Собираем самодельный плазменный резак

Аппарат плазменной резки является достаточно нужным оборудованием, позволяющим создавать резку всех металлов в почти всех областях производства. Плазморезы употребляются не только лишь на предприятиях. В ближайшее время они начали появляться и в домашних мастерских. Но, так как практически в каждой мастерской уже имеются сварочные аппараты, то будет разумнее не брать готовый плазморез, а сделать его из инвертора своими руками.

Плазменный резак в неких случаях является неподменным инвентарем для обработки изделий из металла, так как температура плазмы, выходящей из его горелки, добивается 25-30 тыс. градусов. Благодаря таким чертам сфера внедрения плазморезов достаточно широкая:

  • изготовка различного рода конструкций из металла;
  • прокладка трубопроводов;
  • стремительная резка всех металлов, в том числе и высоколегированных жаропрочных сталей, имеющих в составе титан, никель и молибден, температура плавления которых выше 3000°С;
  • фигурный раскрой тонколистовых материалов (токопроводящих) благодаря высочайшей точности реза.

Не считая всего, плазморезы (в качестве кандидатуры лазерным резакам) используются в составе автоматических линий на больших предприятиях для вырезания деталей различной конфигурации из листовых материалов.

длить, плазменный, резка, рука

Следует различать такие понятия, как плазменная резка и плазменная сварка. Последняя доступна лишь на дорогом, проф оборудовании,

Инвертор или трансформатор

Есть разные методы, также чертежи и схемы, по которым можно сделать плазменный резак. К примеру, если его делать на базе трансформаторного сварочника, то подойдет схема плазмореза, предоставленная ниже, на которой тщательно расписано, какие детали необходимы для производства данного модуля.

Если у вас уже есть инвертор, то чтоб его переработать в плазменный резак, будет нужно маленькая доработка, а конкретно добавить в электронную схему аппарата осциллятор. Он подключается меж инвертором и плазмотроном 2-мя методами, как показано на последующем рисунке.

длить, плазменный, резка, рука

Осциллятор можно спаять без помощи других по схеме, предоставленной ниже.

длить, плазменный, резка, рука

Если делать плазменный резак без помощи других, то выбирать трансформатор в качестве источника тока не рекомендуется по нескольким причинам:

Невзирая на это, сварочный трансформатор имеет и положительные свойства, к примеру, нечувствительность к перепадам напряжения. Также им можно резать металл большой толщины.

Но достоинства аппарата для плазменной резки на инверторе перед трансформаторным агрегатом налицо:

  • малый вес;
  • высочайший показатель КПД (выше на 30%, чем у трансформатора);
  • маленькое потребление электричества;
  • высококачественная резка благодаря более размеренной дуге.

Потому лучше сделать плазморез из сварочного инвертора, чем из трансформатора.

Вентиляция

Вентиляция является главным средством обеспечения требуемого санитарными нормами состояния воздушной среды. Ее устройство обосновано нравом распространения потоков грязного воздуха.

Плазменная струя имеет высшую температуру и исходит в открытое место со значимой скоростью. Вследствие этого наблюдаются концентрированное выделение аэрозолей и вредных газов, также значимый градиент вредностей в воздухе поблизости зоны их выделения. Конструктивным способом улучшения состояния воздушной среды в данном случае является устройство местной вытяжной вентиляции, локализующей вредности в месте их выделения. Общеобменная вентиляция оказывается тут нерациональной, потому что может служить только средством разбавления вредностей до средних значений в объеме помещения, в то время как на рабочем месте концентрация их может оставаться очень высочайшей.

При устройстве и расчете местных отсосов следует учесть, что на распространение грязного воздушного факела существенное воздействие могут оказывать конвективные потоки, явление настилания факела на ограждающие поверхности (станка, обрабатываемого изделия и т. д.), способствующее сохранению стойкости его направления. Всасывающее отверстие воздухоприемника следует располагать на наименьшем расстоянии от плазмотрона, потому что потоки воздуха, формирующиеся поблизости поглощающих отверстий, значительно отличаются от струйных течений: подтекание воздуха происходит со всех боков, потому в потоке около поглощающего отверстия имеет место резвое падение скоростей.

