До недавнього часу, коли в домашніх умовах виникала необхідність в різанні металевих заготовок для різних потреб, у домашнього майстра вибір був не дуже великим. Або УШМ (кутова шліфувальна машина, в простолюдді «болгарка»), або газовий різак.

Але прогрес не стоїть на місці, і відносно недавно для широких мас стало доступно принципово інший засіб для різання металу, більш ефективне і зручне в експлуатації. Мова йде про плазмовому різаку або, як його ще іноді називають, плазморезе. З огляду на високу вартість побутових плазмових різаків заводського виготовлення цілком раціональною виглядає ідея спробувати зібрати цей прилад в домашніх умовах. А для того щоб переконатися в доцільності цієї ідеї, можна порівняти технологічні особливості виконуваних робіт за допомогою перерахованих вище пристосувань.

  • УШМ (кутова шліфувальна машина). Забезпечує дуже хороший рівень різу, але тільки в тому випадку, коли мова йде про прямолінійною різанні металу. Виконати за допомогою «болгарки» фігурний рез практично неможливо.
  • Газовий різак. Забезпечує можливість фігурного різу, але з дуже низькою якістю. Краї різу виходять нерівні, рвані, з шматочками розплавленого металу. Як правило, при товщині металу більше 5-7 мм різати стає дуже важко або практично неможливо.
  • Плазморіз. Забезпечує високоякісний, ідеально чистий шов практично будь-якої конфігурації і товщини. Позитивним моментом застосування плазмореза є повна відсутність залишкової деформації металу після закінчення процесу різання, чого не можна сказати про двох перших способах.

саморобний плазморез

Збірка плазмореза в домашніх умовах дуже нагадує збирання конструктора. Справа в тому, що всі без винятку складові елементи плазмореза відносяться до досить складним технологічним виробам. Виготовлення цих елементів в домашніх умовах з нуля не тільки вимагає дуже глибоких пізнань в даному предметі і відповідного дорогого устаткування, але і є небезпечним в плані здоров'я домашнього майстра.

Наприклад, температура всередині камери згоряння плазмотрона складає близько 20000-30000 градусів. Тому краще купити елементи, з яких складається плазморез, вже готовими, з гарантією високої надійності, ніж намагатися зробити вдома з підручних засобів і тим самим наражати на небезпеку не тільки своє життя, а й життя своїх близьких.

Зовсім нічого не розуміє в металообробці необхідно знати хоча б елементарні речі, наприклад, те, що лазерний різак по металу і плазмовий різак по металу - це не одне і те ж.

складові елементи

Будь плазморез складається з наступних елементів:

  • Джерело постійного струму. Для цих цілей можна використовувати або зварювальний трансформатор, або зварювальний інвертор. Про переваги і недоліки того і іншого поговоримо нижче.
  • Осцилятор. Виконує роль стартера, який запускає попередню дугу. Оптимальний варіант - осцилятор заводського виготовлення марки ВСД-02.
  • Джерело стисненого повітря. Компресор потужністю 2.00-3.00 атм і вище, залежно від потужності апарату.
  • Різак, він же плазмотрон. Купується в готовому вигляді у відповідному магазині. В крайньому випадку можна взяти різак для аргонової зварки і шляхом незначних доопрацювань переробити його в плазмотрон.
  • Комплект відповідних шлангів для підведення газової суміші до камери згоряння.
  • Комплект електричних кабелів для підведення електрики до трансформатора.

Інвертор або трансформатор

І у того, і в іншого є як позитивні сторони, так і негативні. В кінцевому підсумку вибір відбувається на користь конкретного пристрою виходячи з технічних завдань, які ставляться перед майбутнім плазморезом.

Зварювальний інвертор-напівавтомат

Найбільш оптимальне рішення для особистого гаража або невеликої майстерні.

  • Відносно малу вагу, невеликі габарити і мінімальна кількість споживаної електроенергії.
  • Якість різу у инверторного плазмореза вище за рахунок більш високоякісної дуги.
  • Крайня чутливість до якості подається на нього електроенергії. Часті перепади напруги в мережі здатні просто вбити ваш інвертор за дуже короткий проміжок часу, і ніяка система захисту в цьому випадку не допоможе.
  • Невелика потужність, що не дозволяє різати товсті листи металу.

зварювальний трансформатор

Більш підходить для стаціонарних умовах а третій великих майстерень або заводів.

  • Ніколи не виходять з ладу в разі навіть сильного падіння напруги в мережі. В цьому плані вони більш надійні.
  • Більш тривалий робочий цикл (період роботи без перерви).
  • Не мають обмеження по потужності, тому можна різати метал практично будь-якої товщини.
  • Дуже висока маса, великі габарити і високе енергоспоживання.

Виходячи з цих порівняльних характеристик домашні майстри найчастіше схиляються в сторону плазмореза з інвертора, зібраного своїми руками на базі зварювального інвертора.

Плазмотрон або різак

Основними компонентами плазморезкі є: два електроди, ізолятор, що розділяє катодний і анодний вузли, і камера завихрення газової суміші.

  • Один з електродів є основним і виготовляється з тугоплавкого металу типу торію, цирконію або берилію. Але всі ці метали, точніше, продукти їх взаємодії з високими температурами, є вкрай шкідливими для здоров'я. Тому оптимальним варіантом буде виготовлення електрода з іншого тугоплавкого металу - гафнію, який абсолютно нешкідливий.
  • Другим електродом є сопло. Воно, як правило, виготовляється з міді. У соплі є дуже тонке отвір, через яке розпечений газ виривається назовні. Періодично цей елемент вимагає своєї заміни в силу того, що постійно знаходиться в зоні вкрай високих температур. Тому оптимальним є мати не одне сопло, щоб в разі необхідності можна було швидко замінити вийшло з ладу.
  • Газ під тиском подається в камеру завихрення через прямий патрубок, розташований зверху або збоку від камери. Попередньо нагнітається необхідний тиск за допомогою компресора.

Принцип роботи плазмотрона

Під тиском газ надходить в простір між соплом і електродом. У момент включення осцилятора, в результаті виникнення високочастотного імпульсного струму, між двома електродами виникає електрична дуга. Ця дуга носить назву попередньої, і її завдання - розігріти газ, що знаходиться в камері згоряння. Температура розігрітого газу в камері відносно невисока - близько 5000-7000 градусів.

Після того як попередня дуга заповнить собою все сопло, за допомогою компресора збільшують тиск при підключенні стисненого повітря, в результаті починає відбуватися іонізація газу. Як наслідок цього, газ розширюється в обсязі, стає надпровідності і розігрівається до вкрай високих температур порядку 20000-30000 градусів. Іншими словами, газ перетворюється з плазму.

Під великим тиском плазма виривається через вузький отвір сопла назовні. У момент зіткнення потоку плазми з поверхнею металу виникає друга дуга - основна, або класична. Роль другого електрода в цьому випадку бере на себе сама плазма. Плазмова дуга миттєво розплавляє метал в точці контакту. Під сильним напором стисненого повітря розплавлений метал миттєво видувається, і в результаті залишається чистий рез.

Існують два базових умови, при дотриманні яких виходить якісна різка за допомогою плазми:

  • Струм, що подається на електрод, повинен володіти силою не менше 250 А.
  • Стисле повітря подається в камеру згоряння зі швидкістю не менше 800-900 м / с.

Складність виготовлення плазмотрона

Схеми, креслення для виготовлення плазмореза своїми руками дуже легко знайти в Інтернеті. Але плазмовий різак дуже складно влаштований і, крім того, вимагає дуже тонких налаштувань перед безпосередньою експлуатацією. Незважаючи на велику кількість в Інтернеті відповідних рекомендацій, креслень і відеороликів, зробити плазмотрон будинку технічно вкрай складно. А якщо врахувати, що затія ця ще і вкрай небезпечна для здоров'я, то краще від неї зовсім відмовитися і скористатися послугами «Алі Експресу» або найближчого спеціалізованого магазину.

Збірка з готових комплектуюущіх

Необхідно підключити сопло плазмореза до инвертору і компресора. Здійснюється це за допомогою так званого кабель-шлангового пакету. Оптимальним буде використовувати для цих цілей спеціальні затискачі і клеми, які легко фіксуються і також легко знімаються.

Перед тим як починається збірка, необхідно остаточно переконатися в сумісності всіх комплектуючих.

Порядок складання досить простий:

  • Інвертор за допомогою електричного кабелю з'єднується з електродом плазмореза.
  • Компресор за допомогою спеціального шланга приєднується до робочої камері плазмореза.

практичні рекомендації

Навіть при складанні з уже готових комплектуючих ціна кінцевого продукту буде на кілька порядків менше, ніж якщо купувати готовий плазмовий різак. Після того як апарат буде зібраний і верстат буде готовий до роботи, потрібно подбати про витратні матеріали та деякі аспекти експлуатації пристрою.

  • Необхідно придбати заздалегідь кілька комплектів гумових прокладок, які використовуються при підключенні шланга подачі стисненого повітря.
  • Самою бистроразрушающіхся деталлю в плазмовому різаку є мідне сопло. Крім того, товщина різу безпосередньо залежить від діаметра отвору в соплі. Тому комплект мідних сопів з різним діаметром вихідного отвору повинен обов'язково бути в запасі.
  • Необхідно досить точно визначитися з завданнями, які стоять перед майбутнім плазморезом, і виходячи з цього заздалегідь підібрати відповідну потужність інвертора. З огляду на високу ціну на інвертори, буде дуже накладно експлуатувати плазморез, що володіє зайвої потужністю.
  • Необхідно завжди пам'ятати, що температура робочої ділянки плазми становить 20000-30000 градусів. Це вкрай небезпечно і може привести до надзвичайної ситуації, якщо працюючий плазморез виявиться в руках нетямущий дитини або психічно несамовитого людини.
  • Вкрай важливо в процесі роботи правильне освіту вихрового потоку. В іншому випадку під час роботи плазмового пальника може утворитися так звана подвійна дуга, що може привести до руйнування пристрою. Тому дуже важливо використовувати плазмові різаки, виготовлені в заводських умовах, з дотриманням усіх необхідних технічних стандартів.

Категорія:

Технології