трансформатор и контактор 3 кВА. Трансформатор монтируется вне платы, потому что он большой и тяжелый, как вы можете видеть в разделе 13. Контактор стал моей первой частью на плате.Я подключил его так, чтобы при нажатии на курок на головке он включал контактор и позволял моим компонентам постоянного тока подключаться к сети. Затем я начал со своей следующей системы High Current DC.

High Current DC
Bridge Rectifier
Large Capacitors
Reed Switch (который я использовал в качестве датчика тока), он позволяет зажигать дуговую систему высокого напряжения и как только большой ток начинает течь к голове и начинается резка, он отключает систему дуги высокого напряжения во время резки, поскольку на этом этапе она не нужна.Если вы потеряете огонь, он перезапустит дугу и автоматически возобновит работу. Моя следующая система была размещена на борту.

Низкое напряжение постоянного тока
Низковольтные компоненты постоянного тока смешаны с выключателем питания и клеммами на 120 вольт.
Выключатель питания
Клеммные колодки на 120 В
Трансформатор на 12 В
Мостовой выпрямитель низкого напряжения
Автоматические реле
Клеммная колодка, 4 положения - все, что мне нужно, но 5 положений было то, что у меня было в коробке с игрушками.

Высоковольтный пуск дуги
Конденсатор СВЧ или рабочий конденсатор, бытовой диммерный переключатель, рассчитанный на 15 ампер.Катушка зажигания Ford или Chevy. Я использовал Chevy на этом катере. Как видите, у меня есть клеммы для всех частей, которые имеют внешнее соединение за пределами их системы, поэтому все, что мне нужно сделать, это провести кусок провода между ними. При подключении всех моих компонентов я использовал схему компоновки платы Chevy для прокладки проводов.

Проверил и перепроверил все провода перед установкой внешних деталей. Если вы перейдете к заключительному разделу электромонтажа, вы также найдете фотографии моей оснастки этих деталей. Я мог бы сделать это разными способами, но сейчас я выбрал именно этот.

Мне потребовалось около 3 часов промедления, чтобы наконец все это собрать. Вы знаете, как обстоят дела с проектом, когда вы готовы со всеми своими частями, ваш разум начинает предлагать вам миллион способов что-то сделать. И, наконец, вы просто выбираете путь и идете по нему.

Как только я собрал все это воедино, я подключил шланг к воздушному баллону и установил давление на 28 для безопасной точки запуска. Я зажег его и БАМ - этому ребенку больше не нужно было приспосабливаться. Это было резко!
Вы можете представить себе все облегчение и гордость, которые я испытал, когда Plasanator начал надрать задницу.

Да, я сказал, что это Kicking Ass Baby. Ой, жена только что сказала мне, что мне нужно остановиться, хи-хи и для всех вас, создателей - ах ах ах ахххххх.

Надеюсь, вам понравилось кататься со мной в моем путешествии.

Берегитесь и будьте в безопасности. Помните, что при работе со сварочным оборудованием есть опасность. Если вы попытаетесь построить этот плазменный резак, вы делаете это на свой страх и риск.

Плазмамэн

Детали с изображениями

Вентилятор не является обязательным для охлаждения мостового выпрямителя на 240 вольт.У меня всего 120 вольт, поэтому я не использовал его.

Список деталей

  • 3 металлических или пластиковых распределительных коробки и крышки для переключателей
  • 2 домашних выключателя
  • 1 диммерный переключатель, номинал 15 А
  • 1 контактор, номинал 40/50 А
  • 1 мостовой выпрямитель, 700 вольт 60 ампер или выше (3 фазы отлично работают)
  • 2 электролитических конденсатора, не менее 350 вольт 2500 мкФ
  • 1 трансформатор 120 В первичный / 12 В вторичный номинал 2 А
  • 1 низковольтный мостовой выпрямитель, 50 вольт 25 ампер
  • 3 универсальных автоматических реле 12 В постоянного тока
  • 1 автомобильная катушка зажигания Ford или Chevy
  • 1 микроволновый конденсатор или любой рабочий конденсатор, минимум 120 В от 1 до 15 мкФ
  • 1 обжимной зажим, как концевой зажим соединительного кабеля для рабочего зажима
  • 1 геркон, 12 вольт, 1 ампер, оберните вокруг него 5 витков жилы калибра 10 и закрепите лентой или стяжками
  • 1 воздушный клапан, 120 вольт
  • 1 регулятор воздушного фильтра (отвес для работы с вашей установкой)
  • 1 плазменная головка с 2 штырьковыми выводами, рассчитанная на ток от 30 до 80 А
  • 1 Охлаждающий вентилятор на 120 вольт, как в компьютере или в микроволновой печи.Отлично подходит для охлаждения большого выпрямителя (опция)
  • 1 Водонагревательный элемент мощностью 5500 Вт, 220 вольт. Используйте 2 параллельно для увеличения ампер или, если вы используете систему на 220 вольт
  • 1 повышающий / понижающий трансформатор, 240/120 3 кВА для лучшей защиты
  • Разные детали
  • стяжки
  • концы клемм разные
  • гайки разные
  • изолента
  • сантехника для воздушной штатной наладки. Ваша установка может отличаться от моей
  • около 10 футов многожильного провода калибра 16/14 - 12 футов полипропиленовой трубки 1/4 ″ для крышки провода наконечника
  • около 12 футов жилы проволоки 10 калибра
  • 1 большая канцелярская скрепка для подключения провода наконечника к наконечнику плазменной головки
  • Пластиковая трубка 3/8 для подсоединения шланга к головке для изоляции от электрода.