Воздухоприемники могут быть различной формы. Основное требование, предъявляемое к ним, — наибольшее улавливание вредностей с наименьшим расходом вентиляционного воздуха. Не считая того, воздухоприемники не должны мешать работе либо затруднять ее, потому они должны испытываться не только лишь в лабораторных критериях, но также и в производственной обстановке.

В текущее время более отработаны вентиляционные решения для процессов плазменно-дуговой резки металлов. Функционирующие промышленные вентиляционные установки основаны на принципе удаления образующихся при резке пыли и газов из-под разрезаемого места при помощи пылегазоприемника, располагаемого вдоль кромки раскроечной рамы. Так, на ряде компаний употребляется система перемещаемого воздухоприемника. Вдоль раскроечной рамы проложен воздуховод, высшая часть которого закрыта прорезиненной лентой. По воздуховоду передвигается приемник, агрессивно закрепленный на портале машины и перемещаемый вкупе с нею. В воздухоприемнике имеется три ролика для направления прорезиненной ленты. При огибании роликов лента приподнимается, при всем этом появляется окно для прохода грязного воздуха в воздуховод.

Представляет энтузиазм вентиляционное решение, заключающееся в удалении грязного воздуха через открывающиеся крышки стационарно проложенного вдоль раскроечной рамы воздуховода. В данном случае на портале машины агрессивно закреплена штанга, на конце которой установлена линейка. При движении машины линейка повлияет на ролик крышки, при всем этом, против плазмотрона раскрывается отверстие для прохода газов.

Тесты обрисованных конструкций вытяжных устройств в действующих цехах проявили, что конструкции интегрированных в раскроечные рамы местных вытяжных устройств комфортны в эксплуатации и позволяют значительно сделать лучше состояние воздушной среды при плазменной резке (табл. 17).

Элементы самодельного аппарата для плазменной резки

1-ое, что нужно отыскать для производства самодельного плазмореза, – это источник питания, в каком будет формироваться электронный ток с требуемыми чертами. В большинстве случаев в этом качестве употребляются инверторные сварочные аппараты, что разъясняется рядом их преимуществ. Благодаря своим техническим чертам такое оборудование обеспечивает высшую стабильность создаваемого напряжения, что положительно сказывается на качестве выполнения резки. Работать с инверторами существенно удобнее, что разъясняется не только лишь их малогабаритными габаритами и малозначительным весом, да и простотой опции и эксплуатации.

Благодаря компактности и маленькому весу плазморезы на базе инверторов можно использовать при выполнении работ даже в самых недоступных местах, что исключено для массивных и томных сварочных трансформаторов. Не малым преимуществом инверторных источников питания является и то, что они владеют высочайшим КПД. Это делает их очень экономными в плане употребления электроэнергии устройствами.

В отдельных случаях источником питания для плазмореза может служить сварочный трансформатор, но его внедрение чревато значимым потреблением электроэнергии. Следует также учесть и то, что хоть какой сварочный трансформатор отличается большенными габаритами и значимой массой.

Главным элементом аппарата, созданного для раскроя металла с помощью струи плазмы, является плазменный резак. Конкретно данный элемент оборудования обеспечивает качество резки, также эффективность ее выполнения.

Форма и размер плазменной струи находится в зависимости от поперечника сопла

Для формирования воздушного потока, который будет преобразовываться в высокотемпературную струю плазмы, в конструкции плазмореза употребляется особый компрессор. Электронный ток от инвертора и воздушный поток от компрессора подаются к плазменному резаку с помощью кабель-шлангового пакета.

Центральным рабочим элементом плазмореза является плазмотрон, конструкция которого состоит из последующих частей:

  • сопла;
  • канала, по которому подается воздушная струя;
  • электрода;
  • изолятора, который сразу делает функцию остывания.

Конструкция плазменного резака и рекомендации по его изготовлению

1-ое, что нужно сделать перед созданием плазмотрона, – это подобрать для него соответственный электрод. Более всераспространенными материалами, из которых делают электроды для выполнения плазменной резки, являются бериллий, торий, цирконий и гафний. На поверхности данных материалов при нагревании формируются тугоплавкие оксидные пленки, которые препятствуют активному разрушению электродов.

Некие из перечисленных выше материалов при нагревании могут выделять небезопасные для здоровья человека соединения, что следует непременно учесть, выбирая тип электрода. Так, при использовании бериллия формируются радиоактивные оксиды, а испарения тория при их соединении с кислородом образуют небезопасные ядовитые вещества. Совсем неопасным материалом, из которого делают электроды для плазмотрона, является гафний.

За формирование струи плазмы, благодаря которой и производится резка, отвечает сопло. Его изготовлению следует уделить суровое внимание, потому что от черт данного элемента зависит качество рабочего потока.

длить, плазменный, резка, рука

Более хорошим является сопло, поперечник которого составляет 30 мм. От длины данного элемента зависит аккуратность и качество выполнения реза. Но очень длинноватым сопло также не стоит делать, так как это содействует очень резвому его разрушению.

Как уже говорилось выше, в конструкции плазмореза непременно находится компрессор, формирующий и подающий к соплу воздушный поток. Последний нужен не только лишь для формирования струи высокотемпературной плазмы, да и для остывания частей аппарата. Внедрение сжатого воздуха в качестве рабочей и охлаждающей среды, также инвертора, формирующего рабочий ток силой 200 А, позволяет отлично разрезать железные детали, толщина которых не превосходит 50 мм.

Выбор газа для плазменной резки металла

Для того чтоб приготовить аппарат для плазменной резки к работе, нужно соединить плазмотрон с инвертором и воздушным компрессором. Для решения таковой задачки употребляется кабель-шланговый пакет, который используют последующим образом.

  • Кабелем, по которому будет подаваться электронный ток, соединяются инвертор и электрод плазмореза.
  • Шлангом для подачи сжатого воздуха соединяют выход компрессора и плазмотрон, в каком из поступающего воздушного потока будет формироваться струя плазмы.

Как сделать вентиляцию для лазерного станка ЧПУ самостоятельно

На форумах можно отыскать огромное количество советов с фото. Следовать им, либо брать готовую систему вентиляции — решать для вас. Несколько советов для тех, кто вожделеет делать свою вытяжную конструкцию под свои требования:

  • Использовать вентилятор с электронным мотором. Лопастное колесо оснащается мотором мощностью ½, ¾ либо 1 лошадиной силой. При выборе учитывается длина трубы и количество извивов в ней — чем они больше, тем ниже будет давление в системе вентиляции.
  • Верно избрать место размещения вентилятора. Лучше установить его снаружи либо хотя бы очень далековато от станка, так как он очень шумит при работе (до 50 децибел). Уменьшить шум поможет размещение на конце трубы. Такое решение дополнительно обеспечит всасывание вредного воздуха в случае протечки трубки.
  • Уделить внимание пополнению воздуха. На хоть какой картинке с вытяжкой для лазерного станка видно, что если конструкция откачивает воздух из герметичного помещения, но при всем этом нет пополнения, то стремительно возрастает атмосферное давление в комнате, из-за чего ее становится труднее вентилировать, а рабочие начинают ощущать себя плохо. Пополнение воздуха должно быть массивным — так, для вентиляции 600куб/час пополнение приравнивается объему помещения 2,5 x 2,5 x 2,5 метра. Самый обычной метод пополнения — открытое окно.

Принципиальный элемент находится в самом конце конструкции — это дымовая труба. Рекомендуемое размещение — на 60-90 см выше самой высочайшей точки крыши. Сверху должен быть защитный козырек от попадания осадков и сторонних предметов. Если дымовая труба очень низкая либо отсутствует, то выходящие пары будут засасываться назад через вытяжку либо кондиционер.

Наша компания занимается продажей СОЖ в Санкт-Петербурге — непременно загляните в каталог, чтоб подобрать охлаждающие жидкости. Это принципиально для корректной работы хоть какого промышленного станка.

