Kotitekoinen plasmapoltin on muunnos kaasuhitsauksesta. Plasmaleikkuri: tee-se-itse metallinen plasmaleikkuri invertteristä Plasmapolttimen sähköpiiri

Plasmaleikkureita käytetään laajalti yrityksissä, jotka työskentelevät ei-rautametallien kanssa. Toisin kuin tavallinen teräs, joka voidaan leikata propaani-happiliekillä, ruostumatonta terästä tai alumiinia ei voida käsitellä tällä tavalla materiaalin suuremman lämmönjohtavuuden vuoksi. Kun yritetään leikata tavanomaisella liekillä, suuri osa pinnasta altistuu lämmölle, mikä johtaa muodonmuutokseen tällä alueella. Plasmaleikkuri pystyy lämmittämään metallia pisteellä, mikä tuottaa leikkauksen minimileikkausleveydellä. Lisäainelankaa käytettäessä kone voi päinvastoin hitsata ei-rautapitoisia terästyyppejä. Mutta tämä laite on melko kallis. Kuinka koota plasmaleikkuri itse hitsausinvertteristä? Millä periaatteella laite toimii? Mikä on laitteiden asettelu? Onko mahdollista tehdä leikkuripistooli itse, vai onko parempi ostaa tämä tuote? Seuraavassa käsitellään vastauksia näihin kysymyksiin, mukaan lukien ajankohtaisvideo.

Voit tehdä plasmaleikkurin invertteristä omin käsin, jos sinulla on hyvä käsitys laitteen toimintaperiaatteesta ja prosessiin osallistuvista elementeistä. Plasmaleikkurin toiminnan ydin on seuraava:

Virtalähde tuottaa tarvittavan jännitteen, joka syötetään kaapeleiden kautta taskulamppuun (plasmapolttimeen).
Plasmapolttimessa on kaksi elektrodia (katodi ja anodi), joiden väliin viritetään kaari.
Paineen ja erityisten kierrettyjen kanavien alaisena toimitettu ilmavirta ohjaa valokaaren ulospäin ja samalla nostaa sen lämpötilaa. Muissa malleissa käytetään nestettä, joka haihtuu ja luo vapautumispainetta. Tuloksena oleva korkean lämpötilan ionisoitu liekki (kuten se näyttää ulkopuolelta) on plasmaa.
Tuotteeseen valmiiksi kytketty maadoituskaapeli auttaa sulkemaan kaaren leikattavalla pinnalla, mikä mahdollistaa plasmaleikkurin toiminnan.
Hitsauksen aikana syötettävä kaasu voi olla argonia tai muita inerttejä seoksia, jotka suojaavat hitsausallasta ulkoiselta ympäristöltä.

Kaaren lämpötila ilmavirran kiihtyvyyden vuoksi voi nousta 8000 asteeseen, minkä avulla voit lämmittää välittömästi ja tarkasti vaaditun metalliosan leikkaamalla ja ylikuumentamatta muuta tuotetta.

Plasmaleikkurit eroavat teholtaan ja kokoonpanoltaan. Pienet mallit pystyvät leikkaamaan noin 10 mm paksua metallia. Teollisuuskoneet työskentelevät terästen kanssa, joiden paksuus on enintään 100 mm. Usein nämä ovat suuria kiinnikkeissä olevia koneita, joille nostimet syöttävät teräslevyjä. Kotona valmistettu plasmaleikkuri pystyy leikkaamaan ruostumatonta terästä ja muita metalleja 12 mm:iin asti. He voivat tehdä muotoiltuja leikkauksia rautalevyyn (ympyrät, spiraalit, aaltomainen muoto) sekä hitsaa seosterästä täytelangalla.

Yksinkertaisimmassa kotitekoisessa plasmaleikkurissa tulisi olla neljä komponenttia:

virtalähde;
plasmatroni;
kompressori;
massa.

Nykyinen lähde

Tuotteen kokoaminen on aloitettava etsimällä sopiva virtalähde. Teollisissa malleissa käytetään tehokkaita muuntajia, jotka tuottavat suurta virtaa ja pystyvät leikkaamaan yli 80 mm paksuuksia. Mutta kotona sinun ei tarvitse työskennellä tällaisten arvojen kanssa, ja tällainen muuntaja tekee paljon melua.

Virtalähteeksi voit ottaa tavallisen invertterin, joka maksaa neljä kertaa vähemmän kuin yksinkertaisin plasmaleikkauskone. Se ylittää muuntajan tuottamalla vakaan jännitteen korkealla taajuudella. Tämän ansiosta kaaren vakaus ja vaadittu leikkauslaatu varmistetaan. Invertteri on myös kätevä pienen kokonsa ansiosta plasmaleikkurilla työskennellessä paikan päällä. Kevyt paino helpottaa laitteen kuljettamista haluttuun paikkaan.

Invertteristä tulevan plasmaleikkurin on täytettävä valmiissa muodossa useita keskeisiä vaatimuksia:

virtalähteenä 220 V verkko;
toimivat 4 kW:n teholla;
on virransäätöalue 20 - 40 A;
tyhjäkäynti 220V;
nimellinen käyttötapa 60 % (n. 10 minuutin jaksolla).

Näiden parametrien saavuttamiseksi tuote on varustettava lisälaitteilla tiukasti järjestelmän mukaisesti.

Plasmaleikkuripiiri ja sen toiminta

Plasmaleikkurin tekeminen näkyy hyvin joissakin verkon videoissa. Sieltä löydät myös tärkeitä kaavioita, joiden mukaan laite on koottu. Symbolien lukeminen edellyttää sähkötekniikan perustaitoja ja kykyä ymmärtää symboleja.

Plasmaleikkuripiiri varmistaa, että laite voi todella suorittaa työn. Tämä tapahtuu seuraavasti:

Plasmapolttimessa on prosessin käynnistyspainike. Painikkeen painaminen käynnistää releen (P1), joka syöttää virtaa ohjauskeskukseen.
Toinen rele (P2) syöttää virtaa invertteriin ja samalla kytkee polttimen puhdistavan solenoidiventtiilin. Ilmavirta kuivaa poltinkammion ja vapauttaa sen mahdollisesta hilseestä ja roskista.
3 sekunnin kuluttua kolmas rele (P3) aktivoituu ja antaa virran elektrodeille.
Samanaikaisesti kolmannen releen kanssa käynnistetään oskillaattori, joka ionisoi katodin ja anodin välistä ilmaa. Valokaari, jota kutsutaan pilottikaareksi, on viritetty.
Kun liekki tuodaan maahan kytkettyyn tuotteeseen, plasmapolttimen ja pinnan väliin syttyy kaari, jota kutsutaan työstöpolttimeksi.
Reed-kytkinrele katkaisee sytytystä varten käytettävän virran syötön.
Materiaalia leikataan tai hitsataan. Jos kosketus pintaan katkeaa (kaari osuu jo leikattuihin kohtiin), reed-kytkimen rele aktivoituu uudelleen sytyttääkseen ohjauskaaren.
Kun plasmapolttimen painike on sammutettu, minkä tahansa tyyppinen kaari sammuu, ja neljäs rele (P4) käynnistää lyhytaikaisen puhdistusilman syöttämisen palaneiden elementtien poistamiseksi suuttimesta.

Plasmapolttimen kokoonpano

Plasmaleikkaus ja -hitsaus suoritetaan polttimella (plasmapoltin). Siinä voi olla erilaisia muunnelmia ja kokoja. Kotona on melko vaikeaa rakentaa vedellä toimivaa mallia, joten kannattaa ostaa tällainen "ase" kaupasta.

