Плазменная сварка

Основные преимущества плазменного аппарата «Горыныч»

Данное устройство имеет несколько крайне важных достоинств, которые и сделали его повсеместно распространенным и практически незаменимым в целом ряде областей человеческой деятельности.

Простота

Обучится варить и резать с помощью устройства сможет любой желающий, даже если он далек от строительных и ремонтных работ. Все управление максимально упрощено, элементы контроля снабжены надписями на русском языке, а дополнительно к аппарату прилагается подробнейшая инструкция с полным описанием всех возможных работ.

Универсальность

Большинство аналогичных плазменных установок способны либо резать, либо сваривать. Очень дорогие приборы могут то и другое, и лишь «Горыныч» является по-настоящему универсальным. С его помощью можно варить, резать, использовать его как паяльную лампу, небольшой горн и даже как огнетушитель! Таким образом, покупая плазменную установку можно заменить ей целый комплекс дорогостоящих приспособлений.

Компактность и небольшой вес

К сожалению, основная масса сварочных аппаратов снабжены громоздкими и тяжелыми трансформаторами и поэтому весят десятки килограммов. Генератор плазмы, несмотря на всю свою универсальность и практичность, лишен трансформаторов, а его вес в рабочем состоянии составляет всего лишь 4,5 килограмма! Его легко можно переносить в сумке, и в багажнике автомобиля он не займет много места.

Даже если весь день работать с генератором (управляющий элемент устройства выполнен в форме пистолета), то рука не устанет.

Распространенное «питание»

В это сложно поверить, но генератор «Горыныч» запитывается от обычной розетки в 220 вольт! Не нужны трансформаторы и переходники! Обычная розетка и сварочный аппарат готов к работе. При этом, потребление энергии также минимально и составляет лишь 2,5 киловатта в час. Это рекорд для устройств такого класса!

Расчет моментов инерции и сопротивления сечения

Классификация

По ГОСТ 19521-74 «Сварка металлов. Классификация», принятому в СССР в 1975 году и позднее продлённом, плазменно-лучевая сварка отнесена к классу термических. По направлению движений плазменной струи подразделяется на четыре подвида:

1. Без колебаний.
2. С поперечными колебаниями.
3. С продольными колебаниями.
4. Со сложными колебаниями.

Технология плазменной сварки и классификация дуги по видам действия

По источнику нагрева различают сварку плазменной дугой и струёй. В первом случае дуга зажигается между деталью и неплавящимся электродом, также её называют дугой прямого действия. Во втором – между наконечником плазмотрона и неплавящимся электродом, – это плазменная дуга косвенного действия.

Дуговую плазменную струю используют для соединения и резки как электропроводящих материалов, так и диэлектриков – стекла и керамики. Выглядит струя как конус, верхушкой обращённый к расплавляемой поверхности. Тепловая эффективность зависит от силы тока, напряжения, расстояния от сопла до детали и скорости перемещения горелки.

Струёй сваривают как снизу в горизонтальном, так и фронтально в вертикальном положении изделия. Плазмообразующим газом выступают аргон или гелий, одновременно являющиеся защитой от кислорода.

Классификация по мощности тока

В зависимости от силы тока различают три вида:

1. Микроплазменная сварка, до 25 ампер. Получила распространение, благодаря свойству нагревать небольшие участки металла. При такой величине изделие не прожигается насквозь.
2. На среднем токе, до 150 ампер. Позволяет варить с высокой точностью. Происходит глубокое, но не широкое расплавление материала.
3. На большом токе, свыше 150 ампер. Такая мощность образует широкую дугу, которая проплавляет деталь насквозь. Фактически деталь разрезают, а после этого сваривают. Используют для соединения особо прочных металлов: титана, высоколегированных сталей, сплавов с большим содержанием алюминия.