Аппаратура для плазменной резки – это неподменный инструмент для аккуратной вырезки изделий из металла. Благодаря обмысленной конструкции плазмотроны обеспечивают резвый, ровненький и высококачественный порез железных листов без необходимости следующей обработки поверхностей.

Большая часть рукоделов из маленьких мастерских предпочитают своими руками собирать мини резаки для работы с не толстым металлом. Обычно, без помощи других изготовленный плазморез по чертам и качеству работы не отличается от промышленных моделей.

Процесс сборки резака

Плазморез из сварочного инвертора своими руками сделать довольно легко, если есть для этого надлежащие инструменты и материалы. После того, как подбор и подготовка частей выполнена верно, можно начинать сборку самого аппарата. Соединение компрессора, плазмотрона и инвертора осуществляется с помощью особенного кабель-шлангового пакета. Выполняя сборочный процесс, необходимо придерживаться правильного порядка в подключении всех составляющих, производится это в пару шажков:

  • Следует проверить сварочный инвертор на его исправность. После этого, используя кабель, подключить устройство к электроду, чтоб потом при работе могла образоваться дуга.
  • Обеспечить подачу сжатого воздуха из компрессора средством кабель-шланга.
  • Выполнить соединение компрессора и плазмотрона шлангом, которое должно обеспечивать преобразование воздушной струи в поток плазмы для резки металла.

Сходу после сборки принципиально проверить факт работоспособности оборудования и в случае проблемы заменить неработающие элементы или выполнить переподключение взаимосвязанных частей.

Что нужно для плазменной резки помимо аппарата

Это расходники, которые изнашиваются через каждые 400–500 резов и требуют замены. Сопло сформировывает поток плазмы, при всем этом свойства последнего зависят от формы и размера таковой насадки. В продаже есть сопла из различных материалов, более предпочтительны медные варианты, потому что данный металл отлично отводит тепло. Прирастить рабочий ресурс можно, выбирая изделия с вольфрамовой вставкой.

Газ проходит через расположенное посреди насадки отверстие, поперечник последнего составляет 1-2 мм. Определенные размеры зависят от нужной ширины реза. Отметим, что любые расходники можно приобрести поштучно или в наборе.

Они отвечают за образование дуги, нагревающей плазмообразующий газ. Один электрод позволяет выполнить менее 800 резов. Для производства электродов употребляются вольфрам, медь, гафний – эти металлы способны управляться с высочайшими температурами. Чтоб продлить срок службы данного элемента установки, его могут легировать.

длить, плазменный, резка, рука

В процессе раскроя металла могут пригодиться защитные колпаки, направляющие, диффузоры, пр.

Производить радиальную и фигурную резку позволяют особые магнитные направляющие и наборы оснастки.

Возлагаем надежды, что мы предоставили довольно инфы о том, что необходимо для плазменной резки, и вы будете воспользоваться этими познаниями на практике. Как работать с определенным плазморезом, можно выяснить из аннотации к нему. Если соблюдать все правила, вы стремительно приноровитесь к таковой работе и будете просто делать легкие операции, такие как вырезка профиля, железных листов. Либо даже перейдете к более сложным процессам, к примеру, вырезанию отверстий и разных фигур в заготовках.

Сборка портала

После производства основания стола и режущей поверхности последующим шагом была сборка и установка портала. Моя портальная система от Precision Plasma была построена из экструдированного алюминия.

Этот портал обустроен осью Z, позволяющей регулировать высоту резака (THC). Контроль высоты резака. очень предпочтительная функция для плазменных столов с ЧПУ. Это позволяет производить активный и автоматический контроль расстояния меж наконечником резака и разрезаемым материалом. Система оборотной связи напряжения автоматом поддерживает данное расстояние, даже если разрезаемый материал начинает деформироваться. Без THC существует риск столкновения резака с заготовкой. Система THC также продлевает срок службы расходных материалов плазменного резака (электрода/наконечника/сопла).

Я также решил использовать приводы с ременным редуктором для каждого мотора. Это посодействовало сгладить работу и движение портала.

Создание рабочего стола/центра управления

Я сделал стол из квадратной трубы поперечником 1,5 дюйма для собственного компьютера и монитора. Некие монтируют свои компы прямо на базу ЧПУ. Я собрался сделать систему управления отдельным узлом. Мой компьютер находится под столом. Потом я добавил лист металла вокруг стола, чтоб защитить компьютер от пыли.

Разрезать металл — воздухом? Почему бы и нет…

длить, плазменный, резка, рука

Во все времена, с самого момента собственного возникновения, металл был окружён разными неуввязками: начиная от его добычи и заканчивая следующей обработкой. В особенности эта неувязка ухудшилась в период промышленной революции, когда всё более растущий темп жизни вдохновлял производства подстраиваться под него и находить такие методы обработки, которые бы позволяли производству быть конкурентоспособным в критериях рыночной среды. Многие, в особенности те, кто имеет возраст довольно немолодой, могли застать в обилии встречающиеся в наших городках разные газовые резаки, которые, обычно, использовались водопроводчиками и коммунальными службами, для ремонта и подведения труб отопления.

длить, плазменный, резка, рука

Источник картинки: www.metistr.ru

Неувязка резаков, но, состоит в том, что для резки металлов с внедрением такового метода, требуется внедрение дорогостоящих и небезопасных газов. Не считая того, эти газы нужно каким-то образом транспортировать, определённым образом складировать.

длить, плазменный, резка, рука

Всё это делает процесс резки довольно проблемным. Но, есть метод еще более сверхтехнологичный и экономный, который обширно распространился (в особенности в бытовом плане), в ближайшее время. Конкретно о нём мы и побеседуем в этой статье.

Газовые резаки, в собственной сути, работают по одному и тому же принципу: металл греется в струе пламени газового резака, после этого он отчасти сгорает/отчасти выдувается, из зоны резания.

Личным случаем этого метода резания является «резка кислородным копьём». Метод состоит в том, что кончик кислородного копья (которое представляет собой железную трубку), разогревается горелкой, после этого раскрывается подача кислорода.

Кислород, поступающий прямо вовнутрь «копья», позволяет кончику копья интенсивно пылать, по этому идёт неизменное поддержание температуры в зоне контакта копья и разрезаемой заготовки. При использовании способа кислородного копья, может быть проделывать отверстия в железных заготовках, шириной до 2 метров. При всем этом, само копьё интенсивно сгорает и его расход составляет до 25 поперечников того отверстия, которое проделывается с его помощью.

Не считая того, кислородное копьё нередко употребляют не только лишь для проделывания отверстий, да и для разрезания заготовок огромного поперечника. Сам процесс смотрится более чем впечатляюще:

Но, прочитав всё вышеупомянутое, у читателя возникнет закономерный вопрос: если неважно какая работа по проделыванию отверстий, или разрезанию металла является так энергоёмкой и накладной в плане расхода газов, каким же образом можно производить эту работу без издержек драгоценного газа? Для этого и понадобится аппарат плазменной резки.

Невзирая на то, что бытовые аппараты плазменной резки распространились совершенно не так давно (отправной точкой можно считать 2006 год, когда и появились портативные аппараты), как средство обработки металла они известны довольно издавна. Отправной точкой собственной истории они могут считать 1929 год, с момента открытие факта ионизации газов, в газоразрядных трубках, физиками из США — И.Ленгмуром и Л.Тонко.

А уже с середины прошедшего века плазменная резка, базирующиеся на открытии этих 2-ух физиков, обширно распространилась для целей металлообработки.

Сущность плазменной резки состоит в том, что в электронную дугу подаётся сжатый газ, имеющий давление в несколько атмосфер. После продувки дуги – газом, он приобретает температуру до 30 000 градусов Цельсия (и поболее, если употребляется дополнительно водяной пар) и преобразуется в плазму.

длить, плазменный, резка, рука

Источник картинки: www.srbu.ru

Такая большущая температура газа позволяет с лёгкостью резать металлы с довольно большой скоростью.