Plasmatronin valmistaminen ilmajärjestelmällä on paljon helpompaa. Plasmaleikkurin kotitekoiset versiot ovat useimmiten juuri tällaisia. Kootaksesi sen itse tarvitset:

kahva, jossa on reikiä kaapeleille (voidaan käyttää vanhasta juotoskolvista tai leluista);
aloitusnäppäin;
erityistä elektrodi;
eriste;
virtauspyöriste;
suuttimet eri metallihalkaisijoille;
roisketiivis kärki;
etäisyysjousi suuttimen ja pinnan välisen raon ylläpitämiseksi;
suuttimet viisteiden ja hiilikerrostumien poistamiseen.

Hitsaus ja leikkaus samalla laitteella voidaan suorittaa eri paksuisille metallille plasmapoltinpään vaihdettavien elementtien ansiosta. Tätä tarkoitusta varten on olemassa erilaisia suuttimia, jotka eroavat poistoaukon halkaisijasta ja kartion korkeudesta. He ohjaavat muodostuneen plasmasuihkun metalliin. Suuttimet ostetaan erikseen kaupasta. Jokaisesta tyypistä kannattaa ostaa useita kappaleita, koska ne sulavat, mikä vaatii vaihtamista ajan myötä.

Suuttimet on kiinnitetty erityisellä kiristysmutterilla, jonka halkaisija mahdollistaa suuttimen kartion läpimenon ja puristaa sen leveän osan. Heti suuttimen takana on elektrodi ja eristysholkki, joka estää valokaaren syttymisen tahattomassa paikassa. Jälkeenpäin on mekanismi ilmavirran kiertämiseksi, mikä tehostaa kaaren vaikutusta. Kaikki tämä asetetaan fluoroplastiseen koteloon ja peitetään metallikotelolla. Jotkut näistä tuotteista voidaan valmistaa itse, kun taas toiset on parempi ostaa kaupasta.

Kaupasta ostetussa plasmapolttimessa voi olla myös ilmajäähdytysjärjestelmä, jonka ansiosta laite voi toimia pidempään ilman ylikuumenemista. Mutta jos leikkaus suoritetaan lyhyen aikaa, tämä ei ole välttämätöntä.

Käytetty elektrodeja

Elektrodeilla on tärkeä rooli valokaaren polttoprosessin varmistamisessa ja plasmapolttimella tehtävässä leikkaamisessa. Niiden valmistuksessa käytetään berylliumia, hafniumia, toriumia ja zirkoniumia. Tulenkestävän pintakalvon muodostumisen vuoksi elektrodin sauva ei ole alttiina ylikuumenemiselle ja ennenaikaiselle tuhoutumiselle työskenneltäessä korkeissa lämpötiloissa.

Kun ostat elektrodeja kotitekoiseen plasmaleikkuriin, sinun tulee selvittää, mistä materiaalista ne on valmistettu. Beryllium ja torium tuottavat vaarallisia höyryjä ja sopivat käytettäväksi erityisissä ympäristöissä, jotka tarjoavat riittävän suojan hitsaajalle. Siksi kotikäyttöön on parempi ostaa hafniumelektrodit.

Kompressori ja kaapeliletkut

Useimmat kotitekoiset plasmaleikkurit sisältävät kompressorin ja ilmansyöttöreitit polttimeen. Tämä on tärkeä osa laitetta, mikä mahdollistaa sähkökaaren lämpötilan kehittymisen jopa 8000 asteeseen ja varmistaa leikkausprosessin. Lisäksi kompressori puhaltaa laitteiston kanavien ja plasmapolttimen läpi tyhjentäen järjestelmästä kondenssivettä ja poistaen roskat. Mahdollisuus, että paineilma kulkee polttimen läpi, auttaa jäähdyttämään työosia.

Voit asentaa plasmapolttimeesi yksinkertaisen kompressorin, jota käytetään maalattaessa ruiskupistoolilla. Kytkentä laitteeseen tehdään ohuella letkulla ja sopivalla liittimellä. Tuloaukkoon on asennettu sähköventtiili säätelemään järjestelmän ilmansyöttöä.

Kanava plasmaleikkurista polttimeen sisältää jo sähkökomponentin (elektrodin virransyöttökaapelin), joten käytetään paksumpaa letkua, esimerkiksi vanhasta pesukoneesta, jonka sisään sähköjohto on sijoitettu. Tuloilma jäähdyttää samalla kaapelia. Massa on valmistettu langasta, jonka poikkileikkaus on yli 5 mm neliötä ja jonka päässä on puristin. Jos maadoituskontakti on huono, ohjauskaari ei voi vaihtaa työkaareen. Siksi on tärkeää ostaa vahva ja luotettava puristin.

Plasmaleikkuri on täysin mahdollista koota kotona videon ja ostettujen komponenttien avulla. Toimiva invertteri ja piiri toimivat pohjana tavoitteen toteuttamiselle. Ja yllä olevat vinkit auttavat sinua ymmärtämään paremmin kokoonpanon kunkin elementin prosessia ja tarkoitusta.

Epäilemättä monet meistä ovat nähneet YouTubessa videon, jossa Vitaly Bogachev kokosi plasmaleikkurin tavanomaisesta kaarihitsauskoneesta
Yritän selittää yksinkertaisin sanoin ilman fanaattisuutta. Vitaly poisti toisiokäämin hitsausmuuntajasta ja käämi sen sijaan uuden toisiokäämin poikkileikkaukseltaan pienemmällä kaapelilla nostaakseen lähtöjännitteen 200 V:iin. Seuraavaksi asensin pattereihin diodisillan ja raudalle kierretyn kuristimen, joka on samanlainen kuin isompi hitsausmuuntaja. Yhdistin tämän leikkuriin.
Puhdistukseen käytin tavallista kompressorilla pumpattua ilmaa

Tässä on ensimmäinen video, jossa Vitaly kuvaili laitteen suunnittelua

Toisessa videossa Vitaly näytti, kuinka hänen kotitekoinen plasmaleikkuri toimii. Voidaan nähdä, että leikkuri leikkaa metallia 8 mm: iin asti, mutta Vitaly ei näytä itse konetta leikkaamisen aikana, vaikka vain menee tähän huoneeseen ja näyttää mihin leikkurin holkki menee, tätä ei ole siellä

Rehellisesti sanottuna tämä ajatus houkutteli minua todella ja halusin koota samanlaisen laitteen, mutta tämä huolestuttaa minua. Miksi tehtaan plasmaleikkauskoneet maksavat paljon rahaa, jos niissä ei ole mitään niin monimutkaista, ehkä videossa on saalis ja itse asiassa video on PR:lle

Ensinnäkin tarvitset hitsauskoneen kaarihitsaukseen AC 200A, tai pikemminkin tarvitset parin sellaisia koneita. Ensimmäinen muuntaja on tehomuuntaja, toinen muuntaja toimii kuristimena. Hitsausmuuntajassa on kolme käämiä, kaksi ensiökäämiä 0-220-400V sekä toisiokäämi 40V. Näin aion tehdä näille muuntajille, katkaista molemmat muuntajat, poistaa toisiokäämi ensimmäisestä ja laittaa sen tilalle toisen muuntajan ensiö, joten minun pitäisi saada 200V toisiokäämiin. Nyt kaasusta. Minulla on edelleen rauta toisesta muuntajasta sekä kaksi toisiokäämiä, jotka voidaan laittaa toiseen sydämeen ja kytkeä sarjaan. Sinun pitäisi saada erinomainen kela, jonka induktanssi on vielä tuntematon.
Katsoin näitä hitsausmuuntajia Yandex-markkinoilla ja löysin halvimman vaihtoehdon hintaan 2 376 ₽ per yksi. Tämä tarkoittaa, että kahdelle, mukaan lukien toimitus, se maksaa noin 6 500 RUR.
Nämä ovat hitsauskoneet

Menen pidemmälle, tarvitset 4 diodia, joiden jännite on 600 V tai enemmän, mutta 1000 V on parempi. Diodeille on parempi valita suurempi virta, sanotaan, että 150A on juuri sopiva. Käännyn tässä asiassa AliExpressin puoleen. Löysin sopivan 150A 1600V diodisillan käänteishäiriöön, niin hyvä marginaali käänteisjännitteelle ei ole tarpeeton.

