Плазменная сварка повысит экономичность, а также сократит время осуществления работ по раскрою металла. Устройства для этого вида сварки набирают все большую популярность среди оборудования, которым осуществляется сварка плазменная. Видео просмотреть можно, пройдя по ссылке на нашем сайте.
Множество компаний по всему миру развивают этот сегмент рынка, изготавливая как сами аппараты, так и сопутствующие приспособления к ним. Также выпустила свои устройства в России, которые по всем пунктам составляют достойную конкуренцию иностранным . Сварка проводится аппаратами, некоторые из которых способны осуществлять резку.
Сущность плазменной сварки
Плазменная сварка металла основывается на использовании технологии аргонодуговой технологии. Различие между этими двумя технологиями состоит в особенностях дуги. В отличие от электрической дуга плазма имеет вид сжатой плазменной струи, которая обладает мощной энергией.
Чтобы понять, в чем заключается сущность плазменной сварки, требуется для начала рассмотреть, что такое плазма и условия ее возникновения. Плазмой считается состояние газа при его частичной или полной ионизации. Это означает, что в его основу могут входить не только нейтральные молекулы и атомы, но и электроны, ионы, имеющие определенный электрический заряд, состоящие полностью из заряженных частиц.
Для перевода газа в состояние плазмы требуется провести ионизацию большей части его молекул и атомов. Чтобы это получить, необходимо приложить к электрону, входящему в основу атома, усилие, превышающее его энергию связи с ядром и помочь оторваться от него. Именно в этом состоит сущность плазменной сварки.
Состав оборудования
Любое современное оборудование данного типа можно отнести к двум различным типам. Основное различие здесь заключается в характеристиках вырабатываемой дуги.
В любом случае, дуга должна обязательно обеспечивать не только высокий КПД самого процесса, но и относительно малый участок температурного действия на рабочие поверхности обрабатываемых материалов.
Используемое оборудование должно полностью соответствовать нормам безопасности и обеспечивать сравнительно небольшой расход используемых в процессе работы защитных газов.
Также сварка данного типа должна иметь возможность осуществлять соединение тонколистовых стальных поверхностей с различными неметаллами.
Во многом характеристики таких установок определяет цена, и чем она выше, тем больше функциональных возможностей имеет такой аппарат.
На видео, которое размещено ниже, подробно показан процесс выполнения плазменной сварки.
Когда вы выбираете аппарат данного типа, в первую очередь необходимо руководствоваться тем, какие именно поверхности планируется обрабатывать с его помощью.
Следует отметить и то, что данное оборудование выпускается как в ручном варианте, так и в автоматическом.
В устройствах данного типа основным питающим элементом является специальный инвертор, который обеспечивает подачу тока с определенными параметрами.
При использовании устройств данного типа, можно не только повысить общую скорость выполнения соответствующей работы, но и значительно снизить количество отходов.
Видео:
Для работы самого обыкновенного плазменного аппарата необходимо только лишь электричество, а также струя воздуха определенного давления.
Также, качество шва во многом зависит и от используемого в процессе работы плазмотрона, который является, по сути, основным рабочим инструментом.
Более подробно о том, как работает плазменный аппарат, рассказано на видео в нашей статье.
Особенности и характеристики процесса
Чтобы понять, что такое плазменная сварка, стоит рассмотреть ее важные особенности, а именно как производится процесс. Во время него обычно в области сваривания применяется очень высокая температура, которая образуется при принудительном уменьшении размеров сечения дуги и повышении ее показателей мощности.
В результате получается сварка плазменной струей, при которой показатели температуры могут доходить до 300000С. А вот при аргонодуговой сварке они могут быть всего 5000-70000С. Во время сварочного процесса дуга приобретает цилиндрическую форму, именно это позволяет сохранять одинаковый показатель мощности по всей длине.
Во время проведения плазменного сваривания наблюдается высокое давление дуги на поверхность свариваемых металлических элементов. Именно это позволяет оказывать воздействие практически на все виды металлов и сплавов.
Стоит отметить! Плазменную технологию сваривания можно применять при небольших величинах электрического тока. Процесс может осуществляться при 0,2-30 А.