Тут мы подошли к самому главному: при работе аппаратов плазменной резки может быть применен обыденный атмосферный воздух!

Конкретно это качество и делает плазморезы такими экономными и малопроблемными, по сопоставлению с традиционными газовыми резаками: ведь не употребляются никакие небезопасные газы, требующие осторожного воззвания и соответственного хранения, и в качестве рабочего тела выступает обыденный воздух!

Естественно, внедрение воздуха это только один из видов плазменной резки, зависимо от целей могут использовать как азот, так и аргон, и другие газы.

Одним из важнейших частей аппарата для плазменной резки является плазмотрон — конкретно он отвечает за то, как отлично и какие конкретно типы обрабатываемых изделий будут доступны определенному устройству.

С электронной точки зрения (зажигания дуги плазмореза) плазмотроны бывают 2 типов: прямого деяния и косвенного деяния.

длить, плазменный, резка, рука

Источник картинки: www.purm.ru

Плазморез прямого деяния действует по принципу зажигания частотной пилотной дуги, которая позволяет «выдуть» струю плазмы, которая касается обрабатываемой заготовки. После того, как плазма задела заготовки, пилотная (поджигающая) дуга потухает и загорается основная, которая уже позволяет обрабатывать заготовку (плазма является проводником электричества, фактически ничем не отличающимся от самого металла, потому дуга пылает прямо «сквозь» плазму).

В плазмотронах же косвенного типа, поджигание дуги происходит за счёт разряда меж катодом и соплом. На теоретическом уровне, плазмотроны такового типа позволяют обрабатывать заготовки неметаллического типа.

длить, плазменный, резка, рука

Источник картинки: www.chipmaker.ru

Расходными деталями для плазмореза являются сопло и электрод. Ввиду того, что данные детали довольно недороги, их замена не является какой-нибудь неувязкой. Срок их службы довольно индивидуален, — в сети бытуют числа в 500-600 резов, или 1 комплекта на 150 метров реза и т.д.

Средняя стоимость трансформаторного плазмореза, собранного своими руками

В любом случае следует ориентироваться на стоимость магазинного плазмореза, которая находится в зависимости от толщины разрезаемого металла, наличия дополнительных аксессуаров, компании производителя и других причин.

Средняя цена схожих устройств находится в зависимости от толщины разрезаемого металла:

  • до 30 мм – 150–300 тыс. ;
  • 25 мм – 81–220 тыс. ;
  • 17 мм – 45–270 тыс. ;
  • 12 мм – 32–230 тыс. ;
  • 10 мм – 25–20 тыс. ;
  • 6 мм – 15–20 тыс.

Совет! У различных производителей разная стоимость на комплектующие, потому один из методов сберечь — это приобрести все детали по-отдельности и собрать аппарат без помощи других из готовых частей.

Параметры плазменной резки различных металлов

Невзирая на то, что все материалы можно резать в одном режиме, для улучшения свойства обработки разные металлы и сплавы требуют различных режимов реза, газа и опции оборудования:

  • Углеродистая сталь – воздух, азот, кислород. Поперечник сопла 3 мм, скорость реза 0,3-5,5 мм/мин.
  • Нержавеющая сталь – воздух, азот, водородно-аргонная смесь. Поперечник сопла 3 мм, скорость реза 0,3-5,5 мм/мин.
  • Алюминий – азот, водородно-аргонная смесь. Поперечник сопла 2-3 мм, скорость реза 0,1-1,6 мм/мин.
  • Медь и сплавы – воздух выше 40 мм, азот – 5-15 мм. Поперечник сопла 3-3,5 мм, скорость реза 0,4-3 мм/мин

Информация! Скорость реза находится в зависимости от тока установки и толщины детали. При всем этом принципиально, чтоб конец дуги “не отставал” от ее начала.

Плазменная резка металла — это современный метод обработки. Наличие такового аппарата, изготовленного из сварочного трансформатора, в мастерской расширяет способности мастера.

Кол-во блоков: 23 | Общее кол-во знаков: 35298Количество использованных доноров: 7Информация по каждому донору: