Плазменный сварочный аппарат: что это такое? Разновидности
Екатерина
Время чтения: 6 минут
В середине прошлого века инженеры впервые нашли применение плазме, сконструировав плазмотрон промышленного типа. Сначала сварка с помощью плазмы применялась только в узких сферах вроде космонавтики. Но со временем она получила распространение и в остальных сферах производства. С развитием технического прогресса плазменная сварка стала доступна и частным мастерам. Сейчас любой желающий может приобрести плазменный сварочный аппарат для своих целей.
В этой статье мы подробно расскажем, что такое аппарат плазменной резки, какие существуют разновидности и каково его устройство.
Содержание статьи
- Общая информация
- Из чего состоит?
- Источник питания
- Сварочная горелка
- Катод
- Кабель-пакет
- Разновидности
- Аппарат микроплазменный
- Аппарат среднего тока
- Аппарат сильноточный
- Вместо заключения
Общая информация
Плазма – это ионизированный газ, по совместительству четвертое состояние вещества.
Современные сварочные плазменные аппараты способны выдавать температуру от 5 до 10 тысяч градусов по Цельсию. Аппарат для плазменной резки и сварки часто называют плазмотроном. Плазмотрон может формировать три типа дуги: косвенную, смешанную или прямую.
Перед сваркой дугу специальным образом «закручивают», поскольку она склонна к распаду. После «закрутки» формируется тонкая стабильная дуга, поскольку газ ионизируется очень быстро. В конечном итоге получается очень мощная дуга, способная генерировать энергию в одной точке. Именно в этой точке происходит плавление основного металла.
Плазменная дуга способна нагреть практически любой металл, вне зависимости от его толщины и состава. Возможен нагрев до температуры плавления и даже до температуры кипения. Единственное условие – необходимо обеспечить достаточно мощную дугу.
Дополнительно зону сварки защищают с помощью другого газа, инертного. Это может быть азот, аргон или органические пары ацетона. Горелка плазмотрона сконструирована таким образом, что она может подавать защитный газ и плазму одновременно.
Так что сварочная ванна защищается прямо во время проведения работ. Металл не окисляется и швы получаются очень качественными.
Из чего состоит?
Аппарат для плазменной сварки состоит из нескольких компонентов: источник питания, специальная сварочная горелка, катод и кабель-пакеты. Давайте рассмотрим их подробнее.
Источник питания
Плазменный сварочный аппарат прошлого поколения использовал обычный трансформатор в качестве источника питания. Такой источник сам по себе был немаленьким и тяжелым, поэтому существенно увеличивал конечные габариты и вес аппарата. В итоге плазменные аппараты старого образца были громоздкими и очень тяжелыми, что доставляло много проблем.
К счастью, прогресс не стоял на месте и со временем появились альтернативные источники питания на транзисторах. Их и стали применять в инверторах, полуавтоматах и, конечно, плазменных аппаратах. Благодаря такому прорыву удалось сконструировать компактные и легкие аппараты, которые к тому же стали еще функциональнее по сравнению со своими прошлыми «собратьями».
Современный источник питания, работающий на IGBT транзисторах, обеспечивает крайне стабильное горение дуги и позволяет точно и быстро регулировать сварочный ток с помощью одной рукоятки. Профессиональные плазменные аппараты снабжены дополнительным функционалом вроде бесконтактного поджига дуги или режим дежурной дуги при сварке на малом значении тока.
Сварочная горелка
Сварочная горелка – обязательный компонент при плазменной сварке и резке. Через нее осуществляется подача защитного газа, через нее образуется плазменная дуга и в ней же устанавливается катод. Существует множество типов горелок, все они отличаются своей конструкцией и возможностями. В большинстве случаев горелку подбирают в соответствии с мощностью сварочного аппарата.
Маломощные и горелки средней мощности могут использовать вручную. А горелки для сильноточных аппаратов устанавливаются на специальной роботизированный манипулятор.
Катод
Катод используется для передачи тока и может быть изготовлен из различных материалов.
В аппаратах, предназначенных для бытового и полупрофессионального применения, используются вольфрамовые или медные катоды, легированные гафнием. Они наиболее безопасны для здоровья сварщика. В плазмотронах и плазморезах профессионального уровня могут использоваться катоды из бериллия или тория. Они могут быть опасны для сварщика, поскольку выделяют неблагоприятные пары. Чтобы снизить негативное воздействие необходимо обеспечить мощную вентиляцию рабочего места.
Кабель-пакет
Плазменный сварочный аппарат необходимо соединить с горелкой. Для этого используется специальный кабель-пакет. Он состоит из двух шлангов (для подачи защитного газа и для подачи рабочего газа), двух шлангов подачи воды, а также из кабелей подачи тока, для пусковой искры, и для цепи управления. Все эти компоненты размещаются в одном большом шланге типа «пакет», отсюда и название «кабель-пакет». Не смотря на богатую «начинку» такой кабель-пакет отлично гнется и его можно использовать без страха переломать все компоненты внутри.
Разновидности
Аппарат плазменной сварки может различаться по своим характеристикам и назначению. Основное отличие – ток плазменной дуги. Его значение может существенно отличаться от аппарата к аппарату. Также отличия кроются в устройстве аппаратов и сварочных горелок. Мы выделили три условных разновидности плазменных аппаратов и далее расскажем о них поподробнее.
Аппарат микроплазменный
Микроплазменные аппараты чрезвычайно функциональны, хоть и выдают максимальный ток в 25 Ампер. Такие устройства предназначены как для очень точных и сложных ювелирных работ, так и для сварки тонкого металла. Помимо этого, микроплазменные аппараты можно использовать для резки деталей, толщиной до 1 см.
Микроплазменный аппарат прост в своей конструкции и в применении. Он работает на постоянном токе. Диаметр сопла у горелки редко превышает 3 мм. В качестве рабочего газа используют ацетиленовые смеси. Катод – медный, с легированным гафнием.
Аппарат среднего тока
Аппарат среднего тока по своим характеристикам похож на обычный недорогой инвертор.
Он выдает от 50 до 150 Ампер. Вот только сфера применения у него не так широка. Среднеточный аппарат зачастую используется для резки металлов. В качестве рабочего газа часто используют воздух. Но при желании можно использовать любой защитный газ.
Такие аппараты сложнее в своей конструкции, горелки тоже. Катод – вольфрам. Некоторые горелки могут быть оснащены дополнительной водной системой охлаждения для анода.
Читайте также: Как сделать плазморез из сварочного инвертора?
Аппарат сильноточный
Сильноточный аппарат получил свое название благодаря способны генерировать сварочный ток большого значения: от 150 Ампер и более. Такие аппараты практически не используются домашними или полупрофессиональными мастерами. Они применяются в промышленности и на крупных производствах. Для любительской сварки такие установки слишком мощные и неудобные для применения.
Как вы понимаете, конструкция у сильноточных аппаратов существенно сложнее, чем у двух других типов.
Горелки также сложны и оснащены продвинутой системой охлаждения. Катоды используются вольфрамовые, с легированным бериллием или торием.
Вместо заключения
Плазменная сварка – это очень интересный, но нечасто применяемый метод сварки и резки. Он требует особых навыков от сварщика и покупки дорогостоящего оборудования, что не всегда оправдано в условиях домашней или даже полупрофессиональной сварки. Тем не менее, такие аппараты хорошо зарекомендовали себя в различных условиях. Но лучше всего они справляются с задачей при их внедрении в роботизированный аппарат на производстве. Посмотрите ниже видео о применении плазменного аппарата. Желаем удачи в работе!
Похожие публикации
схемы и чертежи для изготовления из инвертора
Выполнить работу по раскрою металла без соответствующего оборудования не так уж и просто. В связи с этим каждый мастер должен позаботиться о том, чтобы у него в мастерской был плазменный сварочный аппарат.
На данный момент подобный агрегат, который еще совсем недавно считался новинкой и использовался только на производстве, позволяет решать большинство задач, связанных со сваркой и резкой металла.
Содержание
- Схемы плазмореза
- Что нужно для плазмореза?
- Сборка устройства
- Особенности работы
- Итог
Схемы плазмореза
На крупных промышленных предприятиях аппарат плазменной сварки используется достаточно широко. Практически все задачи, связанные с ремонтными и строительными работами, требуют использования плазменной резки или сварки.
Там обычно используется специализированное малогабаритное оборудование, а для обработки крупных изделий применяются агрегаты с системами ЧПУ.
В бытовых целях покупать дорогостоящий прибор не всегда целесообразно. Особенно если нет необходимости в его постоянном использовании. В таком случае можно сделать устройство плазменной сварки своими руками.
Чтобы правильно изготовить самодельный прибор такого типа, необходимо в первую очередь выбрать подходящую схему.
В данном случае чертеж будет одним из главных моментов, так как в нем указаны все основные конструкционные детали.
Во многих видео в интернете достаточно подробно показано, как сделать данное устройство. Там же можно найти и необходимые чертежи. Даже элементарных знаний и навыков электротехники будет достаточно, чтобы понять все условные обозначения, представленные на схемах.
Что нужно для плазмореза?
Наиболее простым вариантом сделать плазморез, будет изготовление устройства своими руками . Он отличается достаточно простой конструкцией, работоспособностью и доступностью основных деталей.
Схема устройства плазмотрона.Самодельное оборудование резки с помощью плазмы не оснащается ЧПУ. Данный факт можно отнести скорее к преимуществам, чем к недостаткам.
Конечно, сделать два абсолютно одинаковых изделия будет практически невозможно. С другой стороны нет необходимости приобретать одну из самых дорогих деталей.
Кроме того не каждый квалифицированный специалист способен самостоятельно сделать подобный узел. Покупать же готовые детали – практически тоже самое, что и купить новый инструмент.
Чтобы собрать плазменный аппарат, понадобятся следующие элементы:
- компрессор для подачи газа под давлением;
- ;
- ;
- защищенный электрический кабель;
- шланги.
Сначала необходимо выбрать правильный компрессор для воздушно-кислородной системы. Выпускают два вида подобных агрегатов: поршневые и винтовые. Первые в свою очередь разделяются на масляные и без использования масла, а также на ременные и с прямым соединением.
Эксплуатировать компрессоры необходимо с соблюдением ряда правил:
- работа в отрицательных температурах требует предварительного прогрева масла;
- следует регулярно менять воздушный фильтр;
- необходимо контролировать уровень масла;
- раз в полгода следует проводить полную очистку от посторонних примесей;
- по завершению работы делается сброс давления в системе.
Чтобы собрать плазменный сварочный инструмент своими руками, возможно использование простого компрессора сжатого воздуха. По тонким шлангам с соответствующими разъемами осуществляется воздухообмен. На входе устанавливают электрический клапан, регулирующий подачу воздуха.
Провод от устройства к горелке аппарата следует разместить в канале. Тут лучше размещать большой шланг, чтобы в нем мог поместиться кабель. Проходящий поток воздуха помимо своего прямого назначения будет также обеспечивать охлаждение провода.
Работа сварочного плазмореза требует силу тока, соответствующую величине, которая вырабатывается инвертором или трансформатором. Во втором случае установка получится громоздкой. Большой вес трансформатора в совокупности с баллоном или компрессором сделают аппарат немобильным.
Важным фактором является и низкий коэффициент полезного действия трансформатора, в связи с чем будет высокий расход электроэнергии при резке.
Плазменная сварка и резка. существенно проще, удобнее и выгоднее по расходам на электричество.
В результате с использованием такого узла можно обеспечить приемлемую мобильность инструмента, способного резать металл толщиной до тридцати миллиметров.
Плазмотрон – второй по важности элемент данного приспособления. Этот узел отличается крайне сложным устройством. В связи с этим изготовить его самостоятельно практически невозможно, хотя чертежи подобной детали можно без труда найти в интернете.
Стоит отметить, что плазмотрон работает под высоким давлением и температурой. Если сделать что-либо неправильно, то он становится опасным. Собрать подобную деталь можно из уже готовых элементов, продающихся в специализированных магазинах.
Не стоит забывать и про рабочий газ. Изготавливая устройство резки плазмой, следует определиться с условиями его эксплуатации. В обработке черных металлов достаточным будет использование одного компрессора. Медь, титан и сплавы на основе меди потребуют азота, а алюминий – азота с водородом.
youtube.com/embed/scez3EysnWQ?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»> Сборка устройства
Плазменные сварочные аппараты тяжело разместить в переносном корпусе или ящике из-за большого количества узлов. В данном случае отлично подойдет складская тележка. На нее без проблем получиться , а также баллон с рабочим газом и кабельно-шланговую систему.
В простой мастерской перемещать оборудование не составит труда, а вот выезд за пределы такой рабочей зоны можно осуществить путем погрузки инструмента в прицеп легкового автомобиля.
Итак, как сделать самодельный аппарат для сварки? В начале следует проверить совместимость выбранных элементов. Если это первая попытка сборки подобного инструмента, тогда лучше всего проконсультироваться с опытным специалистом, который уже собирал плазменные аппараты для сварки.
Сам процесс сборки включает следующие этапы:
- подготовка деталей;
- сборка электрической цепи в соответствии с выбранной схемой;
- подключение компрессора с помощью шлангов;
- в случае необходимости можно использовать источник бесперебойного питания.
Особенности работы
После сборки инструмента необходимо проверить его работоспособность.
Схема плазменного резака.Принцип работы плазменного сварочного устройства выглядит следующим образом:
- после включения на плазмотрон инвертором подается ток с высокой частотой;
- между наконечником сопла и рабочим электродом зажигается дуга температурой до восьми тысяч градусов;
- в камеру подается сжатый воздух, который из патрубка проходит в дугу, нагреваясь и расширяясь в объеме.
- соплом формируется узкий рабочий поток, температурой до 30000°С;
- на выходе формируется высокотемпературная плазма для резки.
Схема плазменной сварки представлена на рисунке.
Применение такого позволяет аккуратно кроить металлические детали. Качество выполняемой работы будет существенно выше, чем при использовании автоматов.
В результате, используя доступные в интернете схемы и чертежи, можно изготовить качественный инструмент для домашнего использования.
Итог
Самодельный микроплазменный сварочный аппарат – отличный инструмент для домашнего использования. С его помощью можно легко и без особых усилий осуществлять резку металла как с использованием защитных газов, так и с водой.
Сделать подобное оборудование, которое станет незаменимым в любой мастерской, под силу каждому. В интернете есть большое количество разнообразных схем этого прибора. Так что его изготовление не должно вызвать особых затруднений.
Pi Plasma — источник питания для сварки TIG и плазмы для автоматизации
Pi 350 Plasma — это высокопроизводительный сварочный инвертор с водяным охлаждением, предназначенный для плазменной сварки в автоматизированных сварочных процессах в диапазоне силы тока 5–350 А.
- Мягкая сталь до 8 мм, нержавеющая сталь до 10 мм
- Низкое тепловложение — минимальная деформация материала
- Безопасный розжиг с пилотной дугой
- Защищенные вольфрамовые электроды — больше срок службы, меньше
перерывы в работе
Pi 350 Plasma в автоматизированной настройке — оптимальное решение для рационализации сварочных процессов на современном производстве.
Описание
Аппарат Pi 350 Plasma сваривает листы из низкоуглеродистой стали толщиной до 8 мм и нержавеющей стали толщиной до 10 мм. Аппарат выполняет сварку с тремя дополнительными импульсными функциями: традиционный импульс, быстрый импульс, Synergy PLUS™ — или без импульса — с использованием всех плазменных процессов: плазменная сварка плавлением, плазменная прессовка и плазменная сварка с замочной скважиной. При сварке TIG мощность до 500 А.
Особенности
- Электронный контроль расхода газа
- и расход воды в горелке
- Встроенный комплект для экономии газа
- Связь по шине CAN
- 100% рабочий цикл при плазменной сварке
- Комплект дистанционного управления
- Газовый шланг с защитой от диффузии
- Пилотная дуга – безопасное зажигание
Повышенная скорость сварки – меньше последующая обработка
Pi 350 Plasma в автоматизированной настройке — оптимальное решение для рационализации сварочных процессов на современном производстве.
- Сокращенное время такта на заготовку
- Увеличенный срок службы и сниженный расход вольфрама
- Простая геометрия канавки и меньше предварительной обработки
- Меньший сварочный ток – меньше деформация и последующая обработка – лучше отделка
- Более низкое энергопотребление и выбросы CO2
- Защита во время сварки: лучшая личная безопасность
- Минимум сварочного дыма, лучшая рабочая среда
Простое управление передовыми процессами сварки
Панель управления логична и проста в использовании с прямым выбором процессов. В плазме и TIG можно сохранить до 64 программ. Аппарат имеет порт для дистанционного управления и обнаружения дуги, а по специальному решению может быть оснащен дополнительной панелью управления с идентичными функциями и возможностями для сварщика на автомате.
Полная установка
CWF Multi — это отдельный блок подачи проволоки, разработанный специально для установок с автоматическими устройствами.
Любопытно, что CWF Multi также можно использовать для ручной сварки TIG/плазмы с использованием ручных горелок.
CWF Multi и Pi 350 Plasma могут работать раздельно или синхронно при взаимодействии сварочного тока и подачи проволоки. Еще один пример идеи Migatronic об удобстве использования: просто включите, нажмите и сварите.
Факты о плазменном процессе
Процесс плазменной сварки можно описать как дальнейшее развитие процесса сварки ВИГ. Плазма — это состояние, при котором газ становится электропроводным (ионизированным) при экстремальных температурах.
Таким образом, плазменная дуга является активной частью процесса плавки с плотностью энергии до десяти раз большей, чем у дуги TIG. Эти экстремальные значения энергии, вплоть до 30 000°C, приводят к концентрированной зоне нагрева и быстрому нагреву основного материала, а также к более быстрому формированию сварочной ванны, чем при сварке TIG. При плазменной сварке практически не образуется сварочный дым.
— Производители плазменных сварочных аппаратов
Плазменные сварочные аппараты — Производители плазменных сварочных аппаратов | Оборудование для плазменной сварки Arcraft Поставщик машин для плазменной сварки Производители экспортер Мумбаи Индия
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(Гц)
(Гц)
кабель
gif»> Машины плазменной резки
gif»> Данные для сварки