Все эти особенности делают этот вид сварки практически универсальным. Он может с успехом применяться в труднодоступных зонах, при соединении тонких алюминиевых листов без возможных прожогов. Незначительное изменение расстояния между электродом и деталью не оказывает сильного воздействия на прогревание, а это значит, не влияет на качество шва, как это бывает в других видах сварки.
За счет того, что во время плазменной технологии наблюдается большая глубина прогревания деталей, это позволяет обходиться без предварительной подготовки кромок. Допускается проводить сваривание металлов с неметаллами.
В итоге происходит повышение производительности работ, уменьшение температурной деформации сварного соединения, это значит, что деталь конструкции не ведет. А вот сварка плазморезом позволяет проводить не только сваривание металлических конструкций, но и обеспечивает качественное разрезание металлов и неметаллов в разном положении.
Сварочный аппарат «Горыныч»
Многофункциональная сварка «Горыныч» – это один из наиболее востребованных сварочных агрегатов отечественного производства. Это действительно качественный инструмент, который позволяет выполнять сварочные работы в домашних условиях своими руками. Необходимо отметить, что в линейке оборудования «Горыныч» есть аппараты различной мощности (8,10,12А).
Для бытовых работ прекрасно подойдет устройство на 8А, 10-ти амперный аппарат характеризуется ценой/производительностью, а вот более мощное оборудование на 12А уже считается профессиональным. Агрегат для сварки марки «Горыныч» является довольно популярным как в России, так и на Украине (в частности, в Запорожье), в Белоруссии.
Преимущества и недостатки
Плазменная сварка и резка является востребованной технологией, при помощи которой производят сваривание конструкций разного размера. Этот процесс имеет ряд положительных качеств:
- повышенный показатель температуры плазмы, который может доходить до 300000С;
- небольшое поперечное сечение дуги;
- в отличие от газовой сварки скорость металла с толщиной от 5 до 20 см по плазменной технологии выше три раза;
- наблюдается высокая точность сварных соединений, которые получаются в процессе плавления;
- качество проведенных работ не требует проведения дополнительной обработки краев изделий;
- плазменный сварочный процесс может применяться практически для любых типов металла. К примеру, при помощи него можно варить изделия из запорожской стали, меди, алюминия, чугуна;
- во время проведения сварочных работ металл не подвергается деформациям, даже при вырезании сложных фигур;
- плазменная технология предполагает проведение резки металлической поверхности, которая не прошла предварительную подготовку. К примеру, ее можно применять в случаях, когда на изделии присутствует ржавчина, краска;
- нет необходимости применять аргон, ацетилен, кислород. Это позволяет существенно сэкономить;
- наблюдается высокая степень безопасности проводимых работ. Это связано с тем, что во время сваривания не применяются баллоны с газом, которые выделяют токсичные пары. Также при неправильном применении и хранении они могут взорваться.
У плазменного сварочного процесса имеются некоторые недостатки:
- во время его проведения происходит частичное рассеивание энергии в пространство;
- требуется использование плазмообразующего газа;
- обязательно должно проводиться охлаждение плазмотрона при помощи воды;
- высокая стоимость сварочных аппаратов.
Назначение манипулятора
Помимо вращателей существуют и другие разновидности дополнительного сварочного оборудования — кантователь, позиционер, манипулятор. Особо подробно стоит рассказать о манипуляторах, потому что они их чаще всего применяют на производстве и в домашних условиях.
Манипулятор может перемещать или вращать деталь в любом направлении, которое необходимо для проведения сварочных работ. Он более универсален, чем вращатель.
Значимым преимуществом современных манипуляторов является лёгкость их переналадки. При желании, скорректировать работу таких аппаратов не составит труда.
Для этого надо лишь перенастроить программное обеспечение, то есть изменить рабочую программу, после чего инструмент начнёт двигаться по новой траектории. Линия соединения или линия шва в данном случае тоже претерпит изменения.
Модульная конструкция большинства распространённых сегодня манипуляторов позволяет с лёгкостью менять ориентацию рабочего инструментария. В результате один и тот же прибор можно использовать при различных технологиях сварки.
Принцип работы
Перед тем как приступать к плазменной сварке стоит рассмотреть ее принцип работы. Во время процесс подается мощный электрический разряд, который превращает рабочую среду в плазменную. Образуется газ, который имеет высокую температуру.
За счет воздействия на металлическую поверхность потока ионизированного газа, проводимого электрическим током, происходит плавление металлической основы. Во время нагревания дуги газ подвергается ионизации, уровень которой увеличивается с повышением температурных показателей газа.
Плазменная струя, которая обычно имеет сверхвысокую температуру, повышенная мощность, это все формируется из обычно дуги после сжатия, вдувания в дугу. Она образуется при помощи плазмообразующего газа, в качестве которого часто применяется аргон, в редких случаях используется водород, гелий.
Плазменная сварка прямого действия
Что такое плазменная сварка прямого действия? Этот метод является распространенным, он осуществляется благодаря электрической дуге, которая образуется между электродом и рабочим изделием.
Технология плазменной сварки имеет некоторые характерные особенности:
- Плазменная сварка алюминия должна выполняться с максимальной осторожностью. Это связано с тем, что данный металл плавится при температуре 660,3 градусов.
- Обязательно нужно внимательно контролировать процесс, чтобы не допустить пропал.
- В инструкции к сварочным аппаратам всегда указывается таблица, в которой обозначается рекомендованная сила тока для каждого вида металла. К примеру, плазменная сварка нержавейки выполняется на среднем токе, а стали — на высоком.
Обратите внимание! В дуге с прямым действием изначально происходит возбуждение дуги на малых токах, между соплом и заготовкой. После того как плазма прикасается к свариваемой детали образуется основная дуга прямого действия.
Питание дуги производится при помощи переменного или постоянного тока с прямой полярностью. Ее возбуждение выполняется осциллятором.
Плазменная сварка косвенного действия
Перед тем как приступать стоит рассмотреть, что такое плазменная сварка косвенного действия. Во время этого метода образование плазмы осуществляется так же, как и при технологии прямого действия. Отличие состоит в том, что источник питания подключается к электроду и соплу, в результате этого между этими элементами образуется дуга, и на выходе из горелки появляется плазменная среда.
Скорость выхода потока плазмы находится под контролем давления газа. Секрет состоит в том, что газовая смесь при переходе в состояние плазмы увеличивает объем в 50 раз и благодаря этому вылетает из аппарата в виде длиной струи. Энергетические показатели расширяющегося газа совместно с тепловой энергией делают плазму мощным источником энергии.
К преимуществам сварки косвенного действия можно отнести:
- обеспечивает бесперебойный рабочий процесс;
- позволяет существенно сэкономить затраты на электрический ток;
- за счет того, что во время сварочного процесса применяется высокое давление, газовые смеси практически не разбрызгиваются;
- этот вид отлично подходит для сварки и резки металлов.
Важно! Плазменная сварка и резка металлов должна проводиться с использованием правильных режимов. Они должны осуществлять правильную подачу тока, учитывать типы свариваемых материалов, их показатели толщины, диаметр сопла плазмотрона. Для резки разных материалов должны применяться разные виды газов.
Практическая реализация
Принципиальная схема плазменного сварочного аппарата.
Часто при кустарном изготовлении плазменного сварочного аппарата сопло вытачивают из меди. При отсутствии альтернативы такой вариант возможен, но сопло становится расходным материалом даже при прохождении через него только дежурного тока. Его придется часто менять. Если удастся достать небольшой кусочек кругляка из молибдена или тантала, лучше сопло изготовить из них. Тогда можно будет ограничиваться периодической чисткой.
Размер центрального отверстия в сопле подбирают опытным путем. Начинать нужно с диаметра 0,5 мм и постепенно растачивать его до 2 мм, пока поток плазмы не станет удовлетворительным.
Сопло вкручивается в полую рубашку охлаждения, которая через фторопластовый изолятор соединяется с держателем центрального электрода. В рубашке охлаждения циркулирует охлаждающая жидкость. В качестве таковой в теплое время года можно использовать дистиллированную воду, зимой лучше антифриз.
Схема блока управления плазменного сварочного аппарата.
Рубашка охлаждения представляет собой 2 полые медные трубки. Внутренняя диаметром и длиной около 20 мм располагается на переднем конце внешней трубки с диаметром около 50 мм и длиной порядка 80 мм. Пространство между торцами внутренней трубки и стенками наружной запаивают тонкой листовой медью. В рубашку с помощью газовой горелки впаивают медные трубки диаметром 8 мм. По ним поступает и отводится охлаждающая жидкость. Кроме того, к рубашке охлаждения нужно припаять клемму для подачи положительного заряда.