Схема катушки Chevy

Этот резак использует 13 ампер для резки стали толщиной 1/4 дюйма. Использует изолирующий трансформатор для вашей безопасности. Требуется прерыватель линии на 20 А.

Схема доски Chevy

Это расположение проводов, как у меня на плате. Я удвоил количество терминалов, но вы можете использовать каждый отдельный терминал, а затем использовать перемычки.

Схема катушки Ford

Этот резак использует 13 ампер для резки стали толщиной 1/4 дюйма и использует изолирующий трансформатор для вашей безопасности. Требуется прерыватель линии на 20 А.

Схема платы Ford

Это расположение проводов, как у меня на плате. Я удвоил количество терминалов, но вы можете использовать каждый отдельный терминал, а затем использовать перемычки.

Вид компонентов, установленных на плате

Доработаны детали платы без регулятора воздуха. Воздушный соленоид, водонагревательный элемент и плазменная головка.

Управление мощностью

Использует понижающий трансформатор 3 кВА, первичную обмотку 120 В и вторичную 240 В Трансформатор понижающий или повышающий на 3 кВА. Может работать от 240 до 120 вольт или от 120 до 240 вольт.

Подключение трансформатора к клеммам платы

Понижающий трансформатор на 3 кВА и главный выключатель питания подключены к клеммам платы.

Секция сильноточного тока

120 вольт ведет к клеммным соединениям контактора с использованием многожильного провода 10 калибра. Подключение катушки контактора перемычкой к одной стороне подключения контактора на 120 В. Клеммные колодки от силовых проводов контактора.

Проводка на стороне высокого тока, контактор для соединения крышек с клеммными колодками и обратный провод для удвоения напряжения.Обратите внимание на положительное / отрицательное соединение конденсатора и мостовое соединение. Переключатель геркона. 5 витков провода калибра 10, затем свяжите катушки вместе и вставьте язычок в середину. Герконовый переключатель 5 раз обернут жгутом калибра 10 и подсоединен к клеммным колодкам. Ведет к терминалу.

Секция низковольтного питания

Выключатель питания и трансформатор на 12 В ведут к клеммным соединениям, силовые подключения трансформатора 12 В к мостовому выпрямителю и клемме 120 В.

Подключение клемм реле по цвету

Релейные клеммы с черным отрицательным проводом.Реле подключение белых плюсовых проводов. желтый провод подключения. реле н.з. красный провод соединения.

RE прокладывает синий провод, основные контактные соединения. Просматривайте только синие провода от реле. Всем остальным еще один шаг.

Провод заземления к головному терминалу

Провод заземления к головному терминалу. Может быть во второй или третьей позиции, как показано стрелками.

Шпилька катушки Chevy

Крепление шпильки катушки Chevy с помощью стяжек, шайб и гаек.

Подключение системы зажигания дуги высокого напряжения

Проводка зажигания дуги высокого напряжения для установки катушки Chevy.Также показана установка реле и клеммной колодки. Подключение провода катушки высокого напряжения Chevy. Белый / черный провод - это провод вашего наконечника.

Вывод питания 120 В к реле для воздушного соленоида и дугового зажигания

Выводы 120 В к реле для подключения воздушного соленоида и зажигания дуги высокого напряжения. Подключения проводов воздушного соленоида. Я использовал шнур лампы и разделил его на концах. Соединения проводов воздушного соленоида

Arc Tip Wire Assembly

Сборка проволоки дугового наконечника. Припой, термоусадочная трубка, канцелярская скрепка и полипропиленовая трубка.Затем просто застегните молнию на голову и шланг.

Шланг плазменной головки в сборе

Сборка и инструменты муфты плазменной головки. Электродная проволока находится в шланге и подсоединяется к муфте. С помощью развальцовки развальцовывайте медные трубки.

Окончательная разводка внешних установленных деталей, таких как головка, элемент водонагревателя, воздушный соленоид, регулятор воздуха и рабочий зажим

Регулятор подачи воздуха и соленоид с элементом такелажа. Другой рисунок оснастки для плазменного резака. 100% готовая доска.Обратите внимание на то, как высоковольтный провод приподнят, чтобы предотвратить дугу на другие провода.

