Работа плазморезом – Принцип работы плазмореза | Строительный портал

Содержание

Принцип работы плазмореза | Строительный портал

Плазменная резка широко используется в различных отраслях промышленности: машиностроении, судостроении, изготовлении рекламы, коммунальной сфере, изготовлении металлоконструкций и в других отраслях. К тому же, в частной мастерской плазморез тоже может пригодиться. Ведь с помощью него можно быстро и качественно разрезать любой токопроводящий материал, а также некоторые нетокопроводящие материалы – пластик, камень и дерево. Разрезать трубы, листовой металл, выполнить фигурный рез или изготовить деталь можно просто, быстро и удобно с помощью технологии плазменной резки. Рез выполняется высокотемпературной плазменной дугой, для создания которой нужен лишь источник тока, резак и воздух. Чтобы работа с плазморезом давалась легко, а рез получался красивым и ровным, не мешает узнать принцип работы плазмореза, который даст базовое понятие, как можно управлять процессом резки.

  1. Устройство плазмореза
  2. Принцип работы плазмореза
  3. Параметры плазмореза
  4. Плазморез своими руками
  5. ЧПУ плазморез своими руками

 

Устройство плазмореза

Аппарат под названием «плазморез» состоит из нескольких элементов: источника питания, плазменного резака/плазмотрона, воздушного компрессора и кабель-шлангового пакета.

Источник питания для плазмореза подает на плазмотрон определенную силу тока. Может представлять собой трансформатор или инвертор.

Трансформаторы более увесисты, потребляют больше энергии, но зато менее чувствительны к перепадам напряжения, и с помощью них можно разрезать заготовки большей толщины.

Инверторы легче, дешевле, экономнее в плане энергопотребления, но при этом позволяют разрезать заготовки меньшей толщины. Поэтому их используют на маленьких производствах и в частных мастерских. Также КПД инверторных плазморезов на 30 % больше, чем у трансформаторных, у них стабильнее горит дуга. Пригождаются они и для работы в труднодоступных местах.

Плазмотрон или как его еще называют «плазменный резак» является главным элементом плазмореза. В некоторых источниках можно встретить упоминание плазмотрона в таком контексте, что можно подумать будто «плазмотрон» и «плазморез» идентичные понятия. На самом деле это не так: плазмотрон – это непосредственно резак, с помощью которого разрезается заготовка.

Основными элементами плазменного резака/плазмотрона являются сопло, электрод, охладитель/изолятор между ними и канал для подачи сжатого воздуха.

Схема плазмореза наглядно демонстрирует расположение всех элементов плазмореза.

Внутри корпуса плазмотрона находится электрод, который служит для возбуждения электрической дуги. Он может быть изготовлен из гафния, циркония, бериллия или тория. Эти металлы приемлемы для воздушно-плазменной резки потому, что в процессе работы на их поверхности образуются тугоплавкие оксиды, препятствующие разрушению электрода. Тем не менее, используют не все эти металлы, потому что оксиды некоторых из них могут нанести вред здоровью оператора. Например, оксид тория – токсичен, а оксид бериллия – радиоактивен. Поэтому самым распространенным металлом для изготовления электродов плазмотрона является гафний. Реже – другие металлы.

Сопло плазмотрона

обжимает и формирует плазменную струю, которая вырывается из выходного канала и разрезает заготовку. От размера сопла зависят возможности и характеристики плазмореза, а также технология работы с ним. Зависимость такая: от диаметра сопла зависит, какой объем воздуха может через него пройти за единицу времени, а от объема воздуха зависят ширина реза, скорость охлаждения и скорость работы плазмотрона. Чаще всего сопло плазмотрона имеет диаметр 3 мм. Длина сопла тоже важный параметр: чем длиннее сопло, тем аккуратнее и качественнее рез. Но с этим надо быть поаккуратнее. Слишком длинное сопло быстрее разрушается.

Компрессор для плазмореза необходим для подачи воздуха. Технология плазменной резки подразумевает использование газов: плазмообразующих и защитных. В аппаратах плазменной резки, рассчитанных на силу тока до 200 А, используется только сжатый воздух, и для создания плазмы, и для охлаждения. Такого аппарата достаточно для разрезания заготовок 50 мм толщиной. Промышленный станок плазменной резки использует другие газы – гелий, аргон, кислород, водород, азот, а также их смеси.

Кабель-шланговый пакет соединяет источник питания, компрессор и плазмотрон. По электрическому кабелю подается ток от трансформатора или инвертора для возбуждения электрической дуги, а по шлангу идет сжатый воздух, который необходим для образования плазмы внутри плазмотрона. Более детально, что именно происходит в плазмотроне, расскажем ниже.

 


Принцип работы плазмореза

 

Как только нажимается кнопка розжига, источник питания (трансформатор или инвертор) начинает подавать на плазмотрон токи высокой частоты. В результате внутри плазмотрона возникает дежурная электрическая дуга, температура которой 6000 – 8000 °С. Дежурная дуга зажигается между электродом и наконечником сопла  по той причине, что образование дуги между электродом и обрабатываемой заготовкой сразу – затруднительно. Столб дежурной дуги заполняет весь канал.

После возникновения дежурной дуги в камеру начинает поступать сжатый воздух. Он вырывается из патрубка, проходит через электрическую дугу,  вследствие чего нагревается и увеличивается в объеме в 50 – 100 раз. Помимо этого воздух ионизируется и перестает быть диэлектриком, приобретая токопроводящие свойства.

Суженное к низу сопло плазмотрона обжимает воздух, формирует из него поток, который со скоростью 2 – 3 м/с вырывается из сопла. Температура воздуха в этот момент может достигать 25000 – 30000 °С. Именно этот высокотемпературный ионизированный воздух и является в данном случае

плазмой. Ее электропроводимость примерно равна электропроводимости металла, который обрабатывается.

В тот момент, когда плазма вырывается из сопла и соприкасается с поверхностью обрабатываемого металла, зажигается режущая дуга, а дежурная дуга гаснет. Режущая/рабочая дуга разогревает обрабатываемую заготовку в месте реза – локально. Металл плавится, появляется рез. На поверхности разрезаемого металла появляются частички расплавленного только что металла, которые сдуваются с нее потоком воздуха, вырывающегося из сопла. Это самая простая технология плазменной резки металла.

Катодное пятно плазменной дуги должно располагаться строго по центру электрода/катода. Чтобы это обеспечить, используется так называемая вихревая или тангенциальная подача сжатого воздуха. Если вихревая подача нарушена, то катодное пятно смещается относительно центра электрода вместе с плазменной дугой. Это может привести к неприятным последствиям: плазменная дуга будет гореть нестабильно, может образовываться две дуги одновременно, а в худшем случае – плазмотрон может выйти из строя.

Если увеличить расход воздуха, то скорость плазменного потока увеличится, также увеличится и скорость резки. Если же увеличить диаметр сопла, то скорость уменьшится и увеличится ширина реза. Скорость плазменного потока примерно равна 800 м/с при токе 250 А.

Скорость реза – тоже важный параметр. Чем она больше, тем тоньше рез. Если скорость маленькая, то ширина реза увеличивается. Если увеличивается сила тока, происходит то же самое – ширина реза увеличивается. Все эти тонкости относятся уже непосредственно к технологии работы с плазморезом.

 

Параметры плазмореза

 

Все аппараты плазменной резки можно разделить на две категории: ручные плазморезы и аппараты машинной резки.

Ручные плазморезы используются в быту, на маленьких производствах и в частных мастерских для изготовления и обработки деталей. Основная их особенность в том, что плазмотрон держит в руках оператор, он ведет резак по линии будущего реза, держа его на весу. В итоге рез получается хоть и ровным, но не идеальным. Да и производительность такой технологии маленькая. Чтобы рез получился более ровным, без наплывов и окалины, для ведения плазмотрона используется специальный упор, который одевается на сопло. Упор прижимается к поверхности обрабатываемой заготовки и остается только вести резак, не переживая за то, соблюдается ли необходимое расстояние между заготовкой и соплом.

На ручной плазморез цена зависит от его характеристик: максимальной силы тока, толщины обрабатываемой заготовки и универсальности. Например, существуют модели, которые можно использовать не только для резки металлов, но и для сварки. Их можно отличить по маркировке:

  • CUT – разрезание;
  • TIG – аргонодуговая сварка;
  • MMA – дуговая сварка штучным электродом.

Например, плазморез FoxWeld Plasma 43 Multi совмещает все перечисленные функции. Его стоимость 530 – 550 у.е. Характеристики, касающиеся плазменной резки: сила тока – 60 А, толщина заготовки – до 11 мм.

Кстати, сила тока и толщина заготовки – основные параметры, по которым подбирается плазморез. И они взаимосвязаны.

Чем больше сила тока, тем сильнее плазменная дуга, которая быстрее расплавляет металл. Выбирая плазморез для конкретных нужд, необходимо точно знать, какой металл придется обрабатывать и какой толщины. В приведенной ниже таблице указано, какая сила тока нужна для разрезания 1 мм металла. Обратите внимание, что для обработки цветных металлов требуется большая сила тока. Учтите это, когда будете смотреть на характеристики плазмореза в магазине, на аппарате указана толщина заготовки из черного металла. Если вы планируете резать медь или другой цветной металл, лучше рассчитайте необходимую силу тока самостоятельно.

Например, если требуется разрезать медь толщиной 2 мм, то необходимо 6 А умножить на  2 мм, получим плазморез с силой тока 12 А. Если требуется разрезать сталь толщиной 2 мм, то умножаем 4 А на 2 мм, получаем силу тока 8 А. Только берите аппарат плазменной резки с запасом, так как указанные характеристики являются максимальными, а не номинальными. На них можно работать только непродолжительное время.

Станок с ЧПУ плазменной резки используется на производственных предприятиях для изготовления деталей или обработки заготовок. ЧПУ означает числовое программное управление. Станок работает по заданной программе с минимальным участием оператора, что максимально исключает человеческий фактор на производстве и увеличивает производительность в разы. Качество реза машинным аппаратом идеально, не требуется дополнительная обработка кромок. А самое главное – фигурные резы и исключительная точность. Достаточно ввести в программу схему реза и аппарат может выполнить любую замысловатую фигуру с идеальной точностью. На станок плазменной резки цена значительно выше, чем на ручной плазморез. Во-первых, используется большой трансформатор. Во-вторых, специальный стол, портал и направляющие. В зависимости от сложности и размеров аппарата цена может быть от 3000 у.е. до 20000 у.е.

Аппараты машинной плазменной резки используют для охлаждения воду, поэтому могут работать всю смену без перерыва. Так называемый ПВ (продолжительность включения) равен 100 %. Хотя у ручных аппаратов он может быть и 40 %, что означает следующее: 4 минуты плазморез работает, а 6 минут ему необходимо для того, чтобы остыть.

 


Плазморез своими руками

 

Наиболее разумно будет приобрести плазморез готовый, заводского исполнения. В таких аппаратах все учтено, отрегулировано и работает максимально идеально. Но некоторые умельцы «Кулибины» умудряются смастерить плазморез своими руками. Результаты получаются не очень удовлетворительными, так как качество реза хромает. В качестве примера приведем урезанный вариант, как можно сделать плазморез самостоятельно. Сразу оговоримся, что схема далека от идеала и лишь дает общее понятие процесса.

Итак, трансформатор для плазмореза должен быть с падающей ВАХ.

Пример на фото: первичная обмотка – снизу, вторичная – сверху. Напряжение – 260 В. Сечение обмотки – 45 мм2, каждая шина 6 мм2. Если установить силу тока на 40 А напряжение падает до 100 В. У дросселя также сечение 40 мм2, наматывался той же шиной, всего около 250 витков.

Для работы нужен воздушный компрессор, естественно, заводского исполнения. В данном случае использовался агрегат производительностью 350 л/мин.

Самодельный плазморез – схема работы.

Плазмотрон лучше приобрести заводской, он обойдется примерно в 150 – 200 у.е. В данном примере плазмотрон изготавливался самостоятельно: медное сопло (5 у.е.) и гафниевый электрод (3 у.е.), остальное «кустарщина». За счет чего расходники быстро вышли из строя.

Схема работает так: на резаке находится кнопка пуск, при ее нажатии реле (р1) подает на блок управления напряжение, реле (р2) подает напряжение на трансформатор,  затем пускает воздух для продувки плазмотрона. Воздух осушает камеру плазмотрона от возможного конденсата и выдувает все лишнее, на это у него есть 2 – 3 секунды. Именно с такой задержкой срабатывает реле (р3), которое подает питание на электрод для поджига дуги. Затем включается осциллятор, который ионизирует пространство между электродом и соплом, как результат загорается дежурная дуга. Далее плазмотрон подносится к изделию и загорается режущая/рабочая дуга между электродом и заготовкой. Реле геркона отключает сопло и поджиг. Согласно данной схеме, если режущая дуга внезапно погаснет, например, если сопло попало в отверстие в металле, то реле геркона снова подключит поджиг и спустя несколько секунд (2 – 3) загорится дежурная дуга, а затем режущая. Все это при условии, что кнопка «пуск» не отпускается. Реле (р4) пускает воздух в сопло с задержкой, после того, как отпустили кнопку «пуск» и режущая дуга погасла. Все эти предосторожности необходимы для того, чтобы продлить ресурс сопла и электрода.

Самостоятельное изготовление плазмореза в «домашних» условиях дает возможность изрядно сэкономить, но о качестве реза говорить не приходится. Хотя если за работу возьмется инженер, то результат может быть даже лучше заводского исполнения.

 

ЧПУ плазморез своими руками

 

Станок плазменной резки с ЧПУ может позволить себе не каждое предприятие, ведь его стоимость может достигать 15000 – 20000 у.е. Довольно часто такие организации заказывают выполнение работ плазменной резки на специальных предприятиях, но это тоже обходится недешево, особенно если объемы работ большие. Но ведь так хочется свой новый станок плазменной резки, а средств не хватает.

Помимо известных профильных заводов есть предприятия, которые занимаются производством станков плазменной резки, закупая лишь профильные детали и узлы, а все остальное изготавливают самостоятельно. В качестве примера мы расскажем, как делают станки плазменной резки с ЧПУ инженеры в производственном цеху.

Составляющие станка плазменной резки своими руками:

  • Стол 1270х2540 мм;
  • Ременная передача;
  • Шаговые детали;
  • Линейные направляющие HIWIN;
  • Система, управляющая высотой факела THC;
  • Блок управления;
  • Стойка-терминал, в котором находится блок управления ЧПУ, стоит отдельно.

Характеристики станка:

  • Скорость перемещения по столу 15 м/мин;
  • Точность установки позиции плазмотрона 0,125 мм;
  • Если использовать аппарат Powermax 65, то скорость реза будет 40 м/мин для 6 мм заготовки или 5 м/мин для заготовки толщиной 19 мм.

На подобный станок плазменной резки металла цена будет около 13000 у.е., не включая источник плазмы, который придется приобрести отдельно – 900 у.е.

Для изготовления такого станка комплектующие заказываются отдельно, а затем все собирается самостоятельно по такой схеме:

  • Готовится основание для сварки стола, оно должно быть строго горизонтальным, это очень важно, лучше проверить уровнем.
  • Сваривается рама станка в виде стола. Можно использовать трубы квадратного сечения. Вертикальные «ноги» необходимо усилить укосинами.

  • Рама покрывается грунтовкой и краской, чтобы защитить от коррозии.

  • Изготавливаются опоры для станка. Материал опор – дюраль, болты 14 мм, гайки лучше приварить к болтам.

  • Сваривается водяной стол.

  • Устанавливаются крепления для реек и ставятся рейки. Для реек используется металл в виде полосы 40 мм.
  • Устанавливаются линейные направляющие.
  • Корпус стола зашивается листовым железом и окрашивается.
  • Устанавливается портал на направляющие.

  • На портал устанавливается двигатель и концевые индуктивные датчики.
  • Устанавливаются рельсовые направляющие, зубчастая рейка и двигатель оси Y.

  • Устанавливаются направляющие и двигатель на оси Z.
  • Устанавливается датчик поверхности металла.

  • Устанавливается кран для слива воды из стола, ограничители для портала, чтобы не съехал со стола.
  • Устанавливаются кабель-каналы Y,Z и X.

  • Все провода прячутся в гофру.
  • Устанавливается механизированная горелка.

  • Далее изготавливается терминал с ЧПУ. Сначала сваривается корпус.
  • В корпус терминала с ЧПУ устанавливается монитор, клавиатура, модуль ТНС и кнопки к нему.

Все, станок плазменной резки с ЧПУ готов.

Несмотря на то, что плазморез имеет достаточно простое устройство, все же не стоит браться за его изготовление без серьезных познаний в сварочном деле и большого опыта. Новичку проще заплатить за готовое изделие. А вот инженеры, желающие воплотить свои знания и умения в домашних условиях, что называется «на коленке», могут попробовать создать плазморез своими руками от начала и до конца.

strport.ru

как выбрать и 10 лучших моделей, рейтинг 2019

Не все металлы можно резать газо-кислородным пламенем. Если Вам необходимо работать с нержавейкой, медью или алюминием, то понадобится плазморез. Даже при крое черных металлов этот аппарат оставляет меньше капель шлака, а сам рез гораздо тоньше, что сокращает последующую обработку и экономит материалы. Подробное описание устройства оборудования и рейтинг лучших моделей помогут вам разобраться, как выбрать плазморез для разных сфер применения.

Плазморез - выбор, использование, применение

Подборка товаров осуществлена на основе отзывов, мнений и оценок пользователей, размещенных на различных ресурсах в сети интернет. Вся информация взята из открытых источников. Мы не сотрудничаем с производителями и торговыми марками и не призываем к покупке тех или иных изделий. Статья носит информационный характер.

Устройство и принцип работы плазмореза

Оборудование для плазменной резки состоит из:

  • источника питания;
  • горелки;
  • кабеля массы;
  • компрессора или баллона со жатым воздухом.

Источником питания выступает инвертор, выдающий постоянный ток, который до этого был преобразован несколько раз с повышением частоты. Для подключения необходимо 220 или 380 V, в зависимости от характеристик прибора. На выходе аппарат выдает напряжение до 400 V и силу тока от 25 до 125 А. Горелка в таком оборудовании называется плазмотроном. На ней есть сопло и кнопка для запуска питания. Плазмотрон бывает ручной или автоматического типа на кронштейне с рельсами.

Составные элементы плазмореза
Составные элементы плазмореза.

Устройство плазмотрона
Устройство плазмотрона.

Принцип работы плазмореза заключается в возбуждении электрической дуги, в которую подается сжатый воздух. От нагрева он переходит в плазму, которой осуществляется резка всех видов металлов и даже керамики. Температура плазмы составляет около 20000 градусов, что превосходит показатель кислородной резки в 6 раз.

Еще плазма обладает высокой скоростью иссечения 1500 м/с, которой нет у газо-кислородного пламени, режущего за счет давления в 10 атм из баллона. Такие характеристики дуги обеспечивают чистый рез, узкую кромку и минимум шлака на обратной стороне детали.

Для резки плазмотроном в оборудовании осуществляются следующие процессы:

1. Источник тока подает напряжение на катод и анод, расположенные в сопле плазмотрона. Между ними возникает электрическая дуга. Одновременно от компрессора поступает сжатый воздух, пропущенный через фильтр-осушитель. Воздух, проходя через дугу, ионизируется и превращается в плазму. Эта дуга называется дежурной и горит только на плазмотроне.

Работа плазменной горелки
Работа плазменной горелки.

2. Затем сварщик подносит горелку к заготовке. Благодаря кабелю массы, несущему положительный заряд и подключенному к изделию, дуга замыкается на материале. Дежурная дуга становится режущей. Сварщик управляет горелкой и ведет резку по намеченному контуру. Длину плазмы и ширину можно регулировать силой тока и диаметрами устанавливаемых сопел.

3. Когда резка выполнена, сварщик убирает горелку от изделия и снова горит дежурная дуга. Отпуская кнопку, она гасится и еще какое-то время подается воздух для охлаждения сопла.

Принцип действия плазмореза
Схема работы плазмореза.

Сфера применения, плюсы и минусы плазменной резки

Оборудование для плазменной резки металлов используется на заводах и в частных мастерских. С его помощью ведется крой листового железа с толщиной от 1 до 100 мм (зависит от мощности аппарата). Плазмой можно вырезать сложные узоры, прожигать отверстия, срезать кромку. Последующие заготовки используются для приваривания к другим конструкциям или подвергаются токарной обработке, штамповке. В отличие от кислородного пламени, плазма режет все виды металлов и керамику, поэтому ее функционал и зона применения шире.

Чтобы определиться, нужен ли Вам плазморез, рассмотрите преимущества и недостатки такого оборудования.

К главным плюсам этого метода кроя относятся:

Высокая скорость реза

Благодаря температуре 20000 градусов плазморезом можно кроить заготовки гораздо быстрее, чем другими методами. Например, лист с сечением 25 мм получится резать на скорости 1000 мм/мин.

Быстрый сквозной прожиг

Если требуется начать резку не с края листа, а в центре, то плазма прожжет толщину 15 мм за 2 с, а газопламенному резаку потребуется на это около 30 с.

Минимальный нагрев соседних участков

Плазма точечно воздействует на металл, не нагревая поверхность вокруг. Это снижает количество деформаций и позволяет держаться за крупные заготовки руками в перчатках, поворачивая их по необходимости.

разрез металла плазморезом

Высокое качество реза

После плазмы почти не остается потекших капель шлака на обратной стороне заготовки. Кромки содержат минимум рельефности, поэтому не нуждаются в обработке — сразу можно производить последующую сварку конструкций. Если требуется порезать тонкие листы 1-2 мм, то их можно сгруппировать друг на друге и выполнить все за один раз — заготовки не прилипнут между собой на краях.

Пример металла разрезанного плазморезом
Пример металла разрезанного плазморезом.

Безопасность

В этом оборудовании не используются горючие газы. Применение сжатого воздуха или инертных газов делает процесс более безопасным — взрыва точно не будет, как в случае обратного удара пламени в кислородном резаке.

Простота использования

В отличие от газопламенной резки, здесь не нужно настраивать подачу по-отдельности горючего газа и кислорода, а затем регулировать еще и струю режущего кислорода. Все включается одной кнопкой и доступно для быстрого освоения даже новичку.

Возможность автоматизации

Плазморез легко доукомплектовать кронштейном (портальный или консольный тип), чтобы он автоматически передвигался над изделием. Управление ведется с ЧПУ. В нем оператор задает конфигурацию и скорость кроя, одновременно один человек может следить за процессами на пяти установках.

Минимум подготовки перед процессом

Плазма способна кроить любой металл без предварительной очистки от грязи или ржавчины. При работе нет разбрызгивания металла и воздушных хлопков.

Но у этого метода резки есть и недостатки, которые нужно знать, чтобы грамотно выбрать плазморез и не разочароваться.

Вот самые основные минусы аппаратов и самого метода:

  • Лучшее качество реза достигается за счет удержания горелки под углом 90 градусов к поверхности. Резать фаску под косым углом могут только дорогие модели.
  • Этим оборудованием сложно нагреть металл, чтобы выполнить гиб или ковку.
  • Максимальная толщина реза составляет 100 мм, тогда как газопламенной резкой можно прорезать 200-300 мм.
  • Само оборудование стоит дороже. Понадобиться еще компрессор. Цена аргона выше, чем пропана или кислорода.
  • Аппараты зависят от электрической сети. Для работы в полевых условиях необходим бензогенератор. Его мощность должна быть достаточно высокой, чтобы покрыть потребности плазмореза и компрессора.

Смотрите на что способен плазморез:

Виды плазморезов

Понимая принцип работы плазмореза и его устройство, рассмотрим разновидности оборудования. Это поможет определиться с деталями выбора под конкретные задачи на производстве.

Плазморезы по типу резки

Плазморезы бывают ручными и автоматическими. Это важно учесть при выборе, чтобы оборудование подходило под предстоящие процессы.

Плазморезы для ручной резки

Применяются для работы с небольшими сечениями 1-10 мм. Это актуально для гаража и небольшой мастерской, где изготавливаются двери, ворота, калитки, мангалы. Им удобно прорезать скважины, вырезы под замки и петли, кроить заготовки под полотна и гнутые короба. Оборудование подороже способно прорезать 10-30 мм.

Это расширяет сферу использования и подходит для вырезания заготовок под последующую механическую обработку на производстве (изготовление фланцев, валов, порезка труб и т. д.). Такие установки мобильны и удобны.

Плазморез для ручно резки
Плазморез для ручной резки.

Плазморез для автоматической резки

Используются с режущими головками, перемещаемыми на кронштейнах портального или консольного типа. Управляются с ЧПУ. Могут одновременно вести резку сразу 2-4 головками. Подходят для кроя деталей, габаритами от 1х1 до 3х30 м. Нуждаются в достаточном месте и сложны при транспортировке.

Плазморез для автоматической резки
Станок для плазменной резки.

Плазморезы по типу используемого газа

Для работы плазмореза необходим воздух, чтобы ионизироваться в электрической дуге. Здесь различаются два типа оборудования:

Плазморезы на сжатом воздухе

Бытовой и полупрофессиональный класс. Стоят дешевле, просты в управлении (регулируется только сила тока), универсальны. Совсем маленькие аппараты рассчитаны на крой сечения до 10 мм. Более мощные справятся с 12-25 мм. Главным плюсом является недорогое обслуживание (цена сопел, единоразовая покупка компрессора). В последствии ничего дорогостоящего докупать не придется.

Плазморезы на аргоне, кислороде, азоте или их смесях

Применяются на крупных станках по плазменной резке. Нуждаются в продолжительных настройках, зато способны выполнять рез быстрее, точнее и сложнее. Необходимо регулярно тратиться на закупку баллонов с газом. Такой тип подходит для крупных предприятий с большим объемом выпускаемой продукции.

Станок для плазменной резки на аргоне
Станок для плазменной резки на аргоне.

Плазморезы по типу поджига дуги

Еще плазморезы делятся по способу возбуждения электрической дуги:

  • Контактные. Этот тип поджига встречается в бытовых инверторах. Соплом плазмотрона необходимо коснуться изделия, к которому подсоединена масса. Простая конструкция горелки реже ломается, но сопло быстрее покрывается окалинами.
  • Пневматические. Образуют дугу самостоятельно при подаче газа (без касания об изделие). Это удобно для частого перемещения и выполнения мелких резов. Экономит ресурс сопла и повышает производительность.
  • Высокочастотные (HF). Самый комфортный тип поджига, достигаемый за счет осциллятора. Дуга возбуждается высокочастотным импульсом, между катодом и анодом в сопле. При подносе к изделию автоматически переходит в режущую. Тип поджига подходит для точного начала реза, чтобы на заготовке не осталось электрических следов.

Плазморезы по типу охлаждения

Воздушное

Применяется в бытовых и полупрофессиональны моделях. Тепло с горелки удаляется естественным путем в окружающий воздух. Внутри каналы остужаются благодаря подаче кислорода или инертного газа. В самом корпусе расположен вентилятор, обдувающий трансформатор и выпрямляющий блок. При работе потребуются периодические перерывы, чтобы не расплавить сопло.

Плазморез с воздушным охлаждением
Плазморез с воздушным охлаждением.

Жидкостное

Используется на промышленных версиях оборудования. В плазмотроне есть каналы, по котором, при помощи водяного насоса, циркулирует дистиллированная вода с этиловым спиртом. Это быстро забирает тепло и позволяет работать аппаратом без перерывов. Подходит для объемных задач или эксплуатации установки в две смены.

Как выбрать плазморез

При выборе плазмореза нужно учесть несколько ключевых характеристик.

Толщина разрезаемого металла

Этот параметр напрямую зависит от силы тока (количества ампер), вырабатываемой инвертором. Если Вам требуется резать черный металл, то на каждый 1 мм толщины понадобиться 4 А мощности. Например, чтобы кроить листовое железо 7 мм, ищите аппарат с силой тока не менее 30 А. Для цветных сплавов расчетное значение 1 мм=1.5 А.

Существует еще понятие чистового реза и максимального. Например, первое значение в характеристиках может быть 12 мм, а второе — 18 мм. Это означает, что при толщине до 12 мм вообще не понадобится последующая механическая обработка. Лучше брать плазморез с запасом по мощности, чтобы он не работал постоянно в полную силу. Это продлит его ресурс.

Вид металлаСила тока, необходимая для резки заготовки толщиной в 1 мм
Медь, латунь, алюминий, медные сплавы 6 А 
Нержавеющая сталь, черные металлы 4 А 

Продолжительность включения

Подразумевает, как долго аппарат сможет работать без перерыва. Зависит от мощности и типа охлаждения. Для гаража и небольшой мастерской подойдут установки с ПВ 40%. Для производства, где часто требуется плазменная резка заготовок, выбирайте ПВ 60-80%.

Необходимая мощность компрессора

Чтобы плазменная резка была качественной, необходима стабильная подача воздуха от компрессора. Его производительность должна быть на 20-30% выше, чем требуется по паспорту инвертора. Покупайте компрессор с фильтром-осушителем и маслоотделителем, чтобы примеси не влияли на качество плазмы.

Длина шлангпакета

У плазмотрона длина кабелей может быть 1.5-8 м. При выборе учитывайте, с какими по габаритам конструкциями Вам придется работать. Чем короче шлангпакет, тем чаще придется переставлять аппарат. Но если он требуется для выреза небольших деталей над столом, то можно сэкономить и купить плазмотрон с коротким кабелем.

Видео. Как выбрать плазморез

Лучшие плазморезы

Изучив характеристики оборудования и советы по выбору, перейдем к рейтингу лучших плазморезов, основанному на отзывах сварщиков. Возможно, здесь Вы найдете подходящий для себя аппарат и отправитесь в магазин за уже конкретным товаром.

Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet

Возглавил рейтинг аппарат плазменной резки с доступной ценой. Его габариты составляют 40х16х30 см. Он работает от однофазной сети 220 В и потребляет 6.6 кВт. Максимальная сила тока 40 А разрешает резать без последующей зачистки толщину до 12 мм. ПВ на максимуме до 60%. Инвертор подходит для кроя чугуна, легированной и углеродистой стали, меди. Для поджига необходимо коснуться соплом о поверхность детали. Весит оборудование 9 кг, поэтому его не сложно транспортировать.

Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

 Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

Плюсы Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

  1. Удобный аппарат с хорошим качеством сборки.
  2. Доступная цена.
  3. Сопло долго не изнашивается (только чернеет).
  4. Понятная панель управления.
  5. Легко купить расходники.
  6. Жесткая рукоятка на крышке.
  7. Железные углы закрыты пластиком.

 Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

Минусы Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

  1. Контактный тип поджига.
  2. Если купить отдельно горелку с осциллятором, то нет штатного разъема для подключения.
  3. Чувствителен при падении напряжения сети до 190-200 В.
  4. Свыше толщины 10 мм значительно падает скорость резки.
  5. Нужен компрессор с производительностью не менее 350 л/мин (иначе хватит на 5 см реза и воздух закончится).

Вывод. Этот плазморез выделяется длинной штатной горелкой с кабельканалом 5 м. Отлично подходит для работы с крупными заготовками на производстве и в гараже. Судя по отзывам сварщиков, аппарат легко зажигает дугу на морозе до -20 градусов. Если Вам часто приходится резать металл на улице, то это оптимальный выбор.

 

BRIMA CUT-40

Еще один профессиональный плазморез в рейтинге по доступной цене. Имеет максимальную силу тока 40 А, чего хватает для чистого реза 12 мм. Относится к полупрофессиональному классу. Питается от 220 В с потреблением мощности 5 кВт. По паспорту требуется производительность компрессора 170 литров воздуха в минуту. ПВ на максимуме достигает 60%. Чтобы возбудить дугу, потребуется касание по изделию. Хранить и перевозить инвертор не сложно ввиду габаритов 44х16х31 см. В аппарате применяется воздушный тип охлаждения. На корпусе имеются многочисленные отверстия и встроен вентилятор.

BRIMA CUT 40

 Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

Плюсы BRIMA CUT-40

  1. Небольшая масса 10 кг и жесткая ручка.
  2. Прочный стальной корпус.
  3. Понятная панель управления.
  4. Расходники в наличии.
  5. В комплекте уже есть три сопла и три электрода.
  6. Хорошо пробивает отверстия сквозь краску.
  7. Толщину до 3 мм режет очень быстро.
  8. На «десятке» почти нет подтеков шлака.

 Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

Минусы BRIMA CUT-40

  1. Нет Евро разъема для замены горелки на модель более высокого класса.
  2. Контактный розжиг электрической дуги.
  3. Быстро портится сопло.
  4. Слив из встроенного осушителя расположен рядом с вентилятором охлаждения (в него попадают брызги).

Вывод. Этот плазморез обладает очень компактным плазмотроном. Если Вам нужно демонтировать металлические конструкции и подлазить в узкие места для среза стоек, полок или других элементов, то эта горелка подойдет. Головка оснащена коротким керамическим соплом с наклоном 100 градусов. Держать резак удобно.

 

Ресанта ИПР 40

Далее в рейтинге товар от латвийского бренда, собираемый в Китае. Плазморез инверторного типа выполнен в стальном корпусе и снабжен воздушным охлаждением. На переднюю сторону вынесен манометр, благодаря чему сварщику не требуется смотреть за показателями на компрессоре. На плазмотроне есть мягкий зажим, облегчающий удержание кнопки пуска в нажатом состоянии при долгих резах. Прибор питается от однофазной сети и выдает до 40 А. ПВ при этом разрешено 35%. Потребуется давление 5000 бар для качественного кроя. Толщина чистого реза составляет 12 мм.

Resanta IPR 40

 Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

Плюсы Ресанта ИПР 40

  1. Петли для намотки шлангпакета.
    Рельефности на ручке плазмотрона, облегчающие удержание и манипуляции.
    Плавная регулировка тока от 15 до 40 А.
    Встроенный манометр для контроля давления в системе — не нужно смотреть на компрессор.
    При толщине стали до 5 мм, режет очень уверенно.
    В любом сервисном центре есть к нему запчасти.

 Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

Минусы Ресанта ИПР 40

  1. Сравнительно высокая стоимость.
    Отсутствует Евро разъем.
    Качество реза хуже при падении напряжения в сети.
    Нужен мощный компрессор.
    Иногда плохо фиксируется зажим массы на изделии.

Вывод. Этот плазморез отличается функцией включения/выключения дуги с интервалом 5 секунд. Такой режим пригодится для быстрой резки сетки. Сварщику не нужно часто нажимать на кнопку, что экономит ее ресурс. Скорость резки подобных материалов прерывистой дугой значительно выше, чем если бы приходилось поджигать ее каждый раз, попадая по тонким прутикам сетки.

 

BlueWeld Prestige Plasma 54 Kompressor

Продолжает рейтинг товар от итальянского бренда. Плазморез имеет диапазон силы тока 7-40 А и способен чисто резать сечение металла до 10 мм. Он потребляет 4.5 кВт, но сварщики в отзывах делятся, что аппарат сможет функционировать даже от генератора с производительностью 3 кВт. Весит источник питания 16 кг. Длина кабеля плазмотрона — 4м. Работает агрегат не очень шумно и легко транспортируется. На приборной панели есть индикация массы, сети и перегрева.

BlueWeld Prestige Plasma 54 Kompressor 815725

 Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

Плюсы BlueWeld Prestige Plasma 54 Kompressor 815725

  1. Эргономичная ручка горелки.
  2. Есть прорези для присоединения плечевого ремня — можно резать на высоте.
  3. Органы управления защищены от случайного изменения настроек.
  4. Фиксатор кнопки пуска в зажатом положении.
  5. Можно опускать силу тока до 7 А, чтобы резать аккуратно жесть 0.6-0.8 мм толщиной.
  6. Длина кабель-пакета 4 м.
  7. Бесщеточный двигатель компрессора прослужит долго.

 Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

Минусы BlueWeld Prestige Plasma 54 Kompressor 815725

  1. Сопло горелки длиннее, чем у других моделей.
  2. Отсутствует жесткая рукоятка.
  3. Высокая стоимость.
  4. Нет EURO разъема.
  5. ПВ 30% — после прорезания 1.5 м, приходится давать остывать до 20 минут.
  6. Более крупные размеры 51х17х34 см.

Вывод. Особенность этого плазмореза видна уже из названия. В него встроен компрессор, рассчитанный специально под дугу. Купив его, Вы получаете все необходимое в одном корпусе для плазменной резки. Это упрощает транспортировку и пригодится при мобильном образе работы (выездные бригады по монтажу/демонтажу на месте, строительство металлоконструкций). С ним даже получится отрезать что-то на высоте, ведь за собой не нужно тащить отдельно компрессор или длинный шланг.

 

Сварог REAL CUT 45 L207

Завершает рейтинг модель от производителя «Сварог». Это качественный аппарат для плазменной резки с мощностью 4.3 кВт, выдающий 20-45 А. Для оптимальной работы достаточно компрессора, вырабатывающего 100 л воздуха в минуту. В инверторе используется давление 4 бар для ионизации дуги. Максимальное сечение металла для чистого реза допустимо 12 мм, но сварщики в отзывах делятся, что им получится прорезать и 15 мм. Товар укомплектован плазмотроном с рукавом 5 м и кабелем массы 3 м.

Сварог REAL CUT 45 L207 93557

 Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

Плюсы Сварог REAL CUT 45 L207 93557

  1. Может подключаться к небольшому бензогенератору ввиду потребления 4.3 кВт.
  2. Высокие ножки содействуют устойчивости аппарат и проходу воздуха снизу для лучшего охлаждения.
  3. Углы корпуса защищены резиновыми накладками.
  4. Есть встроенный манометр для слежения за давлением.
  5. Четкая и ровная линия реза.
  6. Высокочастотный поджиг для легкости начала реза.
  7. Редко уходит в защиту.

 Aurora PRO AIRHOLD 42 Mosfet 16337

Минусы Сварог REAL CUT 45 L207 93557

  1. Нет прорезей для плечевого ремня.
  2. Сначала могут быть проблемы с розжигом.
  3. Без трафарета страдает ровность линии.
  4. Хлипкий диффузор на плазмотроне.

Вывод. У этого плазмореза есть две особенности: малый вес по отношению к мощности. Масса аппарата составляет 8 кг, что пригодится при частой перевозке с объекта на объект. Есть и более легкие модели, но здесь максимальная сила тока 45 А, чем могут похвастаться далеко не все компактные плазморезы. Это лучший аппарат для стройки.

 

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

srbu.ru

устройство, принцип действия, выбор, какой лучше

Что такое плазморез, как работает он? Если говорить об этом инструменте, то необходимо отметить, что он является прибором, который использует достаточно узкий круг сварщиков. Для одноразового применения плазменный резак нигде и никогда не применяется. Потому что существуют инструменты, с помощью которых можно провести отрезные операции, не прибегая к дорогому варианту, к примеру, болгаркой.

Но если требования к скорости и объему проводимых процессов достаточно жесткие, то без плазмореза не обойтись. Поэтому его используют в машиностроительной промышленности, в изготовлении больших металлических конструкций, при резке труб и прочего.

Плазменная резка

Виды плазменных резаков и их назначение

На вопрос, как выбрать плазморез, необходимо ответить так, все будет зависеть от того, в какой области вы его собираетесь использовать. Потому что конструктивные особенности у разных видов сильно отличаются, у всех у них разный тип зажигания дуги и различная мощность системы охлаждения.

  • Инструменты, работающие в среде защитных газов: аргон, водород, азот, гелий и так далее. Эти газы обладают восстановительными свойствами.
  • Резаки, работающие в среде окислительных газов. Газы обычно насыщаются кислородом.
  • Приборы, работающие со смесями.
  • Плазменные резаки, работающие в стабилизаторах газожидкостного типа.
  • Плазморезы, работающие со стабилизацией водной и магнитной. Специфичный инструмент, который редко используется, поэтому в свободной продаже трудно найти.

Существует еще одна классификация, которая делит плазморезы по виду используемого оборудования.

  1. Инверторные. Экономичный вариант, который может резать металлические детали толщиною до 30 мм.
  2. Трансформаторные. Производит резку металлов толщиною до 80 мм, менее экономичный вариант.

По типу контакта плазморезы делятся на контактные и бесконтактные. Из названий можно понять метод использования плазменного резака. В первом случае для него необходим контакт с обрабатываемым металлом, поэтому с его помощью можно отрезать изделия толщиною не более 18 мм. Во втором такого контакта не должно быть, зато толщина отрезаемой металлической заготовки может быть максимально возможной.

Плазморез

И еще один вид разделения – это по типу использования и возможностях потребления электроэнергии. Здесь две позиции: бытовой, работающий от сети переменного тока под напряжением 220 вольт, и промышленные (профессиональные), подключаемые к трехфазной питающей сети напряжением 380 вольт.

Внимание! Даже самый маломощный бытовой резак плазменного типа обладает мощностью 4 кВт. Поэтому при подключении его в бытовую электрическую сеть, необходимо удостовериться, что она сможет выдержать такую нагрузку.

Но данная нагрузка не единственная. В системе плазменной резки используется охлаждение, для чего в комплект к основному оборудованию прилагается компрессор, который также работает от электросети. И его мощность нужно учитывать, подключаясь к бытовой питающей сети.

Устройство плазмореза

Само название уже информирует о том, что резка металлов производится с помощью плазмы. А плазма – это ионизированный газ, который обладает высокой проводимостью электрического тока. И чем выше температура этого газа, тем выше проводимость, а значит, сила резки увеличивается.

Для процессов резки металлов используют воздушно-плазменную дугу. При этом электрический ток имеет непосредственное воздействие на металлические поверхности. То есть, принцип работы плазмореза такой:

  • Плавление металла.
  • Выдувание его жидкого состояния из зоны среза.

Состоит плазменный резак из:

  • источника питания – это может быть сварочный трансформатор или инвертор;
  • самого резака, который иногда называют плазмотроном;
  • компрессора;
  • шлангов.

Важно понять конструктивные особенности самого резака. Внутри него вставлен электрод, изготовленный из редких металлов, таких как бериллий, гафний, цирконий и так далее. Почему именно они? Потому что в процессе нагревания на поверхности такого электрода образуются тугоплавкие оксиды. Они своеобразная защита самого электрода, которая обеспечивает целостность материала, то есть, не разрушается. Но чаще всего в плазменных резаках устанавливаются электроды из гафния, потому что он не токсичен, как торий, и нерадиоактивен, как бериллий.

Немаловажное значение в конструкции резака играет и сопло, через который подается плазма на резку. Именно от него и зависят основные характеристики оборудования. А точнее сказать, от его диаметра и длины. От диаметра зависит мощность плазменного потока, а соответственно и быстрота среза и ширины срезанной канавки. Конечно, от этого зависит и скорость охлаждения заготовки. Чаще всего на резаках плазменной резки устанавливается сопло диаметром 3 мм. Длина сопла влияет на качество среза. Чем оно длиннее, тем качество выше. Хотя очень длинное сопло быстро выходит из строя.

Схема работы плазменной резки

При нажатии на кнопку розжига автоматически включается источник электроэнергии, который подает в резак ток высокой частоты. Появляется так называемая дежурная дуга между наконечником сопла и электродом. Температура дуги – 6000-8000С. Необходимо обратить внимание, что сразу дуга между электродом и разрезаемым металлом не образуется, на это надо время.

Схема плазмореза

После чего в камеру резака начинает поступать воздух из компрессора, он сжатый. При прохождении через камеру, где располагается дежурная дуга, воздух нагревается и увеличивается в сто раз. К тому же он начинает ионизироваться, то есть, превращается в токопроводящую среду, хотя сам по себе воздух – это диэлектрик.

Суженное до 3 мм сопло создает поток плазмы, который с большой скоростью вылетает из резака. Скорость – 2-3 м/с. Температура ионизированного воздуха достигает огромной величины – до 30000С. При такой температуре воздух по проводимости электрического тока приближается к проводимости металла.

Как только плазма касается обрабатываемой металлической поверхности, дежурная дуга выключается, а рабочая включается. Производится плавление металлической заготовки в месте среза, откуда жидкий металл сдувается подающим в зону среза воздухом. Вот такая элементарная схема принципа работы плазменной резки.

Как правильно выбрать инструмент для плазменной резки

Любой работавший с плазменной резкой сварщик отметит, что чем выше сила подающего на электрод тока, тем быстрее проходит процесс. Но есть определенные условия, на которые влияют и другие параметры оборудования.

Тип металла и толщина среза. От этих параметров будет зависеть выбор оборудования, с которым придется работать. А именно такой параметр, как сила тока. Внизу таблица соотношений.

Вид металла Сила тока для резки металлического листа толщиною 1 мм, А
Цветные металлы 6
Черные металлы и нержавейка 4

Чтобы разрезать медный лист толщиною 2 мм, потребуется резак плазменный с силой тока 12 А. И так далее.

Внимание! Рекомендуется приобретать оборудование с запасом силы тока. Потому что указанные параметры в таблице являются максимальными, а с ними работать можно лишь незначительное время.

Достоинства и недостатки

Перед тем как принять решение о приобретение плазменного резака, нужно ознакомиться со всеми положительными и отрицательными сторонами этого оборудования. Ведь, к примеру, в домашних условиях его может заменить обычная болгарка.

Итак, плюсы использования резака для плазменной резки металлов.

  • Большая скорость резки, соответственно уменьшение времени на этот процесс. По сравнению с другими режущими инструментами (кислородная горелка, например) скорость выше в шесть раз. Уступает только лазерной резке.
  • С помощью плазменного инструмента можно резать толстые заготовки, что иногда не под силу болгарке.
  • Режет любые виды металлов. Главное – правильно выставить режим работы.
  • Минимальный подготовительный этап. Зачищать поверхности деталей от ржавчины, грязи, масляных пятен нет никакого смысла. Они для резки не помеха.
  • Высочайшая точность среза и высокое его качество. Для ручных агрегатов для точности среза используются специальные упоры, которые не дают резаку смещаться в плоскости. Срез получается без наплывов, ровным и тонким.
  • Невысокая температура нагрева, кроме зоны среза, поэтому заготовки не деформируются.
  • Возможность фигурного среза. И хотя этим могут похвастаться и другие режущие инструменты, но, к примеру, после кислородной горелки придется края среза шлифовать и убирать подтеки металла.
  • Стопроцентная безопасность проводимых операций, ведь никаких газовых баллонов в комплекте оборудования нет.

Минусы:

  • Высокая цена оборудования.
  • Возможность работать только одним резаком.
  • Необходимо направление плазмы выдерживать строго перпендикулярно плоскости обрабатываемой детали. Правда, сегодня можно приобрести аппараты, которые режут изделия под разными углами: 15-50°.
  • Толщина разрезаемого изделия ограничена, потому что самые мощные плазморезы могут разрезать металл толщиною 100 мм. С помощью кислородной горелки можно резать толщину 500 мм.

И все же плазморезы сегодня достаточно востребованы. Ручные часто используются в небольших цехах, где требуется провести большой объем резки металлов, и где к качеству разреза предъявляются жесткие требования. Обязательно посмотрите видео, которое специально размещено на этой странице сайта.

Поделись с друзьями

0

0

0

1

svarkalegko.com

Плазморез из инвертора: Инструкция +Видео

Как работает плазморезПлазморез: принцип действия, устройство, инструкция по применению

Что представляет собой плазморез и по какому принципу он работает? Если говорить про данный инструмент, то стоит сразу отметить, что это тот прибор, который используют сварщики, причем далеко не все. Для единоразового использования такой инструмент никогда и нигде не применяют.  По этой причине есть инструменты, при помощи которых есть возможность проводить отрезные операции, и при этом не прибегать к использованию дорогого варианта, а именно болгарки. Но если требования к объему и скорости проводимого процесса ужесточенные, то вам никак не обойтись без использования плазмореза.

Именно по этой причине его используют в машиностроительной индустрии, при изготовлении больших конструкций из металла, для резки труб и всего остального.

Разновидности резаков и назначение каждого из них

Много при выборе плазменного резака будет зависеть от того, в какой области вы планируете его использовать. Дело в том, что конструктивные особенности всех видов сильно отличаются между собой – у каждого устройства свой тип зажигания дуги, а также мощность охлаждающей системы.

  1. Инструменты, которые работают  в среде газов защитного типа – водород, аргон, гелий, азот и прочие. Такие газы имеют восстанавливающие свойства.
  2. Резаки, которые работают в среде газов окисления. Такие обычное насыщают посредством кислорода.
  3. Приборы, которые используют для работ со смесями.
  4. Резаки, которые работают в стабилизаторах  жидкостно-газового типа.
  5. Устройства, которые работают с магнитной и водной стабилизацией. Это особый инструмент, который очень редко используют, поэтому его достаточно трудно найти в свободной продаже.

Есть и другая классификация, которая помогает разделить и купить плазморез по виду оборудования, которое используется для работ.

  • Инверторные – вариант, признанный экономичным, может разрешать детали из металла с толщиной до 3 см.
  • Трансформаторные – такие устройства способны производить резку металла с толщиной до 8 см, вариант сам по себе менее экономичный.

По типу контакта устройства можно поделить на две группы – бесконтактные и контактные. По названию уже легко понять, какие есть методы использования плазменного резака. В первом случае для устройства не требуется контакта с обрабатываемым металлом, причем толщина заготовки может быть любой, тогда как во втором случае требуется контакт с металлом, и его толщина должна быть не меньше 1,8 см.

Еще одна категория – тип использования и возможность питания от электрической энергии. в этом случае есть вде позиции – бытовой резак, который работает от сети с переменным током и стандартным напряжением 220 В, и промышленный, который можно подключать лишь к трехфазной питающей сети с напряжением в 380 В.

Обратите внимание, что даже те резаки, которые имеют минимальную мощность, будут от 4 кВт. По этой причине при его подключении к бытовой электросети для начала удостоверьтесь, что она точно выдержит такую нагрузку.

Такая нагрузка не является единственной, так как в системе резки плазменным устройство используют охлаждение, и для этого в комплект к стандартному оборудованию идет компрессор, который тоже будет работать от сети. Учитывайте и его мощность при подключении к домашнему питанию.

Устройство

Самому названию уже понятно, что процесс резки металла выполняется благодаря плазме, причем последняя представляет собой ионизированный газ с высокой проводимостью электротока. Чем выше будет температура газа, тем выше будет проводимость, а сила разрезания увеличится в значительной мере. Для процесса резки металла используют также  воздушно-плазменную дугу. Учтите, что в данном случае ток уже будет иметь непосредственное воздействие на поверхности из металла.

Получается, что принцип действия устройства такой:

  • Металл расплавляют.
  • Его жидкое состояние выдувают из зоны среза.

Устройство плазмореза

Ручной плазморез состоит из:

  • Блока питания – это может быть инвертор или сварочный трансформатор.
  • Шлангов.
  • Резака, который изредка называют плазмотроном.
  • Компрессора.

Не будет лишним разобраться, чтобы понять конструктивные особенности резака. Внутри устройства находится установленный электрод, который сделан из редкого металла, например, из гафния, бериллия, циркония и прочего. Почему именно эти металлы?  Дело в том, что при нагревании на поверхности данного электрода образуются тугоплавкие виды оксидов. Она являются своеобразной защитой электрода, которая будет обеспечивать целостность материала, т.е. не разрушать. Чаще всего в плазменных резаках устанавливают гафниевые электроды, потому что данный металл не является  токсичным и радиоактивным, как, к примеру, бериллий.

Важное значение в конструкции играет сопло – именно через него плазма попадает на резку. Именно от него и будут зависеть основные параметры устройства, а точнее от толщины и длины сопла. Т диаметра будет зависеть мощность потока плазмы, а значит, и скорость среза и ширина срезанной канавки. Конечно, от этого будет зависеть еще и скорость охлаждения. Чаще всего на резаках устанавливают сопло, диаметр которого равен 0,3 см. Длина будет прямопропорционально влиять на качестве среза – чем длиннее, тем лучше.    Учтите, что очень длинное сопло будет быстро выходить из строя.

Схема работы плазмореза

Итак, когда вы нажимаете на кнопку розжига, источник электрической энергии автоматически включается, и в резак попадает высокочастотный ток. Из-за этого появляется дежурная дуга между электродом и наконечником сопла. Температура дуги составляет от +6 000 до +8 000 градусов. Следует обратить внимание на то, что дуга между разрезаемым металлом  и электродом появляется не сразу, на это требуется время.

После этого в камеру резака начинает поступать воздух, находившийся в компрессоре (сжатый). Воздух начинает нагреваться при прохождении через камеру, в которой расположена дежурная дуга, и его становится больше в 100 раз. Помимо этого он начинает ионизироваться, по сути, превращаясь в токопроводящую среду, хотя воздух сам по себе является диэлектриком.

Сопло, которое сужено до 0,3 см создает плазменный поток, который вылетает из резака с большой скоростью (от 2 до 3 метров в секунду). Температура воздуха, который стал ионизированным, достигает до +30 000 градусов. С такой температурой воздух по проводимости становится таким же, как и проводимость металла. Как только плазма попадает на обрабатываемую поверхность, дежурная дуга выключается, но вместо нее включается рабочая. Плавление металлической заготовки производится в месте среза, откуда жидкий металл сдувается воздухом, который попадает в зону среза. Это и есть схема резки.

Правила выбора инструмента

Люди, которые работали с плазморезом, отметят, что чем больше сила тока, попадающего на электрод, тем быстрее будет процесс. Но есть и некоторые условия, на которые будут влиять и остальные параметры оборудования. Сюда отнесем толщину среза и тип металла. От таких параметров будет зависеть, какое оборудование для работы выбрать, а именно такой из параметров, как сила тока. Чтобы разрезать лист меди с толщиной в 0.2 см, вам нужен будет плазменный резак с силой тока в 12 А.

Обратите внимание, советуем покупать оборудование, которое будет иметь запас силы тока. Обычно указанные параметры при покупке максимальные, а значит, работать на них получится непродолжительное время.

Преимущества и недостатки

Перед тем как сделать выбор и решить, купить плазморез или нет, следует узнать обо всех отрицательных и положительных сторонах оборудования. Так, например, в домашних условиях данное устройство заменимо болгаркой.

Итак, преимущества следующие:

  • Резка на большой скорости, а значит, на процесс будет затрачено не так много времени. По сравнению с остальными режущими инструментами (к примеру, с кислородной горелкой) скорость выше  в целых 6 раз. Он уступает только лазерной резке.
  • При помощи плазменного устройства можно разрезать заготовки с большой толщиной, а это не всегда под силу даже болгарке.
  • Может разрезать любые виды металлов, главное, чтобы был правильно выставлен режим работы.
  • Минимальный этап подготовки – поверхности деталей можно зачищать от грязи, ржавчины, масляных пятен, но в этом нет никакого смысла, так как это не помеха для резки.
  • Точность среза высокая, качество тоже. Для ручных устройств чтобы улучшить точность среза часто используют специальные упоры, которые не будут давать резаку смещаться по плоскости. В итоге получается срез без наплывов, тонкий и ровный.
  • Небольшая температура нагревания, исключение – зона среза, поэтому заготовки не подвергаются деформации.
  • Возможность фигурного среза, и хотя таким качеством могут похвастаться и остальные инструменты, но, например, после использования кислородной горелки придется шлифовать края среза и убирать подтеки металла.
  • Проводимая операция безопасна на 100%, так как нет ни одного газового баллона в комплекте к оборудованию.

Недостатки:

  • Высокая стоимость оборудования.
  • Допустимо работать лишь одним резаком.
  • Следует выдерживать направление плазмы аккурат перпендикулярно плоскости обрабатываемой детали. На данный момент в продаже появились аппараты, который могут резать под углом от 15 до 50 градусов.
  • Толщина изделия для разрезания ограничена, поэтому самые мощные экземпляры могут резать металл, толщина которого 10 см. При помощи кислородной горелки вы сможете порезать металл с толщиной в 50 см.

И, тем не менее, плазморез как устройство достаточно востребован. Ручные виды часто используют, но лишь в небольших предприятиях, где нужно выполнять большие объемы резки и к качестве реза предъявлены жесткие требования.

ТОП 9 магазинов, где я выгодно закупаюсь
ТОП 7 по товарам и мебели для дома:
7 лучших строительных и мебельных магазинов!
  • Akson.ru- это интернет-гипермаркет строительных и отделочных материалов!
  • homex.ru- HomeX.ru предлагает большой выбор качественных отделочных, материалов, света и сантехники от лучших производителей с быстрой доставкой по Москве и России.
  • Instrumtorg.ru – это интернет – магазин строительного, автомобильного, крепежного, режущего и другого инструмента, необходимого каждому мастеру.
  • Qpstol.ru - "Купистол" стремится предоставить лучший сервис своим клиентам. 5 звёзд на ЯндексМаркет.
  • Lifemebel.ru- гипермаркет мебели с оборотом более 50 000 000 в месяц!
  • Ezakaz.ru- Представленная на сайте мебель изготавливается на собственной фабрике в Москве, а так же проверенными производителями из Китая, Индонезии, Малайзии и Тайваня."
  • Mebelion.ru- – крупнейший интернет-магазин по продаже мебели, светильников, интерьерного декора и других товаров для красивого и уютного дома.

domsdelat.ru

Плазменный резак своими руками: принцип действия, конструкция, сборка

Создавать плазменный резак своими руками весьма выгодно благодаря простой конструкции и применению доступных комплектующих. Они уступают по функциональности промышленным моделям, но позволяют выполнять основные виды резки металла с не меньшей эффективностью и качеством.

Работа плазменным резакомРабота плазменным резаком

Плазменный резак своими руками

Для чего нужен плазморез?

Плазморез позволяет обрабатывать различные металлы при температурах 25–30 тыс. градусов с высокой скоростью, точностью, качеством. Он является прямым конкурентом лазерной обработки, но имеет более простую конструкцию, неприхотлив в обслуживании, эксплуатации, ремонте.

Плазменная резка используется для нарезания металлических заготовок с формами различной сложности. За счёт защитной газовой атмосферы при нагреве не образуются сложные металлические соединения, свойства которых отличаются от требуемых.

Принцип действия

Работа плазмореза основана на поджиге электрической дуги, в которую подаётся под давлением инертный газ, прогреваемый в замкнутом объёме до состояния плазмы, а затем поступающий прямо на поверхность разрезаемого металла. Направленная струя газа формируется в результате его перегрева внутри закрытой ёмкости при создании избыточного давления.

Когда электроды прикладываются к поверхности металла, создаётся вторая дуга, мощность которой превышает первоначальную в несколько раз. В ней плазменный поток ускоряется до 1,5 км/с. Комбинация высокой температуры дуги с потоком плазмы позволяет резать металлические заготовки, толщина разреза которых зависит от параметров сопла.

В плазморезах косвенного действия создаётся только плазменная направленная струя, способная резать не только металлы, но и непроводящие ток материалы. Однако их самостоятельное изготовление сложно, так как требуется точный расчёт параметров конструкции, подбора характеристик, настройки.

Инвертор или трансформатор

Чтобы получить плазму, нужно подключать качественные источники питания. Это могут быть трансформаторы или инверторы.

Сделать плазморез из инвертора выгодно благодаря компактности, точности подстроек тока, напряжения, контроля электрических параметров, экономному потреблению электроэнергии. Он имеет ограничение по току до 70 А, но мощности хватает для выполнения типичных работ по обработке металла.

Недостатком инвертора являются высокие требования к качеству питания, что не позволяет их применять в сетях с перепадами напряжения без подключения к стабилизаторам.

Трансформаторы лишены недостатка инвертора, более надёжны в эксплуатации, неприхотливы в обслуживании. Но при этом они имеют большие габариты, вес, высокое потребление электроэнергии. Ограничение по току достигает 180 А, в зависимости от количества витков, диаметра используемой проволоки.

Инвертор для резакаИнвертор для резака

Инвертор для плазменного резака

Конструкция

Конструкция плазменного резака состоит из следующих компонент:

  1. Плазмотрон, предназначенный для формирования плазменной струи. Имеет сложную конструкцию, изготавливается из тугоплавкого металла. Требуется подбор таких параметров: диаметра сопла, длины резака, угла подачи сжатого воздуха в область формирования плазмы.
  2. Источник питания предназначен для поджига дуги. Должен иметь стабильные параметры по току и напряжению. Подбирают в зависимости от максимальной величины выходного тока, габаритов, размеров и веса.
  3. Осциллятор, используемый для упрощения розжига дуги, стабилизации её горения. Имеет простую схему, поэтому может быть собран самостоятельно либо приобретён в сборе.
  4. Компрессор для создания потока воздуха, подаваемого для охлаждения горелки, формирования направленного потока плазмы. Подходит практически любая модель. Чтобы не попала влага, потребуется установить осушитель.
  5. Медный кабель с зажимом на конце для подключения массы.
  6. Кабель-шланг, предназначенный для подключения горелки и поджига электрической дуги, а также для подачи сжатого воздуха. Может быть изготовлен путём укладки кабеля и кислородной трубки внутри поливочной гибкой трубки.

Необходимые комплектующие

Перед сборкой резака потребуется подготовить следующие комплектующие:

  • источник питания;
  • резак или плазмотрон;
  • компрессор с осушителем или фильтром;
  • осциллятор;
  • электроды;
  • шланги;
  • кабели.

Подбор блока питания

Выбор источника электроэнергии для плазменной установки выполняется с учётом следующих критериев:

  • максимальной толщины и типа разрезаемого металла;
  • длительности проведения работ, времени горения дуги;
  • требований к параметрам плазмы;
  • стабильности тока, напряжения питающей сети;
  • требований безопасности;
  • необходимости расширения функциональности плазмореза.
Блок питания для резакаБлок питания для резака

Блок питания

Плазмотрон

Поскольку плазмотрон используется для генерации плазмы, к подбору его параметров нужно подходить грамотно. Важные параметры:

  • стойкость к рабочим температурам;
  • удобство пуска, настройки, остановки работы оборудования;
  • небольшой вес, компактные размеры;
  • срок службы;
  • требования к обслуживанию;
  • ремонтопригодность.

По типу стабилизации дуги плазмотроны бывают газового, водяного и магнитного вида.

При работе важно своевременно заменять электроды, чтобы максимально продлить срок службы сопла. Понять необходимость данной процедуры можно по ухудшению качества резки: нарушение точности, появлению поверхностных волн. Важно не перегревать плазмотрон, поскольку это может повлечь серьёзные поломки.

Для создания плазмотрона потребуются следующие детали:

  • рукоятка из материала с низкой теплопроводностью, в которой есть отверстия под провода для электрода, трубок для газа;
  • пусковая кнопка;
  • подходящие по параметрам электроды;
  • сопло нужного диаметра;
  • изолятор;
  • пружина для соблюдения расстояния от сопла до разрезаемого металла;
  • наконечник с защитой от брызг расплавленного металла;
  • завихритель потока;
  • специальная насадка.

Осциллятор

Осциллятор применяется для выработки токов высокой частоты. Работает в режимах коротких импульсов или постоянного горения дуги. Предназначен для быстрого запуска плазмореза.

Конструктивно состоит из следующих элементов:

  • выпрямителя;
  • конденсаторов;
  • блока питания;
  • управляющей микросхемы;
  • импульсного модуля;
  • повышающего трансформатора;
  • контроллера напряжения.

Электроды

Выбор электродов определяется на основе рабочих режимов резки, типа металла, требований к качеству работ. Для эксплуатации в небольших мастерских рекомендуется приобретать гафниевые электроды. Бериллиевые или ториевые могут формировать токсичные соединения.

Компрессор и кабель шланги

Модель компрессора подбирается на основе его технических параметров, требований к конструкции плазмореза. Он используется для создания воздушных потоков внутри рабочих каналов, охлаждения компонентов оборудования при непрерывной работе. Для регулировки подачи воздуха на выходе из компрессора устанавливается электрический клапан.

Внутри шлангов размещают кабель, трубку для сжатого воздуха. На массовом кабеле располагают щуп для обеспечения контакта с разрезаемым металлом и поджига стабильной дуги.

Достоинства самодельного аппарата

Преимущества создания плазмореза своими руками:

  • простота конструкции;
  • лёгкость обслуживания;
  • подбор оптимальных параметров оборудования;
  • ремонтопригодность.

Самодельные аппараты отличаются высокой скоростью сборки, так как существует много доступных для освоения схем. Они неприхотливы в эксплуатации, позволяют резать практически любые виды металлов, могут быть легко разобраны для транспортировки или хранения.

Сборка

Пошаговая сборка выполняется в такой последовательности:

  1. К источнику питания подключается кабель питания электродов.
  2. С компрессором соединяется шланг для подачи сжатого воздуха.
  3. Кабель массы подключается к соответствующей клемме источника питания.
  4. Плазмотрон подсоединяется к кабелю и шлангу.

Когда изготовление плазмореза завершено, необходимо убедиться в правильности сборки, плотности контактов, соблюдении правил техники безопасности.

Сборка оборудованияСборка оборудования

Сборка плазменного резака

Проверка плазмореза

Проверка станка для плазменной резки, изготовленного своими руками, выполняется в несколько этапов:

  • принимаются необходимые меры безопасности — одевается защитная одежда, обеспечивается хорошая проветриваемость места, убираются возгораемые материалы;
  • подаётся питание на электрод, проверяется формирование дуги, стабильность, размер;
  • включается компрессор, подаётся через шланг сжатый воздух, при наличии утечек производится герметизация;
  • после формирования плазмы выполняется резка металла толщиной 2 мм — в случае успеха сборка считается завершённой, обнаруженные проблемы устраняются.

Доработка инвертора

Доработать инвертор до плазмореза можно путём подключения в электрическую цепь осциллятора. Существует два способа подсоединения:

  • параллельное, используемое для сварки на токах различной величины;
  • последовательное, ток сварки ограничен параметрами устанавливаемого блокировочного конденсатора.

Недостатками параллельного подключения являются:

  • чтобы получить высокое напряжение, требуется применять осциллятор соответствующей мощности;
  • при падении напряжения на обмотке трансформатора, используемого в качестве источника питания, велика вероятность повреждения всех подключённых устройств;
  • высокочастотные токи в обмотках трансформатора создают помехи в электросетях.

Выбор подключения зависит от типа свариваемых металлов, их параметров, ограничений подключённого источника питания. То есть учитываются возможные негативные последствия.

Самодельный плазморез,плазменный резак сделанный за месяц. DIY Plasma Cutter


Watch this video on YouTube

metalloy.ru

Плазменная резка металла: оборудование, технология

В прошлом на предприятиях металлические листы и заготовки разрезали с помощью громоздкого оборудования. С развитием технологий, появились новые способы разделения деталей на части. Для этого используются плазменная резка. С помощью специального оборудования можно разрезать металл любой толщины.

Плазменная резкаПлазменная резка

Плазменная резка

Что такое плазменная резка?

Многие слышали этот термин, однако не все могут ответить, что такое плазменная резка. Это технологический процесс, при котором металл разрезается с помощью струи плазмы. Нагрев начинается после включения электрической дуги. Она не похожа на дуговую сварку. В оборудовании, используемом для плазменной резки, дуга обжимается газом, который позволяет концентрировать тепловую энергию на обрабатываемой поверхности.

Какое оборудование применяют?

Обычно используют два типа оборудования:

  1. Трансформаторные. Могут разрезать металл толщиной до 40 мм.
  2. Инверторные. КПД выше чем у трансформаторных аппаратов, однако, нельзя разрезать заготовку, толщина которой больше 30 мм.

Принцип работы у этих механизмов одинаковый. Состоят они из компрессора, источника питания и плазмотрона.

При выборе инструмента нужно изучить маркировку аппарата. Некоторые устройства предназначены только для разрезания. Другое оборудование позволяет выполнять дуговую сварку. В продаже есть универсальные аппараты, но по качеству они уступают специализированным аппаратам.

Может изменяться расположение компрессора. В некоторых моделях этот элемент встроен. У таких моделей низкая мощность. Модель со встроенным компрессором используется в гаражах, небольших мастерских. Для промышленного производства нужно применять аппараты с внешним компрессором.

Принцип работы плазмореза

Принцип работы плазменной резки металла зависит от используемого оборудования. Перед тем как начинать разрезать металлические листы и заготовки нужно изучить устройство плазмотрона:

  1. Основная деталь — источник питания. Это может быть трансформатор или инвертор. Первый вариант обладает громоздкой конструкций и низким КПД. Однако трансформатор позволяет разрезать заготовки большой толщины. У инвертора множество достоинств. Это высокий показатель КПД, стабильная работа, небольшие габариты.
  2. Плазмотрон — рабочая часть. Это инструмент, который состоит из нескольких частей. К ним относится электрод, колпачок, охладитель и сопло.
  3. Компрессор — подаёт поток воздуха, который будет разогреваться во время работы. Если нет компрессора, плазматрон может перестать работать.

При соединении ключевых деталей устройства используются шланги и провода.

Принцип работы плазматрона заключается в том, что с помощью оборудования создаётся поток разогретого ионизированного воздуха. Сам по себе воздух перестаёт быть диэлектриком и начинать проводить ток. После включения аппарата образуется дуга, с помощью которой происходит разрезание металлической заготовки. В момент соприкосновения плазмы и поверхности обрабатываемого материала, на него воздействует температура в 30000 градусов.

✅Аппарат плазменной резки // Плазморез // Чем резать металл


Watch this video on YouTube

Разновидности плазменной резки

Существует несколько видов ручной плазменной резки:

  1. Использование потока защитного газа. Он защищает место реза от воздействия факторов окружающей среды. Благодаря этому получается более качественный рез.
  2. Плазморезка с применением воды. Жидкость охлаждает обрабатываемую поверхность и сам плазмотрон. Дополнительно к этому вода защищает место реза от воздействия факторов окружающей среды при разогреве. Вода не позволяет расплавленному металлу испускать вредные испарения.
  3. Простая. Классический способ использования плазмотрона. Для резки применяется электрический ток и поток воздуха. Не подходит для разрезания толстых металлических листов, легированных видов стали.

При разрезании заготовок может применяться дуга, которая образуется между двумя электродами.

Ручная плазменная резкаРучная плазменная резка

Ручная плазменная резка

Технология

При проведении работ следует придерживаться следующей технологии плазменной резки металла:

  1. Сопло, из которого наружу будет вырываться поток воздуха, располагается у края металлического листа.
  2. Мастер запускает аппарат с помощью кнопки включения. Включается начальная дуга, которая постепенно превращается в режущую.
  3. Горелка располагается под наклоном в 90 градусов. Резка выполняется медленно и аккуратно.
  4. Мастер должен контролировать появление брызг расплавленного металла. Если они не появляются, значит металлическую заготовку не получилось разрезать насквозь.
  5. Нельзя прикасаться к соплу или направлять его в сторону других предметов сразу после выключения, поскольку некоторое время из него будет идти горячий воздух.

Если не получается прорезать металлический лист насквозь, необходимо изменить угол наклона, замедлить темп проведения работы или увеличить напряжение.

ТехнологияТехнология

Технология плазменной резки

Преимущества

Плазменные резаки для металла часто используются на строительных площадках и в частных мастерских. Востребованность объясняется преимуществами плазмореза:

  1. С помощью плазмотрона можно обрабатывать разные виды металлов и сплавов.
  2. Не нужно подготавливать рабочую поверхность. Высокого качества обработки можно достичь без очистки металла от ржавчины и краски.
  3. При аккуратном и медленном ведении резака по обрабатываемой поверхности получается высокоточный рез. Не остаётся окалин и наплывов.
  4. Даже при не большой толщине металлического листа, он не будет повреждён из-за сильного нагревания. Связано это с особенностями используемого оборудования.
  5. С помощью плазмореза можно делать ровные, фигурные резы.

Во время работы плазмотрона практически не выделяется вредных веществ, что делает процесс обработки безопасным для здоровья.

Плазменная резка металлов — технологический процесс с использованием специального инструмента, который позволяет разрезать металлические листы. Выбор плазмотрона зависит от того, какие материалы будут обрабатываться. Если устройство выбрано неправильно, плазменная дуга не сможет разрезать металлическую заготовку.

 

 

metalloy.ru

Как выбрать плазморез | Строительный портал

Плазморез нельзя назвать инструментом на каждый день в домашнем хозяйстве. В хозяйственных нуждах он пригождается редко, в основном в период интенсивного строительства. А вот в производственной и строительной сфере аппарат плазменной резки – незаменимая вещь. Вместо того чтобы мучиться и отрезать листовой металл ручной болгаркой, можно использовать плазморез, тогда работы будут выполняться быстро и качественно, срез будет ровным, аккуратным, без заусениц и окалины. Плазменная резка используется в машиностроении, для изготовления и ремонта металлоконструкций и техники, для резки труб и листового металла в коммунальной, хозяйственной сфере и рекламе. У новичка, никогда не работавшего с данной технологией, может возникнуть вполне резонный вопрос, как выбрать плазморез для тех или иных нужд. В данной статье мы расскажем о принципе работы плазмореза и о том, на какие характеристики необходимо обратить внимание при выборе.

  1. Преимущества и недостатки использования плазмореза
  2. Принцип работы плазмореза и расходные материалы
  3. Как выбрать плазморез

 

Преимущества и недостатки использования плазмореза

 

Всегда найдется индивидуум, который скажет, что ему удобнее работать болгаркой для легких работ и газорезкой в сложных ситуациях. И, честно говоря, это личное дело каждого, но эти личные предпочтения никоим образом не умаляют тех достоинств, которые может предложить плазменная резка.

Преимущества использования плазмореза:

  • Скорость резки. При осуществлении резки металла толщиной до 50 – 60 мм производительность увеличивается в 5 – 10 раз. Более выгодной можно считать только лазерную установку для резки.
  • Возможность обрабатывать любой металл: сталь, нержавеющую сталь, титан, чугун, медь, алюминий и сплавы. Нужно только правильно подобрать силу тока.
  • Не нужно предварительно подготавливать деталь/заготовку – снимать ржавчину, краску или грязь. Они абсолютно не мешают процессу.
  • Срез высокого качества. Он получается точным, ровным, без наплывов и окалины, дальнейшая обработка практически не требуется.
  • Место среза нагревается лишь в узком диапазоне, поэтому тепловые деформации металла заготовок минимальны, даже если толщина металла очень маленькая.
  • Безопасность в том плане, что не используются баллоны с газом. Для работы плазмореза необходим только воздух.

  • Возможность делать срезы фигурной формы, ограничений по геометрии среза нет.
  • Минимальное загрязнение окружающей среды за счет не использования газов.

Недостатки использования плазмореза:

  • Относительно небольшая допустимая толщина металла для резки. В самых продвинутых промышленных моделях она не превышает 80 – 100 мм. Для сравнения для кислородной резки ограничение – 500 мм.
  • Довольно жесткое требование перпендикулярного расположения относительно заготовки. Так максимальным отклонением считается 10 – 50 °,  если превысить его, ширина реза увеличивается, а с ним и износ расходных деталей.
  • Невозможность использования двух резаков, подключенных к одному аппарату.

Как видите, преимуществ у плазменной резки довольно много. С помощью нее можно резать и обрабатывать металл для дверей, ворот, фигурных оградок и заборов, изготавливать детали с отверстиями, кронштейны, лестницы, фасонные детали, систему отопления и вентиляции, разрезать и демонтировать большие конструкции и многое другое.

 


Принцип работы плазмореза и расходные материалы

Для начала давайте определимся, что такое плазма в данном конкретном случае. Плазма – это воздух, нагретый электрической дугой до очень высоких температур 25000 – 30000 °С и находящийся в ионизированном состоянии. Как известно, ионизированный воздух перестает быть диэлектриком и начинает проводить электрический ток, который расплавляет металл и выдувает его из зоны среза.

Плазмотрон – это главный рабочий орган плазмореза, а не сам плазморез, как иногда его называют. Плазмотрон – это плазменный резак, который подключен к основному аппарату с помощью пакета, состоящего из кабеля и шланга для подачи воздуха.

Плазмотроны бывают разными: прямого и косвенного действия. В случае использования плазмотронов прямого действия разрезаемая заготовка включена в электрическую цепь, другими словами дуговой разряд возникает между металлом и электродом в плазмотроне. Именно такая разновидность данных деталей устанавливается в аппаратах плазменной резки, используемых для обработки металлических заготовок. А вот для неметаллических деталей используются плазмотроны косвенного действия, тогда дуга возникает непосредственно в самом резаке.

Сопло – определяет возможности всего плазмотрона, оно может быть различных размеров. От диаметра сопла зависит, сколько воздуха может через себя оно пропустить, от этого зависит и размер реза и скорость и интенсивность охлаждения плазмотрона. Для плазменной резки обычно используют сопла маленького диаметра – до 3 мм и большой длины – 9 – 12 мм. Чем больше длина сопла, тем выше качество реза, но слишком большая длина приводит к быстрому износу и разрушению сопла и снижает надежность работ. Оптимальной считается длина сопла в 1,5 – 1,8 раз больше диаметра.

Электродом или катодом внутри плазмотрона выступает металлический стержень, преимущественно из гафния. В более дорогих аппаратах могут использоваться другие конструкции.

В процессе плазменной резки также используются газы: плазмообразующие и защитные. Так вот в аппаратах с максимальной силой тока до 200 А и рассчитанных на разрезание металла толщиной до 50 мм используется только воздух, который выступает и в качестве  плазмообразующего, и в качестве защитного газа. В таком случае срез имеет удовлетворительное качество, хоть все же может быть некоторое окисление обрабатываемой поверхности. В более сложных промышленных системах используются другие газы – кислород, водород, аргон, гелий, азот и их смеси.

В конструкции плазмореза сопло и электрод являются расходными материалами, которые требуют своевременной замены. Ниже мы поговорим о том, на сколько их хватает.

 

Как выбрать плазморез

 

Итак, на что обратить внимание при выборе аппарата плазменной резки? Первое – универсальность. Например, аппараты под названием «плазморез CUT» предназначены сугубо для резки металлов. Но ведь помимо них есть и другие – аппараты, которые совмещают несколько функций одновременно: CUT – разрезание, TIG – аргонодуговую сварку и MMA – дуговую сварку штучным электродом. В зависимости от потребностей аппарат можно использовать для любой из этих целей. Но учтите, что такая универсальность плохо сказывается на качестве работ и итоговом КПД. В любом случае выбирать вам.

Плазморез FoxWeld Plasma 43 Multi как раз относится к универсальным аппаратам, предназначен для работы в сети с напряжением 220 В. Номинальная сила тока – 60 А, но ее можно регулировать: для MMA в диапазоне 10 – 150 А, для TIG – 10 – 160 А, а для плазменной резки CUT в диапазоне от  20 А до 40 А. Максимальная толщина металла, который можно разрезать с помощью такого аппарата, равна 11 мм (черные металлы и нержавейка). Стоимость данного плазмореза равна 530 – 550 у.е.

 

Виды плазморезов

 

Машины плазменной резки делятся на два вида:

Трансформаторный плазморез позволяет резать листовой металл до 40 мм толщиной.

Плазморез инверторный предназначен для разрезания металла до 30 мм толщиной. При этом потребляет меньше электроэнергии и обладает большим на 30 % КПД, чем трансформаторный. Еще один немаловажный момент – более стабильное горение дуги в инверторном аппарате, а также его компактность, позволяющая производить работы в труднодоступных местах.

Также плазморезы делятся на контактные и бесконтактные. Первым для начала работы необходимо прикосновение к металлу обрабатываемой заготовки, а вторым – нет. Как правило, контактный поджиг предусмотрен только у моделей, рассчитанных на разрезание 10 – 15 мм металла. Более сложные аппараты для разрезания металла 20 – 80 мм толщиной уже обладают бесконтактным поджигом.

И еще плазморезы бывают бытовыми и промышленными и различаются требованиями к энергосети. Например, бытовые модели могут работать от 220 В, а профессиональные только от 380 В. Учтите, плазморезы обладают колоссальной мощностью – более 4,5 кВт, не  каждая сеть в частном секторе сможет выдержать такие нагрузки. Перед покупкой обязательно необходимо удостовериться в том, что ваша сеть справится с большими нагрузками, так как помимо плазмореза придется еще подключать и компрессор. Но об этом чуть позже.

 


Сила тока и толщина заготовки

 

Самыми главными зависящими друг от друга критериями выбора плазмореза являются сила тока и максимальная толщина металла, который может обрабатывать конкретный плазморез. Чем выше сила тока в плазморезе, тем дуга сильнее нагревает металл и соответственно быстрее его расплавляет.

Чтобы правильно подобрать плазморез по силе тока, необходимо точно знать, для обработки каких металлов будет использоваться аппарат, и какую толщину будут иметь заготовки. Для резки разных металлов нужны разная сила тока. Ее можно посмотреть в таблице ниже.

Таблица 1. С какой силой тока необходимо резать различные металлы.

Например, вам необходим аппарат, с помощью которого вы собираетесь разрезать листовую сталь толщиной 3 мм, тогда считаем: 3х4=12 А. Не стоит брать плазморез с минимальным показателем, т.е. 12 А, так как это значение является идеальным вариантом. Лучше взять аппарат с запасом не менее 25 – 30 %, т.е. рассчитанный на силу тока в 20 А.

Если необходимо разрезать медную заготовку толщиной 40 мм, то понадобится аппарат 40х6= 240 А, т.е. профессиональный – промышленный.

Важно! Всегда берите плазморез с запасом по силе тока, чтобы не перегружать его. Рассчитывайте максимальную толщину металла самостоятельно, так как чаще всего в технических характеристиках указывается толщина из расчета, что резаться будет черный металл.

Яркий тому пример плазморез TelWin Superior Plasma 60 HF 400V с силой тока 60 А, но в характеристиках указана толщина 20 мм. Если же подсчитать, то для разрезания 20 мм меди необходимо 120 А. Кстати, данный аппарат рассчитан на сеть с напряжением 380 В и обладает мощностью 7,5 кВт, так что для домашнего использования явно не подойдет. Стоимость такого плазмореза равна 1770 – 1780 у.е. Преимуществами данной модели являются: микропроцессор, облегчающий работу, потенциометр для регулирования силы тока с шагом в 15 А, встроенный манометр для определения давления воздуха, штекерные входы для быстрого соединения кабелей. Ну и, конечно же, в комплект входит плазмотрон.

Вообще же итальянский бренд TelWin выпускает различные модели с силой тока на 25 А, 40 А, 50 А, 60 А, 80 А, 90 А, 120 А, 160 А. Но производятся они не только в Италии, но и в Китае, поэтому обратите пристальное внимание на страну производителя, указанную на упаковке. Хотя сам производитель утверждает, что в  любом случае стандарты Евросоюза соблюдены.

 

Продолжительность включения

 

Интенсивность использования плазмореза имеет очень большое значение при выборе аппарата.

В характеристиках плазморезов есть такая графа как ПВ (продолжительность включения), которая исчисляется в процентах. Какое время аппарат может работать, а какое ему необходимо для отдыха и охлаждения. За основу берется рабочий цикл в 10 минут. Например, если ПВ = 40 %, то это означает, что плазморез может работать 4 минуты и далее требуется 6 минут отдыха. Если ПВ=80 %, то время работы – 8 минут и время отдыха – 2 минуты.

Важно! Продолжительность включения плазмореза зависит от силы тока. Чем выше сила тока, используемая в процессе работы, тем меньше продолжительность включения.

Если планируется нечастое проведение резки металлоконструкций на стройке, то достаточно будет плазмореза попроще, с ПВ менее 50 % или равным 50 %. В таком случае он будет использоваться для вспомогательных работ. Если же планируется резка металла в течение всего рабочего дня, тогда необходимо подбирать аппарат с ПВ максимально приближенным к 100 %, кстати, есть модели с ПВ=100%, их можно использовать в течение всей рабочей смены без перерывов, но в них чаще всего используется водяное охлаждение.

Среди доступных бытовых моделей, представленных на рынке, плазморез Сварог обладает самой большой ПВ, равной 60 % на максимальном токе. Особенно это касается моделей с силой тока выше 60 А, рассчитанных на сеть 380 В. Кстати, если Вы думаете, что чисто славянское слово «сварог» означает, будто эти плазморезы российского производства, то вынуждены вас огорчить, - нет, это лишь выгодное маркетинговое название сугубо китайского продукта, импортируемого в Россию.

Все остальные плазморезы известных марок TelWin, FoxWeld и BlueWeld обладают продолжительностью включения не больше 35 %.

А вот плазморез Ресанта ИПР-25 китайского производства (бренд из Латвии) имеют такую ПВ на 25 А= 35%, ПВ на 20 А= 60 А, а ПВ на 15 А=100%. Диапазон силы тока в данной модели от 5 до 25 А.

 

Встроенный компрессор или внешний

 

Для образования плазмы необходима подача сжатого воздуха, и от того, откуда берется этот воздух, зависит, есть ли у плазмореза встроенный компрессор или необходим внешний. Модели плазморезов с встроенным компрессором обладают не слишком большой мощностью, поэтому используются только в бытовых условиях и на частных предприятиях. Такие аппараты удобны для перемещения и использования в трудных местах, так как не требуется подключение к пневмосети.

Для постоянного использования плазмореза в течение целого рабочего дня необходим внешний компрессор. Обязательно необходимо обратить внимание, что расход воздуха в плазморезе не должен быть больше, чем количество производимого компрессором сжатого воздуха. Ну и, конечно, давление воздуха в плазморезе не должно превышать давление, которое обеспечивает компрессор. Только правильное соотношение этих параметров обеспечивает стабильную дугу и высокую производительность работы плазмореза в течение всего рабочего дня.

Важно! Воздух должен быть абсолютно сухим, не содержать масла и других посторонних примесей. Для осушения необходим специальный влагоотделитель. Поступать воздух должен с равномерной скоростью, без пульсаций.

Крайне важно соблюдать указанное условие и обязательно следовать инструкции к плазморезу. Неправильная эксплуатация приведет к быстрому выходу из строя, а вы даже не поймете, что же произошло. Например, в поисках самого надежного самого лучшего аппарата вы остановили свой выбор на плазморезе Hypertherm американского производства на 45 А, который стоит почти 3000 у.е., но в первый же день работы у вас сгорит ручка плазмотрона. И никто вам не заменит ее по гарантии. Почему?

Представьте себе, между соплом плазмореза и электродом вырывается плазма с температурой 20000 °С, вырывается она за счет движущегося воздуха со скоростью 60 – 100 л/мин. И теперь представьте, что будет происходить, если подаваемый воздух будет не сухим, а с примесью влаги. Эта влага будет взрываться прямиком в плазмотроне, при этом пострадают циркониевое вкрапление на электроде, сам электрод, диффузор и сопло. Придется все это покупать, благо все вышеперечисленное является расходниками и доступно в продаже отдельно от аппарата.

 

Частота замены расходников

Самыми частозаменяемыми деталями плазмореза являются электрод и сопло. Обычно они выходят из строя не одновременно, например, на одно сопло хватает два электрода. Но все индивидуально, бывает, что приходится менять одновременно.

Частота замены расходников слишком прикладной вопрос, на него нельзя ответить заочно. Все зависит от интенсивности использования аппарата, толщины разрезаемого металла и силы тока. Например, некоторые говорят, что одного сопла хватает на одну рабочую смену (один рабочий день), если толщина металла не превышала 10 мм. Другие, что расходников хватает на 500 – 600 резов, а третьи, что на 150 м реза. Какой способ исчисления вам ближе, на тот и ориентируйтесь.

Износ сопла выглядит как нарушение его геометрической формы, а это может негативно влиять на качество реза. Износ электрода – выработка стержня, максимально допустимая 1,5 мм. Если не проследить за этим, то при большей выработке катода он может пригореть к головке плазмотрона, что приведет к выходу его из строя.

Именно поэтому модель плазмореза необходимо подбирать в зависимости от наличия к ней расходных материалов в свободном доступе. Неплохим вариантом является плазморез BlueWeld китайского производства и TelWin, ко всем ходовым моделям имеются сопла и электроды по вполне доступным ценам до 25 у.е.

 

Удобство использования плазмореза

Немаловажный фактор выбора плазмореза – удобство. Первое, что может повлиять, это длина пакета кабель-шланга. Чем он длиннее, тем дальше можно отойти от аппарата, и тем более удобно разрезать широкие листовые материалы. Тем не менее, один пакет длиной 20 – 30 м тоже не слишком удобен, так как его каждый раз необходимо раскручивать, даже если работы будут проводиться в 2-х метрах от аппарата. Именно поэтому желательно выбирать модели с евроразъемами для подключения пакетов. Так можно купить модель с пакетом 6 – 12 м, которые можно менять и наращивать по мере необходимости длину. К тому же, учтите, что при длине кабель-шлангового пакета более 20 м теряется мощность. Поэтому использовать пакеты большой длины лучше в условиях необходимости, например, для работ на открытом воздухе, чтобы не выносить аппарат.

Отдельно хотелось бы сказать про плазморез Горыныч, разработанный российскими учеными. Это многофункциональной устройство работает на воде, имеет силу тока 3 – 10 А, объем требуемой для работы жидкости 80 мл. Данный аппарат хорошо зарекомендовал себя в разных сферах – при монтаже подземных и наземных коммуникаций, в том числе водопровода и отопления, в работе по камню и стеклу, при ремонте холодильников, вентиляционных систем и кондиционеров, а также для резки и выполнения отверстий в любых металлах. Стоимость такого плазмореза 800 у.е.

В заключение несколько слов о технике безопасности. Не стоит работать плазморезом при отрицательных температурах, нельзя дожидаться полного износа расходных материалов – сопла и электрода. И самое главное – если у вас нет опыта работы с плазморезом, не начинайте работу самостоятельно, попросите помощи у опытного специалиста или понаблюдайте за его работой и только затем пробуйте сами.

strport.ru

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *