Плазмотрон своїми руками схеми креслення. Виготовлення плазмового різака з інвертора своїми руками. Параметри плазмового різання різних металів

Заводський апарат для плазмового різання. Наше завдання: зробити аналог своїми руками

Зробити функціональний плазморіз своїми руками із серійного зварювального інвертора не так уже й складно, як це може здатися на перший погляд. Для того, щоб вирішити це завдання, необхідно підготувати всі конструктивні елементи такого пристрою:

• плазмовий різак (його також називають плазмотроном);
• зварювальний інвертор або трансформатор, який виступатиме в ролі джерела електричного струму;
• компресор, за допомогою якого буде створюватися струмінь повітря, необхідний для формування та охолодження потоку плазми;
• кабелі та шланги для об'єднання в одну систему всіх конструктивних елементів апарату.

Плазморіз, у тому числі саморобний, успішно використовується для виконання різних робіт як у виробничих, так і в домашніх умовах. Незамінний такий апарат у тих ситуаціях, коли необхідно виконати точний, тонкий та високоякісний різ заготовок із металу. Окремі моделі плазморізів за своїми функціональними можливостями дозволяють використовувати їх як зварювальний апарат. Таке зварювання виконується серед захисного газу аргону.

При виборі для комплектації саморобного плазмотрону джерела живлення важливо звертати увагу на силу струму, яку джерело може виробляти. Найчастіше для цього вибирають інвертор, що забезпечує високу стабільність процесу плазмового різання і дозволяє більш економно витрачати електроенергію. Відрізняючись від зварювального трансформатора компактними габаритами та легкою вагою, інвертор зручніший у використанні. Єдиним мінусом застосування інверторних плазморізів є труднощі розкрою з допомогою занадто товстих заготовок.

При складанні саморобного апарату для виконання плазмового різання можна використовувати готові схеми, які легко знайти в інтернеті. У Мережі, крім того, є відео з виготовлення плазморізу своїми руками. Використовуючи при складанні такого пристрою готову схему, дуже важливо суворо дотримуватися її, а також звертати особливу увагу на відповідність конструктивних елементів один одному.

Схеми плазморізу на прикладі апарату АПР-91

Як донора під час розгляду принципової електричної схеми ми використовуватимемо АПР-91.

Схема силової частини (натисніть , щоб збільшити)

Схема керування плазморізом (натисніть для збільшення)

Схема осцилятора (натисніть , щоб збільшити)

Елементи саморобного апарату для плазмового різання

Перше, що необхідно знайти для виготовлення саморобного плазморізу, – це джерело живлення, в якому формуватиметься електричний струм із необхідними характеристиками. Найчастіше в цій якості використовуються, що пояснюється рядом їх переваг. Завдяки своїм технічним характеристикам таке обладнання забезпечує високу стабільність напруги, що формується, що позитивно позначається на якості виконання різання. Працювати з інверторами значно зручніше, що пояснюється не лише їх компактними габаритами та незначною вагою, а й простотою налаштування та експлуатації.

Завдяки компактності та невеликій вазі плазморізи на основі інверторів можна використовувати при виконанні робіт навіть у важкодоступних місцях, що виключено для громіздких і важких зварювальних трансформаторів. Величезною перевагою інверторних джерел живлення є і те, що вони мають високий ККД. Це робить їх дуже економічними щодо споживання електроенергії пристроями.

В окремих випадках джерелом живлення для плазморізу може служити зварювальний трансформатор, але його використання загрожує значним споживанням електроенергії. Слід також зважати і на те, що будь-який зварювальний трансформатор відрізняється великими габаритами та значною масою.

Основним елементом апарату, призначеного для розкрою металу за допомогою струменя плазми, є плазмовий різак. Саме цей елемент обладнання забезпечує якість різання, а також ефективність його виконання.

Для формування повітряного потоку, який буде перетворюватися на високотемпературний струмінь плазми, в конструкції плазморізу використовується спеціальний компресор. Електричний струм від інвертора та повітряний потік від компресора подаються до плазмового різака за допомогою кабель-шлангового пакета.

Центральним робочим елементом плазморізу є плазмотрон, конструкція якого складається з наступних елементів:

• сопла;
• каналу, яким подається повітряна струмінь;
• електрода;
• ізолятора, що одночасно виконує функцію охолодження.

Перше, що необхідно зробити перед виготовленням плазмотрона, – підібрати для нього відповідний електрод. Найбільш поширеними матеріалами, з яких роблять електроди для виконання плазмового різання, є берилій, торій, цирконій та гафній. На поверхні даних матеріалів під час нагрівання формуються тугоплавкі оксидні плівки, які перешкоджають активному руйнуванню електродів.

Деякі з перерахованих вище матеріалів при нагріванні можуть виділяти небезпечні для здоров'я людини сполуки, що слід обов'язково враховувати, вибираючи тип електрода. Так, при використанні берилію формуються радіоактивні оксиди, а випаровування торію при їх з'єднанні з киснем утворюють небезпечні токсичні речовини. Цілком безпечним матеріалом, з якого роблять електроди для плазмотрона, є гафній.

За формування струменя плазми, завдяки якому і виконується різання, відповідає сопло. Його виготовлення слід приділити серйозну увагу, тому що від характеристик даного елемента залежить якість робочого потоку.

Найбільш оптимальним є сопло діаметр якого становить 30 мм. Від довжини даного елемента залежить акуратність та якість виконання різу. Однак надто довгим сопло також не варто робити, оскільки це сприяє надто швидкому його руйнуванню.

Як уже говорилося вище, в конструкції плазморізу обов'язково присутній компресор, що формує і подає до сопла повітряний потік. Останній необхідний не тільки для формування струменя високотемпературної плазми, а й для охолодження елементів апарату. Використання стиснутого повітря як робочого та охолоджуючого середовища, а також інвертора, що формує робочий струм силою 200 А, дозволяє ефективно розрізати металеві деталі, товщина яких не перевищує 50 мм.

Для того, щоб приготувати апарат для плазмового різання до роботи, необхідно з'єднати плазмотрон з інвертором та повітряним компресором. Для вирішення такого завдання використовується кабель-шланговий пакет, який застосовують у такий спосіб.

• Кабелем, яким буде подаватися електричний струм, з'єднуються інвертор і електрод плазмореза.
• Шлангом для подачі стисненого повітря з'єднують вихід компресора і плазмотрон, в якому з повітряного потоку, що надходить, буде формуватися струмінь плазми.

Особливості роботи плазморізу

Щоб зробити плазморіз, використовуючи для виготовлення інвертор, необхідно розібратися в тому, як такий апарат працює.

Після включення інвертора електричний струм від нього починає надходити на електрод, що призводить до запалення електричної дуги. Температура дуги, що горить між робочим електродом та металевим наконечником сопла, становить близько 6000-8000 градусів. Після запалення дуги в камеру сопла подається стиснене повітря, яке проходить через електричний розряд. Електрична дуга нагріває і іонізує повітряний потік, що проходить через неї. В результаті його обсяг збільшується у сотні разів, і він стає здатним проводити електричний струм.

За допомогою сопла плазморізу з струмопровідного повітряного потоку формується струмінь плазми, температура якої активно підвищується і може доходити до 25-30 тисяч градусів. Швидкість плазмового потоку, за рахунок якого здійснюється різання деталей з металу, на виході з сопла становить близько 2-3 метрів в секунду. У той момент, коли струмінь плазми стикається з поверхнею металевої деталі, електричний струм від електрода починає надходити нею, а первісна дуга гасне. Нова дуга, що горить між електродом і оброблюваною деталлю, називається ріжучою.

Характерною особливістю плазмового різання є те, що оброблюваний метал плавиться тільки в тому місці, де на нього впливає плазмовий потік. Саме тому дуже важливо зробити так, щоб пляма дії плазми знаходилася строго по центру робочого електрода. Якщо знехтувати цією вимогою, то можна зіткнутися з тим, що буде порушено повітряно-плазмовий потік, а отже, погіршиться якість виконання різу. Для того щоб дотриматися цих важливих вимог, використовують спеціальний (тангенціальний) принцип подачі повітря в сопло.

Необхідно також стежити за тим, щоб не утворилося відразу два плазмові потоки замість одного. Виникнення такої ситуації, до якої призводить недотримання режимів та правил виконання технологічного процесу, може спровокувати вихід інвертора з ладу.

Важливим параметром плазмового різання є швидкість повітряного потоку, яка має бути занадто великий. Хороша якість різу та швидкість його виконання забезпечує швидкість повітряного струменя, що дорівнює 800 м/сек. При цьому сила струму, що надходить від інверторного апарату не повинна перевищувати 250 А. Виконуючи роботу на таких режимах, слід враховувати той факт, що в цьому випадку збільшиться витрата повітря, що використовується для формування плазмового потоку.

Самостійно зробити плазморіз нескладно, якщо вивчити необхідний теоретичний матеріал, переглянути відео та правильно підібрати всі необхідні елементи. За наявності в домашній майстерні такого апарату, зібраного на основі серійного інвертора, може якісно виконуватися не лише різання, а й плазмове зварювання своїми руками.

Якщо у вашому розпорядженні немає інвертора, можна зібрати плазморіз на основі зварювального трансформатора, але тоді доведеться змиритися з його великими габаритами. Крім того, плазморіз, виготовлений на основі трансформатора, матиме не дуже хорошу мобільність, тому що переносити його з місця на місце важко.

Плазмове різання активно використовується в багатьох промислових областях. Однак плазморіз цілком здатний стати в нагоді приватному майстру. Апарат дозволяє з високою швидкістю та якістю різати будь-які струмопровідні та не струмопровідні матеріали. Технологія роботи створює можливість обробки будь-яких деталей або створення фігурних різів, що здійснюється дугою плазми високою температурою. Створюється потік базовими складовими – електричним струмом та повітрям. Але вигоди від використання апарату дещо затьмарюються ціною заводських моделей. Щоб забезпечити себе можливістю роботи, можна створити плазморіз своїми руками. Далі наводимо докладну інструкцію з порядком дій та переліком обладнання, яке необхідно.

Що вибрати: трансформатор чи інвертор?

За рахунок наявності особливостей та параметрів апаратів для проведення плазмового різання можна розділити їх на типи. Найбільшу популярність завоювали інвертори та трансформатори. Вартість апарату кожної моделі визначатиметься заявленою потужністю та робочими циклами.

Інвертори мають малу вагу, компактні габарити і мінімально споживають електроенергію.До недоліків обладнання можна віднести підвищену чутливість до перепадів напруги. Не кожен інвертор здатний працювати в особливостях режиму нашої електронної мережі. Якщо виходить з ладу система захисту апарата, необхідно звертатися в сервісний центр. Також інверторні плазморізи мають обмеження за номінальною потужністю – не більше 70 ампер та малим періодом включення обладнання при великому струмі.

Трансформатор за традицією вважається більш надійним, ніж інвертор.Вони навіть при відчутному падінні напруги втрачають лише частину потужності, але не ламаються. Ця властивість визначає вищу вартість. Плазморізи на основі трансформатора можуть працювати і включатися до робочого режиму на більший термін. Подібне обладнання застосовується в автоматичних лініях з ЧПУ. Негативним моментом трансформаторного плазморізу буде значна маса, високе енергоспоживання та розміри.

Найбільше значення товщини металу, яке здатне різати плазморіз, становить від 50 до 55 міліметрів. Середнє значення потужності устаткування дорівнює 150 – 180 А.

Середня вартість заводських апаратів

Асортимент плазморізів для ручного різання матеріалів зараз справді величезний. Цінові категорії також різні. Ціну апаратів визначають такі фактори:

• Тип пристрою;
• Виробник та країна виробництва;
• Максимально можлива глибина різання;
• Модель.

Вирішивши вивчити можливість купівлі плазморізу, необхідно цікавитись вартістю додаткових елементів та комплектуючих до обладнання, без яких повноцінно працювати буде складно. Середні ціни на апарати в залежності від товщини металу, що розрізається, становлять:

• До 6 мм – 15 000 – 20 000 рублів;
• До 10 мм – 20 000 – 25 000;
• До 12 мм – 32 000 – 230 000;
• До 17 мм – 45 000 – 270 000;
• До 25 мм – 81 000 – 220 000;
• До 30 мм – 150000 – 300000.

Популярними апаратами є "Горинич", "Ресанта" ІПР-25, ІПР-40, ІПР-40 До.

Як можна побачити ціновий діапазон, великий. У зв'язку з цим актуальність саморобного плазморізу підвищується. Вивчивши інструкції цілком можна створити апарат, які нітрохи не поступаються за технічними характеристиками. Підібрати інвертор чи трансформатор можна за ціною значно нижчою, ніж представлені ціни.

Принцип дії

Після натискання на кнопку розпалювання відбувається пуск джерела електроенергії, що подає робочий інструмент високочастотний струм. Виникає дуга (чергова) між розташованим у різаку (плазмотроні) наконечником та електродом. Температурний діапазон від 6 до 8 тисяч градусів. Варто зауважити, що робоча дуга створюється не миттєво, існує певна затримка.

Потім у порожнину плазмотрона надходить стиснене повітря. Для цього призначається компресор. Проходячи крізь камеру з черговою дугою на електроді, він піддається нагріванню і збільшується обсягом. Процес супроводжується іонізацією повітря, що переводить його в струмопровідний стан.

Через вузьке сопло плазмотрона отриманий потік плазми подається до деталі, що обробляється. Швидкість потоку становить 2 – 3 м/с. Повітря в іонізованому стані здатне нагріватися до 30 000°С. У цьому стані значення електропровідності повітря близька до провідності металевих елементів.

Після контакту плазми з поверхнею, що розрізається, чергова дуга відключається і діяти починає робоча. Далі здійснюється плавка в точках різання, з яких розплавлений метал продувається повітрям, що подається.

Відмінності апаратів прямої та непрямої дії

Існують різні типи апаратів, що відрізняються принципами роботи. В устаткуванні прямої дії передбачається робота електричної дуги. Вона набуває циліндричної форми і безпосередньо з'єднується з газовим струменем. Подібна конструкція обладнання дозволяє забезпечити високу температуру дуги (до 20 000°С) та високоефективну систему охолодження для інших компонентів плазмореза.

У апаратах непрямого впливу робота передбачається з меншим ККД. Це визначає їхнє менше поширення у виробництві. Конструктивна особливість обладнання полягає в тому, що активні точки ланцюга розміщуються на особливих електродах вольфрамових або трубі. Застосовуються вони частіше для проведення нагріву та напилення, але для різання практично не використовуються. Найчастіше застосовуються у ремонті автомобілів.

Загальною рисою є присутність у конструкції повітряного фільтра (продовжує термін експлуатації електрода, забезпечує швидкий запуск обладнання) та охолоджувача (створює умови для тривалої експлуатації апарата без перерви). Відмінним показником є ​​можливість безперервної роботи пристрою протягом 1 години з 20-хвилинною перервою.

Конструкція

При належному бажанні та вмінні саморобний плазморіз здатний створити будь-який бажаючий. Але щоб він міг повноцінно та ефективно функціонувати необхідно дотримуватись певних правил. Бажано приміряти інвертор, т.к. саме він здатний забезпечити стабільну подачу струму та стабільну роботу дуги.В результаті не виникають перебої та значно зменшиться витрата електрики. Але варто врахувати, що плазморіз на основі інвертора здатний впоратися із меншою товщиною металу, ніж трансформатор.

Необхідні комплектуючі

Перед початком складальних робіт необхідно підготувати ряд комплектуючих, матеріалів та обладнання:

1. Інвертор або трансформатор із відповідною потужністю. Щоб виключити помилку, необхідно визначитися з планованою товщиною різання. Вже виходячи з цієї інформації підбирати потрібний пристрій. Проте з урахуванням ручного різання варто вибрати саме інвертор, тому що. він менше важить і споживає менше електрики.
2. Плазмотрон чи плазмовий різак. Також є свої особливості вибору. Прямої дії краще вибирати для роботи з струмопровідними матеріалами, а непрямого – для струмопровідних.
3. Компресор стисненого повітря. Потрібно приділяти увагу номінальної потужності, тому що він повинен справлятися з навантаженням, що покладається, і відповідати іншим компонентам.
   Кабель шланг. Потрібно для з'єднання всіх комплектуючих плазморізу та подачі повітря до плазмотрона.

Підбір блока живлення

Роботу плазморізу забезпечує блок живлення. Він формує задані параметри електричного струму, напруги та подає їх до ріжучого вузла. Основним вузлом живлення може стати:

• Інвертор;
• Трансформатори.

Підходити до вибору елемента живлення необхідно, враховуючи особливості апаратів, описані вище.

Плазмотрон

Плазмотрон є генератором плазми. Це робочий інструмент, в якому формується плазмовий струмінь, що безпосередньо розрізає матеріали.

Основними особливостями пристрою є:

• Створення надвисокої температури;
• Просте регулювання потужності струму, запуску та зупинки робочих режимів;
• Компактні габарити;
• Надійність роботи.

Конструктивно плазмотрон складається з:

• Електрод/катод, що мають у своєму складі цирконій чи гафній. Ці метали вирізняються високим рівнем термоелектронної емісією;
• Сопло переважно ізолюється від електрода;
• Механізм, що закручує плазмоутворюючий газ.

Сопло, електрод є витратними матеріалами плазмотрону. Якщо плазморез обробляється заготівля до 10 міліметрів, один комплект електродів витрачається протягом 8 годин роботи. Зношування відбувається рівномірно, що дозволяє змінювати їх одночасно.

При несвоєчасній заміні електрода може порушуватися якість різання - змінюється геометрія різу або хвилі на поверхні.У катоді поступово вигоряє гафнієва вставка. Якщо вона має вироблення понад 2 міліметри, то електрод може пригоряти і перегрівати плазмотрон. Це означає, що не вчасно замінені електроди спричинять швидкий вихід з ладу інших елементів робочого інструменту.

Усі плазмотрони можна розділити на 3 об'ємні групи:

• Електродуговий – має мінімум один анод та катод, які підключені до джерела живлення з постійним струмом;
• Високочастотний – відсутні електроди, і катоди. Зв'язок з пристроєм живлення грунтується на індуктивних/ємнісних принципах;
• Комбінований – функціонує за впливу високочастотного струму та горіння дугових розрядів.

Виходячи з методу стабілізації дуги, всі плазмотрони також можна розділити на газовий, водяний та магнітний типи. Така система є надзвичайно важливою до роботи інструменту, т.к. вона формує стиск потоку та фіксує його на центральній осі сопла.

В даний час у продажу є різні модифікації плазмотронів. Можливо, необхідно вивчити пропозиції та купити готовий. Однак зробити саморобний у домашніх умовах цілком можливо. Для цього потрібно:

• Рукоятка. Необхідно передбачити отвори для дротів.
• Кнопка.
• Відповідний електрод, розрахований під струм, що діє.
• Ізолятор.
• Завихрювач потоку.
• Сопло. Бажано комплект із різними діаметрами.
• Накінечник. Необхідно передбачити захист від бризок.
• Дистанційна пружина. Дозволяє витримувати зазор між поверхнею та соплом.
• Насадка для видалення нагару та зняття фаски.

Проводити роботу можна одним плазмотроном за рахунок змінних оголовків з різними діаметрами, що спрямовують плазмовий потік на деталь. Необхідно звернути увагу, що вони, як і електроди, у процесі роботи стануть оплавляться.

Сопло закріплюється притискною гайкою. Безпосередньо за ним знаходиться електрод та ізолятор, що запобігає розпалюванню дуги в недозволеному місці. Далі розміщено завихрювач потоку, що дозволяє посилити ефект дуги. Всі елементи розміщуються у фторопластовому корпусі. Щось можна зробити самостійно, а щось доведеться купувати в магазині.

Заводський плазмотрон дозволить проводити роботу без перегріву триваліший час за рахунок системи повітряного охолодження. Однак при короткочасному різанні це поганий параметр.

Осцилятор

Осцилятор є генератором, який виробляє високочастотний струм. Подібний елемент включається в ланцюг плазморізу між джерелом живлення та плазмотроном. Здатні діяти за однією зі схем:

1. Створення короткочасного імпульсу, що сприяє виникненню дуги без дотику поверхні виробу. Зовнішньо є малу блискавку, що подається з торця електрода.
2. Підтримка постійної напруги з високим значенням напруги, що накладається на зварювальний струм. Забезпечує безпеку стабільної підтримки дуги.

Обладнання дозволяє швидко створювати дугу та приступати до різання металу.

В основній своїй масі мають схожу будову і складаються з:

• Випрямляча напруги;
• Блоку накопичувача заряду (конденсатори);
• Блок живлення;
• Модуль створення імпульсів. Включає коливальний контур і розрядник;
• Блок керування;
• Підвищує трансформатора;
• Прилад контролю напруги.

Основним завданням є модернізація вхідної напруги. Відбувається підвищення частоти та рівня напруги, зменшуючи період дії менше 1 секунди.Послідовність роботи наступна:

1. Натискається кнопка на різаку;
2. У випрямлячі струм вирівнюється і стає односпрямованим;
3. У конденсаторах відбувається накопичення заряду;
4. Струм подається на коливальний контур трансформаторних обмоток, підвищуючи рівень напруги;
5. Контроль за імпульсом здійснює схема керування;
6. Імпульсом створюється розряд на електроді, що підпалює дугу;
7. Дія імпульсу завершується;
8. Після припинення різання осцилятором проводиться продування плазмотрона протягом 4 секунд. За рахунок цього досягається охолодження електрода та оброблюваної поверхні.

Залежно від типу осцилятора, він може застосовуватися по-різному. Однак загальною характеристикою є підвищення напруги до 3000 – 5000 вольт та частоти від 150 до 500 кГц. Основні ж відмінності в інтервалах дії високочастотного струму.

Для використання у плазморізі доцільно використовувати осцилятор для безконтактного розпалювання дуги. Подібні елементи використовуються для роботи в аргонових зварювальниках. У них вольфрамові електроди будуть швидко затуплятися, якщо контактувати з виробом. Включення в схему апарату осцилятора дозволить створювати дугу без контакту з площиною деталі.

Використання осцилятора дозволяє суттєво знижувати потребу у дорогих витратних матеріалах та покращувати процес різання. Правильно підібране обладнання відповідно до планованої роботи дозволяє підвищувати її якість і швидкість.

Електроди

Електродам відводиться важлива роль у процесі створення, підтримки дуги та безпосереднього різання. У складі присутні метали, що дозволяють електроду не перегріватись і передчасно не руйнуватися під час роботи з дугою у високотемпературних режимах.

При покупці електродів для плазморізу необхідно уточнювати їх склад. Зі змістом берилію та торію створюються шкідливі пари. Вони підійдуть для роботи у відповідних умовах, з належним захистом працівника, тобто потрібна додаткова вентиляція. Через це для застосування у побуті краще купувати гафнієві електроди.

Компресор та кабель - шланги

У конструкції більшості саморобних плазморізів включаються компресори та шлангові траси для спрямування повітря до плазмотрона. Цей елемент конструкції дозволяє розігрівати електричну дугу до 8000°С. Додатковою функцією є продування робочих каналів, очищаючи їх від забруднень і проводячи видалення конденсату. Крім цього, стиснене повітря сприяє охолодженню компонентів апарату при тривалій роботі.

Для роботи плазмореза можна використовувати стандартний компресор стисненого повітря. Повітрообмін здійснюється тонкими шлангами з відповідними роз'ємами. На вході розміщується електричний клапан, що регулює процес подачі повітря.

У каналі від апарата до пальника розміщується електричний кабель. Тому необхідно розміщувати шланг з великим діаметром, в якому може розміститися кабель. Повітря, що проходить, несе і вентиляційну функцію, оскільки здатний охолодити провід.

Маса має виконуватися з кабелю з перетином від 5 мм2. Має бути затискач. При поганому контакті маси перемикання робочої дуги на чергову буде проблематичним.

Схеми

Зараз можна знайти безліч схем, якими можна зібрати якісний апарат. Докладно із умовними позначеннями допоможуть розібратися відео. Відповідний важливий креслення устаткування можна вибрати з наведених нижче.

Складання

До початку складального процесу бажано уточнити сумісність підібраних комплектуючих. Якщо вам раніше не доводилося збирати плазмовий різак своїми руками, необхідно консультуватися з досвідченими майстрами.

Процедура складання передбачає таку послідовність:

1. Підготувати усі зібрані комплектуючі;
2. Складання електричного ланцюга. Відповідно до схеми підключається інвертор/трансформатор, електричний кабель;
3. Підключення компресора та подачі повітря до апарату та плазмотрону за допомогою гнучких шлангів;
4. Для власного підстрахування можна використовувати джерело безперебійного живлення (ДБЖ) з огляду на ємність акумулятора.

Детальна технологія збирання обладнання представлена ​​на відео.

Перевірка плазморізу

Після того, як підключені всі вузли в єдину конструкції, необхідно провести перевірку на працездатність.

Звернемо увагу на те, що перевірка та робота з плазморізом повинна здійснюватися у захисному одязі із застосуванням засобів індивідуального захисту.

Необхідно включити всі агрегати та натиснути кнопку на плазмотроні, подавши електрику до електрода. У цей момент у плазмотроні має утворитися дуга з високою температурою, проскочивши між електродом та соплом.

Якщо зібране обладнання для плазмового різання здатне різати метал завтовшки до 2 см, то все зроблено правильно. Слід врахувати, що саморобний апарат із інвертора не зможе розрізати деталі з товщиною понад 20 міліметрів, оскільки недостатньо потужності. Для різання товстих виробів потрібно як джерело живлення використовувати трансформатор.

Переваги саморобного апарату

Вигоди, що надаються апаратом повітряно-плазмового різання, складно переоцінювати. Він здатний точно різати листовий метал. Після роботи не потрібно додатково обробляти торці. Головною перевагою є скорочення часу на роботу.

Це вже вагомі аргументи для самостійного збирання обладнання. Схема не відрізняється складністю, тому дешево переробити інвертор чи напівавтомат під силу кожному.

На закінчення звернемо увагу на те, що працювати з плазморізкою необхідно досвідченому фахівцю. Найкраще якщо це зварювальник. Якщо досвіду мало, то рекомендуємо спочатку вивчити технологію роботи з фото і відео, а після цього приступати до виконання поставлених завдань.

На відміну від , інвертор відрізняється компактністю, малою вагою та високим ККД, що пояснює його популярність у домашніх майстернях, невеликих гаражах та цехах.

Він дозволяє закривати більшість потреб у зварювальних роботах, але для якісного різання потрібен лазерний апарат або плазморіз.

Лазерне обладнання дуже дороге, плазморіз теж коштує недешево. невеликої товщини має чудові характеристики, недосяжні при використанні електрозварювання. При цьому силовий блок у плазморізу і багато в чому мають однакові характеристики.

Виникає бажання заощадити, і при невеликому доопрацюванні використовувати його і для плазмового різання. Виявилося, що це можливо, і можна зустріти багато способів переробки зварювальних апаратів, у тому числі інверторних, у плазморізи.

Апарат плазмового різання є той же зварювальний інвертор з осцилятором і плазмотроном, кабелем маси із затискачем і зовнішнім або внутрішнім компресором. Часто компресор використовується зовнішній і комплект поставки не входить.

Якщо у власника зварювального інвертора є ще й компресор, можна отримати саморобний плазморіз, придбавши плазмотрон і зробивши осцилятор. У результаті вийде універсальний зварювальний апарат.

Принцип роботи пальника

Робота апарату плазмового зварювання та різання (плазмореза) заснована на використанні як ріжучий або зварювальний інструмент плазми, четвертого стану речовини.

Для її отримання потрібна висока температура та газ під високим тиском. Під час створення між анодом і катодом пальника електричної дуги у ній підтримується температура кілька тисяч градусів.

Утворення плазми

Якщо пропустити за таких умов через дугу струмінь газу, то він іонізується, розшириться в об'ємі кілька сотень разів і нагріється до температури в 20-30 тисяч °C, перетворюючись на плазму. Висока температура майже миттєво розплавляє будь-який метал.

На відміну від кумулятивного снаряда, процес утворення плазми в плазмотроні регульований.

Анод і катод у різаку плазморізу знаходяться на відстані кількох міліметрів один від одного. Осцилятор виробляє імпульсний струм великої величини та частоти, пропускає його між анодом та катодом, що призводить до виникнення електричної дуги.

Після цього через дугу пропускається газ, що іонізується. Так як все відбувається в замкненій камері з одним вихідним отвором, то плазма, що вийшла, з величезною швидкістю виривається назовні.

На виході пальника плазморіз вона досягає температури 30000 ° і плавить будь-який метал. Перед початком робіт до заготівлі за допомогою потужного затиску приєднується провід маси.

Коли плазма досягає заготівлі, електричний струм починає текти через кабель маси і плазма досягає максимальної потужності. Струм доходить до 200-250 А. Ланцюг анод - катод розривається за допомогою реле.

Різання

При пропаданні основної дуги плазморізу цей ланцюг знову включається, не даючи зникнути плазмі. Плазма відіграє роль електрода в електродуговому зварюванні, вона проводить струм, а завдяки своїм властивостям створює в області зіткнення з металом область з високою температурою.

Площа зіткнення струменя плазми і металу маленька, температура висока, нагрівання відбувається дуже швидко, тому практично немає напруги та деформації заготівлі.

Зріз виходить рівний, тонкий, що не вимагає подальшої обробки. Під натиском стисненого повітря, яке використовується як робоче тіло плазми, рідкий метал видується і виходить різ високої якості.

При використанні інертних газів за допомогою плазморізу можна проводити якісне зварювання без шкідливого впливу водню.

Плазмотрон своїми руками

При виготовленні плазмореза із зварювального інвертора своїми руками найскладнішою частиною робіт є виробництво якісної різальної головки (плазмотрону).

Інструменти та матеріали

Якщо робити плазмовий різак своїми руками, то легше використовувати як робоче тіло повітря. Для виготовлення знадобляться:

Витратні матеріали плазморізу у вигляді сопел, електрода варто купити в магазині зварювального обладнання. Вони в процесі різання та зварювання вигоряють, тому має сенс купувати по кілька штук на кожен діаметр сопла.

Чим тонший метал для різання, тим меншим має бути отвір сопла пальника плазмореза. Чим товщі метал, тим більше отвір сопла. Найчастіше використовується сопло з діаметром 3 мм, воно перекриває великий діапазон товщин та видів металів.

Складання

Сопла пальника плазморізу прикріплюються притискною гайкою. Безпосередньо за ним розташовується електрод та ізолююча втулка, яка не дозволяє виникнути дузі у непотрібному місці пристрою.

Потім розташований завихрювач потоку, який спрямовує їх у потрібну точку. Вся конструкція поміщається у фторопластовий та металевий корпус. До виходу трубки на ручці пальника плазморіз приварюється патрубок для приєднання повітряного шланга.

Електроди та кабель

Для плазмотрона потрібен спеціальний електрод із тугоплавкого матеріалу. Зазвичай їх виготовляють із торію, берилію, гафнію та цирконію. Їх застосовують через утворення при нагріванні тугоплавких оксидів на поверхні електрода, що збільшує тривалість його роботи.

При використанні в домашніх умовах краще застосування електродів з гафнію і цирконію. При різанні металу вони не виробляють токсичних речовин на відміну від торію та берилію.

Кабель від інвертора та шланг від компресора до пальника плазморізу потрібно прокладати в одній гофрованій трубі або шлангу, що забезпечить охолодження кабелю у разі його нагрівання та зручність у роботі.

Перетин мідного дроту потрібно вибрати щонайменше 5-6 мм2. Затискач на кінці дроту повинен забезпечувати надійний контакт із металевою деталлю, інакше дуга з черговою не перекинеться на основну дугу.

На виході компресор повинен мати редуктор для отримання нормованого тиску на плазмотроні.

Варіанти прямої та непрямої дії

Конструкція пальника плазморізу досить складна, виконати в домашніх умовах навіть за наявності різних верстатів та інструментів складно без високої кваліфікації працівника. Тому виготовлення деталей плазмотрона потрібно доручити фахівцям, а ще краще придбати у магазині. Вище було описано пальник плазмотрона прямої дії, він може різати тільки метали.

Існують плазморізи з головками непрямої дії. Вони здатні різати і неметалеві матеріали. Вони роль анода виконує сопло, і електрична дуга перебуває усередині пальника плазмореза, назовні під тиском виходить лише плазмовий струмінь.

При простоті конструкції пристрій вимагає дуже точних налаштувань, у самодіяльному виготовленні практично не застосовується.

Доробка інвертора

Для використання інверторного джерела живлення для плазморізу його потрібно доопрацювати. До нього потрібно підключити осцилятор з блоком управління, який виконуватиме функцію пускача, що підпалює дугу.

Схем осциляторів зустрічається досить багато, але принцип дії один. При запуску осцилятора між анодом та катодом проходять високовольтні імпульси, що іонізують повітря між контактами. Це призводить до зниження опору та викликає виникнення електричної дуги.

Потім включається газовий електроклапан і під тиском повітря починає проходити між анодом та катодом через електричну дугу. Перетворюючись на плазму і досягаючи металевої заготовки, струмінь замикає ланцюг через нього та кабель маси.

Основний струм величиною приблизно 200 А починає текти по новому електричному ланцюзі. Це спрацьовує датчика струму, що призводить до відключення осцилятора. Функціональна схема осцилятора зображено малюнку.

Функціональна схема осцилятора

У разі відсутності досвіду роботи з електричними схемами, можна скористатися осцилятором заводського виробництва типу ВСД-02. Залежно від інструкції з підключення, вони приєднуються послідовно або паралельно до схеми живлення плазмотрону.

Перед виготовленням плазморізу необхідно визначити попередньо з якими металами, і якої товщини хочете працювати. Для роботи із чорним металом достатньо компресора.

Для різання кольорових металів буде потрібний азот, високолегованій сталі потрібний аргон. У зв'язку з цим, можливо, знадобиться візок для перевезення газових балонів та знижувальні редуктори.

Як будь-яке обладнання та інструмент, зварювальний апарат з плазмовою головкою вимагає певної вправності від користувача. Рух різака має бути рівномірним, швидкість залежить від товщини металу та його виду.

Повільний рух призводить до утворення широкого різання з нерівними краями. Швидке рух призведе до того, що метал прорізається не в усіх місцях. При належній вправності можна отримати якісний та рівний зріз.

Плазмове зварювання є сучасною передовою технологією. Донедавна її застосування стосувалося лише промисловості. Таке зварювання проводилося на спеціальному устаткуванні. Наразі плазмовий зварювальний апарат своїми руками став реальністю.

Плазмове зварювання має низку незаперечних переваг у порівнянні з іншими видами зварювання. Володіння технологією дозволяє розширити можливість зварних з'єднань металів у домашніх умовах. Апарат можна використовувати і для точкового зварювання (рис. 1).

Саморобний зварювальний апарат, у тому числі апарат для точкового зварювання, складається з наступних основних частин: джерело зварювального струму, плазмотрон, компресор або балон з газом та система охолодження.

Малюнок 1. Конструкція зварювального плазмового апарату.

При використанні пристрою відкритого типу (найпоширеніша конструкція) застосовується також джерело струму для утворення допоміжної дуги.

Як джерело струму для зварювальної дуги найкраще використовувати стандартний інвертор для електродугового зварювання невеликої потужності. Такий інвертор забезпечує подачу постійного струму в зварювальну зону, за рахунок чого запалюється основна дуга між соплом плазмотрону і деталлю, що зварюється. Потужність інвертора може бути мінімальною, оскільки потужність дуги значно посилюється рахунок потоку плазми (рис. 2).

Виготовлення допоміжного джерела струму

Джерело струму для допоміжної дуги збирається самостійно. Він включає випрямний діодний міст, вихідний трансформатор (дросель) та баластовий (навантажувальний) резистор. Рекомендуються такі деталі: діоди на струм 50 А та робоча напруга до 500 В; резистор потужністю до 5 квт. За рахунок баластового резистора напруга на первинній обмотці трансформатора створюється близько 100 при струмі не більше 20 А.

Малюнок 2. Конструкція плазмового генератора.

Трансформатор підбирається так, щоб на вторинній обмотці напруга склала близько 20 В. Можна використовувати будь-який трансформатор 110/24 В потужністю 16 кВт (наприклад, типу ОСМ). Як баластовий опір можна використовувати будь-який нагрівальний елемент або збірку з декількох нагрівачів.

Складання допоміжного джерела проводиться в металевому щитку. На дні щитка встановлюється трансформатор. Якщо баласт виконується з нагрівачів, їх слід розмістити окремо в металевому каркасі. У щитку встановлюється контактна колодка, яку виводяться кінці вторинної обмотки трансформатора, і підключається кабель для підведення струму до плазмотрону.

Вибір джерела газу та системи охолодження

Як джерело плазмоутворюючого газу може використовувати автомобільний компресор для подачі стисненого повітря потужністю до 50 л/хв. Якщо замість газу використовується водяна пара, слід встановити стандартний невеликий парогенератор. У цьому випадку слід використовувати лише дистильовану воду.

Охолодження анода плазмотрону може ґрунтуватися на автомобільній склоочисній системі. Якщо є можливість, краще забезпечити охолодження від водопровідної мережі через гумові шланги.

Як все виглядає?

Плазмотрон складається з двох основних блоків – анодного та катодного. Анодний блок включає анод, виконаний у вигляді сопла, і корпус для кріплення анода, в якому необхідно розмістити сорочку, що охолоджує (трубки, змійовик). На корпусі анода закріплюється гвинт для підведення електроживлення.

Малюнок 3. Схема плазмотрону.

Катодний блок складається з наступних основних частин: корпус блоку, утримувач катода, катод. Як катод використовується вольфрамовий зварювальний електрод діаметром 4 мм, який поєднаний з хвостовиком. Верхня частина хвостовика завершується регулювальним гвинтом із ізольованою ручкою. Катод закріплюється у тримачі катода. Утримувач катода складається з кількох ділянок.

Нижня ділянка – загострена трубка невеликого діаметру, що виконує роль спрямовує для катода. Середня ділянка – втулка із зовнішнім різьбленням для кріплення на корпусі та внутрішнім каналом для проходження електрода. Верхня ділянка – трубка для кріплення електрода. Її внутрішній діаметр відповідає діаметру хвостової частини катода. Утримувач катода встановлюється всередині корпусу, який виконаний із полімерної труби. У корпусі катодного блоку передбачено отвір та відповідний штуцер для подачі плазмоутворюючого газу. Газ подається через трубку, розміщену у просторі між нижньою частиною тримача та корпусом. У тримачі передбачений гвинт для підключення електричного живлення. У корпусі просвердлено отвір для проходження дроту (кабелю) (рис.3).

Виготовлення анодного блоку

Анод виготовляється як мідний ковпачок (як капелюхи). Загальна довжина анода – 10-15 мм. Нижня торцева частина (бортик) має діаметр 20-25 мм та довжину 3-4 мм. Циліндрична частина – діаметром 15-20 мм. У центрі анода на всю довжину свердлиться отвір діаметром 18-2 мм. На циліндричній частині анода нарізається різьблення для закручування їх у корпус.

Корпус анодного блоку бажано виготовити з бронзи, але можна і зі сталі, у вигляді двох циліндрів (труб), між якими розташовується сорочка, що охолоджує. Циліндри зварюються (споїються) між собою. Зовнішній діаметр циліндра рекомендується 50-80 мм. Але розміри циліндрів можуть бути будь-якими з урахуванням знайдених труб. Головна умова: корпус повинен складатися з двох циліндрів, які входять один в одного, при цьому внутрішній діаметр повинен дорівнювати діаметру циліндричної частини анода, а між циліндрами повинні розташовуватися трубки змійовика, що охолоджує. Довжина корпусу – 30-60 мм.

На циліндрі нарізається різьблення з обох торців. На нижньому торці різьблення нарізається всередині і призначене для кріплення анода, на верхньому торці - усередині зовнішнього циліндра для з'єднання з катодним блоком. На зовнішньому циліндрі виготовляється отвір з різьбленням для встановлення гвинта, що забезпечує підключення кабелю.

Виготовлення катодного блоку

Корпус катодного блоку виготовляється з полімерної або текстолітової труби діаметром, що дорівнює внутрішньому діаметру зовнішнього циліндра анодного блоку. На нижньому торці труби нарізається зовнішнє різьблення для з'єднання з корпусом анодного блоку. Усередині корпусу нарізається різьблення для загвинчування утримувача катода. Довжина корпусу 7-10 див.

Утримувач катода виготовляється з бронзи або сталі та має різний діаметр на різних ділянках. Нижня ділянка, довжиною 15-20 мм, виконується у вигляді загостреної трубки діаметром 8-10 мм і внутрішнім діаметром 5-5,5 мм.

Середня ділянка, довжиною 20-25 мм, має діаметр рівний внутрішньому діаметру корпусу катодного блоку. На цій ділянці нарізається різьблення для кріплення на корпусі.

Діаметр внутрішнього каналу має бути не менше 5 мм. Верхня ділянка, довжиною 30-40 мм, має діаметр 10-15 мм. Внутрішній діаметр цієї ділянки 6-7 мм. На верхній ділянці тримача нарізається внутрішнє різьблення для кріплення електрода. Зовні у верхній частині нарізається різьблення на довжині 20-25 мм для встановлення стопорної гайки. Такий утримувач найкраще виготовити на токарному верстаті.

Катод виготовляється із стандартного вольфрамового зварювального електрода діаметром 4 мм. Його кінець загострюється. Вольфрамовий стрижень довжиною 40-50 мм міцно з'єднується з хвостовиком катода, на якому нарізається різьблення для кріплення на верхній ділянці тримача катода. Довжина хвостовика 40-60 мм, діаметр 6-7 мм. Верхня частина хвостовика переходить у регулювальний гвинт (будь-якої форми), який, у свою чергу, має ручку з ізоляційного матеріалу. Катод закручується у внутрішній канал утримувача так, щоб його загострений кінець вийшов з нижньої (напрямної) ділянки тримача на 5-10 мм. Шляхом обертання ручкою положення катода можна змінювати.

Для обмеження та контролю поздовжнього переміщення катода служить стопорна гайка, встановлена ​​на утримувачі.

У корпусі катодного блоку на рівні нижньої ділянки тримача свердлиться отвір та встановлюється штуцер для подачі плазмоутворюючого газу. Газ подається через трубку, розміщену у просторі між нижньою частиною тримача та корпусом. У тримачі передбачений гвинт для підключення електричного живлення. У верхній частині корпусу просвердлено отвір для проходження дроту (кабелю).

Складання плазмотрону

Спочатку збирається катодний блок у наступній послідовності. Електрод вкручується у тримач. Потім утримувач вкручується в корпус. До гвинта тримача підключається провід, який виводиться через отвір у корпусі. Катодний корпус вкручується до анодного корпусу. Знизу анодний корпус вкручується анод. Електрод додатково підкручується так, щоб стрижень уперся в анод. Стопорна гайка на тримачі встановлюється за цим положенням електрода.

Складання зварювального апарату

Складання зварювального апарату включає наступні операції. До контактного гвинта анодного блоку плазмотрона приєднується одна з жил зварювального кабелю від інвертора, друга закріплюється на деталі, що зварюється. До штуцера в анодному блоці приєднується шланг охолодження, а штуцеру катодного блоку – шланг від компресора. На контактних гвинтах анодного та катодного блоків плазмотрону закріплюється кабель від трансформатора живлення допоміжної дуги. При запаленні допоміжної дуги катод стосується анода, а потім швидко відводиться на 2-3 мм.

Необхідний інструмент та обладнання.

При виготовленні саморобного зварювального апарату необхідно використовувати наступний інструмент:

• зварювальний апарат;
• електродриль;
• болгарка;
• фрезер;
• напилок;
• ножовка по металу;
• лещата;
• коло наждачний;
• плоскогубці;
• викрутка;
• ключі гайкові;
• зубило;
• молоток;
• штангенциркуль;
• мітчик;
• плашка;

Плазмове зварювання сучасний ефективний вид зварювання. Саморобний зварювальний апарат допоможе виконувати практично будь-які зварювальні роботи, у тому числі працювати як зварювальний апарат для точкового зварювання.

Плазмові різаки активно використовуються в майстернях та підприємствах, пов'язаних із кольоровими металами. Більшість невеликих підприємств застосовують у роботі плазмовий різак, виготовлений своїми руками.

Добре показує себе при розрізі кольорових металів, оскільки дозволяє локально прогрівати вироби і не деформувати їх. Самостійне виробництво різаків обумовлено високою вартістю професійного обладнання.

У процесі виготовлення такого інструменту використовуються комплектуючі з інших електроприладів.

Інвертор використовується для виконання робіт як у домашніх, так і промислових умовах. Існує кілька видів плазморізів для роботи з різними типами металів.

Розрізняють:

1. Плазморізи, що працюють у середовищі інертних газів, наприклад аргону, гелію або азоту.
2. Інструменти, що працюють у середовищі окислювачів, наприклад, кисню.
3. Апаратура призначена для роботи зі змішаними атмосферами.
4. Різаки, що працюють у газорідинних стабілізаторах.
5. Пристрої, що працюють із водною або магнітною стабілізацією. Це рідкісний вид різаків, який практично неможливо знайти у вільному продажу.

Або плазматрон - це основна частина плазмового різання, що відповідає за безпосереднє нарізування металу.

Плазмовий різак у розборі.

Більшість інверторних плазмових різаків складаються з:

• форсунки;
• електрода;
• захисного ковпачка;
• сопла;
• шланг;
• головки різака;
• ручки;
• роликового упору.

Принцип дії простого напівавтоматичного плазморізу полягає в наступному: робочий газ навколо плазмотрона прогрівається до дуже високих температур, за яких відбувається виникнення плазми, що проводить електрику.

Потім струм, що йде через іонізований газ, розрізає метал шляхом локального плавлення. Після цього струмінь плазми знімає залишки розплавленого металу та виходить акуратний зріз.

По виду на метал розрізняють такі види плазматронів:

1. Апарати непрямої дії.
   Даний вид плазматронів не пропускає через себе струм і придатний лише в одному випадку для різання неметалічних виробів.
2. Плазмове різання прямої дії.
   Застосовується для розрізання металів шляхом утворення плазмового струменя.

Робимо плазмовий різак своїми руками

Плазмове різання своїми руками може бути виготовлене в домашніх умовах. Непідйомна вартість на професійне обладнання та обмежену кількість представлених на ринку моделей змушують умільців збирати плазморіз із зварювального інвертора своїми руками.

Саморобний плазморіз можна виконати за наявності всіх необхідних компонентів.

Перед тим як зробити плазморізальну установку, необхідно підготувати наступні комплектуючі:

1. компресор.
   Деталь потрібна для подачі повітряного потоку під тиском.
2. Плазмотрон.
   Виріб використовується при безпосередньому різанні металу.
3. Електроди.
   Застосовуються для розпалювання дуги та створення плазми.
4. Ізолятор.
   Захищає електроди від перегріву при виконанні плазмового різання металу.
5. Сопло.
   Деталь, розмір якої визначає можливості всього плазморізу, зібраного своїми руками з інвертора.
6. Зварювальний інвертор.
   Джерело постійного струму для встановлення. Може бути замінений зварювальним трансформатором.

Джерело живлення пристрою може бути трансформаторним, або інверторним.

Схема роботи плазмового різака.

Трансформаторні джерела постійного струму характеризуються такими недоліками:

• високе споживання електричної енергії;
• великі габарити;
• важкодоступність.

До переваг такого джерела живлення можна віднести:

• низьку чутливість до перепадів напруги;
• велику потужність;
• високу надійність.

Інвертори, як блок живлення плазмореза можна використовувати, якщо необхідно:

• сконструювати невеликий апарат;
• зібрати якісний плазморіз із високим коефіцієнтом корисної дії та стабільною дугою.

Завдяки доступності та легкості інверторного блоку живлення плазморізи на його основі можуть бути сконструйовані в домашніх умовах. До недоліків інвертора можна віднести лише порівняно малу потужність струменя. Через це товщина металевої заготовки, що розрізається інверторним плазморізом, серйозно обмежена.

Однією з найголовніших частин плазморізу є ручний різак.

Складання даного елемента апаратури для різання металу здійснюється з таких компонентів:

• рукоятка з пропилами для прокладання проводів;
• кнопка запуску пальника на основі газової плазми;
• електроди;
• система завихрення потоків;
• наконечник, що захищає оператора від бризок розплавленого металу;
• пружина для забезпечення необхідної відстані між соплом та металом;
• насадки для зняття окалин та нагару.

Різання металу різної товщини здійснюється шляхом зміни сопел у плазмотроні. У більшості конструкцій плазмотрона сопла закріплюються спеціальною гайкою, з діаметром, що дозволяє пропустити конусний наконечник і затиснути широку частину елемента.

Після сопла розташовуються електроди та ізоляція. Для отримання можливості посилення дуги при необхідності конструкцію плазматрона включають завихрювач повітряних потоків.

Зроблені своїми руками плазморізи на основі інверторного джерела живлення є досить мобільними. Завдяки малим габаритам таку апаратуру можна використовувати навіть у важкодоступних місцях.

Креслення

У глобальній мережі інтернет є безліч різних креслень плазмового різака. Найпростіше виготовити плазморіз у домашніх умовах, використовуючи інверторне джерело постійного струму.

Електрична схема плазморізу.

Найбільш ходове технічне креслення різака на основі плазмової дуги включає наступні компоненти:

1. Електрод.
   На даний елемент подається напруга джерела живлення для здійснення іонізації навколишнього газу. Як правило, як електрод використовуються тугоплавкі метали, що утворюють міцний оксид. Найчастіше конструктори зварювальних апаратів використовують гафній, цирконій або титан. Найкращим вибором матеріалу електрода для домашнього використання є гафній.
2. Сопло.
   Компонент автоматичного плазмового зварювального апарату формує струмінь з іонізованого газу та пропускає повітря, що охолоджує електрод.
3. Охолоджувач.
   Елемент використовується для відведення тепла від сопла, оскільки під час роботи температура плазми може досягати 30 000 градусів за Цельсієм.

Більшість схем апарату плазмового різання мають на увазі такий алгоритм роботи різака на основі струменя іонізованого газу:

1. Перше натискання на кнопку пуск включає реле, що подає живлення блок управління апаратом.
2. Друге реле подає струм на інвертор та підключає електричний клапан продування пальника.
3. Потужний потік повітря потрапляє у камеру пальника та очищає її.
4. Через певний проміжок часу, який задається резисторами, спрацьовує третє реле і подає живлення на електроди установки.
5. Запускається осцилятор, завдяки якому проводиться іонізація робочого газу між катодом і анодом. На цьому етапі виникає чергова дуга.
6. При піднесенні дуги до металевої деталі запалюється дуга між плазмотроном та поверхнею, що називається робочою.
7. Вимкнення подачі струму для розпалювання дуги за допомогою спеціального геркона.
8. Проведення різальних чи зварювальних робіт. У разі зникнення дуги реле геркона знову включає струм і розпалює черговий струмінь плазми.
9. При завершенні робіт після відключення дуги четверте реле запускає компресор, повітря якого охолоджує сопло і видаляє залишки згорілого металу.

Найбільш вдалими вважаються схеми плазморізу моделі АПР-91.

Що нам знадобиться?

Креслення плазмового різака.

Для створення апарату плазмового зварювання необхідно придбати:

• джерелом постійного струму;
• плазмотроном.

До складу останнього входять:

• сопло;
• електроди;
• ізолятор;
• компресор потужністю 2-2,5 атмосфери.

Більшість сучасних майстрів виготовляють плазмове зварювання, яке підключається до інверторного блоку живлення. Сконструйований за допомогою даних компонентів плазмотрон для ручного повітряного різання працює наступним чином: натискання на кнопку керування запалює електричну дугу між соплом і електродом.

Після завершення роботи, після натискання на кнопку вимкнення, компресор подає струмінь повітря і збиває залишки металу з електродів.

Складання інвертора

У випадку, якщо фабричного інвертора немає, можна зібрати саморобний.

Інвертори для різаків на основі газової плазми, як правило, мають у будові такі комплектуючі:

• блок живлення;
• драйвера силових ключів;
• силовий блок.

Плазмовий пальник у розрізі.

Для плазморізів або зварювального обладнання не може обійтися без необхідних інструментів у вигляді:

• набору викруток;
• паяльника;
• ножа;
• ножівки по металу;
• кріпильних елементів різьбового типу;
• мідних дротів;
• текстоліту;
• слюди.

Блок живлення для плазмового різання збирається на базі феритового сердечника і повинен мати чотири обмотки:

• первинну, що складається із 100 витків дроту, товщиною 0.3 міліметра;
• перша вторинна з 15 витків кабелю із товщиною 1 міліметр;
• друга вторинна з 15 витків дроту 0.2 мм;
• третя вторинна з 20 витків 0.3 мм дроту.

Зверніть увагу! Для мінімізації негативних наслідків від перепадів напруги в електричній мережі намотування слід проводити по всій ширині дерев'яної основи.

Силовий блок саморобного інвертора має складатися із спеціального трансформатора. Для створення даного елемента слід підібрати два осердя і намотати на них мідний дріт завтовшки 0.25 міліметрів.

Окремою згадкою стоїть система охолодження, без якої інверторний блок живлення плазмотрона може швидко вийти з ладу.

Креслення технології плазмового різання.

При роботі на апараті для досягнення найкращих результатів потрібно дотримуватись рекомендацій:

• регулярно перевіряти правильність напряму струменя газової плазми;
• перевіряти правильність вибору апаратури відповідно до товщини металевого виробу;
• стежити за станом витратних деталей плазмотрону;
• стежити за дотриманням відстані між плазмовим струменем і оброблюваним виробом;
• завжди перевіряти використовувану швидкість різання, щоб уникнути виникнення окалін;
• іноді діагностувати стан системи підведення робочого газу;
• виключити вібрацію електричного плазмотрону;
• підтримувати чистоту та акуратність на робочому місці.

Висновок

Апаратура для плазмового різання – це незамінний інструмент для акуратного нарізування металевих виробів. Завдяки продуманій конструкції плазмотрони забезпечують швидкий, рівний та якісний поріз металевих листів без необхідності подальшої обробки поверхонь.

Більшість рукоділів з невеликих майстерень вважають за краще своїми руками збирати міні різаки для роботи з нетовстим металом. Як правило, самостійно зроблений плазморіз за характеристиками та якістю роботи не відрізняється від заводських моделей.