Jak zrobić przecinarkę plazmową z falownika spawalniczego. Zasada działania przecinarki plazmowej. Nieprawidłowy zespół przecinarki plazmowej

Technologia różnych wyrobów metalowych jest stosowana z równym powodzeniem w życiu codziennym, jak i w dużej produkcji przemysłowej. Za pomocą specjalnego sprzętu można z łatwością ciąć metale nieżelazne, a także wydajnie pracować ze stalą nierdzewną, aluminium i innymi stopami. Cięcie metali nieżelaznych odbywa się za pomocą specjalnych przecinarek plazmowych, które są jednocześnie proste w obsłudze, funkcjonalne i niezawodne. Opowiedzmy więcej o tym sprzęcie i porozmawiajmy o tym, jak zrobić przecinarkę plazmową własnymi rękami z falownika.

Przemysłowe przecinarki plazmowe to produktywne urządzenia pozwalające na najdokładniejsze cięcie metali o różnych wskaźnikach ogniotrwałości. Tego typu przemysłowe przecinarki plazmowe przeznaczone są przede wszystkim do pracy w warunkach zwiększonych obciążeń i wyposażone są w CNC, co umożliwia produkcję części w sposób seryjny.

Jeśli potrzebujesz przecinarki plazmowej do użytku domowego, a także do stosowania takiego sprzętu w budownictwie, to taka przecinarka możesz to zrobić sam z prostego falownika spawalniczego. W dalszej kolejności samodzielnie wykonany sprzęt będzie wyróżniał się wszechstronnością w zastosowaniu i pozwoli efektywnie ciąć metale nieżelazne oraz grubą blachę stalową.

Wykonanie takiego noża własnymi rękami z falownika nie będzie szczególnie trudne. Schematy realizacji takich urządzeń można łatwo znaleźć w Internecie i korzystając z uzyskanych obliczeń wykonać takie proste w obsłudze urządzenie. Możemy polecić wykonanie przecinarki plazmowej w oparciu o kompaktowe inwertery spawalnicze, co znacznie uprości konstrukcję i zagwarantuje niezbędną wydajność tego typu urządzeń.

Domowe maszyny do cięcia plazmowego nie są wyposażone w CNC, więc nie będzie możliwe wykorzystanie takiego sprzętu do pracy w pełni kontrolowanej przez automatyzację. Musisz zrozumieć, że przy użyciu takich domowych przecinarek plazmowych niemożliwe będzie wykonanie dwóch idealnie dokładnych części.

Domowa przecinarka plazmowa będzie składać się z następujących elementów:

• Plasmatron.
• Źródło prądu stałego.
• Sprężarka lub butla z gazem.
• Oscylator.
• Przewody zasilające.
• Węże przyłączeniowe.

Zasada działania

Zasada działania takiego sprzętu jest niezwykle prosta:

1. Wykorzystane źródło prądu, a w naszym przypadku jest to falownik, generuje napięcie i dostarcza je przewodami do plazmatronu.
2. Palnik plazmowy zawiera dwie elektrody, pomiędzy którymi wzbudzany jest łuk wysokotemperaturowy.
3. Poprzez specjalnie skręcone kanały pod wysokim ciśnieniem strumień powietrza lub gazu doprowadzany jest do obszaru roboczego za pomocą zapalonego łuku.
4. Do ciętego produktu podłączony jest kabel roboczy, który przylega do ciętej powierzchni i zapewnia możliwość pracy z metalem.

Zasilacze prądu stałego

Technologia cięcia plazmowego niezmiennie będzie wymagała dużego prądu roboczego, którego wydajność powinna być na poziomie półprofesjonalnych i profesjonalnych spawarek inwertorowych. Nie zaleca się stosowania spawarek transformatorowych jako źródła zasilania, ponieważ takie urządzenia są nieporęczne i niewygodne w użyciu. Ale falownik będzie doskonałym wyborem, ponieważ takie urządzenia łączą kompaktowe wymiary i zapewniają wysokiej jakości prąd elektryczny.

Schematy i rysunki przecinarki plazmowej własnymi rękami są proste, a koszty produkcji takiego sprzętu są znacznie obniżone. Ręcznie wykonana kompaktowa przecinarka plazmowa zbudowana z falownika spawalniczego poradzi sobie z cięciem metalu, którego grubość blachy osiągnie 30 mm. Jeśli mówimy o zaletach takich domowych przecinarek plazmowych wykonanych za pomocą falownika, to zauważamy, co następuje:

• Żadnych metalowych iskier.
• Gładkie krawędzie.
• Dokładność linii.
• Problemy z przegrzaniem zostały rozwiązane.

Ważne: wykonanie domowej przecinarki plazmowej opartej na falowniku nie jest trudne. Konieczne jest jedynie, aby urządzenie generowało prąd elektryczny o sile co najmniej 30 amperów.

Wykorzystywane źródło prądu musi spełniać następujące wymagania:

• Zasilanie z sieci o napięciu 220 woltów.
• Możliwość pracy z mocą 4 kW.
• Prędkość biegu jałowego powinna wynosić 220 woltów.
• Zakres regulacji prądu mieści się w zakresie 20-40 Amperów.

Konstrukcja palnika plazmowego

Drugim najważniejszym elementem przecinarki do metalu jest palnik plazmowy. Przyjrzyjmy się bliżej konstrukcji palnika plazmowego i zasadzie jego działania. Składa się z elektrody głównej i pomocniczej. Elektroda główna wykonana jest z metali ogniotrwałych, natomiast elektroda pomocnicza, która ma kształt dyszy, jest zwykle wykonana z miedzi.

W palniku plazmowym katoda jest główną elektrodą wykonaną z metalu ogniotrwałego, a miedziana dysza elektrody służy jako anoda, co umożliwia zapewnienie wysokiej jakości prądu elektrycznego i łuku wysokotemperaturowego do cięcia metalu.

Gotowy palnik plazmowy odpowiada za utworzenie i utrzymanie łuku, który znajduje się pomiędzy przedmiotem obrabianym a przecinarką. Grubość nacięcia, a także temperatura wytworzona przez taki nóż, będą zależeć od kształtu i konstrukcji dyszy. Zastosowana dysza może być półkulista lub stożkowa, zapewniając temperaturę roboczą 30 000 stopni Celsjusza.

Podczas pracy palnika plazmowego elektroda główna i dysza mogą się zużyć, co prowadzi do pogorszenia jakości cięcia metalu. Jeżeli elementy te ulegną takiemu zużyciu, należy je wymienić na nowe, co zapewni doskonałą jakość pracy z metalem.

Palnik plazmowy zasilany jest gazem roboczym z butli za pomocą specjalnych węży gazowych o dużej wytrzymałości, które wytrzymują wysokie ciśnienie. W każdym konkretnym przypadku, w zależności od obrabianego materiału, zastosowany gaz niezbędny do cięcia metalu może się różnić.

Gaz roboczy dostarczany jest specjalnymi kanałami, a obecność licznych zwojów w rurze zasilającej umożliwia zapewnienie niezbędnej turbulencji powietrza, co z kolei gwarantuje wysokiej jakości łuk plazmowy tnący, który będzie miał prawidłowy kształt. Poprawia to jakość cięcia i spawania metalu oraz minimalizuje grubość szwu.

Oscylator

Cechą szczególną przecinarki plazmowej jest fakt, że Aby rozpocząć pracę, wymagane jest wstępne zajarzenie łuku dopiero po doprowadzeniu tego gazu do plazmatronu powstaje łuk o wymaganej temperaturze i następuje cięcie metalu. Jako rodzaj rozrusznika, który służy do wstępnego zapłonu łuku, stosuje się oscylator. Schemat implementacji oscylatora nie jest trudny.

W Internecie można znaleźć schematy funkcjonalne i elektryczne oscylatorów, których wykonanie nie będzie trudne. Konieczne jest jedynie zastosowanie wysokiej jakości obwodów elektrycznych i kondensatorów, które będą dostosowane swoimi parametrami do prądu elektrycznego generowanego przez falownik. W zależności od rodzaju palnik taki można podłączyć do obwodu zasilania palnika plazmowego szeregowo lub równolegle.