Tällaisen diodisillan hinta on 770,33 ruplaa, tässä on ostolinkki. Tarvitset myös jäähdyttimen diodisillan jäähdyttämiseen, ei ole parempia ideoita kuin PC-prosessorin patteri, tällaisen jäähdyttimen voi ostaa kirpputorilta hintaan 100-200R. Ja se on 1000R tasasuuntaajalle

Plasmaleikkurin käyttämiseen tarvitset kompressorin, se on tehty, se on koottu kauan sitten. Kompressori on hyvä, mutta ilman tulee olla puhdasta, öljytöntä ja kosteutta. Tämä tarkoittaa, että sinun on asennettava kuivausaine leikkurin eteen, mikä on jälleen parempi tilata Kiinasta. Pidin AF2000-02 G1/4 -suodattimesta 442,20 ruplaa.

Ilmankuivain kestää 1,5 MPa:n painetta, mikä on varsin tyydyttävää. Tarvitsen myös venttiilin ohjaukseen, käytän tällaista venttiiliä, hinta on 480 RUR. Tässä on linkki

Lisäksi tarvitset liittimiä, joiden halkaisija on 1/4 tuumaa, jotta voit yhdistää toisiinsa

Vaihtoehtoisesti voit tilata 5 kpl hintaan 276 ruplaa. linkki tähän

Plasmaleikkurin seuraava komponentti, ja ehkä tärkein, on itse taskulamppu. Tällainen poltin maksaa täällä paljon, mutta Kiinassa siitä pyydetään myös 2400 RUR.

Kiinan tarjonnasta tämä on halvin vaihtoehto. Voit tilata sellaisen tästä linkistä. Tämän holkin liittämiseksi tarvitset myös liittimen, saman kuin näytin artikkelissa. En löytänyt Internetistä mitään hyödyllistä, joten joudun tilaamaan sen sorvaajalta. Tämä on vielä 600-800 ruplaa

Täyteen sarjaan tarvitaan vielä muutama komponentti.
Useita kytkimiä tehomuuntajan ja kaasuventtiilin ohjaamiseen.

Tällaisia releitä voi tilata Kiinasta 100 ruplaan
Vaatii 12 V virtalähteen venttiilin ja releen syöttämiseksi
Tällainen virtalähde maksaa 232 ruplaa Kiinassa, voit ostaa sen tästä linkistä. Pitimen ohjauspainikkeen liitin.

Tämä painike käynnistää muuntajan, avaa venttiilin ja käynnistää oskillaattorin. Kiinasta tämä maksaa 66 ruplaa, äiti-isä-setti. Myös plasmakaaren sytyttämiseksi ilman kosketusta tarvitaan suurjänniteoskillaattori

Valmis moduuli Kiinasta virransyöttöön 220 V vaihtojännitteestä, moduuli maksaa 1500 ruplaa, linkki

Tehtaan plasmaleikkauskone. Tehtävämme: tehdä analogi omin käsin

Toimivan plasmaleikkurin valmistaminen omin käsin sarjahitsausinvertteristä ei ole niin vaikeaa kuin miltä ensi silmäyksellä näyttää. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on tarpeen valmistella kaikki tällaisen laitteen rakenneosat:

plasmaleikkuri (kutsutaan myös plasmapolttimeksi);
hitsausinvertteri tai muuntaja, joka toimii sähkövirran lähteenä;
kompressori, jonka avulla luodaan ilmasuihku, joka on välttämätön plasmavirtauksen muodostamiseksi ja jäähdyttämiseksi;
kaapelit ja letkut laitteen kaikkien rakenneosien yhdistämiseen yhdeksi järjestelmäksi.

Plasmaleikkureita, myös kotitekoisia, käytetään menestyksekkäästi erilaisten töiden suorittamiseen sekä tuotannossa että kotona. Tällainen laite on välttämätön tilanteissa, joissa metallityökappaleiden tarkka, ohut ja laadukas leikkaus on tarpeen. Jotkut plasmaleikkurien mallit mahdollistavat niiden toiminnallisuuden vuoksi käytön hitsauskoneena. Tämä hitsaus suoritetaan argonsuojakaasuympäristössä.

Kun valitset virtalähdettä kotitekoisen plasmapolttimen täydentämiseksi, on tärkeää kiinnittää huomiota virranvoimakkuuteen, jonka tällainen lähde voi tuottaa. Useimmiten tähän valitaan invertteri, joka tarjoaa korkean vakauden plasmaleikkausprosessille ja mahdollistaa taloudellisemman energiankulutuksen. Poikkeaa hitsausmuuntajasta pienikokoisuutensa ja keveytensä ansiosta invertteri on kätevämpi käyttää. Ainoa haitta invertteriplasmaleikkureiden käytössä on liian paksujen työkappaleiden leikkaamisen vaikeus niiden avulla.

Kun kootat kotitekoista laitetta plasmaleikkauksen suorittamiseen, voit käyttää valmiita kaavioita, jotka on helppo löytää Internetistä. Lisäksi Internetissä on video plasmaleikkurin tekemisestä omin käsin. Kun käytät valmista kaaviota tällaisen laitteen kokoonpanossa, on erittäin tärkeää noudattaa sitä tiukasti ja kiinnittää erityistä huomiota myös rakenneosien vastaavuuteen toistensa kanssa.

Plasmaleikkurin kaavioita APR-91-laitteen esimerkillä

Sähköpiirikaaviota harkittaessa käytämme luovuttajana APR-91:tä.

Tehojaksokaavio (klikkaa suurentaaksesi)

Plasmaleikkurin ohjauspiiri (klikkaa suuremmaksi)

Oskillaattoripiiri (klikkaa suuremmaksi)

Kotitekoisen plasmaleikkauskoneen elementit

Ensimmäinen asia, joka sinun on löydettävä kotitekoisen plasmaleikkurin valmistamiseksi, on virtalähde, jossa syntyy vaadituilla ominaisuuksilla varustettu sähkövirta. Useimmiten niitä käytetään tässä ominaisuudessa, mikä selittyy useilla niiden eduilla. Teknisten ominaisuuksiensa vuoksi tällaiset laitteet tarjoavat syntyvän jännitteen korkean vakauden, millä on myönteinen vaikutus leikkauksen laatuun. Invertterien kanssa työskentely on paljon helpompaa, mikä selittyy paitsi niiden pienillä mitoilla ja alhaisella painolla, myös asennuksen ja käytön helppoudella.

Invertteriin perustuvilla plasmaleikkureilla voidaan kompaktinsa ja keveytensä ansiosta tehdä töitä kaikkein vaikeapääsyisimmissäkin paikoissa, mikä on mahdotonta tilaa vieville ja painaville hitsausmuuntajille. Invertterivirtalähteiden suuri etu on niiden korkea hyötysuhde. Tämä tekee niistä erittäin energiatehokkaita laitteita.

Joissakin tapauksissa hitsausmuuntaja voi toimia plasmaleikkurin virtalähteenä, mutta sen käyttö on täynnä merkittävää energiankulutusta. On myös otettava huomioon, että jokaiselle hitsausmuuntajalle on ominaista suuret mitat ja merkittävä paino.

Plasmasuihkulla metallin leikkaamiseen tarkoitetun laitteen pääelementti on plasmaleikkuri. Juuri tämä laiteelementti varmistaa leikkauksen laadun sekä sen toteutuksen tehokkuuden.

Ilmavirran muodostamiseksi, joka muutetaan korkean lämpötilan plasmasuihkuksi, plasmaleikkurin suunnittelussa käytetään erityistä kompressoria. Sähkövirta invertteristä ja ilmavirta kompressorista syötetään plasmaleikkuriin kaapeli- ja letkupaketin avulla.

Plasmaleikkurin keskeinen työelementti on plasmapoltin, jonka rakenne koostuu seuraavista elementeistä:

suuttimet;
kanava, jonka kautta ilmavirta syötetään;
elektrodi;
eriste, joka suorittaa samanaikaisesti jäähdytystoiminnon.

Ensimmäinen asia, joka on tehtävä ennen plasmapolttimen valmistamista, on valita sille sopiva elektrodi. Yleisimmät plasmaleikkauselektrodien valmistuksessa käytetyt materiaalit ovat beryllium, torium, zirkonium ja hafnium. Kuumennettaessa näiden materiaalien pinnalle muodostuu tulenkestäviä oksidikalvoja, jotka estävät elektrodien aktiivisen tuhoutumisen.

Jotkut yllä mainituista materiaaleista voivat kuumennettaessa vapauttaa ihmisten terveydelle vaarallisia yhdisteitä, mikä tulee ottaa huomioon elektrodityyppiä valittaessa. Siten berylliumia käytettäessä muodostuu radioaktiivisia oksideja, ja toriumhöyryt muodostavat hapen kanssa yhdistettynä vaarallisia myrkyllisiä aineita. Täysin turvallinen materiaali, josta plasmatronien elektrodit valmistetaan, on hafnium.

Suutin vastaa plasmasuihkun muodostumisesta, jonka ansiosta leikkaus suoritetaan. Sen valmistukseen on kiinnitettävä vakavaa huomiota, koska työnkulun laatu riippuu tämän elementin ominaisuuksista.

Optimaalinen on suutin, jonka halkaisija on 30 mm. Leikkauksen tarkkuus ja laatu riippuvat tämän elementin pituudesta. Älä kuitenkaan saa tehdä suuttimesta liian pitkää, koska se tuhoaa sen liian nopeasti.

Kuten edellä mainittiin, plasmaleikkurin rakenne sisältää välttämättä kompressorin, joka muodostaa ja syöttää ilmavirran suuttimeen. Jälkimmäinen ei ole tarpeen vain korkean lämpötilan plasmasuihkun muodostamiseksi, vaan myös laitteen elementtien jäähdyttämiseksi. Paineilman käyttö työ- ja jäähdytysväliaineena sekä invertteri, joka tuottaa 200 A:n käyttövirran, mahdollistaa metalliosien tehokkaan leikkaamisen, jonka paksuus ei ylitä 50 mm.

Plasmaleikkauskoneen valmistelemiseksi käyttöä varten on tarpeen liittää plasmapoltin invertteriin ja ilmakompressoriin. Tämän ongelman ratkaisemiseksi käytetään kaapeli-letkupakettia, jota käytetään seuraavasti.

Kaapeli, jonka kautta sähkövirta syötetään, yhdistää invertterin ja plasmaleikkurin elektrodin.
Paineilman syöttöletku yhdistää kompressorin ulostulon ja plasmatronin, jossa sisääntulevasta ilmavirrasta muodostuu plasmasuihku.

Plasmaleikkurin ominaisuudet

Plasmaleikkurin valmistamiseksi vaihtosuuntaajan avulla sinun on ymmärrettävä, kuinka tällainen laite toimii.

Kun invertteri on kytketty päälle, sähkövirta siitä alkaa virrata elektrodille, mikä johtaa sähkökaaren syttymiseen. Työelektrodin ja suuttimen metallikärjen välissä palavan kaaren lämpötila on noin 6000–8000 astetta. Kaaren syttymisen jälkeen paineilma syötetään suutinkammioon, joka kulkee tiukasti sähköpurkauksen läpi. Valokaari lämmittää ja ionisoi sen läpi kulkevaa ilmavirtaa. Tämän seurauksena sen tilavuus kasvaa satoja kertoja ja se pystyy johtamaan sähkövirtaa.

Plasmaleikkurin suuttimen avulla johtavasta ilmavirrasta muodostetaan plasmasuihku, jonka lämpötila nousee aktiivisesti ja voi nousta 25–30 000 asteeseen. Plasmavirtauksen nopeus, jonka vuoksi metalliosat leikataan, suuttimen ulostulossa on noin 2-3 metriä sekunnissa. Sillä hetkellä, kun plasmasuihku joutuu kosketuksiin metalliosan pinnan kanssa, sen läpi alkaa virrata sähkövirta elektrodista ja alkuperäinen kaari sammuu. Uutta kaaria, joka palaa elektrodin ja työkappaleen välillä, kutsutaan leikkaamiseksi.

Plasmaleikkaukselle on ominaista, että työstettävä metalli sulaa vain siinä paikassa, jossa se altistuu plasmavirtaukselle. Siksi on erittäin tärkeää varmistaa, että plasmaaltistuskohta on tiukasti työelektrodin keskellä. Jos jätät tämän vaatimuksen huomiotta, saatat kohdata sen tosiasian, että ilma-plasmavirtaus häiriintyy, mikä tarkoittaa, että leikkauksen laatu heikkenee. Näiden tärkeiden vaatimusten täyttämiseksi käytetään erityistä (tangentiaalista) ilmansyöttöperiaatetta suuttimeen.

On myös varmistettava, että kahta plasmavirtausta ei muodostu kerralla yhden tilalle. Tällaisen tilanteen esiintyminen, joka johtuu teknologisen prosessin toimintatapojen ja sääntöjen noudattamatta jättämisestä, voi aiheuttaa taajuusmuuttajan vian.

Tärkeä parametri plasmaleikkauksessa on ilman virtausnopeus, joka ei saa olla liian suuri. Hyvän leikkauslaadun ja suoritusnopeuden takaa 800 m/s ilmasuihkun nopeus. Tässä tapauksessa invertterilaitteesta syötettävä virta ei saa ylittää 250 A. Tällaisissa tiloissa työskenneltäessä tulee ottaa huomioon, että tällöin plasmavirtauksen muodostamiseen käytetty ilmavirta kasvaa.

Plasmaleikkurin valmistaminen itse ei ole vaikeaa, jos tutkit tarvittavaa teoreettista materiaalia, katsot koulutusvideon ja valitset kaikki tarvittavat elementit oikein. Jos sinulla on tällainen laite kotipajassasi, joka on koottu sarjainvertterin pohjalta, voit suorittaa laadukkaan leikkaamisen lisäksi myös plasmahitsauksen omin käsin.

Jos sinulla ei ole käytössäsi invertteriä, voit koota plasmaleikkurin hitsausmuuntajalla, mutta silloin joudut sietämään sen suuria mittoja. Lisäksi muuntajan pohjalta valmistetulla plasmaleikkurilla ei ole kovin hyvää liikkuvuutta, koska sitä on vaikea siirtää paikasta toiseen.

Plasmaleikkauskone on melko suosittu laite, joka mahdollistaa metallien leikkaamisen monilla tuotantoalueilla. Plasmaleikkureita ei käytetä vain yrityksissä. Viime aikoina niitä on alettu esiintyä kotityöpajoissa. Mutta koska melkein jokaisessa työpajassa on jo hitsauskoneet, olisi viisaampaa olla ostamatta valmista plasmaleikkuria, vaan tehdä sellainen invertteristä omin käsin.

Joissakin tapauksissa plasmaleikkuri on välttämätön työkalu metallituotteiden käsittelyyn, koska polttimesta lähtevän plasman lämpötila saavuttaa 25-30 tuhatta astetta. Näiden ominaisuuksien ansiosta plasmaleikkurien käyttöalue on melko laaja:

erilaisten metallirakenteiden tuotanto;
putkistojen laskeminen;
minkä tahansa metallin nopea leikkaus, mukaan lukien korkeaseosteiset lämmönkestävät teräkset sisältää titaania, nikkeliä ja molybdeeniä, jonka sulamispiste on yli 3000°C;
ohutlevymateriaalien muotoinen leikkaus (johtava) korkean leikkaustarkkuuden ansiosta.

Lisäksi käytetään plasmaleikkureita (vaihtoehtona laserleikkureille). osana automaattisia linjoja suurissa yrityksissä erikokoisten osien leikkaamiseen levymateriaaleista.

On tarpeen tehdä ero käsitteiden, kuten plasmaleikkauksen ja plasmahitsauksen, välillä. Jälkimmäinen on saatavana vain kalliilla ammattimaisilla laitteilla, joiden hinta alkaa 100 tuhannesta ruplasta.

Invertteri tai muuntaja

On olemassa erilaisia menetelmiä sekä piirustuksia ja kaavioita, joiden mukaan voit tehdä plasmaleikkurin. Esimerkiksi jos se on tehty muuntajahitsauskoneen pohjalta, niin alla oleva plasmaleikkurikaavio sopii hyvin, joka kuvaa yksityiskohtaisesti mitä osia tämän moduulin valmistukseen tarvitaan.

Jos sinulla on jo invertteri, sen muuntamiseksi plasmaleikkuriksi tarvitset hieman muutosta, nimittäin oskillaattorin lisäämistä laitteen sähköpiiriin. Se on kytketty invertterin ja plasmapolttimen väliin kahdella tavalla, kuten seuraavassa kuvassa.

Oskillaattori voidaan juottaa itsenäisesti alla olevan kaavion mukaisesti.

Jos teet plasmaleikkurin itse, muuntajan valitsemista virtalähteeksi ei suositella useista syistä:

yksikkö kuluttaa paljon sähköä;
Muuntaja on painava ja hankala kuljettaa.

Tästä huolimatta hitsausmuuntajalla on myös positiivisia ominaisuuksia, esimerkiksi herkkyys jännitteen muutoksille. Se voi myös leikata paksua metallia.

Mutta invertteriplasmaleikkauskoneen edut muuntajayksikön edessä on:

kevyt paino;
korkea hyötysuhde (30% korkeampi kuin muuntajan);
alhainen sähkönkulutus;
Laadukas leikkaus vakaamman kaaren ansiosta.

Siksi plasmaleikkuri on parempi tehdä hitsausinvertteristä kuin muuntajasta.

Tyypillinen plasmaleikkurimalli

Jotta voit koota laitteen, joka mahdollistaa metallien ilmaplasmaleikkauksen, sinulla on oltava seuraavat komponentit saatavilla.

Virtalähde. Vaaditaan sähkövirran syöttämiseksi poltinelektrodille. Virtalähteenä voi olla joko vaihtovirtaa tuottava muuntaja (hitsaus) tai invertterityyppinen hitsausyksikkö, jonka lähtö on tasavirtaa. Edellä olevan perusteella on suositeltavaa käyttää invertteriä ja argonhitsaustoimintoa. Tässä tapauksessa siinä on liitin letkupaketin liittämiseen ja paikka kaasuletkun liittämiseen, mikä yksinkertaistaa laitteen muokkaamista.
Plasmapoltin (leikkuri). Se on erittäin tärkeä laite, jolla on monimutkainen rakenne. Plasmapolttimessa plasmasuihku muodostuu sähkövirran ja suunnatun ilmavirran vaikutuksesta. Jos päätät koota plasmaleikkurin omin käsin, on parempi ostaa tämä elementti valmiina kiinalaisilla verkkosivustoilla.
. Vaaditaan valokaaren tehokkaaseen sytytykseen ja vakautukseen. Kuten edellä mainittiin, se juotetaan yksinkertaisen järjestelmän mukaisesti. Mutta jos et ole vahva radiossa, tämän moduulin voi ostaa Kiinasta 1 400 ruplaa.
Suunniteltu luomaan polttimeen tuleva ilmavirta. Sen ansiosta plasmapoltin jäähtyy, plasman lämpötila nousee ja sula metalli puhalletaan pois työkappaleen leikkauskohdasta. Kotitekoiseen työhön sopii mikä tahansa kompressori, joka on yleensä kytketty ruiskupistooliin. Mutta vesihöyryn poistamiseksi kompressorin pumppaamasta ilmasta sinun on asennettava suodatinkuivain.
. Sen läpi virtaa virtaa polttimeen, mikä helpottaa valokaaren syttymistä ja kaasujen ionisaatiota. Tämän letkun kautta syötetään myös paineilmaa polttimeen. Voit tehdä letkukaapelin itse asettamalla sähkökaapelin ja happiletkun esimerkiksi sopivan halkaisijan vesiletkun sisään. Mutta on silti parempi ostaa valmis letkupaketti, jossa on kaikki elementit plasmatroniin ja yksikköön liittämistä varten.
Maadoituskaapeli. Sen päässä on puristin kiinnittämistä varten käsiteltävään metalliin.

Laitteen kokoaminen

Kun kaikki tarvittavat elementit on valmistettu, voit aloittaa plasmaleikkurin kokoamisen:

liitä letku invertteriin, jonka kautta ilmaa syötetään kompressorista;
liitä letkupaketti ja maadoituskaapeli invertterin etupuolelle;
Liitä poltin (plasmapoltin) letkupakkaukseen.

Kun kaikki elementit on koottu, voit aloittaa laitteiden testaus. Liitä tätä varten maadoituskaapeli siihen osaan tai metallipöytään, jolle se on asetettu. Kytke kompressori päälle ja odota, kunnes se pumppaa tarvittavan määrän ilmaa vastaanottimeen. Kun kompressori sammuu automaattisesti, kytke invertteri päälle. Tuo poltin lähelle metallia ja paina käynnistyspainiketta luodaksesi sähkökaaren polttimen elektrodin ja työkappaleen välille. Hapen vaikutuksesta se muuttuu plasmavirraksi ja metallin leikkaaminen alkaa.

Jotta hitsausinvertterin kotitekoinen plasmaleikkuri toimisi tehokkaasti ja pitkään, sinun tulee kuunnella laitteen toimintaan liittyvien asiantuntijoiden neuvoja.