Самодельный терминал

Автор: Джо Эйххольц

Как выбрать ручной плазменный резак и работать с ним [Руководство]

Преимущества плазменной резки

Часто достаточно одного разреза. Производители, подрядчики, обслуживающий персонал, художники и домашние мастера, которые испытывают преимущества ручного станка для плазменной резки с воздухом, редко хотят возвращаться к кислородно-ацетиленовой резке или механическим процессам резки, таким как пилы, отрезные круги, ножницы и ножницы.

Плазменная резка может повысить производительность и снизить стоимость резки. Преимущества плазменной резки:

  • Более быстрая резка
  • Цикл предварительного нагрева не требуется
  • Режет любой металл, проводящий электричество (в отличие от газокислородного топлива, который не режет нержавеющую сталь или алюминий).
  • Предлагает мобильность на рабочих местах
  • Минимизирует зону термического влияния и обеспечивает резку с небольшим пропилом (шириной пропила).
  • Плазменные аппараты
  • также могут выполнять строжку, протыкание, скашивание кромок, вырезание отверстий и обводку форм.


Фактический процесс эксплуатации ручного аппарата воздушно-плазменной резки относительно прост. Фактически, самое сложное - это выбрать машину, которая лучше всего подходит для вашего применения, и правильные аксессуары, прежде чем зажечь дугу.

Что такое плазменная резка?

Плазма выглядит и ведет себя как высокотемпературный газ, но с одним важным отличием: она проводит электричество и режет любой электропроводящий металл.

Плазменная дуга возникает в результате электрического нагрева газа, обычно воздуха, до очень высокой температуры. Это ионизирует его атомы и позволяет им проводить электричество. В плазменной дуговой горелке используется вихревое кольцо, которое раскручивает газ вокруг электрода. Газ нагревается в камере между электродом и наконечником горелки, ионизируя газ и создавая плазму. Это заставляет плазменный газ значительно расширяться в объеме и давлении. Небольшое узкое отверстие наконечника резака сжимает плазму и ускоряет ее по направлению к заготовке на высоких скоростях (20 000 футов в секунду) и температурах (до 30 000 градусов по Фаренгейту).

Плазменная струя высокой интенсивности плавит очень ограниченную область. Сила струи (или дуги) проталкивает заготовку и удаляет расплавленный металл. Эта дуга легко прорезает металлы с плохой теплопроводностью (нержавеющая сталь) или отличной проводимостью (алюминий).

По сравнению с плазменной резкой, пламя, создаваемое кислородной горелкой, не концентрируется и плохо режет нержавеющую сталь и алюминий. Плазменная резка считается стандартным процессом для этих металлов.

Выбор плазменного резака

При покупке аппарата плазменной резки следует учитывать несколько факторов.

Толщина материала

Толщина металла, который вы будете резать регулярно, и максимальная толщина металла важны при выборе правильного плазменного резака. Как и источник сварочного тока, мощность плазменного резака и допустимое напряжение определяют его размер. Плазменный процесс требует относительно высокого напряжения и низкого уровня силы тока, в отличие от сварки.Многие ошибочно судят о плазменной машине исключительно по силе тока. Хотя это важный показатель, помните, что общая выходная мощность (в ваттах) равна силе тока, умноженной на напряжение. Выполните математические вычисления, чтобы получить более точное сравнение продуктов. Производительность плазменной машины определенного размера сильно различается в зависимости от производителя.

Скорость резания

Зная скорость резания для толщины разрезаемого металла, можно рассчитать производительность, обычно в частях в час.Это помогает гарантировать, что режущая часть операции не станет узким местом. Многие производители предоставляют таблицы скорости резания, которые позволяют сравнивать характеристики скорости резания.

Чтобы определить максимальную номинальную толщину резки низкоуглеродистой стали, следуйте линии от точки 15 дюймов в минуту на карте резки. Точка, в которой эта линия пересекает кривую резки, определяет максимальную рекомендуемую производственную толщину резки устройства.Примечание: рейтинг основан на 15 IPM, потому что это минимальная скорость, на которой оператор достигает плавного, устойчивого резания при использовании ручного резака.

Хотя универсального стандарта не существует, Миллер упрощает сравнение, квалифицируя производительность с помощью двух стандартов: номинальной резки и резки.

  • Номинальная резка - это толщина металла, при которой оператор может вручную резать низкоуглеродистую сталь со скоростью 15 дюймов в минуту.Это считается минимальной скоростью, при которой оператор обеспечивает плавный, устойчивый рез и наилучшее возможное качество резки.
Номинальный разрез
  • Разрез Рейтинг означает, что оператор доводит машину до максимальной толщины (1-1 / 4 дюйма для блока на 55 А). Скорость резки будет очень низкой, и резка потребует значительной очистки.К счастью, скорость резки увеличивается по мере того, как материал становится тоньше.
Отрезанный отруб

Как и скорость резания, толщина реза сильно различается в зависимости от модели.