Działający gaz

Jeszcze przed wyborem konkretnego projektu do produkcji przecinarki plazmowej należy zdecydować o zakresie zastosowania takiego sprzętu. Jeśli planujesz używać urządzenia wyłącznie do pracy z metalami żelaznymi, możesz wyłączyć butle z gazem z obwodu i używać wyłącznie kompresora ze sprężonym powietrzem. Jeśli planujesz używać takiego sprzętu do mosiądzu, tytanu i miedzi, musisz wybrać przecinarkę plazmową z butlą azotową. Cięcie aluminium odbywa się przy użyciu specjalnej mieszaniny gazów z wodorem i azotem.

Zastanówmy się, jak cięcie plazmowe metalu odbywa się własnymi rękami. Po włączeniu falownika wygenerowany prąd elektryczny wpływa do przecinarki plazmowej na elektrodę, a oscylator zapala łuk elektryczny. Jego temperatura może początkowo wynosić 6-8 tysięcy stopni. Natychmiast po zapaleniu łuku do dyszy podawane jest powietrze lub gaz pod wysokim ciśnieniem, przez które przepływa ładunek elektryczny. Strumień powietrza jest podgrzewany i jonizowany przez łuk elektryczny, po czym jego objętość może wzrosnąć setki razy, a sam gaz i powietrze zaczynają przewodzić prąd elektryczny.

Przecinarka plazmowa wytwarza cienki strumień plazmy, którego temperatura może osiągnąć 30 000 stopni. Następnie na obrabiany metal podawany jest strumień plazmy o wysokiej temperaturze, który umożliwia cięcie ciężkich elementów metalowych.

Jedną z cech stosowania cięcia plazmowego jest fakt, że obrabiany metal jest cięty i topiony wyłącznie w miejscu, w którym jest wystawiony na działanie strumienia plazmy. Niezwykle ważne jest prawidłowe umiejscowienie miejsca uderzenia plazmy, które powinno znajdować się dokładnie w środku elektrody roboczej. Zaniedbanie tego wymagania powoduje zakłócenie przepływu powietrza i plazmy, co pogarsza jakość skrawania metalu.

Jakość pracy taką przecinarką plazmową będzie zależała także od natężenia przepływu powietrza. Zaleca się, aby wszystkie prace były wykonywane przy prądzie o natężeniu 250 amperów, a prędkość strumienia powietrza będzie wynosić 800 metrów na sekundę. Umożliwi to łatwą pracę z metalami o różnych właściwościach ogniotrwałych, zapewniając wysoką jakość cięcia bez wpływu termicznego na strukturę stopu.

Przecinarka plazmowa to specjalne urządzenie, które pozwala szybko, sprawnie i skutecznie ciąć metal o różnych konstrukcjach. Możesz kupić przecinarki plazmowe, które zostały już wyprodukowane w fabryce, lub wykonać je samodzielnie. Z łatwością znajdziesz odpowiednie schematy wykonania przecinarki plazmowej ze spawarki inwertorowej lub transformatorowej, które pozwolą Ci samodzielnie wykonać taki sprzęt, oszczędzając na zakupie go w sklepie.

Cięcie plazmowe znajduje szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu: budowie maszyn, przemyśle stoczniowym, reklamie, użyteczności publicznej, konstrukcjach metalowych i innych gałęziach przemysłu. Poza tym przecinarka plazmowa może przydać się także w prywatnym warsztacie. Przecież za jego pomocą można szybko i skutecznie przeciąć dowolny materiał przewodzący, a także niektóre materiały nieprzewodzące - plastik, kamień i drewno. Dzięki technologii cięcia plazmowego możesz ciąć rury, blachy, wycinać kształty lub wycinać detale. Cięcie odbywa się za pomocą wysokotemperaturowego łuku plazmowego, do wytworzenia którego potrzebne jest jedynie źródło prądu, palnik i powietrze. Aby praca przecinarką plazmową była łatwa, a cięcie piękne i gładkie, nie zaszkodzi zapoznać się z zasadą działania przecinarki plazmowej, dzięki której zyskasz podstawową wiedzę na temat sterowania procesem cięcia.

Urządzenie zwane „przecinarką plazmową” składa się z kilku elementów: zasilacz, przecinarka plazmowa/palnik plazmowy, kompresor powietrza I pakiet węża kablowego.

Zasilacz do przecinarki plazmowej dostarcza określony prąd do plazmatronu. Może to być transformator lub falownik.

Transformatory Są cięższe, zużywają więcej energii, ale są mniej wrażliwe na zmiany napięcia i można nimi ciąć elementy o większej grubości.

Falowniki lżejsze, tańsze, bardziej ekonomiczne pod względem zużycia energii, ale jednocześnie pozwalają na cięcie detali o mniejszej grubości. Dlatego znajdują zastosowanie w małych gałęziach przemysłu i prywatnych warsztatach. Ponadto wydajność inwertorowych przecinarek plazmowych jest o 30% większa niż transformatorowych, a ich łuk pali się stabilniej. Przydadzą się także do pracy w trudno dostępnych miejscach.

Palnik plazmowy czy jakkolwiek to nazywają "przecinarka plazmowa" jest głównym elementem przecinarki plazmowej. W niektórych źródłach można spotkać wzmiankę o palniku plazmowym w takim kontekście, że można by pomyśleć, że „palnik plazmowy” i „przecinarka plazmowa” to pojęcia tożsame. W rzeczywistości tak nie jest: palnik plazmowy jest bezpośrednio nożem, za pomocą którego tnie się przedmiot obrabiany.

Głównymi elementami przecinarki plazmowej/palnika plazmowego są dysza, elektroda, chłodnica/izolator pomiędzy nimi znajduje się kanał do dostarczania sprężonego powietrza.

Schemat przecinarki plazmowej wyraźnie pokazuje rozmieszczenie wszystkich elementów przecinarki plazmowej.

Wewnątrz korpusu palnika plazmowego znajduje się elektroda, który służy do wzbudzenia łuku elektrycznego. Może być wykonany z hafnu, cyrkonu, berylu lub toru. Metale te nadają się do cięcia plazmą powietrzną, ponieważ podczas pracy na ich powierzchni tworzą się ogniotrwałe tlenki, które zapobiegają zniszczeniu elektrody. Jednak nie wszystkie te metale są stosowane, ponieważ tlenki niektórych z nich mogą być szkodliwe dla zdrowia operatora. Na przykład tlenek toru jest toksyczny, a tlenek berylu jest radioaktywny. Dlatego najpopularniejszym metalem do produkcji elektrod plazmatronowych jest hafn. Rzadziej inne metale.

Dysza palnika plazmowegościska i tworzy strumień plazmy, który wydostaje się z kanału wyjściowego i przecina przedmiot obrabiany. Możliwości i właściwości przecinarki plazmowej, a także technologia pracy z nią zależą od wielkości dyszy. Zależność jest następująca: średnica dyszy określa, ile objętości powietrza może przez nią przejść w jednostce czasu, a szerokość cięcia, szybkość chłodzenia i prędkość pracy palnika plazmowego zależą od objętości powietrza . Najczęściej dysza palnika plazmowego ma średnicę 3 mm. Ważnym parametrem jest także długość dyszy: im dłuższa dysza, tym dokładniejsze i lepsze cięcie. Ale musisz być z tym bardziej ostrożny. Zbyt długa dysza szybciej się zniszczy.

Kompresor w przypadku przecinarki plazmowej konieczne jest doprowadzenie powietrza. Technologia cięcia plazmowego polega na wykorzystaniu gazów: plazmotwórczego i ochronnego. Przecinarki plazmowe, przeznaczone na prądy do 200 A, wykorzystują wyłącznie sprężone powietrze zarówno do wytworzenia plazmy, jak i do chłodzenia. Maszyna ta jest wystarczająca do cięcia detali o grubości 50 mm. Przemysłowa maszyna do cięcia plazmowego wykorzystuje inne gazy – hel, argon, tlen, wodór, azot, a także ich mieszaniny.

Pakiet kabel-wążłączy źródło zasilania, sprężarkę i plazmatron. Kabel elektryczny dostarcza prąd z transformatora lub falownika w celu zapoczątkowania łuku elektrycznego, a wąż przenosi sprężone powietrze, które jest niezbędne do wytworzenia plazmy wewnątrz palnika plazmowego. Poniżej opiszemy bardziej szczegółowo, co dokładnie dzieje się w plazmotronie.

Po naciśnięciu przycisku zapłonu źródło zasilania (transformator lub falownik) zaczyna dostarczać do plazmatronu prądy o wysokiej częstotliwości. W efekcie wewnątrz palnika plazmowego pojawia się pilotujący łuk elektryczny, którego temperatura wynosi 6000 – 8000°C. Łuk pilotażowy zapala się pomiędzy elektrodą a końcówką dyszy, ponieważ trudno jest natychmiastowo utworzyć łuk pomiędzy elektrodą a obrabianym przedmiotem. Kolumna łuku pilotującego wypełnia cały kanał.

Po wystąpieniu łuku pilotującego do komory zaczyna napływać sprężone powietrze. Wyrywa się z rury, przechodzi przez łuk elektryczny, w wyniku czego nagrzewa się i zwiększa swoją objętość 50 - 100 razy. Dodatkowo powietrze zostaje zjonizowane i przestaje być dielektrykiem, uzyskując właściwości przewodzące.

Zwężona ku dołowi dysza plazmatronowa spręża powietrze, tworzy z niego strumień, który wypływa z dyszy z prędkością 2 - 3 m/s. Temperatura powietrza w tym momencie może osiągnąć 25 000 - 30 000 °C. W tym przypadku mamy do czynienia z zjonizowanym powietrzem o wysokiej temperaturze osocze. Jego przewodność elektryczna jest w przybliżeniu równa przewodności elektrycznej obrabianego metalu.

W momencie, gdy plazma wydostanie się z dyszy i zetknie się z powierzchnią obrabianego metalu, zajarza się łuk tnący, i łuk pilotujący gaśnie. Łuk tnący/roboczy nagrzewa obrabiany przedmiot w miejscu cięcia – lokalnie. Metal topi się, pojawia się cięcie. Na powierzchni ciętego metalu pojawiają się cząsteczki właśnie roztopionego metalu, które są z niego wydmuchiwane przez strumień powietrza wydobywający się z dyszy. To najprostsza technologia cięcia plazmowego metalu.

Miejsce katodoweŁuk plazmowy musi znajdować się dokładnie pośrodku elektrody/katody. Aby to zapewnić, stosuje się tzw. wirowy lub styczny dopływ sprężonego powietrza. Jeżeli zasilanie wiru zostanie przerwane, wówczas plamka katodowa przemieszcza się względem środka elektrody wraz z łukiem plazmowym. Może to prowadzić do nieprzyjemnych konsekwencji: łuk plazmowy będzie palił się niestabilnie, mogą powstać dwa łuki jednocześnie, a w najgorszym przypadku palnik plazmowy może ulec awarii.

Jeśli zwiększysz przepływ powietrza, prędkość przepływu plazmy wzrośnie, a także prędkość cięcia. Jeśli zwiększysz średnicę dyszy, prędkość spadnie, a szerokość cięcia wzrośnie. Prędkość przepływu plazmy wynosi około 800 m/s przy prądzie 250 A.

Ważnym parametrem jest także prędkość skrawania. Im jest większy, tym cieńsze jest cięcie. Jeśli prędkość jest niska, szerokość cięcia wzrasta. Jeśli prąd wzrośnie, dzieje się to samo - szerokość cięcia wzrasta. Wszystkie te subtelności odnoszą się bezpośrednio do technologii pracy z przecinarką plazmową.

Parametry przecinarki plazmowej

Wszystkie maszyny do cięcia plazmowego można podzielić na dwie kategorie: ręczne przecinarki plazmowe i maszyny do cięcia maszynowego.

Ręczne przecinarki plazmowe znajdują zastosowanie w życiu codziennym, w małych gałęziach przemysłu oraz w prywatnych warsztatach do produkcji i obróbki części. Ich główną cechą jest to, że palnik plazmowy trzyma się w rękach operatora, on prowadzi przecinarkę wzdłuż linii przyszłego cięcia, utrzymując ją w ciężarze. Dzięki temu cięcie jest równe, ale nie idealne. A wydajność takiej technologii jest niska. Aby cięcie było bardziej równomierne, bez ugięć i zgorzeliny, zastosowano specjalny ogranicznik do prowadzenia palnika plazmowego, który umieszczony jest na dyszy. Ogranicznik dociska się do powierzchni obrabianego przedmiotu i pozostaje jedynie prowadzić frez, nie martwiąc się o zachowanie wymaganej odległości pomiędzy obrabianym przedmiotem a dyszą.

W przypadku ręcznej przecinarki plazmowej cena zależy od jej właściwości: maksymalnego prądu, grubości obrabianego przedmiotu i wszechstronności. Istnieją na przykład modele, które można wykorzystać nie tylko do cięcia metali, ale także do spawania. Można je rozróżnić po oznaczeniach:

• CIĘCIE - cięcie;
• TIG – spawanie łukiem argonowym;
• MMA - spawanie łukowe elektrodą sztyftową.

Na przykład przecinarka plazmowa FoxWeld Plasma 43 Multi łączy w sobie wszystkie wymienione funkcje. Jego koszt to 530 - 550 USD. Charakterystyka związana z cięciem plazmowym: natężenie prądu – 60 A, grubość detalu – do 11 mm.

Nawiasem mówiąc, siła prądu i grubość przedmiotu obrabianego to główne parametry wyboru przecinarki plazmowej. I są ze sobą powiązane.

Im wyższy prąd, tym silniejszy łuk plazmowy, który szybciej topi metal. Wybierając przecinarkę plazmową do konkretnych potrzeb, trzeba dokładnie wiedzieć, jaki metal będzie musiał zostać poddany obróbce i jakiej grubości. Poniższa tabela pokazuje, ile prądu potrzeba do przecięcia 1 mm metalu. Należy pamiętać, że obróbka metali nieżelaznych wymaga dużego natężenia prądu. Należy o tym pamiętać, patrząc na charakterystykę przecinarki plazmowej w sklepie, grubość przedmiotu obrabianego z metalu żelaznego jest wskazana na urządzeniu. Jeśli planujesz ciąć miedź lub inny metal nieżelazny, lepiej samodzielnie obliczyć wymagane natężenie prądu.

Na przykład, jeśli chcesz ciąć miedź o grubości 2 mm, musisz pomnożyć 6 A przez 2 mm, otrzymamy przecinarkę plazmową o natężeniu prądu 12 A. Jeśli chcesz ciąć stal o grubości 2 mm, pomnóż 4 A na 2 mm, otrzymasz natężenie prądu 8 A. Tylko Weź maszynę do cięcia plazmowego z rezerwą, ponieważ określone cechy są maksymalne, a nie nominalne. Można nad nimi pracować tylko przez krótki czas.

Maszyna do cięcia plazmowego CNC stosowane w zakładach produkcyjnych do produkcji części lub obróbki detali. CNC oznacza komputerowe sterowanie numeryczne. Maszyna pracuje według zadanego programu przy minimalnym udziale operatora, co maksymalnie eliminuje czynnik ludzki w produkcji i znacząco zwiększa produktywność. Jakość cięcia maszyny jest idealna, nie jest wymagana żadna dodatkowa obróbka krawędzi. A co najważniejsze - wymyślne kroje i wyjątkowa precyzja. Wystarczy wprowadzić do programu schemat rozkroju, a urządzenie może wykonać dowolny skomplikowany kształt z doskonałą dokładnością. Cena przecinarki plazmowej jest znacznie wyższa niż ręcznej przecinarki plazmowej. Najpierw stosuje się duży transformator. Po drugie, specjalny stół, portal i przewodniki. W zależności od złożoności i wielkości urządzenia cena może wynosić od 3000 USD. do 20 000 dolarów

Maszyny do cięcia plazmowego wykorzystują wodę do chłodzenia, dzięki czemu mogą pracować przez całą zmianę bez przerwy. Tzw. PV (na czas trwania) wynosi 100%. Chociaż dla urządzeń ręcznych może to być 40%, co oznacza, że: przecinarka plazmowa pracuje 4 minuty, a potrzebuje 6 minut na ostygnięcie.

Najrozsądniej byłoby kupić gotową, fabrycznie wykonaną przecinarkę plazmową. W takich urządzeniach wszystko jest brane pod uwagę, dopasowywane i działa tak idealnie, jak to możliwe. Ale niektórym rzemieślnikom „Kulibiny” udaje się własnoręcznie wykonać przecinarkę plazmową. Wyniki nie są zbyt zadowalające, ponieważ jakość cięcia jest niska. Jako przykład podamy uproszczoną wersję samodzielnego wykonania przecinarki plazmowej. Od razu zastrzegamy, że diagram jest daleki od ideału i daje jedynie ogólne pojęcie o procesie.

Zatem transformator do przecinarki plazmowej musi mieć charakterystykę opadającego prądu i napięcia.

Przykład na zdjęciu: uzwojenie pierwotne jest od dołu, uzwojenie wtórne jest od góry. Napięcie - 260 V. Przekrój uzwojenia - 45 mm2, każda szyna 6 mm2. Jeśli ustawisz prąd na 40 A, napięcie spadnie do 100 V. Cewka indukcyjna również ma przekrój 40 mm2, nawinięta tą samą szyną, w sumie około 250 zwojów.

Do działania potrzebna jest oczywiście sprężarka powietrza, fabryczna. W tym przypadku zastosowano agregat o wydajności 350 l/min.

Domowa przecinarka plazmowa - schemat działania.

Lepiej kupić fabrycznie wykonany palnik plazmowy, będzie to kosztować około 150 - 200 USD. W tym przykładzie palnik plazmowy został wykonany niezależnie: dysza miedziana (5 cu.) i elektroda hafnowa (3 cu.), reszta to „rękodzieło”. Z tego powodu materiały eksploatacyjne szybko uległy awarii.

Obwód działa w ten sposób: na przecinarce znajduje się przycisk start, po jego naciśnięciu przekaźnik (p1) dostarcza napięcie do jednostki sterującej, przekaźnik (p2) dostarcza napięcie do transformatora, następnie wypuszcza powietrze w celu oczyszczenia plazmy latarka. Powietrze osusza komorę palnika plazmowego z ewentualnej kondensacji i wydmuchuje nadmiar, ma na to 2 – 3 sekundy. To właśnie z tym opóźnieniem zostaje uruchomiony przekaźnik (p3), który dostarcza energię do elektrody w celu zajarzenia łuku. Następnie włączany jest oscylator, który jonizuje przestrzeń pomiędzy elektrodą a dyszą, w efekcie zapala się łuk pilotujący. Następnie palnik plazmowy przykłada się do przedmiotu obrabianego i pomiędzy elektrodą a przedmiotem zapala się łuk tnący/roboczy. Kontaktron wyłącza dyszę i zapłon. Według tego schematu, jeżeli łuk tnący nagle zgaśnie, np. jeśli dysza dostanie się do otworu w metalu, to kontaktron ponownie włączy zapłon i po kilku sekundach (2 - 3) pilot zaświeci się łuk, a następnie łuk tnący. Wszystko to pod warunkiem, że przycisk „start” nie zostanie zwolniony. Przekaźnik (p4) wypuszcza powietrze do dyszy z opóźnieniem, po zwolnieniu przycisku „start” i zgaśnięciu łuku tnącego. Wszystkie te środki ostrożności są konieczne, aby przedłużyć żywotność dyszy i elektrody.

Samodzielne wykonanie przecinarki plazmowej w domu pozwala dużo zaoszczędzić, ale o jakości cięcia nie trzeba mówić. Chociaż jeśli inżynier podejmie się pracy, wynik może być nawet lepszy niż wersja fabryczna.

Nie każde przedsiębiorstwo może sobie pozwolić na maszynę do cięcia plazmowego CNC, ponieważ jej koszt może sięgać 15 000 - 20 000 USD. Dość często takie organizacje zlecają prace związane z cięciem plazmowym w specjalnych przedsiębiorstwach, ale jest to również kosztowne, zwłaszcza jeśli ilość pracy jest duża. Ale naprawdę chcesz mieć własną nową maszynę do cięcia plazmowego, ale nie masz wystarczająco dużo pieniędzy.

Oprócz znanych wyspecjalizowanych fabryk istnieją przedsiębiorstwa, które produkują maszyny do cięcia plazmowego, kupując jedynie części i zespoły profilowe, a wszystko inne produkują samodzielnie. Jako przykład opowiemy Ci, jak inżynierowie tworzą maszyny do cięcia plazmowego CNC na hali produkcyjnej.

Elementy maszyny do cięcia plazmowego typu „zrób to sam”:

• Stół 1270x2540 mm;
• Pasy transmisyjne;
• Części stopni;
• Prowadnice liniowe HIWIN;
• System kontrolujący wysokość płomienia THC;
• Blok kontrolny;
• Stanowisko terminala, w którym znajduje się jednostka sterująca CNC, jest oddzielne.

Charakterystyka maszyny:

• Prędkość ruchu na stole wynosi 15 m/min;
• Dokładność ustawienia pozycji palnika plazmowego wynosi 0,125 mm;
• Jeśli używasz maszyny Powermax 65, prędkość cięcia będzie wynosić 40 m/min dla przedmiotu obrabianego o grubości 6 mm lub 5 m/min dla przedmiotu obrabianego o grubości 19 mm.

Za podobną maszynę do cięcia plazmowego metalu cena wyniesie około 13 000 USD, nie licząc źródła plazmy, które trzeba będzie kupić osobno - 900 USD.

Aby wyprodukować taką maszynę, komponenty zamawia się osobno, a następnie wszystko montuje się niezależnie według następującego schematu:

• Przygotowywana jest podstawa do spawania stołu, musi być ściśle pozioma, to bardzo ważne, lepiej sprawdzić na poziomie.
• Rama maszyny jest spawana w formie stołu. Można zastosować rury kwadratowe. Pionowe „nogi” należy wzmocnić wysięgnikami.

• Rama jest pokryta podkładem i farbą, aby zabezpieczyć ją przed korozją.

• Trwa produkcja podpórek do maszyny. Materiał podpór to duraluminium, śruby mają 14 mm, lepiej przyspawać nakrętki do śrub.

• Stół wodny jest spawany.

• Montowane są mocowania do listew i montowane są listwy. W przypadku listew stosuje się metal w postaci paska 40 mm.
• Prowadnice liniowe są zainstalowane.
• Korpus stołu pokryty blachą stalową i pomalowany.
• Portal montowany jest na prowadnicach.

• Na portalu zamontowany jest silnik i końcowe czujniki indukcyjne.
• Zamontowane są szyny prowadzące, zębatka i silnik osi Y.

• Prowadnice i silnik są zamontowane na osi Z.
• Zainstalowany jest metalowy czujnik powierzchniowy.

• Zainstalowany jest kran do odprowadzania wody ze stołu, a ograniczniki portalu są zainstalowane tak, aby nie zsuwał się ze stołu.
• Zainstalowane są kanały kablowe Y, Z i X.

• Wszystkie przewody są ukryte w pofałdowaniu.
• Zainstalowany jest zmechanizowany palnik.

• Następnie produkowany jest terminal CNC. Najpierw korpus jest spawany.
• W obudowie terminala CNC zamontowany jest monitor, klawiatura, moduł TNS i przyciski do niego.

To wszystko, maszyna do cięcia plazmowego CNC jest gotowa.

Pomimo tego, że przecinarka plazmowa ma dość proste urządzenie, nadal nie należy rozpoczynać jej wykonywania bez poważnej wiedzy z zakresu spawania i dużego doświadczenia. Początkującemu łatwiej jest zapłacić za gotowy produkt. Ale inżynierowie, którzy chcą wdrożyć swoją wiedzę i umiejętności w domu, jak to mówią „na kolanie”, mogą od początku do końca spróbować stworzyć przecinarkę plazmową własnymi rękami.

W przedsiębiorstwach przemysłowych, małych warsztatach podczas prac budowlanych i naprawczych stosuje się ręczną przecinarkę plazmową, gdy konieczne jest spawanie lub cięcie wyrobów metalowych, a także specjalny sprzęt wyposażony w systemy CNC. Do wykonywania prac na małą skalę można użyć przecinarki plazmowej zmontowanej własnymi rękami z falownika, który jest w stanie zapewnić wysoką jakość cięć lub szwów, biorąc pod uwagę wykonywane operacje.

Zasada działania przecinarki plazmowej

Po włączeniu źródła prądu prąd zaczyna napływać do obszaru roboczego do wewnętrznej komory przecinarki plazmowej, gdzie zostaje uruchomiony elektryczny łuk pilotujący pomiędzy końcówką dyszy a elektrodą. Tworzący się łuk wypełnia kanał dyszy, gdzie pod wysokim ciśnieniem zaczyna przepływać mieszanina powietrza, która pod wpływem wysokiej temperatury 6000-8000°C mocno się nagrzewa i zwiększa swoją objętość od 50 do 100 razy. Ze względu na wewnętrzny kształt zwężającej się dyszy, która ma kształt stożka, strumień powietrza jest sprężany, nagrzewając się do temperatury wylotowej 25 000 - 30 000 °C, tworząc strumień plazmy, który przecina obrabiany półfabrykat. Co więcej, początkowo aktywowany łuk pilotujący gaśnie i włącza się łuk roboczy pomiędzy elektrodą a wyrobem metalowym. Powstałe produkty spalania plazmy i topienia metalu są usuwane pod wpływem siły strumienia.

Rys. 1. Wykonywanie operacji cięcia metalu, gdzie konieczne jest cięcie lub spawanie produktu, przy pomocy własnoręcznie wykonanej, domowej przecinarki lub profesjonalnej przecinarki plazmowej.

Optymalne wskaźniki przepływu pracy to:

1. zasilanie gazem z prędkością do 800 m/s;
2. Wskaźnik prądu może wynosić do 250 - 400 A.

Schemat 1. Rysunek procesu cięcia plazmowego przedmiotu obrabianego.

Ręczna przecinarka plazmowa montowana za pomocą falownika przeznaczona jest głównie do obróbki detali i charakteryzuje się niską wagą oraz oszczędnym zużyciem energii.

Dobór elementów przecinarki plazmowej

Aby zmontować przecinarkę plazmową za pomocą rysunków (w oparciu o falownik), potrzebne będą następujące jednostki własnymi rękami:

1. urządzenie dostarczające gaz pod ciśnieniem – sprężarka;
2. przecinarka plazmowa;
3. urządzenie elektryczne - falownik dostarczający prąd w celu wytworzenia łuku elektrycznego;
4. węże robocze wysokiego ciśnienia do zasilania powietrzem i zabezpieczony kabel elektryczny.

Aby dostarczyć powietrze, wybieramy sprężarkę, biorąc pod uwagę objętość wyjściową na 1 minutę. Firmy produkcyjne produkują 2 rodzaje sprężarek:

1. aparat tłokowy;
2. urządzenie śrubowe (które ma niższy pobór mocy, jest lżejsze, ale 40-50% droższe).

Ryż. 2 Przecinarka plazmowa (urządzenie) z kompletem przewodów do przecinarki i podłączeniem do przedmiotu obrabianego (jako anoda).

Sprężarki tłokowe dzielą się na olejowe i bezolejowe, ze względu na zasadę napędu – z paskiem lub bezpośrednim połączeniem elementów.
Podczas obsługi sprężarek należy przestrzegać szeregu zasad:

1. przy ujemnych temperaturach otoczenia konieczne jest wstępne podgrzanie oleju zawartego w skrzyni korbowej;
2. Należy regularnie wymieniać filtr powietrza (wlotowy);
3. ściśle kontroluj poziom oleju w skrzyni korbowej;
4. Co najmniej raz na sześć miesięcy konieczne jest całkowite oczyszczenie jednostek z obcych zanieczyszczeń;
5. Po zakończeniu prac należy rozładować ciśnienie (za pomocą reduktora) w układzie.

Podczas prac remontowych często wykorzystuje się produkty firmy ORLIK KOMRESSOR (Czechy). Urządzenie ORL 11 umożliwia cięcie detali prądem o natężeniu 200-440 A i strumieniem powietrza-gazu pod ciśnieniem.

Zestaw wyposażenia obejmuje:

1. kompresor;
2. blok filtrów głównych mieszaniny powietrze-gaz;
3. suszarki gazowe;
4. odbiorca.

Na wylocie urządzenia dociera oczyszczone powietrze wolne od oleju, kurzu i wilgoci. Przykładem sprężarek śrubowych jest produkt serii CA firmy Atlas Copco (Szwecja). Urządzenie wyposażone jest w automatyczny system usuwania kondensatu w celu oczyszczenia powietrza.

Plazmatron to specjalne urządzenie, w którym za pomocą prądu elektrycznego powstaje łuk elektryczny, który podgrzewa powietrze dostarczane do komory pod ciśnieniem, tworząc tnący strumień plazmy.

Przecinarka składa się z elementów:

1. specjalny uchwyt z elektrodą;
2. uszczelkę izolacyjną oddzielającą dyszę od zespołu elektrody;
3. komory wytwarzania plazmy;
4. dysze wyjściowe do wytwarzania strumienia plazmy (patrz rysunki);
5. systemy zasilania;
6. styczne elementy dostarczające plazmę (w niektórych modelach) w celu stabilizacji wyładowania łuku.

Ze względu na sposób wykonywania pracy (spawanie lub cięcie) frezy dzielą się na:

1. Podwójny przepływ, stosowany w środowiskach redukujących, utleniających i obojętnych.
2. Gaz obojętny (przy użyciu helu, argonu), redukujący (wodór, azot).
3. Utlenianie gazu (mieszanina powietrza i gazu zawiera tlen).
4. Gaz za pomocą łuku stabilizującego (gaz-ciecz).

Katoda plazmatronowa wykonana jest w postaci pręta lub wkładek wykonanych z wolframu, hafnu i cyrkonu. Powszechne stały się plazmatrony z katodą tulejową, służące do cięcia strumieniem powietrza i gazu pod ciśnieniem.

Do cięcia produktów w środowisku utleniającym stosuje się katodę wnękową wykonaną z miedzi z wymuszonym systemem chłodzenia za pomocą wody.

Ryż. 3 Przenośne urządzenie (inwerter) do cięcia plazmowego.

Przecinarki plazmowe dwuprzepływowe (inwertorowe) wyposażone są w 2 współosiowe dysze, zewnętrzną i wewnętrzną. Gaz wchodzący do dyszy wewnętrznej jest uważany za pierwotny, a gaz zewnętrzny za dodatkowy, a gazy mogą mieć różny skład i objętość.

Przecinarka plazmowa ze stabilizacją łuku dzięki zasilaniu przepływem gaz-ciecz ma różnicę, którą jest doprowadzenie wody do komory palnika w celu ustabilizowania stanu wyładowania łuku.

Aby aktywować łuk roboczy, jako anodę wykorzystuje się przedmiot obrabiany, który łączy się z falownikiem za pomocą zacisków i kabla.

Jako elektrownię do przeprowadzenia procesu cięcia plazmowego stosuje się urządzenie (falownik), które zapewnia niezbędną siłę prądu, które ma wyższą wydajność niż transformator, ale możliwości obróbki metalu transformatora są znacznie wyższe.

Schemat 2. Rysunek zasilacza plazmatronowego własnymi rękami.

Zalety falownika:

1. możliwość równomiernej zmiany parametrów;
2. niewielka waga;
3. stabilny stan łuku roboczego;
4. wysokiej jakości cięcie lub spawanie.

W zestawie wyposażenia znajduje się również komplet węży wysokociśnieniowych do podłączenia sprężarki stacjonarnej oraz elektryczny kabel przyłączeniowy.

Aby zmontować przecinarkę plazmową własnymi rękami, opracowuje się schemat urządzenia wskazujący niezbędne jednostki spełniające wymagane cechy, który powinien obejmować wszystkie dodatki i zmiany zastosowane podczas montażu wraz z niezbędnymi obliczeniami najważniejszych wskaźników. Domową przecinarkę plazmową można złożyć własnymi rękami, korzystając z gotowych bloków i podzespołów produkowanych przez wyspecjalizowane firmy, w tym przypadku konieczne jest wykonanie dokładnych obliczeń i skoordynowanie parametrów wyjściowych realizowanych procesów.

Cechy znakowania przecinarek plazmowych

Przecinarki plazmowe produkowane przez przedsiębiorstwa przemysłowe można podzielić na 2 kategorie:

1. zespoły tnące maszynowe;
2. podręcznik.

Przecinarki ręczne są tańsze, jeśli chcesz to zrobić samodzielnie. Produkowane modele posiadają specjalne oznaczenia:

1. MMA – urządzenie przeznaczone do spawania łukowego elektrodą indywidualną;
2. CIĘCIE – urządzenie (przecinarka plazmowa) służące do cięcia metalu;
3. TIQ - urządzenie przeznaczone do prac gdzie konieczne jest spawanie argonem.

Przedsiębiorstwa produkcyjne produkują sprzęt do cięcia metalu:

1. Profi CUT 40 (palnik RT-31, dopuszczalna grubość cięcia – 16 mm, przepływ mieszanki gazowo-powietrznej – 140 l/min, pojemność zbiornika 50 l);
2. Profi CUT 60 (palnik P-80, dopuszczalna grubość cięcia detalu - 20 mm, przepływ mieszanki powietrzno-gazowej - 170 l/min.);
3. Profi CUT 80 (palnik R. – 80, dopuszczalna grubość cięcia detalu – 30 mm, przepływ mieszanki gazowo-powietrznej – 190 l/min.);
4. Pro CUT 100 (palnik A-101, dopuszczalna grubość cięcia detalu - 40 mm, przepływ mieszanki gazowo-powietrznej - 200 l/min.), zbiornik o pojemności 100 l.

Wykonanie przecinarki plazmowej CNC własnymi rękami

Przecinarka plazmowa wyposażona w CNC musi posiadać ujednolicony montaż wykorzystujący rysunki wykonane na podstawie przygotowanych specyfikacji technicznych produktu, które obejmują:

1. stół do pracy;
2. przekładnia pasowa;
3. jednostka sterująca funkcją;
4. elementy stopnia;
5. prowadnice liniowe;
6. system regulacji wysokości cięcia;
7. Jednostka sterująca CNC;

Schemat 3. Rysunek urządzenia inwertorowego do cięcia plazmowego.

Rysunki wszystkich bloków przecinarki plazmowej można kupić, biorąc pod uwagę wymagane parametry mocy i instalacji oraz możliwości finansowe, lub możesz to zrobić samodzielnie, jeśli masz doświadczenie i wiedzę.

Aby skompletować i zmontować maszynę CNC, konieczne jest wykonanie szeregu elementów na podstawie rysunków:

1. podstawa stołu do spawania;
2. trwała rama jest montowana, a następnie malowana;
3. dołączone są słupki pomocnicze;
4. stół wodny jest zmontowany;
5. zainstalowane są mocowania i same listwy;
6. zamontowane są prowadnice liniowe;
7. nakładka na stół jest zainstalowana;
8. prowadnice instalowane są razem z portalem;
9. portal wyposażony jest w silnik i czujniki sygnałowe;
10. zamontowane są prowadnice, silnik prowadnicy Y i zębatka kontrolująca pozycjonowanie;
11. zamontowana jest prowadnica wyposażona w silnik;
12. zainstalowany jest czujnik sygnału powierzchni metalowej;
13. zainstalowany jest kran do usuwania wody ze stołu;
14. układane są kable łączące-kanały X.Z.Y;
15. przewody są izolowane i pokryte okładziną;
16. nóż roboczy jest zamontowany;
17. Urządzenie CNC jest zmontowane i zainstalowane.

Wykonywanie operacji związanych z produkcją i montażem palnika plazmowego CNC powinno być wykonywane wyłącznie w obecności wykwalifikowanych specjalistów. Schemat urządzenia (rysunki) musi zawierać wszystkie niezbędne elementy, aby zapewnić wysoką jakość pracy i bezpieczeństwo cięcia metalu. Wyposażenie przedsiębiorstw w sprzęt CNC może zwiększyć wydajność pracy i złożoność operacji. Spraw, aby procesy produkcyjne realizowane przy użyciu sprzętu CNC były bardziej ekonomiczne, zwiększając wydajność pracy i zmniejszając prędkość przetwarzania produktów.

Mogą Cię również zainteresować następujące artykuły:

Jak zrobić strugarkę do drewna własnymi rękami Jak zrobić gilotynę do cięcia metalu własnymi rękami?

Cięcie plazmowe jest dość popularną operacją, zwłaszcza jeśli chodzi o cięcie grubych części metalowych lub detali. Proces przebiega szybko, krawędzie metalu pozostają gładkie. Ale takie urządzenie nie jest tanie. Dlatego wielu rzemieślników wykonuje dla siebie przecinarkę plazmową własnymi rękami z różnych rodzajów sprzętu, łącząc je w jeden projekt. Schemat ich połączeń jest prosty, najważniejsze jest, aby wybrać odpowiednie urządzenia zgodnie z wymaganymi właściwościami technicznymi.

Cięcie plazmowe opiera się na zjonizowanym gazie, który z dużą prędkością wylatuje z dyszy palnika. Ten gaz to ta sama plazma. Co ona robi.

• Zasadniczo to zjonizowane medium jest doskonałym przewodnikiem prądu elektrycznego, który przepływa od elektrody do metalowego przedmiotu obrabianego.
• Plazma podgrzewa metal do wymaganej temperatury.
• Wydmuchuje roztopiony metal i uwalnia przestrzeń cięcia.

Oznacza to, że do wytworzenia plazmy potrzebny jest gaz i źródło energii elektrycznej. I te dwa elementy muszą połączyć się w jednym miejscu. Dlatego sprzęt do cięcia plazmowego składa się z butli gazowej, źródła prądu elektrycznego o dużej mocy oraz przecinarki, w której zainstalowana jest elektroda.

Konstrukcja noża jest wykonana w taki sposób, że gaz przepływa wokół elektrody, a po podgrzaniu z elektrody wydostaje się na zewnątrz przez niewielki otwór. Mała średnica otworu i ciśnienie gazu zapewniają niezbędną prędkość plazmy. Wykonując domowe cięcie plazmowe, wystarczy kupić gotową przecinarkę i nie myśleć o jej tworzeniu. Bo wszystko jest w nim już przemyślane, a dodatkowo wersja fabryczna to gwarancja bezpieczeństwa.

Jeśli chodzi o gaz, wszystkie opcje już dawno zostały porzucone, pozostawiając sprężone powietrze. Już dziś możesz to zdobyć w bardzo prosty sposób – kup i zainstaluj kompresor.

Istnieją pewne warunki gwarantujące jakość cięcia plazmowego.

• Natężenie prądu na elektrodzie nie powinno być mniejsze niż 250 A.
• Do przecinarki należy doprowadzać sprężone powietrze z prędkością nie przekraczającą 800 m/sek.

Jak zrobić przecinarkę plazmową własnymi rękami

Podstawy cięcia plazmowego są jasne, konstrukcja przecinarki plazmowej jest również jasna i można przystąpić do jej montażu. Nawiasem mówiąc, nie potrzebujesz do tego specjalnych rysunków.

Więc co będzie potrzebne.

• Musimy znaleźć źródło prądu. Najprostszą opcją jest transformator spawalniczy lub falownik. Z wielu powodów falownik jest lepszy. Ma na przykład stabilną wartość prądu, bez spadków. Jest bardziej ekonomiczny pod względem zużycia energii. Będziesz musiał zwrócić uwagę na prąd wytwarzany przez spawarkę. Jego wartość nie powinna być mniejsza niż 250 amperów.
• Źródło sprężonego powietrza. Sprężarka pozostaje tutaj niezmieniona. Ale który? Głównym parametrem jest ciśnienie powietrza. Będziesz musiał zwrócić na niego uwagę. 2,0-2,5 atm. - będzie dobrze.
• Przecinarkę można kupić w sklepie. I to będzie idealne rozwiązanie. Jeśli posiadasz przecinarkę do spawania argonem, to możesz ją przerobić na cięcie plazmowe. Aby to zrobić, będziesz musiał wykonać nasadkę z miedzi w postaci dyszy, którą wkłada się do noża spawalniczego argonem.
• Zestaw węży i ​​kabli do podłączenia wszystkich części domowej przecinarki plazmowej. Ponownie zestaw można kupić w sklepie jako pojedynczy element łączący.

Oto cztery elementy, z których składa się domowa przecinarka plazmowa.

Elementy i materiały pomocnicze

Na co jeszcze zwrócić uwagę podczas samodzielnego montażu maszyny do cięcia plazmowego? Jak wspomniano powyżej, główną cechą przecinarki plazmowej jest średnica jej otworu. Jaki powinien być rozmiar, aby zapewnić maksymalną jakość cięcia? Eksperci uważają, że optymalna wielkość to średnica 30 mm. Dlatego kupując nóż w sklepie, należy zwrócić uwagę, czy jest wyposażony w dyszę z takim otworem.

Ponadto konieczne jest wybranie dyszy o znacznej długości. To właśnie ten rozmiar pozwala strumieniowi sprężonego powietrza uzyskać wymaganą prędkość. Dzięki temu uzyskujemy schludne cięcie metalu, a sam proces cięcia jest szybki i łatwy. Ale nie powinieneś kupować bardzo długiej dyszy. Takie urządzenie szybko zapada się pod wpływem wysokich temperatur.

Wybierając elektrodę do przecinarki plazmowej, należy zwrócić uwagę na stop, z którego jest wykonana. Na przykład, jeśli stop zawiera beryl, jest to substancja radioaktywna. Nie zaleca się długotrwałej pracy z takimi elektrodami. Jeśli stop zawiera tor, w wysokich temperaturach uwalnia toksyczne substancje. Idealna elektroda do cięcia plazmowego, której stop zawiera hafn.

Sprawdzanie przecinarki plazmowej

Tak więc węże łączą przecinarkę i sprężarkę, przecinak do kabli i falownik. Teraz musisz sprawdzić, czy zmontowana konstrukcja działa. Wszystkie jednostki są włączone, naciśnięty jest przycisk na przecinarce, który dostarcza prąd do elektrody. W tym przypadku powstaje łuk o temperaturze 6000-8000C. Wsuwa się pomiędzy metal elektrody i dyszę.

Następnie sprężone powietrze zaczyna wpływać do noża. Przechodząc przez dyszę i ogrzewając łukiem elektrycznym, gwałtownie rozszerza się dziesięciokrotnie, jednocześnie uzyskując właściwości przewodzące. Oznacza to, że jest to zjonizowany gaz.

Przechodzi przez zwężoną dyszę, uzyskując prędkość 2-3 m/s. Ale temperatura plazmy wzrasta do 25 000-30 000 C. Najważniejsze jest to, że łuk, za pomocą którego podgrzano sprężone powietrze i zamieniono je w plazmę, gaśnie, gdy tylko plazma zacznie oddziaływać na metalowy przedmiot przygotowany do cięcia. Ale natychmiast włącza się drugi, tak zwany łuk roboczy, który działa lokalnie na metal. Dokładnie w obszarze cięcia. Dlatego metal jest cięty tylko w tej strefie.

Jeśli podczas sprawdzania działania przecinarki plazmowej udało Ci się wyciąć metal o grubości co najmniej 20 mm, wówczas wszystkie elementy nowego projektu, zmontowane własnymi rękami, zostały wybrane prawidłowo. Należy pamiętać, że przecinarka plazmowa nie może wycinać z falownika elementów o grubości większej niż 20 mm. Po prostu nie ma wystarczającej mocy. Aby ciąć grubszy metal, będziesz musiał użyć transformatora.

Uwaga! Wszelkie prace związane z zastosowaniem cięcia plazmowego należy wykonywać w odzieży ochronnej i rękawicach.

Istnieje wiele punktów, które koniecznie wpływają na działanie urządzenia.

• Nie ma potrzeby kupowania np. dużego kompresora. Ale 2-2,5 atmosfery może nie wystarczyć do dużej ilości pracy. Wyjściem jest zainstalowanie odbiornika na sprężarce. Działa jak akumulator, który gromadzi ciśnienie w sprężonym powietrzu. Można w tym celu zastosować np. śruby z układów hamulcowych ciężkich pojazdów. Opcja jest w zasadzie prosta. Objętość cylindra jest duża i powinna wystarczyć na długi czas.
• Aby ciśnienie powietrza było stabilne i równomierne należy na wylocie odbiornika zamontować reduktor.
• Oczywiście optymalnym rozwiązaniem jest zakup kompresora w komplecie ze zbiornikiem. Kosztuje więcej niż zwykle, ale jeśli to urządzenie będzie wykorzystywane do innych celów, na przykład do malowania, to możesz zwiększyć jego funkcjonalność i tym samym pokryć koszty.
• Aby stworzyć mobilną wersję maszyny, możesz zrobić mały wózek. Przecież wszystkie elementy przecinarki plazmowej to małe urządzenia. Oczywiście trzeba będzie zapomnieć o mobilności, jeśli maszyna jest wykonana w oparciu o transformator spawalniczy. Jest za duży i ciężki.
• Jeśli nie możesz kupić gotowego zestawu przewodów wężowo-kablowych, możesz go wykonać samodzielnie. Należy połączyć kabel spawalniczy i wąż wysokociśnieniowy w jedną tuleję i umieścić je w jednej osłonie. Na przykład do zwykłego węża o większej średnicy. Tak wykonany zestaw po prostu nie będzie przeszkadzał, co jest bardzo ważne przy cięciu metali.

Wykonanie własnej przecinarki plazmowej wcale nie jest trudne. Oczywiście będziesz musiał zdobyć niezbędne informacje i przestudiować je, zdecydowanie zaleca się obejrzenie filmu szkoleniowego. A następnie poprawnie wybierz wszystkie elementy dokładnie według wymaganych parametrów. Nawiasem mówiąc, zmontowana przecinarka plazmowa oparta na falowniku szeregowym umożliwia nie tylko przeprowadzanie cięcia plazmowego metali, ale także spawanie plazmowe, co zwiększa funkcjonalność urządzenia.

Przecinarki plazmowe znajdują szerokie zastosowanie w warsztatach i przedsiębiorstwach związanych z metalami nieżelaznymi. Większość małych firm korzysta z domowej przecinarki plazmowej.

Dobrze sprawdza się przy cięciu metali nieżelaznych, gdyż pozwala na miejscowe nagrzewanie wyrobów i nie powoduje ich deformacji. Własna produkcja noży wynika z wysokich kosztów profesjonalnego sprzętu.

W procesie produkcji takiego narzędzia wykorzystywane są komponenty z innych urządzeń elektrycznych.

Falownik przeznaczony jest do wykonywania prac zarówno w środowisku domowym jak i przemysłowym. Istnieje kilka rodzajów przecinarek plazmowych do pracy z różnymi rodzajami metali.

Tam są:

1. Przecinarki plazmowe pracujące w środowisku gazów obojętnych, takich jak argon, hel czy azot.
2. Przyrządy pracujące w środkach utleniających, takich jak tlen.
3. Sprzęt przeznaczony do pracy w atmosferach mieszanych.
4. Przecinarki pracujące w stabilizatorach gazowo-cieczowych.
5. Urządzenia pracujące ze stabilizacją wodną lub magnetyczną. Jest to najrzadszy rodzaj noża, którego prawie nie można znaleźć na otwartym rynku.

Lub plazmatron jest główną częścią cięcia plazmowego, odpowiedzialną za bezpośrednie cięcie metalu.

Zdemontowana przecinarka plazmowa.

Większość inwerterowych przecinarek plazmowych składa się z:

• dysze;
• elektroda;
• nasadka ochronna;
• dysze;
• wąż gumowy;
• głowice tnące;
• długopisy;
• zatrzymanie rolki.

Zasada działania prostej półautomatycznej przecinarki plazmowej jest następująca: gaz roboczy wokół palnika plazmowego nagrzewa się do bardzo wysokich temperatur, przy czym pojawia się plazma przewodząca prąd.

Następnie prąd przepływający przez zjonizowany gaz przecina metal poprzez lokalne topienie. Następnie strumień plazmy usuwa pozostały stopiony metal i uzyskuje się czyste cięcie.

W zależności od rodzaju uderzenia w metal wyróżnia się następujące typy plazmatronów:

1. Urządzenia działania pośredniego.
   Ten typ plazmatronu nie przepuszcza prądu przez siebie i nadaje się tylko w jednym przypadku - do cięcia produktów niemetalowych.
2. Bezpośrednie cięcie plazmowe.
   Służy do cięcia metali poprzez wytwarzanie strumienia plazmy.

Wykonanie przecinarki plazmowej własnymi rękami

Cięcie plazmowe DIY można wykonać w domu. Zaporowy koszt profesjonalnego sprzętu i ograniczona liczba modeli na rynku zmuszają rzemieślników do samodzielnego montażu przecinarki plazmowej z falownika spawalniczego.

Domową przecinarkę plazmową można wykonać pod warunkiem, że posiada się wszystkie niezbędne elementy.

Przed wykonaniem instalacji do cięcia plazmowego należy przygotować następujące elementy:

1. Kompresor.
   Część jest niezbędna do zapewnienia przepływu powietrza pod ciśnieniem.
2. Plasmatron.
   Produkt służy do bezpośredniego cięcia metalu.
3. Elektrody.
   Służy do zapalania łuku i tworzenia plazmy.
4. Izolator.
   Chroni elektrody przed przegrzaniem podczas wykonywania cięcia plazmowego metalu.
5. Dysza.
   Część, której wielkość decyduje o możliwościach całej przecinarki plazmowej, składana własnymi rękami z falownika.
6. Falownik spawalniczy.
   Źródło prądu stałego do instalacji. Można zastąpić transformatorem spawalniczym.

Źródłem zasilania urządzenia może być transformator lub falownik.

Schemat działania przecinarki plazmowej.

Transformatorowe źródła prądu stałego charakteryzują się następującymi wadami:

• wysokie zużycie energii elektrycznej;
• duże wymiary;
• niedostępność.

Zalety takiego źródła zasilania obejmują:

• niska wrażliwość na zmiany napięcia;
• więcej mocy;
• wysoka niezawodność.

W razie potrzeby jako zasilanie przecinarki plazmowej można zastosować falowniki:

• skonstruować małe urządzenie;
• zmontować wysokiej jakości przecinarkę plazmową o dużej wydajności i stabilnym łuku.

Ze względu na dostępność i lekkość zasilacza inwertorowego, oparte na nim przecinarki plazmowe można konstruować w domu. Do wad falownika można zaliczyć jedynie stosunkowo małą moc strumienia. Z tego powodu grubość metalowego przedmiotu wycinanego przez inwerterową przecinarkę plazmową jest poważnie ograniczona.

Jedną z najważniejszych części przecinarki plazmowej jest przecinarka ręczna.

Ten element sprzętu do cięcia metalu składa się z następujących elementów:

• uchwyt z nacięciami do układania przewodów;
• przycisk uruchamiania palnika plazmowego;
• elektrody;
• system wirowania przepływu;
• końcówka chroniąca operatora przed odpryskami stopionego metalu;
• sprężyna zapewniająca wymaganą odległość między dyszą a metalem;
• dysze do usuwania kamienia i nagaru.

Cięcie metalu o różnej grubości odbywa się poprzez wymianę dysz w palniku plazmowym. W większości konstrukcji plazmatronów dysze zabezpieczone są specjalną nakrętką o średnicy umożliwiającej przejście przez stożkową końcówkę i zaciśnięcie szerokiej części elementu.

Za dyszą znajdują się elektrody i izolacja. Aby w razie potrzeby móc wzmocnić łuk, w konstrukcji plazmatronu uwzględniono zawirowator przepływu powietrza.

Przecinarki plazmowe typu „zrób to sam” oparte na inwerterowym źródle prądu są dość mobilne. Dzięki niewielkim wymiarom sprzęt taki można zastosować nawet w najbardziej niedostępnych miejscach.

Plany

W Internecie dostępnych jest wiele różnych rysunków przecinarki plazmowej. Najłatwiejszym sposobem wykonania przecinarki plazmowej w domu jest użycie źródła falownika prądu stałego.

Obwód elektryczny przecinarki plazmowej.

Najpopularniejszy rysunek techniczny przecinarki plazmowej obejmuje następujące elementy:

1. Elektroda.
   Element ten jest zasilany napięciem ze źródła zasilania w celu jonizacji otaczającego gazu. Z reguły jako elektrodę stosuje się metale ogniotrwałe, tworząc mocny tlenek. W większości przypadków projektanci spawarek używają hafnu, cyrkonu lub tytanu. Najlepszym materiałem elektrody do użytku domowego jest hafn.
2. Dysza.
   Element automatycznej spawarki plazmowej wytwarza strumień zjonizowanego gazu i przepuszcza powietrze w celu ochłodzenia elektrody.
3. Chłodnica.
   Element służy do usuwania ciepła z dyszy, ponieważ podczas pracy temperatura plazmy może osiągnąć 30 000 stopni Celsjusza.

Większość obwodów maszyny do cięcia plazmowego implikuje następujący algorytm działania przecinarki oparty na strumieniu zjonizowanego gazu:

1. Pierwsze naciśnięcie przycisku start włącza przekaźnik zasilający jednostkę sterującą urządzenia.
2. Drugi przekaźnik dostarcza prąd do falownika i łączy elektryczny zawór oczyszczania palnika.
3. Silny strumień powietrza dostaje się do komory palnika i ją oczyszcza.
4. Po określonym przez rezystory czasie załącza się trzeci przekaźnik, który zasila elektrody instalacji.
5. Uruchamia się oscylator, dzięki czemu gaz roboczy znajdujący się pomiędzy katodą i anodą zostaje zjonizowany. Na tym etapie pojawia się łuk pilotujący.
6. Kiedy łuk dociera do metalowej części, pomiędzy palnikiem plazmowym a powierzchnią zapala się łuk, zwany łukiem roboczym.
7. Wyłączenie dopływu prądu w celu zajarzenia łuku za pomocą specjalnego kontaktronu.
8. Wykonywanie prac związanych z cięciem lub spawaniem. W przypadku zaniku łuku przekaźnik kontaktronowy ponownie włącza prąd i zapala rezerwowy strumień plazmy.
9. Po zakończeniu pracy po wyłączeniu łuku czwarty przekaźnik uruchamia sprężarkę, której powietrze chłodzi dyszę i usuwa resztki spalonego metalu.

Najbardziej udanymi schematami przecinarki plazmowej jest model APR-91.

Czego potrzebujemy?

Rysunek przecinarki plazmowej.

Aby stworzyć spawarkę plazmową, musisz zdobyć:

• źródło prądu stałego;
• plazmatron.

Ten ostatni obejmuje:

• dysza;
• elektrody;
• izolator;
• sprężarka o wydajności 2-2,5 atmosfery.

Większość współczesnych rzemieślników wykonuje spawanie plazmowe podłączone do zasilacza inwertorowego. Plazmatron zaprojektowany z wykorzystaniem tych elementów do ręcznego cięcia powietrzem działa w następujący sposób: naciśnięcie przycisku sterującego powoduje zapalenie łuku elektrycznego pomiędzy dyszą a elektrodą.

Po zakończeniu pracy, po naciśnięciu przycisku wyłączającego, sprężarka podaje strumień powietrza i zrzuca z elektrod pozostały metal.

Zespół falownika

Jeśli falownik fabryczny nie jest dostępny, możesz zmontować domowy falownik.

Falowniki do przecinarek opartych na plazmie gazowej z reguły mają następujące elementy:

• jednostka mocy;
• sterowniki wyłącznika zasilania;
• blok mocy.

Palnik plazmowy w sekcji.

Przecinarki plazmowe czy sprzęt spawalniczy nie mogą obejść się bez niezbędnych narzędzi w postaci:

• zestaw śrubokrętów;
• lutownica;
• nóż;
• piły do ​​metalu;
• łączniki gwintowane;
• druty miedziane;
• PCB;
• mika.

Zasilacz do cięcia plazmowego jest montowany na bazie rdzenia ferrytowego i musi posiadać cztery uzwojenia:

• pierwotny, składający się ze 100 zwojów drutu o grubości 0,3 milimetra;
• pierwszy wtórny z 15 zwojów kabla o grubości 1 milimetra;
• drugie wtórne z 15 zwojów drutu 0,2 mm;
• trzeci jest wtórny z 20 zwojów drutu 0,3 mm.

Notatka! Aby zminimalizować negatywne skutki skoków napięcia w sieci elektrycznej, uzwojenie należy wykonać na całej szerokości drewnianej podstawy.

Jednostka napędowa domowego falownika musi składać się ze specjalnego transformatora. Aby utworzyć ten element, należy wybrać dwie żyły i nawinąć na nie drut miedziany o grubości 0,25 milimetra.

Na szczególną uwagę zasługuje układ chłodzenia, bez którego inwerterowe zasilanie palnika plazmowego może szybko zawieść.

Rysunek technologii cięcia plazmowego.

Podczas pracy z urządzeniem, aby osiągnąć jak najlepsze rezultaty, należy przestrzegać zaleceń:

• regularnie sprawdzaj prawidłowy kierunek strumienia plazmy gazowej;
• sprawdź właściwy dobór sprzętu zgodnie z grubością produktu metalowego;
• monitorować stan materiałów eksploatacyjnych palnika plazmowego;
• upewnić się, że zachowana jest odległość strumienia plazmy od przedmiotu obrabianego;
• zawsze sprawdzaj prędkość cięcia, aby uniknąć żużlu;
• od czasu do czasu diagnozuj stan działającego układu zasilania gazem;
• wyeliminować wibracje elektrycznego plazmatronu;
• Utrzymuj czyste i uporządkowane miejsce pracy.

Wniosek

Urządzenia do cięcia plazmowego są niezbędnym narzędziem do dokładnego cięcia wyrobów metalowych. Dzięki przemyślanej konstrukcji palniki plazmowe zapewniają szybkie, równe i wysokiej jakości cięcie blach bez konieczności późniejszej obróbki powierzchni.

Większość rzemieślników z małych warsztatów woli samodzielnie montować mini frezy do pracy z cienkim metalem. Z reguły samodzielnie wykonana przecinarka plazmowa nie różni się charakterystyką i jakością pracy od modeli fabrycznych.