Suositeltava omistaa tietty määrä tiivisteitä joita käytetään letkujen liittämiseen. Niiden läsnäolo tulee tarkastaa erityisesti silloin, kun yksikköä on kuljetettava usein. Joissakin tapauksissa tarvittavan tiivisteen puuttuminen tekee laitteen käytöstä mahdotonta.
Koska leikkurin suutin on alttiina korkeille lämpötiloille, se kuluu ja epäonnistuu ajan myötä. Siksi sinun pitäisi olla huolissaan varasuuttimien ostaminen.
Kun valitset plasmaleikkurin komponentteja, sinun tulee ottaa huomioon, kuinka paljon tehoa haluat saada laitteesta. Ensinnäkin tämä koskee sopivan invertterin valintaa.
Kun valitset polttimen elektrodia, jos teet sen itse, sinun on annettava etusija materiaalille, kuten esim hafnium. Tämä materiaali ei päästä haitallisia aineita kuumennettaessa. Mutta silti on erittäin suositeltavaa käyttää tehtaalla valmistettuja valmiita leikkureita, joissa huomioidaan kaikki ilmavirran pyörteen parametrit. Kotitekoinen plasmatron ei takaa korkealaatuista leikkausta ja hajoaa nopeasti.

Turvallisuussääntöjen osalta työ tulee suorittaa erityisissä vaatteissa, jotka suojaavat kuuman metallin roiskeilta. Sinun tulee myös käyttää kameleonttihitsauslaseja suojataksesi silmiäsi.

Pellin leikkaamiseen käytetään erilaisia mekaanisia laitteita sekä sähköhitsausta tai kaasuleikkuria. Mutta näiden menetelmien lisäksi on olemassa tehokas tapa leikata metallia - plasmaleikkuri. Tehdasasennus on melko kallista, mutta se voidaan korvata kotitekoisella plasmaleikkurilla hitsausmuuntajasta.

Plasmaleikkausasennus koostuu seuraavista osista:

plasmaleikkuri tai plasmapoltin, joka luo plasmavirtauksen;
hitsausmuuntaja, joka syöttää plasmapoltin;
oskillaattori tai kaarisytytysyksikkö, joka syöttää korkeaa jännitettä sillä hetkellä, kun leikkaus alkaa muodostaa plasmavirtausta;
kompressori ilmavirran luomiseksi plasmatronin läpi;
kaapelit, jotka yhdistävät hitsauskoneen, plasmapolttimen ja leikattavan osan;
letkut, joiden kautta syötetään ilmaa tai muuta kaasua ja tarvittaessa jäähdytysnestettä.

Plasmapää näyttää puoliautomaattisen hitsauskoneen polttimelta. Siihen liitetään myös kaapelit ja letkut, mutta langan sijaan suuttimesta tulee 8000°C:een kuumennettu plasmavirta.

Kuinka laite toimii

Plasmaleikkauslaitteisto on eräänlainen sähköhitsauksen ja kaasuleikkurin hybridi - metalli sulatetaan sähköllä ja sula puhalletaan ulos kaasuvirralla.

Tämän laitteen pääosa on plasmatron. Sen sisällä on kuparielektrodi, jonka sauva on valmistettu tulenkestävästä metallista - berylliumista, toriumista, zirkoniumista tai hafniumista. Pään päässä on suutin, joka muodostaa plasmavirtauksen. Suutin on erotettu elektrodista eristeellä. Leikkaus tehdään käänteisellä polariteetilla - elektrodi on anodi, ja suutin ja leikattava metalli ovat katodi.

Asennus toimii seuraavasti:

kun yksikkö käynnistetään, jännite hitsausmuuntajasta syötetään elektrodiin ja suuttimeen;
oskillaattorin avulla näiden elementtien väliin syntyy apukaari, jota rajoittaa lisävastus;
tämä kaari lämmittää plasmatronille syötetyn kaasun 8000 °C:seen, mikä muuttaa sen plasmaksi ja lisää painetta pään sisällä;
ilmavirta tai muu kaasu puhaltaa plasmavirran ulos suuttimesta;
poistuessaan siitä plasma puristuu kapeaksi säteeksi, jonka nopeus voi olla 1500 m/s ja lämpötila 30 000 ° C;
kun plasma ja leikattava osa joutuvat kosketuksiin, virta alkaa virrata muuntajan massan läpi;
osan kanssa sarjaan asennettu virtarele sammuttaa oskillaattorin ja ohjauskaaren.

Leikattavan metallin paksuus riippuu hitsausmuuntajan virranvoimakkuudesta.

Tiedot! Yli 100A virralla plasmatron ja siihen sopiva kaapeli on jäähdytettävä juoksevalla vedellä tai muulla jäähdytysnesteellä.

Plasmaleikkauksen edut ja haitat

Plasmametallileikkauksella on etuja muihin menetelmiin verrattuna:

kyky leikata kaikkia metalleja ja seoksia;
korkea käsittelynopeus;
puhdas leikkauslinja ilman roikkumista tai materiaalin tippumista;
käsittely suoritetaan kuumentamatta leikattavia osia;
Syttyviä materiaaleja, kuten happi- ja maakaasupulloja, ei käytetä.

Plasmaleikkauksen haitat ovat:

asennuksen monimutkaisuus ja korkeat kustannukset;
jokainen plasmapolttimella varustettu käyttäjä vaatii erillisen muuntajan ja ohjauspaneelin;
leikkauskulma enintään 50°;
paljon melua työskennellessään.

Mihin muuntaja on tarkoitettu?

Plasmakaaren virtalähde on muuntaja, jossa on tasasuuntaaja. Virran lujuus ja metallin leikkausnopeus riippuvat sen tehosta, ja leikattavan materiaalin paksuus riippuu lähtöjännitteestä.

Voit liittää plasmaleikkausasennuksen paitsi erikoismuuntajaan, myös hitsauskoneeseen, jolla on tarvittavat ominaisuudet.

On mahdotonta tehdä ilman tällaista laitetta useista syistä:

Muuntaja rajoittaa toimintaperiaatteensa perusteella toisiokäämin virtaa. Kun plasmapoltin saa virtaa suoraan verkkovirrasta, laite toimii oikosulkutilassa, joten leikkausvirta ja virrankulutus ylittävät kaikki sallitut arvot.
Käytön aikana hitsauskone toimii erotusmuuntajana. Jos liität plasmapolttimen ilman sitä, poltin ja osa jännittyvät, mikä on vaarallista ihmishengelle.

Kaavio

Kuten kaikki sähköasennukset, plasmaleikkausyksikkö kootaan sähkökaavioiden mukaan.

Perusteellista

Tämä kaavio näyttää kaikki asennuksen osat niiden sijainnista riippumatta. Tämän piirustuksen päätarkoituksena on näyttää osien väliset liitännät ja helpottaa asennuksen toiminnan ymmärtämistä.

Laitteen kaavio näyttää seuraavat elementit:

syöttömuuntaja tasasuuntaajalla;
oskillaattori;
nykyinen rele;
vastus, joka rajoittaa ohjauskaarivirtaa;
kontaktori, joka sammuttaa tämän kaaren;
käynnistin, joka käynnistää laitteen;
leikkaus painiketta;
kompressori ohjauslaitteilla.

Tiedot! Virtapiirit voidaan kuvata paksuilla viivoilla.

Hallinto

Ohjauskaavio näyttää kaikki painikkeet ja säätimet, jotka sijaitsevat kaukosäätimessä tai suoraan plasmapolttimessa:

kompressorin aktivointipainikkeet;
ilmanpaineen säädin;
jäähdytysnesteen, painikkeiden ja sen virtauksen säätimien läsnä ollessa;
ampeerimittari;
volttimittari;
veden ja ilman virtausanturit;
leikkauksen ohjauspainike (voidaan sijoittaa plasmapolttimen kahvaan).

Tiedot! Kaikki nämä elementit näkyvät myös kaaviossa.

Liitännät

Kytkentäkaaviossa näkyvät kaapelit ja letkut, jotka yhdistävät kaikki elementit toisiinsa. Se ilmaisee johtojen poikkileikkauksen ja pituuden sekä liitäntäpaikan.

Kuinka tehdä plasmaleikkuri

Plasmaleikkauslaitteiston työväline on leikkuri tai plasmapoltin. Se luo ilmavirran, joka muuttuu plasmaksi lämmitettynä 30 000 °C:seen, joka leikkaa metallia.

Voit tehdä sen itse. On suositeltavaa käyttää mallina valmiita kuvioita. Plasmapoltin koostuu useista pääelementeistä:

Keskiteline vaihdettavalla elektrodilla. Jopa 100A leikkausvirralla ja 50 mm metallipaksuudella, pidike on valmistettu kuparitankosta, tehokkaammissa laitteissa on sisällä kanavat vesijäähdytystä varten. Kaaren sytyttämiseksi elektrodin ja suuttimen välisen etäisyyden on oltava 2 mm, joten plasmapolttimen säätämiseksi keskitanko tehdään liikkuvaksi.
Eristys keskielektrodin ja ulkovaipan välissä. Suutinta lähinnä oleva eristeen osa kuluu ja on valmistettu vaihdettavasta fluoroplastista.
Ulkovaippa vaihdettavalla suuttimella. Plasma muodostuu elektrodin ja suuttimen väliseen kammioon. Vesijäähdytteistä laitetta valmistettaessa seinien sisällä on kanavat jäähdytysnesteelle.
Vaihdettavat suuttimet, kaapelit - teho- ja ohjauskaari, letkut.

Tiedot! Vesijäähdytteisissä laitteissa virtajohtoa ei ole eristetty ja se sijaitsee letkun sisällä, joka syöttää vettä polttimeen.

Yksi tapa tehdä tällainen laite on tehdä se TIG-polttimesta. Se sisältää suurimman osan tarvittavista elementeistä:

volframielektrodi Ø4mm säädettävällä asennolla;
liitin ja kaapeli virran syöttämiseksi siihen hitsausta varten;
ohjauskanavat ja letku kaasun syöttämiseksi suuttimeen.

Muokkausta varten tarvitset:

irrota ohutseinäinen messingisuutin;
ruuvaa sen sijaan sylinterimäinen fluoroplastinen eristävä tiiviste, jossa on kierteet sylinterin ulkopuolella ja sisällä;
Ruuvaa messinkirunko kuparisen suuttimen kiinnikkeellä päällä olevaan tiivisteeseen;
juota tai kiinnitä ohjauskaarikaapeli runkoon;
asenna kahvaan mikrokytkin, joka kytkee leikkaustilan päälle.

Vaihdettavat liitteet

Vaihdettavia elementtejä, jotka kuluvat käytön aikana, ovat elektrodit ja suuttimet:

Elektrodi on valmistettu kuparista, jossa on tulenkestävää metallia - beryllium, torium, zirkonium ja hafnium. Sisäke sijaitsee keskellä suuttimen aukkoa vastapäätä. Elektrodin reunan ja suuttimen väliin syntyy lyhytaikainen apukaari, työvakio on sisäkkeen ja osan välissä, joten sisäosa on eniten kuluva elementti ja vaihdetaan elektrodin mukana.
Suutin tuottaa elektrodin muodostaman plasmasuihkun. Optimaalinen suuttimen koko on 30 mm, jonka keskellä on Ø2 mm reikä. Käytön aikana sen läpi kulkeva plasma kasvattaa kanavan halkaisijaa, mikä tekee kaasun virtauksesta leveämmän ja leikkauksen epätarkemman. Siksi suutin, kuten elektrodi, on vaihdettava säännöllisesti.

Kaasun valinta

Huolimatta siitä, että mitä tahansa metallia voidaan leikata kompressorin luomalla ilmavirralla, jokaiselle metallille on optimaalinen kaasukoostumus:

kupari, messinki ja titaani – typpi;
alumiini – typen ja vedyn seos;
korkeaseostettu teräs - argon.

Kuinka tehdä hitsausmuuntaja

Plasmavirtalähde on hitsausmuuntaja. Kuten jotkut muutkin elementit, voit tehdä sen itse.

Vaaditut parametrit

Plasmaleikkausmuuntaja eroaa tavallisesta hitsauskoneesta tyhjäkäynnillä ja on 220-250 V. Tämä on tarpeen kaaren luomiseksi ja ylläpitämiseksi elektrodin ja leikattavan osan välille. Toisiokäämin teho ja virta riippuvat odotetusta metallin paksuudesta:

20A, 2,5 kW – 6 mm;
50A, 6kW – 12 mm;
80A, 10kW – 18-25 mm.

Tarvitaan virtalähde, jolla on "pehmeä" ominaisuus; käyttöjännite on 70 V. 5A virta riittää ohjaamaan ohjauskaaren. Se on rajoitettu resistanssiin 30-50 ohmia, valmistettu paksusta nikromilangasta.

Tiedot! Tavallisen tai invertterihitsauskoneen käyttö ei toimi. Näissä laitteissa ei ole tarpeeksi jännitettä.

Kuinka laskea

Syöttömuuntajan laskenta perustuu magneettipiirin tarvittavien osien, ensiö- ja toisiokäämien sekä kierrosten lukumäärän määrittämiseen.

Laitteelle, joka on suunniteltu leikkaamaan metallia 12 mm:iin asti 50 A virralla, avoimen piirin jännitteellä 200 V ja verkkojännitteellä 220 V, nämä parametrit ovat:

magneettisydämen poikkileikkaus – 107 mm²
ensiökäämi – 225 kierrosta kuparilankaa Ø4,7 mm;
toisiokäämi – 205 kierrosta kuparilankaa Ø5,04 mm².

Muuntajien valmistus

Koska muuntajalla on oltava "pehmeä" ominaisuus, kelat sijaitsevat erillään toisistaan. O-muotoista sydäntä käytettäessä ne sijaitsevat eri sauvoissa, W-muotoisessa magneettisydämessä käämit sijaitsevat keskiosaa pitkin.

Kelat kääritään laskettujen parametrien mukaan sähköpahvinsa kehyksiin. Valmiit käämit kääritään lasiteipillä tai kiinnitysteipillä ja pinnoitetaan maalilla.

Käämien käämityksen ja magneettipiirin kokoamisen jälkeen 4 diodista koostuva säteilijän diodisilta, joka on koottu tekstioliittitasolle, kiinnitetään ja yhdistetään muuntajaan. Koottu muuntaja sijoitetaan koteloon ja käämien ja diodisillan lähdöt liitetään etupaneelin liittimiin. Kytkentä tehdään kaavion mukaan ottaen huomioon ampeerimittarit, volttimittarit, käynnistimet ja muut osat.

Hitsauslaitteen kanssa sarjaan kytketyssä oskillaattorissa on korkean taajuuden lähtöjännite. Siksi tasasuuntaajassa on käytettävä suurtaajuisia diodeja tai asennettava erillinen diodisilta erityisesti pilottikaaria varten.

Muut komponentit

Plasmapolttimen ja muuntajan lisäksi plasmaleikkausyksikössä on muitakin elementtejä.

Kompressori

Yleisin työkaasu on paineilma. Sitä voidaan käyttää lähes kaikkien metallien ja metalliseosten leikkaamiseen. Paineilman lähde on kompressori. Sitä voidaan käyttää missä tahansa mallissa, vähimmäissuorituskyky riippuu metallin paksuudesta:

16 mm – 140 l/min;
20 mm – 170 l/min
30 mm – 190 l/min.

Vakaampaan toimintaan tarvitaan 50 litran tai sitä suurempi vastaanotin, kompressorin synnyttämän paineen on oltava yli 4,5 baaria.

Kaapelit ja letkut

Ilmajäähdytteisen plasmaleikkurin käyttöä varten kaapeli-letkupaketti koostuu seuraavista osista:

Sähköjohto. Sen poikkileikkaus riippuu laitteen nimellistehosta. 50A virralla, joka riittää leikkaamaan 10 mm paksua metallia ja vinyylieristeisellä johdolla, se on 6 mm². Käytettäessä kaapelia lämmönkestävässä eristeessä poikkileikkaus pienenee vastaavasti. Tarvitset 2 näistä kaapeleista - yksi kaapeli-letkupakkauksessa elektrodille ja toinen maadoitukseen.
Ohjauskaaren johto. Poikkileikkaus on riittävän 1,5 mm². Sallitun lämmityksen mukaan ohuempi kaapeli on sallittu, mutta sen mekaaninen lujuus on riittämätön.
Ilmansyöttöletku. Sisähalkaisija 10 mm.
Johdot mikrokytkimen liittämiseen.

Oskillaattori

Tämä on laite, joka nostaa hitsausmuuntajan XX-jännitteen arvoon, joka varmistaa sähkökaaren ilmaantumisen ilman elektrodin ja maan alustavaa kosketusta.

Plasmaleikkausyksiköissä käytettävät oskillaattorit kytketään sarjaan muuntajan kanssa ja ne lisäävät tasajännitteeseen 220V AC taajuudella 250kHz asti ja jännitteellä 6kV asti.

Tämä laite itsessään ei tuota ihmisten terveydelle vaarallista virtaa, eikä se myöskään pysty muodostamaan kaaria metallin hitsaukseen tai leikkaamiseen. Tämän laitteen päätarkoitus on luoda kipinä elektrodien väliin. Tämä kipinä on johdin ja "tasoittaa tietä" hitsaustasasuuntaajalle.

Neuvoja! Oskillaattorin sijasta on sallittua käyttää elektronista auton sytytystä.

Lopullinen kokoonpano

Kotitekoisen plasmaleikkausyksikön kokoamiseen kuuluu kaikkien elementtien yhdistäminen kaapeleilla ja letkuilla:

elektrodin, maan ja apukaaren kaapelit on kytketty vastaaviin hitsausmuuntajan liittimiin;
ilmaletku on kytketty kompressorin vastaanottimeen;
kahvassa olevaan mikrokytkimeen menevät johdot on kytketty ohjauspiiriin.

Tutkimus

Kootun laitteen tarkistamiseksi metallista on tehtävä koeleikkaus:

syöttää virtaa muuntajalle;
10 minuutin kuluttua sammuta ja tarkista käämien lämmitys;
jos ne ovat kylmiä, kytke virta uudelleen;
käynnistä kompressori;
Vastaanottimen täyttämisen jälkeen avaa ilmaventtiili ja suuntaa ilmavirta plasmatronin läpi;
sytytä apukaari painamalla mikrokytkinpainiketta;
Jos mahdollista, tee metalliin koeleikkaus.

Kun testit on suoritettu, irrota laite verkkovirrasta ja tarkista uudelleen kaikkien elementtien lämmitys.

Turvallisuusmääräykset plasmaleikkurin kanssa työskennellessä

Jos käyttösääntöjä ei noudateta, plasmaleikkaus on vaarallinen ihmisten terveydelle ja hengelle. Tärkeimmät haitalliset tekijät ovat:

Sulan metallin roiskeet. Leikkauksen aikana plasmavirta sulattaa metallin ja puhaltaa sen ulos leikattavasta kappaleesta. Sulaneiden pisaroiden kosketus palavien aineiden kanssa johtaa niiden syttymiseen, ja ihokosketus aiheuttaa vakavia palovammoja, IV asteeseen asti (hiiltyminen). Suojauksen vuoksi plasmavirtaus on ohjattava pois ihmisistä ja syttyvistä materiaaleista.
Haitallisia kaasuja ja pölyä. Leikkauksen aikana metalli ei vain sula, vaan myös palaa. Syntyvä savu on terveydelle haitallista. Lisäksi osien pinnalla olevat epäpuhtaudet palavat. Siksi työpaikalla on oltava poistoilmanvaihto ja työskenneltävä hengityssuojaimessa.
Kirkas valo. Sähköhitsauksen ja -leikkauksen aikana sähkökaaren muodostamalla plasmalla näkyy näkyvän valon lisäksi ultraviolettisäteilyä. Tämäntyyppinen säteily aiheuttaa palovammoja silmän verkkokalvoon. Suojauksen vuoksi työpaikka on aidattu kannettavilla suojilla ja leikkurin tulee käyttää suojakilpeä.
Lämpötila. Työn päätyttyä osan reunat kuumentuvat korkeaan lämpötilaan jonkin aikaa ja niiden koskettaminen voi aiheuttaa palovammoja. Tällaisten vammojen välttämiseksi leikattuja osia saa koskettaa vain suojakäsineillä tai sen jälkeen, kun reunat ovat jäähtyneet riittävän pitkään.

Itse kootun muuntajan plasmaleikkurin keskihinta

Kotitekoisen plasmaleikkurin hinta riippuu komponenttien hinnasta. Ihannetapauksessa tällainen laite kootaan erilaisista vanhoista roskista ja korjaamossa olevista varaosista.

Joka tapauksessa kannattaa keskittyä kaupasta ostetun plasmaleikkurin hintaan, joka riippuu leikattavan metallin paksuudesta, lisätarvikkeiden saatavuudesta, valmistajan yrityksestä ja muista tekijöistä.

Tällaisten laitteiden keskimääräiset kustannukset riippuvat leikattavan metallin paksuudesta:

30 mm asti - 150-300 tuhatta ruplaa;
25 mm - 81-220 tuhatta ruplaa;
17 mm - 45-270 tuhatta ruplaa;
12 mm - 32-230 tuhatta ruplaa;
10 mm - 25-20 tuhatta ruplaa;
6 mm - 15-20 tuhatta ruplaa.

Neuvoja! Eri valmistajilla on eri hinnat komponenteille, joten yksi tapa säästää rahaa on ostaa kaikki osat erikseen ja koota laite itse valmiista elementeistä.

Erilaisten metallien plasmaleikkauksen parametrit

Huolimatta siitä, että kaikki materiaalit voidaan leikata yhdessä tilassa, käsittelyn laadun parantamiseksi eri metallit ja seokset vaativat erilaisia leikkaustapoja, kaasu- ja laiteasetuksia:

Hiiliteräs – ilma, typpi, happi. Suuttimen halkaisija 3 mm, leikkausnopeus 0,3-5,5 mm/min.
Ruostumaton teräs – ilma, typpi, vety-argon-seos. Suuttimen halkaisija 3 mm, leikkausnopeus 0,3-5,5 mm/min.
Alumiini-typpi, vety-argon-seos. Suuttimen halkaisija 2-3 mm, leikkausnopeus 0,1-1,6 mm/min.
Kupari ja seokset - ilma yli 40 mm, typpi - 5-15 mm. Suuttimen halkaisija 3-3,5 mm, leikkausnopeus 0,4-3 mm/min

Tiedot! Leikkausnopeus riippuu asennusvirrasta ja osan paksuudesta. Tässä tapauksessa on tärkeää, että kaaren loppu "pysyy" alkunsa kanssa.

Metallin plasmaleikkaus on moderni työstömenetelmä. Tällaisen hitsausmuuntajasta valmistetun laitteen läsnäolo työpajassa laajentaa mestarin kykyjä.