Во внутренней трубке делают резьбу, в которую вкручивают съемное сопло из термостойких материалов. На выдвинутом конце наружной трубки также нарезают внутреннюю резьбу. В нее вкручивается изолирующее кольцо из фторопласта. В кольцо вкручивается держатель центрального электрода.
Через стенку наружной трубки в пространство между рубашкой охлаждения и фторопластовым изолятором впаивается трубка подачи аргона такого же диаметра, как для охлаждения.
По рубашке охлаждения циркулирует жидкость из бачка стеклоочистителя. Питание на насос его электродвигателя подается через отдельный выпрямитель на 12 В. Выход для подачи на бачке уже есть, возврат жидкости можно врезать через стенку или крышку бачка. Для этого в крышке сверлится отверстие и вставляется отрезок трубки через гермоввод. Резиновые шланги циркуляции жидкости и подачи аргона соединяются со своими трубками хомутами.
Схема плазменного наплавления порошка.
Положительный заряд берется от основного источника питания. Для ограничения тока через поверхность сопла подбирается подходящий электронный балласт. Подаваемый электрический ток должен иметь постоянное значение в районе 5-7 А. Оптимальная величина тока подбирается экспериментально. Это должен быть минимальный ток, который обеспечивает устойчивое горение дежурной дуги.
Возбуждение дежурной дуги между соплом и вольфрамовым катодом может осуществляться одним из двух способов. Встроенным в сварочный аппарат осциллятором или при его отсутствии контактным способом. Второй вариант требует усложнения конструкции плазменной горелки. Держатель центрального электрода при контактном возбуждении делают подпружиненным относительно сопла.
При нажатии на резиновую кнопку штока, соединенного с держателем электрода, острый конец центрального вольфрамового катода контактирует с конусной поверхностью штока. При коротком замыкании в точке контакта резко повышается температура, что позволяет возбудить дугу при отведении пружиной катода от анода. Контакт должен быть очень кратковременным, иначе поверхность сопла пригорит.
Возбуждение тока высокочастотным осциллятором предпочтительнее для долговечности конструкции. Но его приобретение или даже изготовление делает самодельный сварочный аппарат для плазменной сварки нерентабельным.
При работе положительный вывод сварочного аппарата соединяется с деталью без балласта. Когда сопло оказывается на расстоянии несколько миллиметров от заготовки, электрический ток переключается с сопла на деталь. Его значение вырастает до выставленного на сварочном аппарате, а образование из аргона плазмы интенсифицируется. Регулируя подачу аргона и сварочный ток, можно добиться необходимой интенсивности течения плазмы из сопла.
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:
- Вольфрамовый электрод (катод). Он образует одну связку с устройством подачи плазмообразующего газа.
- Корпусная часть прибора.
- Сопло с формообразующим наконечником.
- Термостойкий изолятор.
- Система охлаждения, для которой применяется водная струя.
- 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.
Осциллятор для плазмореза своими руками: схема, видео, самодельный для плазмы
страница » Своими руками » Плазморез » Осциллятор
Осциллятор для плазмореза — это устройство для бесконтактного возбуждения дуги и стабилизации её горения. Эти опции он получает благодаря преобразованию параметров электроэнергии.
Самодельный осциллятор для плазмореза: немного теории
Внешний вид электронного блока осциллятора заводского изготовления представлен на рисунке.
Сварочный осциллятор марки ВСД-02, используемый для стабилизации горения дуги. Ист. https://met-all.org/oborudovanie/svarochnye/svarochnyj-oscillyator-svoimi-rukami.html.
Современные осцилляторы делятся на два класса действия:
непрерывного действия. Этот класс к сварочному току добавляется ток высокой частоты (150…250 КГц) и с большим значением напряжения (3000…6000 В). В таких условиях дуга будет зажигаться даже без прикосновения электрода к поверхности соединяемых заготовок. Более того, она будет гореть очень устойчиво даже при небольших значениях сварочного тока (благодаря высокой частоте тока, вырабатываемого осциллятором)
И, что тоже не маловажно, электроэнергия с такими характеристиками не опасна для здоровья рабочего, работающего на этом устройстве;
импульсные. Электрическая схема этого класса может предусматривать его параллельное или последовательное подключение.
Примеры электрических схем указаны на рисунке.
Параллельное и последовательное подключение осциллятора. Ист. https://met-all.org/oborudovanie/svarochnye/svarochnyj-oscillyator-svoimi-rukami.html.
Большую эффективность имеет устройства, которые подключены к электрической цепи плазмореза последовательно. Объясняется это тем, что в их схеме не применяется, за ненадобностью, защита от высокого напряжения. Применение осциллятора, кроме того, позволяет расширить опции плазмореза и обрабатывать «проблемные» металлы или сплавы:
- алюминий;
- «нержавейка» и т. п.
Осциллятор для плазмореза своими руками
Осциллятор, который при желании нетрудно изготовить своими руками, чаще всего, относится к устройствам непрерывного действия. Рассмотрим конструкцию гаджета.
В общем случае осциллятор состоит из следующих основных узлов:
- колебательный контур. Он играет роль искрового генератора затухающих колебаний. Колебательный контур состоит из следующих компонентов: накопительный конденсатор;
- катушка индуктивности. Её роль выполняет, как правило, обмотка высокочастотного трансформатора;
разрядник;
дроссельные катушки;
трансформатор высокой частоты.
Важные требования
Возможно, для многих плазменно-дуговая сварка покажется простым процессом, который можно с легкостью выполнить с первого раза не имея большого опыта. Однако во время него обязательно требуется соблюдать все важные правила технологии. К основным ошибкам относятся:
- запоздалая замена сменных компонентов плазмотрона;
- применение деталей с низким качеством или дефектами;
- использование некорректных режимов, которые снижают длительность срока службы элементов;
- отсутствие контроля за параметрами плазмообразующего газа;
- применение высокой или низкой скорости резки по сравнению с предусмотренным режимом.
Все эти важные требования относятся к плазменному сварочному процессу, а также его подвидам — микроплазменной сварке, воздушно-плазменной сварке и другим методам. Обязательно требуется применять сварочный аппарат, который сможет обеспечить необходимые характеристики сварочного тока. Понадобится горелка, неплавящийся электрод, комплект шлангов для подачи или циркуляции охлаждающей жидкости и другие важные компоненты для работы.
Плазменный сварочный процесс считается востребованной технологией, которую активно применяют в разных областях промышленности — машиностроение, приборостроение, изготовление деталей высокой точности, ювелирная сфера и так далее. Этот метод отличается высокой точностью, он позволяет получить ровный шов отличного качества. Но все же его проведение должно осуществляться с учетом важных правил и требований.
ООО Плазариум
В установке применяется инверторная схема, обеспечивающая стабильную, автономную работу дуги. Агрегат оснащён датчиками контроля температуры. Прочие достоинства – небольшие габариты, малый вес, низкая стоимость расходных материалов.
А вот список зарубежных производителей плазменного оборудования:
Fubag (Германия). Продукцию этого бренда выгодно отличает высокий КПД, практичность, эргономичность и качество работы.
BlueWeld (Италия). В линейку входит оборудование с бесконтактным стартом, агрегаты ручной сварки и т. п. Все установки имеют следующие плюсы – экологичность, простое управление, экономное энергопотребление, функциональность.
Aurora (КНР). Товарам данной марки присуще такие достоинства, как относительно невысокая стоимость, достаточная длина провода, опция бесконтактного пуска, универсальность.
Наше предложение
На нашем сайте Вы можете купить плазморез всего в один клик, просто переместив его в «Корзину». Наши менеджеры свяжутся с Вами для уточнения условий оплаты. Мы имеем собственную курьерскую службу, занимающуюся доставкой заказов по Москве и Подмосковью. Также мы всегда готовы помочь организовать доставку резаков в любой другой регион России. Для Вашего удобства у нас предусмотрены различные формы оплаты заказанного товара.
Уточнить цены на плазморезы и их наличие на складе магазина можно по телефону, указанному в верхней части страницы. Наши менеджеры свяжутся с Вами и предоставят любую дополнительную информацию о плазменных резаках.