Как работать

Работа с плазменной сваркой начинается с проверки требований правил безопасности при работе

В этом случае есть вероятность взрыва сжатого газа, ожог от расплавленного металла, пожар, поэтому сварщик должен быть обеспечен защитным костюмом, обязан соблюдать осторожность и продумывать последовательность своих действий

ВАЖНО:

• В процессе выполнения работ существует вероятность поражения электрическим током, сварщику необходимо быть внимательным, стоять на токоизолирующем коврике.
• При повышении силы тока увеличивается шум до 115 дБ, тогда необходимо защищать уши от шума с помощью беруш либо с помощью противошумной каски, наушников.
• Для защиты от выделений газов, пыли помещение нужно оборудовать не только общей, но ещё местной вентиляцией.
• Для защиты глаз от пыли, частиц металла, газа необходимо надеть очки защитные со светофильтрами В-2 или В-3 или защитный щиток.

Перед работой подготовить детали: очистить кромки, выполнить разметку соответствующим инструментом. Риски, царапины и разрывы не допускаются на свариваемых поверхностях, их необходимо удалить или зачистить.

1. Включить сварочный аппарат, отрегулировать подачу сжатого газа.
2. Задать ток резки, он выбирается в зависимости от толщины свариваемых изделий.
3. Запустить горелку. Если дуга не зажигается с трех попыток, нужно проверить износ электрода и сопла, питание.
4. Зазор между соплом и свариваемыми изделиями должен быть 3-5 мм. Когда будет получена нужная дежурная дуга, можно начинать процесс сварки. Для этого нажимаем на пусковое устройство плазмотрона.Когда горелка приближается к изделиям, образуется дуга между изделием и горелкой. Происходит сварка, при этом нужно следить за скоростью сварки: при высокой скорости возможен непровар детали, при слишком медленной – перегрев, прожог. Самая высокая температура факела образуется возле сопла.
5. После окончания сварки выключить горелку и источник питания. Охладить горелку в жидкости.

Рекомендуемые товары

Производитель

Созданием и усовершенствованием данного устройства занимается компания ООО «АСпромт» — один из лидеров отечественного научно-технического рынка. Свою деятельность компания осуществляет с 2001 года и за это время добилась значительных успехов в производстве мобильных плазменных комплексов.

На сегодняшний день компания ООО «АСпромт» продает «Горыныч» в 11 стран мира и число заказов увеличивается год от года. Официально приобрести это устройство можно у девяти дилеров в России и в странах СНГ. Кроме продажи дилеры осуществляют сервисное и гарантийное обслуживание в случае необходимости, а также занимаются распространением сопутствующих товаров.

Ручной рыхлитель почвы

Разновидности сваривания

Существует три разновидности плазменной сварки, которые определяются силой используемого электротока:

1. Микроплазменная (при токе от 0,1 до 25 А);
2. На средних электротоках (от 50 до 150 А);
3. На больших электротоках (более 150 А).

Микроплазменная сварка.

Микроплазменный тип является самым распространенным. При такой обработке формируется специальная «дежурная» дуга, загорающаяся между электродом и водоохладительным соплом.

Главная дуга возникает после подведения плазмотрона к металлическому изделию, которое нужно обработать. Газ, из которого формируется плазма, подается посредством плазмотронного сопла.

Эта разновидность сварки очень эффективна при обработке тонких металлических изделий. Такое сварочное оборудование характеризуется очень широкой сферой применения: производство тонкостенных труб и сосудов, изготовление предметов ювелирного дела, сварка листов фольги, крепление мембран к различного рода конструкциям и т. д.

Сварка на средних электротоках.

Эта технология базируется на использовании свойств раскаленных газов, подвергаемых ионизации. Данная методика похожа параметрами на аргоновую сварку с применением электрода из вольфрама. Но этот способ имеет дугу большей мощности, нежели аргоновой. Кроме того, он может оказывать воздействие на ограниченную плоскость, то есть является более продуктивным. Это обусловлено не только высокой мощностью, но и высоким давлением плазменной дуги.

Технология на больших элеткротоках.

Отличается еще большими показателями мощности. Заготовка при этом полностью проплавливается. На нее оказывается настолько существенное воздействие, что даже в сварочной ванночке появляется сквозная дыра. По сути, вся работа состоит из разрезания конструкции и ее заваривания.

Эта разновидность сварки используется для обработки изделий из медных деталей, титана, низкоуглеродистых и легированных стальных сплавов и иных материалов. Применение этой современной технологии позволяет более эффективно, качественно и экономно сваривать металлоконструкции.

Плюсы и минусы

Как и любая технология, плазменная сварка имеет положительные и отрицательные стороны.

К плюсам можно определить:

• высокая скорость плавления заготовок;
• точные и качественные швы;
• отсутствие шлака;
• ровные края деталей при резке;
• экологичность;
• безопасность;
• простота в использовании;
• контроль глубины провара.

К отрицательным же моментам  относятся:

• высокая стоимость оборудования;
• контроль охлаждения плазмотрона.

Несмотря на то, что минусы у плазменной технологии существуют, они незначительны. Да и стоимость оборудования окупается довольно быстро, особенно квалифицированным мастером.

Устройство аппарата

При работе плазмореза (плазменной головки) требуется стабильный постоянный или переменный ток. Его обеспечивает мощный импульсный преобразователь с выпрямителем на IGBT-транзисторах со стабилизатором тока.

Для примера, модель 15000

Преобразователь управляется встроенным в аппарат контроллером, который непрерывно поддерживает выбранный режим работы и защиту от перегрузок. Вся силовая и управляющая электроника находится в корпусе аппарата. Внутри корпуса имеются вентиляторы для охлаждения радиаторов силовых ключей. На передней панели пульт управления и клеммы для подключения кабелей горелки и дополнительного анода.

Более подробно про устройство каждой модели смотрите в статьях, ссылки на которые даны внизу этой страницы.

Горелка Мультиплаз

Основной частью горелки является вольфрамовый катод, легированный металлами, которые повышают эмиссионную способность и устойчивость к высокой температуре. Анодом является медное сопло или деталь, которую обрабатывают. То есть, плазмотрон может работать в двух режимах. Плазменный газ продувается через сопло в виде тонкого факела.

В младших моделях аппаратов Мультиплаз горелка содержит встроенный резервуар для воды или водно-спиртовой смеси. Эти жидкости разогреваются от тепла дуги при помощи теплопередачи от сопла. Зажигание дуги производится коротким замыканием катода на сопло, для этого сзади имеется кнопка. Этой же кнопкой при вращении регулируется зазор между катодом и соплом.

В старших моделях Мультиплаз дуга поджигается импульсом высокого напряжения.

Газ (или спирто-водяная смесь в парообразном состоянии) продувается мимо катода и выходит наружу через сопло. После того, как импульсом высокого напряжения между катодом и анодом зажигается дуга, источник питания поднимает и удерживает заданный сварщиком ток. В небольших аппаратах Мультиплаз рабочее напряжение дуги в плазме может достигать 160-170 В, а ток 20-30 А.

Плазму выдувает давлением газа, причем устанавливается равновесие между образованием плазмы и расходом газа. Этот режим относительно маломощный.

Если анодом служит деталь, то плазма дополнительно ускоряется электрическим полем между катодом и анодом, приобретает дополнительную энергию и становится мощнее. Этот режим наиболее мощный, применяется, главным образом, для резки толстых листов металла.

В мощных аппаратах Мультиплаз (старше 4000) газ подается от внешнего источника (используется воздух), а в младших моделях на горелке есть резервуар, который заправляется водой или водно-спиртовой смесью.

Горелки младших моделей сделаны так, что их можно ставить на горизонтальную поверхность, чтобы освободить руки.

Несчастный случай на производстве: как оформляется, процесс и организация расследования

Что такое плазма и как она возникает

Плазма — это состояние газа при его частичной или полной ионизации. Это значит, что он может состоять не только из нейтральных молекул и атомов, но и из электронов и ионов

, обладающих определенным электрическим зарядом или полностью состоять из заряженных частиц. Для перевода газа в состояние плазмы нужно ионизировать большую часть его молекул и атомов. Чтобы добиться этого, необходимо приложить к электрону, входящему в состав атома, усилие, превышающее его энергию связи с ядром и помочь оторваться от него.