Первичная мощность

Для плазменной резки требуются два основных элемента - воздух и электричество, поэтому следующий вопрос, который следует задать, - какой тип входной мощности доступен. Некоторые 30-амперные плазменные резаки, такие как Spectrum® 375 X-TREME ™, работают от 120 или 240 вольт.Если ваша входная цепь имеет 30-амперный прерыватель, вы даже получаете равную режущую способность при обоих напряжениях (с 20-амперным прерывателем режущая способность снижается на 20 процентов). Miller предлагает основное решение для управления питанием, называемое технологией Auto-Line ™, которая позволяет машине принимать входное напряжение от 190 до 630 вольт, одно- или трехфазное, 50 или 60 герц. И даже если основная мощность резко падает и падает, но остается в диапазоне от 190 до 630 вольт, устройства с технологией Auto-Line обеспечивают стабильную, стабильную дугу и полную мощность резки.Если вы работаете в поле и планируете использовать вспомогательную мощность привода двигателя, настоятельно рекомендуем плазменный резак с технологией Auto-Line. В аналогичных устройствах без Auto-Line возникают неустойчивые дуги резания, частые срабатывания выключателя, выход из строя печатных плат и преждевременный выход из строя трансформатора. Эти проблемы обычно возникают из-за того, что плазменный резак при срабатывании вызывает такую ​​нагрузку на линию, что уровни напряжения падают ниже рабочего диапазона плазменного резака.

Окружающая среда и подача воздуха

В условиях сильной запыленности и металлической стружки (например, от шлифования) машины Miller® с технологией Wind Tunnel Technology ™ и Fan-On-Demand ™ обеспечивают лучшую надежность.Благодаря технологии аэродинамической трубы охлаждающий воздух проходит через машину, не обдувая электронные компоненты, поэтому шлифовальная пыль не может оседать на критически важных компонентах. Fan-On-Demand означает, что охлаждающий вентилятор работает только при необходимости, уменьшая количество мусора, попадающего в устройство. Что касается подачи воздуха, большинство производителей ручных плазменных резаков рекомендуют использовать обычный воздух в качестве режущего газа. В мобильных приложениях подрядчики часто выбирают азот в баллонах, потому что он стоит дешевле, чем воздух в баллонах.Некоторые люди считают, что при резке нержавеющей стали азот вызывает немного меньшее окисление, поскольку он суше, чем сжатый воздух.

Высокочастотные пуски или пуски контактов
Плазменные резаки

используют либо высокочастотный (ВЧ) пуск, либо технологию контактного пуска для зажигания вспомогательной дуги. Если вы планируете использовать плазменный резак рядом с телефонами, компьютерами, станками с ЧПУ или другим электронным оборудованием, имейте в виду, что HF часто мешает электронному управлению. Чтобы избежать потенциальных проблем с ВЧ, все аппараты плазменной резки Miller имеют конструкцию контактного запуска, которая не создает помех.Контактный метод запуска также создает видимую вспомогательную дугу, которая помогает лучше расположить резак.

Кузница лося

Плазменный резак

В физике и химии плазма - это состояние вещества, подобное газу, в котором определенная часть частиц ионизирована. Нагревание газа может ионизировать его молекулы или атомы (уменьшать или увеличивать количество электронов в них), превращая его в плазму, содержащую заряженные частицы: положительные ионы и отрицательные электроны или ионы.

Плазма - самая распространенная фаза материи во Вселенной, как по массе, так и по объему. Все звезды состоят из плазмы, и даже пространство между звездами заполнено плазмой, хотя и очень разреженной. В нашей солнечной системе на планету Юпитер приходится большая часть неплазменного вещества, всего около 0,1% массы и 10-15% объема в пределах орбиты Плутона. Очень маленькие частицы в газовой плазме также будут собирать чистый отрицательный заряд, так что они, в свою очередь, могут действовать как очень тяжелый отрицательный ионный компонент плазмы.

Плазменная резка - это процесс, который используется для резки стали и других металлов разной толщины (или иногда других материалов) с помощью плазменной горелки. При этом инертный газ (в некоторых установках - сжатый воздух) с большой скоростью выдувается из сопла; в то же время электрическая дуга образуется через этот газ от сопла к разрезаемой поверхности, превращая часть этого газа в плазму. Плазма достаточно горячая, чтобы расплавить разрезаемый металл, и движется достаточно быстро, чтобы сдувать расплавленный металл от разреза.


У меня есть плазменный резак Miller Spectrum 701
, поэтому на этой странице я буду использовать
ссылки на него время от времени.
Комплект расходных материалов
Процесс
Отрезок толстой стальной пластины от руки Тип ВЧ-контакта использует высокочастотную искру высокого напряжения для ионизации воздуха через головку горелки и зажигания дуги. Для этого требуется, чтобы резак при запуске находился в контакте с обрабатываемым материалом, поэтому они не подходят для применений, связанных с резкой с ЧПУ.

Тип Pilot Arc использует двухцикловый подход к производству плазмы, избегая необходимости в начальном контакте. Во-первых, используется высоковольтная слаботочная цепь для инициирования очень маленькой искры высокой интенсивности внутри корпуса резака, тем самым создавая небольшой карман плазменного газа. Это называется вспомогательной дугой. У вспомогательной дуги есть обратный электрический путь, встроенный в головку резака. Пилотная дуга будет сохраняться до тех пор, пока не приблизится к заготовке, где зажжет основную дугу плазменной резки.Плазменная дуга очень горячая и находится в диапазоне 25 000 ° C (45 000 ° F). [1]

Плазма - эффективное средство резки как тонких, так и толстых материалов. Ручные резаки обычно могут резать стальную пластину толщиной до 2 дюймов (48 мм), а более мощные резаки с компьютерным управлением могут резать сталь толщиной до 6 дюймов (150 мм). Поскольку плазменные резаки производят очень горячий и очень локализованный «конус» для резки, они чрезвычайно полезны для резки листового металла криволинейной или угловой формы.

Безопасность

Надлежащие средства защиты глаз, такие как сварочные очки и защитные маски, необходимы для предотвращения повреждения глаз, называемого дуговым глазом, а также повреждения от мусора.

Способы пуска

Плазменные резаки

используют несколько способов зажигания дуги. В некоторых устройствах дуга создается при контакте резака с обрабатываемой деталью. В некоторых резаках для зажигания дуги используется цепь высокого напряжения и высокой частоты. Этот метод имеет ряд недостатков, включая риск поражения электрическим током, сложность ремонта, обслуживания искрового разрядника и большое количество радиочастотного излучения. [2] Плазменные резаки, работающие рядом с чувствительной электроникой, такой как оборудование с ЧПУ или компьютеры, запускают вспомогательную дугу другими способами.Сопло и электрод соприкасаются. Сопло - это катод, а электрод - анод. Когда плазменный газ начинает течь, сопло выдувается вперед. Третий, менее распространенный метод - емкостной разряд в первичную цепь через кремниевый выпрямитель.

Инверторные аппараты плазменной резки

Аналоговые устройства плазменной резки, обычно требующие более 2 киловатт, используют тяжелый трансформатор сетевой частоты. Инверторные аппараты плазменной резки выпрямляют питание от сети до постоянного тока, который подается на высокочастотный транзисторный инвертор в диапазоне от 10 кГц до примерно 200 кГц.Более высокие частоты переключения обеспечивают больший КПД трансформатора, что позволяет уменьшить его размер и вес.

Первоначально используемые транзисторы были MOSFET, но теперь все чаще используются IGBT. При использовании параллельно подключенных полевых МОП-транзисторов, если один из транзисторов активируется преждевременно, это может привести к каскадному отказу одной четверти инвертора. Более позднее изобретение, IGBT, не подвержено этому режиму отказа. IGBT обычно можно найти в сильноточных машинах, где невозможно параллельное соединение достаточного количества MOSFET-транзисторов.

Топология режима переключения упоминается как двухтранзисторный автономный прямой преобразователь. Хотя некоторые инверторные устройства плазменной резки более легкие и более мощные, они не могут работать от генератора (это означает, что производитель инверторного блока запрещает это делать; это действительно только для небольших и легких портативных генераторов). Однако более новые модели имеют внутреннюю схему, которая позволяет устройствам без коррекции коэффициента мощности работать с легкими генераторами энергии.

Плазменная строжка

Плазменная строжка - это связанный процесс, обычно выполняемый на том же оборудовании, что и плазменная резка.Вместо резки материала при плазменной строжке используется другая конфигурация резака (сопла резака и газораспределители обычно разные) и большее расстояние от резака до заготовки, чтобы сдувать металл. Плазменную строжку можно использовать в различных областях, включая удаление сварного шва для доработки. Дополнительные искры, возникающие в процессе, требуют, чтобы оператор носил кожаный щит, защищающий его руку и предплечье. Провода горелки также можно защитить кожаными ножнами или прочной изоляцией.

Методы резки с ЧПУ


Плазменная резка на станке с ЧПУ

Плазменная резка с наклонной головкой
Плазменные резаки также использовались в оборудовании с ЧПУ (ЧПУ). Производители создают столы для резки с ЧПУ, некоторые со встроенным резаком. Идея столов с ЧПУ состоит в том, чтобы позволить компьютеру управлять головкой резака, выполняя чистые и острые разрезы. Современное плазменное оборудование с ЧПУ способно выполнять многоосевую резку толстого материала, что позволяет создавать сложные сварные швы на сварочном оборудовании с ЧПУ, что невозможно в противном случае.Для резки более тонких материалов плазменная резка постепенно заменяется лазерной резкой, в основном из-за превосходных возможностей лазерного резака для резки отверстий.

