Опис саморобного плазмореза з інвертора
Плазморіз своїми руками легше змайструвати, взявши за основу інверторний зварювальний апарат. Такий агрегат буде простим по конструкції, функціональним, з доступними основними вузлами і деталями. Якщо якісь деталі не продаються, їх теж можна виготовити самостійно в майстерні з обладнанням середньої складності.
Саморобний апарат не обладнується ЧПУ, в чому його недолік і перевага одночасно. Мінус ручного управління в неможливості виготовлення двох абсолютно однакових деталей: дрібні серії деталей в чомусь будуть відрізнятися. Плюс в тому, що не доведеться купувати дороге ЧПУ. Для мобільного плазмореза ЧПУ не потрібно, так як того не вимагають виконувані на ньому завдання.
Головні складові частини саморобного агрегату:
- плазмотрон;
- осцилятор;
- джерело постійного струму;
- компресор або балон зі стисненим газом;
- кабелі живлення;
- шланги підключення.
Отже, складних елементів в конструкції немає. Однак всі елементи повинні мати певні характеристики.
Джерело струму
Плазмова різка вимагає того, щоб сила струму була, по крайней мере, як для зварювального апарату середньої потужності. Струм такої сили виробляється звичайним зварювальним трансформатором та інверторним апаратом. У першому випадку конструкція виходить умовно мобільного: через велику вагу і габаритів трансформатора її переміщення утруднено. Разом з балоном стисненого газу або компресором система виходить громіздкою.
Трансформатори мають невисокий ККД, через що витрата електроенергії при різанні металу виходить підвищеним.
Схема з інвертором дещо простіше і зручніше, а ще вигідніша в плані витрат енергії. З зварювального інвертора вийде досить компактний різак, який розріже метал товщиною до 30 мм. Промислові установки ріжуть металеві листи такої ж товщини. Плазмовий різак на трансформаторі здатний розрізати навіть більш товсті заготовки, хоча подібне потрібно не так часто.
Плюси плазмового різання видно як раз на тонких і надтонких аркушах.
- Гладкість крайок.
- Точність лінії.
- Відсутність бризок металу.
- Відсутність перегрітих зон біля місця взаємодії дуги і металу.
Саморобний різак збирається на базі инверторного зварювального апарату будь-якого типу. Неважливо, скільки робочих режимів, потрібен лише постійний струм силою більше 30 А.
Плазмотрон
Другим за важливістю елементом є плазмотрон. Плазмовий різак складається з основного і додаткового електродів, перший зроблений з тугоплавкого металу, а другий являє собою сопло, зазвичай мідне. Основний електрод є катодом, а сопло - анодом, і під час роботи це - оброблювана токопроводящая деталь.
Якщо розглядати плазмотрон прямої дії, дуга виникає між заготівлею і різаком. Плазмотрони побічної дії ріжуть плазмовим струменем. Апарат з інвертора розрахований на пряму дію.
Електрод і сопло є витратними матеріалами і замінюються по мірі зносу. Крім них, в корпусі є ізолятор, який розділяє катодний і анодний вузли, ще є камера, де вихор подається газ. У соплі, конічному або напівсферичним, зроблено тонке отвір, через яке виривається газ, розпечений до 3000-5000 ° C.
В камеру газ надходить з балона або подається з компресора по шлангу, який поєднаний з кабелями живлення, що утворюють пакет зі шлангів і кабелів. Елементи з'єднані в ізоляційному рукаві або з'єднані джгутом. Газ йде в камеру через прямий патрубок, який знаходиться зверху або збоку вихровий камери, що забезпечує переміщення робочої середовища лише в одну сторону.
Принцип роботи плазмотрона
Газ, що надходить під тиском у простір між соплом і електродом, проходить в робочий отвір, віддаляючись після в атмосферу. З включенням осцилятора - пристрою, який виробляє імпульсний високочастотний струм, - між електродами з'являється попередня дуга і нагріває газ в обмеженому просторі камери згоряння. Оскільки температура нагріву дуже висока, газ перетворюється в плазму. У цьому агрегатному стані іонізовані, тобто електрично заряджені, практично всі атоми. Тиск в камері різко підвищується, і газ виривається назовні розпеченій струменем.
При піднесенні до деталі плазмотрона виникає друга, більш потужна, дуга. Якщо сила струму осцилятора - 30-60 А, робоча дуга виникає при силі в 180-200 А. Вона додатково розігріває газ, що розганяється під дією електрики до 1500 м / с. Комбінована дія плазми високої температури і швидкості руху ріже метал по найтоншої лінії. Товщину розрізу визначають властивості сопла.
Плазмотрон побічної дії працює інакше. Роль головного анода в ньому грає сопло. З різака замість дуги виривається струмінь плазми, що ріже НЕ струмопровідні матеріали. Саморобний обладнання даного типу працює вкрай рідко. У зв'язку зі складністю пристрою плазмотрона і тонких налаштувань зробити його в кустарних умовах практично неможливо, хоча креслення знайти неважко. Він працює під високими температурами і тисками і стає небезпечним, якщо щось зроблено неправильно!
осцилятори
Якщо колись займатися складанням електричних схем і пошуком деталей, візьміть осцилятори заводського виготовлення, наприклад, ВСД-02. Характеристики цих пристроїв найбільше підходять для роботи з інвертором. Осцилятори під'єднується в схему харчування плазмотрона послідовно або паралельно, в залежності від того, що диктує інструкція конкретного приладу.
Робочий газ
Перед тим, як приступити до виготовлення плазмореза, продумайте сферу його застосування. Якщо має бути робота виключно з чорними металами, обійтися можна одним лише компресором. Для міді, латуні та титану потрібно азот, а алюміній ріжеться в суміші азоту з воднем. Високолеговані ріжуть в аргонової атмосфері, тут апарат розраховують і під стиснений газ.
транспортування пристрою
Зважаючи на складність конструкції пристрою і численності складових його компонентів, апарат плазмового різання важко розмістити в ящику або переносному корпусі. Рекомендується використовувати складську візок для переміщення товарів. На візку компактно розташується:
- інвертор;
- компресор або балони;
- кабельно-шлангова група.
В межах майстерні або цеху з переміщенням проблем не буде. Коли апарат буде потрібно транспортувати на який-небудь об'єкт, він завантажується в причіп легкової машини.