Для этого должны быть созданы определенные условия, которые и были разработаны в области получения плазменной дуги.

Первое упоминание о разработке плазменной сварки было в 1950 году. В 1960 году были представлены некоторые принципы получения плазменного потока и внедрена технология и оборудование плазменной сварки. У нас в стране исследованиями в этой области и разработкой технологии занимались в Институте металлов им. А. А. Байкова, руководил проектом Н.Н. Рыкалин. После изучения физических свойств и энергии сжатой электрической дуги в среде аргона, преобразованной в плазменную струю, были определены ее технические возможности в области сварки и разработано специальное оборудование.

Особенности и характеристики процесса

Главной особенностью плазменного метода является очень высокая температура в зоне сваривания вследствие принудительного уменьшения размеров сечения дуги и увеличения ее мощности.

В результате происходит сварка, так называемой, плазменной струей, температура которой может доходить до 30000 °C, в отличие от 5000-7000 °C при обычной аргонодуговой сварке.

Кроме этого, дуга приобретает цилиндрическую форму, в отличие от обычной конической, что позволяет сохранять одинаковую мощность по всей ее длине. На практике это успешно используется для более глубокого и точного прогрева металла.

Давление дуги на поверхность свариваемых деталей при плазменной сварке очень велико, что позволяет воздействовать практически на любые металлы и сплавы.

Все эти особенности делают плазменную сварку практически универсальной. Она может с успехом использоваться в труднодоступных местах, при соединении тонких алюминиевых листовых заготовок без опасения их прожига.

Незначительное изменение расстояния между электродом и деталью не оказывает сильного влияния на прогрев, а значит и на качество шва, как при других видах сварки.

Большая глубина прогрева деталей позволяет обходиться без предварительной подготовки их кромок. Допускается сваривание металлов с неметаллами.

В результате повышается производительность работ, уменьшается температурная деформация шва, то есть деталь не «ведет». Используя технологию плазменной сварки, плазменной струей можно быстро и качественно резать металлы и неметаллы практически в любом положении.

Как выполняется процесс плазменной сварки в нижнем положении?

Используя плазменную сварку, можно сваривать самые различные металлы и их сплавы, находясь в нижнем пространственном положении. Плазмообразующими газами являются аргон и гелий, которые нередко применяются и в качестве защитного вещества. Данный способ сваривания используется в тех случаях, когда швы идут в горизонтальном направлении по горизонтально расположенной поверхности.

В процессе плазменной сварки в нижнем положении из сильно нагретого электрода жидкий металл под силой собственного веса постепенно стекает в специальный кратер, а затем накапливается в небольшой расплавленной ванне из металла. Его вытеканию препятствуют сварные кромки обрабатываемых изделий. Также из сварочной ванны выходят шлаковые и газообразные вещества, за счет чего качество швов получается значительно лучше.

Сварные швы можно выполнять либо на себя, либо слева направо. Благодаря применению такой техники можно полностью контролировать весь процесс.

Плюсы и минусы

К преимуществам плазменного метода относятся:

1. Доступность. Плазмотрон может устанавливаться на базовые сварочные аппараты.
2. Однородность сварного соединения. Из-за высокой температуры в обрабатываемой области образуется равномерный тонкий шов.
3. Возможность контроля провара металла.
4. Высокая производительность. Большая скорость формирования шва снижает трудоемкость работ.
5. Обширная сфера применения. Универсальный метод используют для соединения заготовок из других материалов.

К отрицательным качествам такого способа сварки относят:

• высокую стоимость плазмотрона и работ;
• сложность в исполнении (от сварщика требуется наличие специальных навыков);
• необходимость дополнительного ухода за приборами (нужно регулярно прочищать плазматрон, заменять электрод и горелку);
• потребность в непрерывной подаче аргона в аппарат;
• необходимость охлаждения основных компонентов оборудования;
• большой расход электроэнергии.

Что такое плазма и как она возникает

Плазма — это состояние газа при его частичной или полной ионизации. Это значит, что он может состоять не только из нейтральных молекул и атомов, но и из электронов и ионов

, обладающих определенным электрическим зарядом или полностью состоять из заряженных частиц. Для перевода газа в состояние плазмы нужно ионизировать большую часть его молекул и атомов. Чтобы добиться этого, необходимо приложить к электрону, входящему в состав атома, усилие, превышающее его энергию связи с ядром и помочь оторваться от него.

Для этого должны быть созданы определенные условия, которые и были разработаны в области получения плазменной дуги.

Первое упоминание о разработке плазменной сварки было в 1950 году. В 1960 году были представлены некоторые принципы получения плазменного потока и внедрена технология и оборудование плазменной сварки. У нас в стране исследованиями в этой области и разработкой технологии занимались в Институте металлов им. А. А. Байкова, руководил проектом Н.Н. Рыкалин. После изучения физических свойств и энергии сжатой электрической дуги в среде аргона, преобразованной в плазменную струю, были определены ее технические возможности в области сварки и разработано специальное оборудование.

Особенности плазменной сварки

Теплогенерирующие параметры плазмы гораздо выше, чем у других сварочных методов. Чтобы контролировать режим разогрева, нужен охлаждающий контур – циркулирующая по нему вода отводит избыточное тепло, из-за этого большие энергопотери. Основные расходные материалы – сопло (горелка выходит из строя при перегреве), тугоплавкие вольфрамовые электроды. Для производства плазменного оборудования нужны огнеупорные материалы, поэтому стоимость сварочных аппаратов в разы выше, чем для электродуговой или аргоновой сварки.

Технологические сложности не пугают, плазменная сварка нередко применяется в промышленности, особенно, если нужны качественные соединения. Ровные швы не нужно зашлифовывать. Метод применим для алюминия и других сложных сплавов.

Устройство и принцип работы плазмотрона

Во время плазменного сварочного процесса применяется специальный аппарат, который выполняет роль плазменного генератора, он называется плазмотроном. Это устройство применяет энергию электричества для преобразования газа в состояние плазмы для сварки, которая в дальнейшем применяется для создания сварочной дуги.

Применяется два вида устройств, которые работают по схеме косвенного и прямого преобразования дуги. Плазмотрон для сварки плазмой идет прямого действия, когда в качестве катода применяется вольфрамовый электрод, а анода — свариваемая поверхность. Именно это приводит к тому, что дуга приобретает цилиндрическую форму.

К основным узлам плазмотрона относят:

1. Вольфрамовый электрод (катод). Он образует одну связку с устройством подачи плазмообразующего газа.
2. Корпусная часть прибора.
3. Сопло с формообразующим наконечником.
4. Термостойкий изолятор.
5. Система охлаждения, для которой применяется водная струя.
6. Пусковое устройство.

Для возбуждения основной дуги к поверхности металла от устройства подключается кабель с положительным зарядом. Появившаяся дуга ионизирует газ, который поступает из баллона или компрессора в камеру под давлением. При разогревании во время ионизации газ расширяется и выбрасывается из камерного пространства в форме струи с высокой кинетической энергией.

Стоит отметить! Чтобы облегчить розжиг основной дуги, в область камеры плазмотрона встроен вспомогательный электрод, который выполняет функции анода. При включении плазмотрона в сеть и запуске, данный электрод получает положительный заряд и образует дугу с вольфрамовым катодом.

Устройство и принцип работы

Особенности аппарата для сварки плазмой.

Плазменная сварка характеризуется следующим принципом работы: она основана на формировании дуги посредством осциллятора. Приборы функционируют на токах прямой полярности, которые и питают дугу. Она, в свою очередь, образует плазму.

С использованием данной дуги можно осуществлять резку или соединение любых типов металлов и сплавов во всех пространственных положениях.

Плазма формируется из газов, в качестве которых используют аргон или гелий. Они же выполняют и защитные функции. Это исключает косвенное влияние оксида на изделие при плазменной сварке.

Метод характеризуется незначительной чувствительностью к изменению длины дуги. При этом возможно соединение деталей толщиной более пятнадцати миллиметров без скоса кромок.

Это становится возможным благодаря сквозному прорезанию детали. В результате поток может выходить и на обратную сторону изделия. Само же соединение состоит из двух процессов: разрезание и последующая заварка.

Микроплазменная сварка: некоторые особенности процесса

Плазменная сварка подразделяется на три вида в зависимости от применяемой силы электрического тока:

• сварка микроплазменная (при 0,1-25 А);
• сварка на средних токах (50-150 А);
• сварка на больших токах (выше 150 А).

Первый из указанных видов представляет собой наиболее распространенный вариант плазменной сварки. При таком способе с помощью низкоамперных источников тока образуется дежурная дуга, постоянно горящая между медным соплом водоохлаждения и вольфрамовым электродом диаметром 1-2 мм.

Основная дуга инициируется после того, как плазмотрон подводится к обрабатываемому изделию из металла. По плазмотронному соплу диаметром от 0,5 до 1,5 мм подается газ, образующий плазму.

Сила тока плазмореза для резки различных материалов.

Диаметр плазменной дуги не превышает 2 мм, благодаря чему очень большая тепловая энергия фокусируется на относительно малом сегменте свариваемой (разрезаемой) заготовки. Такой вид сварочных работ особенно эффективен при работе с металлическими изделиями толщиной не более 1,5 мм.

Для образования защитного газа и формирования плазмы при указанном способе используется аргон. В зависимости от материала заготовок, вместе с аргоном применяются различные добавки, повышающие КПД «плазмы».

Оборудование для плазменной сварки указанного вида может сваривать металлы в различных режимах. Диапазон его применения достаточно широк: это и изготовление тонкостенных емкостей и труб, и производство разнообразных ювелирных украшений, и сварка фольги, и крепление различных мембран к габаритным конструкциям, и многие другие операции.

Фото лучших варочных панелей

+2

Плазменная сварка прямого действия

Первый и наиболее распространенный метод плазменной сварки имеет прямое действие дуги на деталь. Сваривание происходит прямой дугой, образующейся между деталью и электродом, однако сам процесс розжига плазмы имеет двухступенчатую схему.

Плазменная сварка прямого действия

На первом этапе внутренний стержень плазмотрона (изображение ниже) имеет отрицательную полярность, в то время, как ближняя стенка сопла получает положительный заряд из-за замкнутого переключателя (0). Внутри сопла образуются дуги (отмечено красным), которые ионизируют проходящий газ (2) и превращают его в плазму.

Следующий этап – непосредственно сварка, для этого на деталь цепляют плюсовую клемму и подносят работающий плазмотрон. В этот момент изделие имеет лучшую проводимость, поэтому дуги концентрируются на конце вольфрамового электрода, переключатель размыкает внутреннюю цепь плазмотрона и под действием давления, а также естественного расширения газа при превращении в плазму, происходит направленный выплеск энергии. При этом плазменная дуга имеет высокую стабильность, а минимальное разбрызгивание и изоляцию сварного участка обеспечивает инертный газ, проходящий по каналу (1). Газ не только защищает плазменную дугу, но и изолирует сварную ванну.

Принцип работы плазменной сварки

Во многом, плазменные сварочные аппараты напоминают принцип действия аргонно-дуговых и имеют схожую конструкцию горелки, которая в нашем случае называется – плазмотроном. Процесс образования плазмы происходит именно в горелке (об этом далее).

Плазма – это одно из состояний газа, которое образуется, если пропустить его через дугу. В этот момент происходят сложные химические и физические процессы, газ приобретает особые свойства. Нам, в данном случае интересен тот факт, что температура вырывающейся из сопла плазмы может доходить до 30 тысяч градусов, а это в 6 раз больше самой горячей дуги.

В таких условиях происходит резка металла, который расплавляется мгновенно, а часть его просто испаряется. Для сваривания используют более щадящие режимы, а также технологию контроля дуги. Плазменные резаки считаются одними из наиболее точных и эффективных методов резки различных металлов.

Схема плазменной сварки открытой и закрытой плазменной струей

Чтобы понять принцип работы плазменной сварки, нужно перейти непосредственно к аппарату. Сама плазменная сварка представляет собой небольшую, весом 5 – 9 кг установку, внутри которой расположился понижающий трансформатор, выпрямитель и набор схем управления. К ней подключается воздушный компрессор (если в сопло подается сжатый воздух) или специальные баллоны с плазмообразующим газом и инертным газом. В качестве газа для создания плазмы используют азот, кислород, аргон, воздух. На выходе устройства имеем горелку с набором газов (для сварки) или один вид газа для резки, а также плюсовую клемму (для прямого вида сварки). Так, как температура работы этого компонента очень высока, внутри горелки имеется жидкостное охлаждение.

Дальнейшее описание технологии приводит нас к двум ее разновидностям:

Подключение прямого действия

Помимо тонких работ при помощи микроплазмы схема подключения к источнику тока имеет не меньшее значение.

Этот метод считается основным в сварочных работах. Он осуществляется при помощи плазмы, образовавшейся между электродом и рабочей заготовкой. Дуга возбуждается постепенно, сначала на малом токе образуется дежурная струя, которая после контакта с рабочей поверхностью переходит в дугу прямого действия. Работа может проходить как при переменном, так и при постоянном токе.

В связи с тем, что при прямом воздействии температура рабочей струи очень высока, обязательным условием является контроль нагрева сопла плазмотрона. При перегреве (что почти невозможно) желательно прекратить работу на некоторое время. Впоследствии же стоит проверить исправность оборудования, а при необходимости, устранить неисправность или приобрести новый аппарат.

Схема плазменного аппарата

Чтобы сделать плазменную сварку своими руками, чертежи являются одним из основных моментов, так как в них содержатся все основные конструкционные элементы. Вне зависимости от того, из каких деталей вы собираетесь делать технику, схема помогает определить самые мелкие компоненты, которые должны туда входить. Здесь приведена силовая схема плазмотрона:

Схема плазмотрона – силовая часть

Плазморез является основной особенностью таких установок, так как в нем образуется плазма. В нем же заключается и основная сложность, когда создается плазменная сварка своими руками из инвертора. Здесь представлена схема управления данным устройством:

Схема плазмотрона – система управления

Оборудование для сбора плазменного аппарата

Для создания работоспособного аппарата понадобится:

• Инверторный сварочный аппарат, к примеру, для аргонодуговой сварки;
• Баллон с аргоном;
• Редуктор для баллона;
• Сопло с электродом из вольфрама;
• Фторопластовая трубка;
• Пруток из молибдена или тантала;
• Медные трубки;
• Балласт электронный;
• Проводка;
• Хомуты;
• Листовая медь толщиной до 2 мм;
• Клеммы;
• Гермоввод;
• Резиновый шланг;
• Выпрямительный блок питания.

Процесс сборки

Особенности плазменной сварки требуют точного проведения процедур, чтобы в итоге получить надежное и безопасное устройство. Сопло для данного аппарата вытачивается из меди, так как в ином случае его придется часто менять. Вместо меди можно применять титан, который прослужит намного дольше. Размер отверстия в сопле выбирается опытным путем. Как правило, начинают с минимальных значений в 0,5 мм и постепенно доходят до 2 мм.

Размер конусного зазора между анодом на сопле и вольфрамовым катодом должен составлять до 3 мм. Сопло вкручивают в полную рубашку охлаждения. Она должна быть соединена с центральным электродом, для чего используется фторопластовый изолятор. Для охлаждения в рубашке используется жидкость, которая должна постоянно циркулировать жидкость или антифриз. Данное устройство состоит из двух полых медных труб. Диаметр внутренней составляет около 2 см. Она находится на переднем конце внешней трубки, диаметр которой составляет 5 см, а длина около 8 см.

Положительный заряд на эту систему будет подаваться на специальную клемму, которую также следует припаять к корпусу. На внутренней трубе создается резьба, куда ставится потом съемное сопло, производимое из термостойких материалов. Внутренняя резьба нарезается также на выдвинутом конце  наружной трубы. К ней привинчивается фторопластовое кольцо для изоляции. На нем располагается кольцо центрального электрода.

Труба подачи аргона впивается через стену трубы между изолятором и рубашкой охлаждения. Для питания системы используется насос на 12В. Положительный заряд подается на систему с основного источника питания. Балласт служит для ограничения тока в системе. Чтобы возбудить дежурную дугу соплом или вольфрамовым электродом требуется использовать осциллятор, или если его не имеется, то все можно проделать обычным контактным способом.

 

Заключение

Плазменная сварка является очень сложным процессом и только внешне она кажется очень схожей с остальными. Основная сложность заключается в самой технике, так как для строительства ее своими руками нужен опыт, тщательность и очень надежный подход к соединению всех компонентов, их подбору и так далее. Плазмотрон работает с высокими температурами и газами, которые могут привести к взрыву

Таким образом, технике безопасности стоит отдавать максимальное внимание. Самым легким моментом этого дела являются все вопросы, касающиеся источника питания

Основные виды точильного камня

Коротко о самодельных устройствах

Создать простой прибор для плазменной сварки можно своими руками.

Конструкция включает следующие элементы:

1. Катод из вольфрамового электрода. Его закрепляют винтом или приваривают к стальному держателю.
2. Ручку из диэлектрического материала — фенопласта, фторопласта.
3. Стальную или латунную крышку.
4. Штуцер для подачи газа.
5. Медное сопло. Деталь должна быть сменной, ведь она быстро изнашивается. Резьбу между анодом и соплом обрабатывают графитом.
6. Перегонный куб для подачи паров водно-спиртовой смеси.
7. Сварочный трансформатор. Он должен генерировать мощные электрические импульсы. Вторичную обмотку составляют из небольшого числа витков толстого медного кабеля.

Дуга образуется после нажатия клавиши «Пуск». Изначально искра загорается в сухой горелке. Затем дуга переходит в режим горения от тока. После нагрева анода вместо воздуха рабочим газом становится нагретая спиртовая смесь.

Устройство и принцип работы плазмотрона

Аппарат, выполняющий роль плазменного генератора, называют плазмотроном. Он представляет собой устройство, использующее энергию электричества для создания плазменного состояния газа и дальнейшего использования плазмы в образовании сварочной дуги. Используют два вида конструкций плазмотронов, работающих по схеме косвенного или прямого образования дуги.

Для плазменной сварки используют преимущественно плазмотрон, работающий по прямой схеме, когда катодом служит вольфрамовый электрод, а анодом — свариваемая поверхность. Именно тогда дуга приобретает форму цилиндра.При косвенной схеме работы струя плазмы имеет обычный конический вид.

Основными узлами такого устройства являются:

• вольфрамовый электрод (катод), который образует одну связку с устройством подачи плазмообразующего газа;
• корпус устройства;
• сопло с формообразующим наконечником;
• термостойкий изолятор;
• охлаждающая система с использованием водной струи;
• пусковое устройство.

Для возбуждения основной дуги к поверхности металла от аппарата подключается положительно заряженный кабель.

Возникшая дуга ионизирует газ, поступающий из баллона или компрессора в камеру под давлением. При разогреве во время ионизации газ расширяется и выбрасывается в виде струи плазмы из камерного пространства с большой кинетической энергией.

Для того, чтобы облегчить розжиг основной дуги, в камеру плазмотрона встроен вспомогательный электрод, выполняющий роль анода. При включении плазмотрона в сеть и его запуске этот электрод получает положительный заряд, образуя дугу с вольфрамовым катодом. Возникшая плазменная струя разогревает свариваемый металл и провоцирует розжиг основной мощной плазменной дуги по схеме “вольфрамовый катод-поверхность металла”. Выполнив свою функцию, дежурная плазменная дуга гасится, а аппарат продолжает работать на основной струе плазмы.