Плазменные резаки с ЧПУ специализируются на производстве систем вентиляции и кондиционирования. Программное обеспечение обработает информацию о воздуховодах и создаст плоские узоры, которые будут вырезаны на столе для резки плазменным резаком. Эта технология значительно повысила производительность в отрасли с момента ее внедрения в начале 1980-х годов.

В последние годы в области машин плазменной резки с ЧПУ произошло еще большее развитие.Традиционно столы для резки станков были горизонтальными, но теперь, благодаря дальнейшим исследованиям и разработкам, доступны вертикальные станки для плазменной резки с ЧПУ. Это усовершенствование обеспечивает машине небольшую занимаемую площадь, повышенную гибкость, оптимальную безопасность и более быструю работу.

За последнее десятилетие производители плазменных резаков разработали новые модели с меньшим соплом и более тонкой плазменной дугой. Это обеспечивает точность, близкую к лазерной, на кромках плазменной резки. Некоторые производители объединили прецизионное ЧПУ с этими резаками, чтобы позволить производителям изготавливать детали, требующие минимальной обработки или не требующие никакой обработки.

Стоимость

Плазменные горелки когда-то были довольно дорогими. По этой причине их обычно можно было найти только в профессиональных сварочных мастерских и в очень хорошо оснащенных частных гаражах и магазинах. Однако современные плазменные горелки дешевеют и теперь доступны для многих любителей. Старые устройства могут быть очень тяжелыми, но все же портативными, в то время как некоторые новые с инверторной технологией весят совсем немного, но при этом равны или превышают возможности старых.


Мама, посмотри, что еще я нашла!


Мудрость моего отца: «Человеку нужно больше, чтобы уйти от битвы, чем остаться и сражаться."

Почему каждому энтузиасту нужен плазменный резак

Реставрация классических автомобилей за эти годы сильно изменилась. Ржавые туши, на которые нельзя было взглянуть ни разу, сейчас восстанавливают. Многие нуждаются в замене более 70 процентов кузовных панелей. В то время как некоторые автомобили подходят для полной замены кузова, другие нет.При средней стоимости замены кузова более 13 000 долларов это вариант не для всех. Иногда вы хотите отремонтировать конкретный автомобиль или глубоко погрузиться в проект и обнаружите, что поврежденного материала гораздо больше, чем вы думали. Здесь останавливаются многие проекты.

Некоторые из нас хотят сделать работу сами, создать поездку своей мечты или спасти автомобиль из-за сентиментальной ценности. Стоимость восстановления автомобиля может быть жестокой дозой реальности: средняя стоимость профессионального восстановления составляет 50 000 долларов и более.

Производители оборудования упростили задачу для домашних мастеров, создав продукты, которые лучше и компактнее, например плазменные и сварочные системы размером с небольшой чемодан. Эти системы проще в установке, они легче и потребляют меньше энергии. Это делает их отличным выбором для домашнего энтузиаста.

Современные системы плазменной резки компактны, просты в использовании и доступны по цене. Hypertherm Powermax30 XP - это система на 30 ампер. Его длина всего 13 дюймов, вес 21 фунт, он может разрезать до 1/2 дюйма любого металла и подключается к розетке 110 мм.

Пошагово

Замена панели может показаться пугающей, но вам не нужна степень в области машиностроения, чтобы удалить ржавые металлические панели и установить новые. Требования? Подходящие инструменты для работы: сварщик, возможно, плазменный резак, зажимы, шлифовальный станок и некоторые специализированные ручные инструменты. Главный залог успешной замены панели? Терпение во время работы и возможность провести небольшое исследование.

Мы здесь, чтобы помочь вам понять этап изготовления реставрации, независимо от того, хотите ли вы выполнить работу самостоятельно или понять процесс, если кто-то делает эту работу за вас.Если вы ищете проектный автомобиль, эта серия статей может помочь вам узнать, что ждет вас в запасе, если вашему проекту потребуются металлоконструкции, и найти проектный автомобиль, который лучше всего соответствует вашим навыкам и бюджету.

Эти разрезы были выполнены с использованием системы плазменной резки. Обратите внимание на четкие и чистые края. Современная плазменная резка является точной и при правильном выполнении требует минимального шлифования или обрезки.

Не плазменный резак твоего дедушки!

Плазменные системы за эти годы значительно улучшились.Современные устройства плазменной резки не только меньше, легче и намного мощнее. Они намного лучше справляются с резкой и более энергоэффективны.

Плазма против горелок

Хотя кислородно-ацетиленовое топливо все еще используется для нагрева металла с целью ковки или удаления застрявших деталей, плазменные системы быстро стали отраслевым стандартом для большинства видов резки. Плазма быстрее, чище, безопаснее и доступнее. Стоимость плазменной системы сопоставима или меньше стоимости сварочного аппарата MIG. Края плазменной резки чище и требуют меньшего шлифования.Предварительного подогрева нет, просто включите машину и разрежьте. Кроме того, зона термического воздействия очень мала, что позволяет минимизировать искажения, если таковые имеются.

Знакомство с вашей системой плазменной резки

Дуга плазменной резки создается, когда сжатый воздух пропускается через небольшое сопло внутри резака. Источник питания производит электрическую дугу, которая подается в поток воздуха под высоким давлением. Это создает «плазменную струю», которая может достигать температуры до 40 000 градусов.Плазменная дуга быстро прорежет металл и сдует расплавленный материал.

Общие вопросы о плазменных резаках

Какой размер нужен воздушный компрессор?

Общее правило при покупке воздушного компрессора - всегда получать больше кубических футов в минуту, чем, по вашему мнению, необходимо. Производители рекомендуют приобретать компрессор, который в 1,5 раза превышает производительность вашего устройства плазменной резки. Компрессор на 30 галлонов мощностью 5 кубических футов в минуту будет работать с большинством портативных плазменных систем.

При покупке плазменной системы помните о производительности компрессора в кубических футах в минуту. Если вы делаете небольшие разрезы, компрессор меньшего размера должен не отставать. Большинство разрезов, которые вы сделаете, будут маленькими или средними.

Убедитесь, что в вашу плазменную систему поступает чистый воздух. Влага в сжатом воздухе может изменить химический состав воздуха, а также повредить расходные детали вашей плазменной системы. На этой фотографии показаны два способа убедиться, что ваш воздух сухой и чистый.Powermax45 XP (на рисунке) имеет встроенный водоотделитель. Если ваша система этого не делает, обязательно установите водоотделитель рядом с машиной.

Как держать фонарь?

В большинстве плазменных систем размещайте резак прямо напротив металлической поверхности под прямым углом / 90 градусов. Затем нажмите на спусковой крючок и перетащите резак по рабочей поверхности. Использовать плазменную систему легко, но методы ее использования могут быть разными. У большинства производителей плазменных систем на своих веб-сайтах есть обучающие страницы с видеороликами и инструкциями по использованию оборудования.

Во время отрезания передней панели Camaro 1969 года выпуска резак прижимается к поверхности под углом 90 градусов. Использование направляющей для резки помогает поддерживать чистоту и остроту линии реза. Еще на мне тонированные защитные очки, предназначенные для плазменной резки.

Должен ли я носить защитные очки?

Ношение правильно окрашенных защитных линз не только защитит ваши глаза, но и поможет вам увидеть дугу во время резки. Некоторые люди используют тонированные стекла или экраны, сделанные специально для плазменной резки.Другие используют настройку плазменной резки на своих цифровых сварочных шлемах. Не делайте ошибки, пытаясь просто закрыть глаза или отвернуть голову, чтобы быстро порезать или проколоть. Вы можете не только сверкать глазами, но и ошибиться в работе, если не будете внимательно следить за тем, как вы режете.

Какой толщины может резать система плазменной резки?

Большинство портативных систем для использования в автомобилестроении могут резать металл до 5/8 дюйма. Этого достаточно для любых задач в вашем магазине.

Мифы об использовании плазменных систем

Миф 1: Плазма предназначена только для резки

Плазменные системы - универсальные инструменты.Они режут, протыкают и снимают фаску с металлов всех типов, форм и размеров. Но знаете ли вы, что плазма также может выколоть и даже удалить точечные сварные швы? Системы с настройкой строжки немного дороже, но она делает то, что не могут сделать многие инструменты, - точно вырезать определенные участки металла. Режим строжки превращает подобную лазеру плазменную дугу в более толстую и мягкую дугу. Во время использования резак держится под более плоским углом, и он «смывает» металл. Нужно снять сварной шов или головку болта на раме? Дуга вырезает столько же или меньше сварного шва или металла, не прожигая.

Для удаления точечной сварки используйте технику угловой растушевки. Обрежьте точечный шов на верхнем слое металла, не повредив нижний слой. Это проще и быстрее, чем традиционные методы удаления сварных швов. Просто установите систему на самые низкие значения силы тока и давления воздуха и воспользуйтесь триггерной техникой, чтобы запустить и остановить дугу. Установите горелку под углом к ​​месту точечной сварки. Нагрейте металл, пока он не начнет «отрываться» от поверхности. Затем остановите дугу и дайте металлу остыть.Затем повторяйте, пока не останется кружок снятого материала вокруг точечной сварки. Срабатывание позволяет металлу верхнего слоя достаточно остыть, так что нижний слой не затронут.

Обратите внимание на блестящую бороздку в верхней половине фото. Он был высечен на поверхности с помощью резьбы. В нижней половине показаны точечные сварные швы на полу багажника Camaro. Обратите внимание на то, что металлическая рейка рамы под половицей багажника не повреждается заделкой.

Миф 2: Плазменная резка позволяет резать только нержавеющую сталь

Плазменные системы могут резать любой металл с электронной проводимостью.Возможность плазменной резки нержавеющей стали и алюминия является одним из ее основных преимуществ перед кислородно-ацетиленовой резкой, которая неэффективна для этих материалов. Плазма более эффективна при резке окрашенной, грязной или даже ржавой стали, что делает ее незаменимым инструментом для всех, кто работает с автомобилями.

Миф 3: Установка плазменной резки предназначена для больших магазинов или производственных предприятий.

Если вы энтузиаст домашнего магазина, как вы режете металл? Вы используете отрезной круг, пневматические ножницы или высечные ножницы? Некоторые ситуации лучше подходят для этих методов, но для быстрой и универсальной резки металла вы не сможете превзойти плазменный резак.Купив плазменную систему, вы обнаружите, что используете ее все чаще и чаще.

Вот я режу от руки. Посмотрите, какой чистый край. Равномерное перемещение резака с равномерной скоростью, которая лучше всего соответствует толщине материала, поможет получить чистую кромку, которая требует минимальной шлифовки после резки.

Получение максимальной отдачи от системы плазменной резки

Помимо направляющих для резки, многие производители предлагают аксессуары, расширяющие возможности резки. Проверьте, есть ли в вашей системе специальные насадки и насадки.Компании предлагают расходные материалы, предназначенные для конкретных задач, таких как строжка, высокоточная резка, резка с ограниченным доступом и резка заподлицо.

Я использую удлиненные расходные детали Hypertherm HyAccess с очень узким наконечником резака. Расходные детали увеличенного диаметра в основном используются для резки в ограниченном пространстве. Знайте аксессуары, доступные для вашей плазменной системы, чтобы максимально использовать ее.

Изготовление деталей

Если вы можете сделать шаблон для нужной детали, вы можете сделать и эту деталь! Одним из преимуществ плазменной резки является возможность резки металла большей толщины, чем листовой металл.Создавайте структурные компоненты и каркасы. Нужно сделать распорки или скобки? Нарисуйте нужные детали на картоне или картоне для плакатов, затем перенесите форму на металл нужной толщины. Вырежьте детали, зачистите все неровности и сварите детали. Скорость плазменной резки упрощает задачу.

Молли Гурски из Driven Restorations создает патч-панель для проекта. Молли использует плазму для многих производственных задач в своем магазине.

Подберите правильную систему для своих нужд

Выберите лучшую систему для ваших нужд.Часто люди принимают решения об оборудовании, прежде всего, исходя из цены. Любая система плазменной резки подойдет для резки, но качество резки - это разница между машиной, которая используется постоянно, и машиной, которая просто занимает место в цехе. Машина, которая делает рваные резы, может не принести много пользы.

Плазменные установки

позволяют быстро изготавливать любые детали любой необходимой формы. Здесь мы используем банку из-под кофе, чтобы вырезать круг из 1/4-дюймовой тарелки.

Доступность

Постройте или купите тележку для своей плазменной системы, чтобы она всегда была под рукой.Обеспечение легкого доступа к плазменной системе поможет вам получить от нее максимальную пользу. Храните все связанные с плазмой предметы в одном месте, чтобы вы могли быстро их найти. Это упростит захват перчаток, очков и любых расходных материалов, которые могут вам понадобиться.

Расходные материалы

Иногда система не работает должным образом из-за чего-то очень простого. Электроды и сопла изнашиваются по мере использования, поэтому имейте под рукой запасные части. Если система не работает должным образом, проверьте резак и посмотрите, не нужно ли что-то заменить.Электроды и насадки недорогие.

Место для резки

Наличие производственного стола может иметь большое значение, если вы хотите использовать плазменную систему для создания заплат или ремонта вещей. Наличие прокатного металлического стола с прикрепленными к нему тисками дает вам лучшее место, чтобы максимально эффективно использовать плазменный резак и сварочный аппарат. Сделайте такой стол самостоятельно, найдите использованный стол в Интернете или купите комплект.

Это стол для изготовления, который мы купили на распродаже за 65 долларов. Он даже пришел с тисками.Если вы ищете металлический стол, посмотрите местные объявления в Интернете. Распродажа на фермах - отличное место, где можно найти все виды торгового оборудования.

Если вы хотите приобрести систему плазменной резки, изучите ее, а не покупайте импульсивно. Просмотрите отзывы и найдите систему, которая соответствует вашим потребностям. Хорошая система прослужит всю жизнь и избавит вас от многих часов разочарований. Если вы найдете систему хорошего качества, которая вам нравится, но цена слишком высока, найдите бывшую в употреблении систему с несколькими часами работы.

Автомобильные проекты должны доставлять удовольствие!

В конце концов, все сводится к одному: степени удовольствия от работы над вашим проектом. Часто мы слишком сильно сосредотачиваемся на результате, когда должны получать удовольствие от путешествия. Наличие хорошего оборудования, позволяющего эффективно выполнять работу, облегчает ее выполнение. В следующий раз мы внимательно рассмотрим сварочные системы. Мы расскажем о различных видах сварки и изучим сварочные системы, которые просты в использовании и помогут новичкам получить профессиональные результаты.

.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *