Самодельный плазморез из сварочного аппарата

Изготовление плазмореза своими руками из инвертора

Сборка плазмореза своими руками из инвертора является относительно несложным делом.

Плазморез можно использовать не только для резки различных деталей, но и для сварки.

Прежде чем собирать самодельный плазморез своими руками, следует заранее подготовить некоторые комплектующие, входящие в состав конструкции плазмореза. В конструкцию плазмореза входят следующие элементы:

  • плазменный резак;
  • источник электропитания, в роли которого может использоваться инвертор или трансформатор;
  • компрессорное устройство для подачи потока воздуха и формирования потока плазмы;
  • кабель-шланги для сборки всех компонентов в единый комплекс.

Принцип работы аппарата плазменной резки металла.

Самодельный плазморез можно использовать для проведения разнообразных технических операций не только на производстве, но и в домашнем хозяйстве.

Дома эти приспособления можно применять для обработки металлических изделий, если требуется проведение тонкой и точной резки.

Промышленность предлагает потребителям устройства, с помощью которых можно проводить сваривание металлов в защитной газовой среде. В качестве защиты при проведении сварки используется инертный газ аргон.

При сборке самодельного устройства следует особое внимание уделить силе тока. Величина этого параметра зависит от используемого источника питания.

Лучше всего применять в качестве источника электротока инвертор. Это устройство обеспечивает стабильное функционирование аппарата плазменной резки. Помимо этого, применение инвертора позволяет обеспечить более экономичное энергопотребление, нежели при использовании в качестве источника питания трансформатора.

Недостатком применения в конструкции плазмореза инверторного источника питания является небольшая толщина заготовок, которые можно обрабатывать при помощи такого устройства.

Виды плазменных резаков.

Преимуществами плазмореза на основе использования инвертора являются относительно небольшая масса устройства и небольшое потребление электрической энергии. Кроме того, КПД устройства, основу которого составляет инверторный источник питания, выше на 10%, чем у устройства с трансформаторным блоком, что оказывает влияние на качество выполнения операций.

При проведении сборки приспособления следует уделить внимание точности и качеству сборки в соответствии соемой, а также объединению элементов в системе.

При сборке приспособления в конструкции нужно использовать сопло достаточной длины, которое не должно быть слишком длинным, иначе его придется часто заменять.

Выбор конструктивных элементов для сборки приспособления

При изготовлении прибора своими руками требуется правильно подобрать соответствующие комплектующие.

Источник электропитания для оборудования. В качестве этого элемента применяется инвертор – это устройство, обеспечивающее подачу напряжения с заранее заданными характеристиками для функционирования оборудования. Помимо инвертора можно применять трансформатор. Если используется в качестве блока питания трансформатор, то при конструировании оборудования нужно учитывать большой вес сварочного трансформатора. Кроме того, следует помнить, что при использовании трансформатора устройство потребляет большое количество электрической энергии.

Формирование воздушного потока в плазморезе.

Для сборки инструмента нужно подготовить плазменный резак, который является основным элементом приспособления, обеспечивающим выполнение рабочих операций. Также потребуется приобрести устройство нагнетания воздушного потока – компрессор и кабель-шланговый пакет.

Использование инверторного источника питания более выгодно, так как это устройство является более экономичным и его стоимость значительно ниже. Приспособление, работа которого основана на использовании инверторного блока питания, проще в использовании. Такое устройство можно применять при проведении работ в домашних условиях и на небольшом производстве. При использовании этого типа блока питания достигается стабильность напряжения, что позволяет осуществлять качественные работы в труднодоступных местах, где использование трансформаторных устройств невозможно.

Плазмотрон – основной элемент резака. Конструкция этого приспособления состоит из сопла, канала подачи воздушного потока, обеспечивающего резку металлических заготовок, электрода и изолятора, играющего одновременно роль охладителя.

Сборка плазменного резака

Для сборки плазмотрона требуется подобрать соответствующий электрод. Чаще всего используются электроды, изготовленные с применением тория, бериллия, циркония или гафния. Такие материалы считаются оптимальными для проведения резки металла воздушно-пламенным потоком. В процессе функционирования установки на поверхности материала электрода образуются тугоплавкие оксиды, которые не позволяют происходить разрушению материала электрода. При выборе типа электрода следует помнить, что некоторые из материалов, используемых для изготовления тела электродов, являются опасными для работника. Так, например, бериллий в составе электрода в процессе работы вызывает образование радиоактивных оксидов, а использование тория вызывает образование токсичных соединений с кислородом. Лучшим материалом является гафний, который абсолютно безопасен для работника, осуществляющего работы.

В процессе сборки следует особое внимание уделить соплу, которое осуществляет формирование струи для резки. От технических характеристик этого элемента зависит качество рабочей струи. Оптимальным является применение приспособления с диаметром 3 см. Длина должна быть достаточной, чтобы рез имел аккуратный и качественный вид. В случае если сопло является слишком длинным, то возможно его быстрое разрушение в процессе работы.

Для осуществления подачи воздушного потока в конструкции плазмореза используется компрессор. Особенностью работы резака является использование в процессе функционирования оборудования газов для защиты и плазмообразования. Работа по осуществлению резки металла совершается при силе тока в 200 А. При работе устройства применяется сжатый воздух, который требуется для охлаждения функционирующего оборудования и формирования плазменной струи. Использование такой конструкции в процессе работы позволяет проводить резание метзаготовок с толщиной металла до 50 мм.

Для соединения всех элементов установки применяется кабель-шланговый пакет. При проведении сборки установки требуется соблюдать определенный порядок работ. Сначала инвертор при помощи кабеля объединяется с электродом для подачи на него напряжения. Посредством шланга осуществляется подача сжатого воздушного потока от компрессорной установки к плазмотрону, где формируется плазменная струя.

Принцип функционирования резака

После того как установка для осуществления резки металла собрана, требуется проверить ее работоспособность. При запуске инвертор подает электроток с высокой частотой на плазмотрон. После подачи напряжения на электрод происходит формирование электродуги, ее температура в момент возникновения варьируется в интервале от 6 до 8 тыс. градусов Цельсия. Формирование дуги происходит между электродом и наконечником сопла. Далее подается поток сжатого воздуха, который при прохождении через электродугу нагревается и увеличивается в объеме в сотню раз, при этом происходит ионизация потока, и он приобретает токопроводные свойства.

При помощи сопла происходит формирование узкого потока плазмы. Скорость истечения плазменного потока равна 2-3 метра в секунду. В момент истечения струи плазмы ее температура значительно возрастает и достигает 25-30 тысяч градусов. На выходе из сопла формируется поток высокотемпературной плазмы, которая применяется для проведения процесса резки. В момент соприкосновения плазменной струи с металлом заготовки происходит гашение первоначальной дуги и зажигание дуги режущей, при помощи которой осуществляется обработка заготовки. Плавление металла происходит локально, в месте воздействия плазменного потока.

Принципы изготовления плазменного резака своими руками

Создавать плазменный резак своими руками весьма выгодно благодаря простой конструкции и применению доступных комплектующих. Они уступают по функциональности промышленным моделям, но позволяют выполнять основные виды резки металла с не меньшей эффективностью и качеством.

Плазменный резак своими руками

Для чего нужен плазморез?

Плазморез позволяет обрабатывать различные металлы при температурах 25–30 тыс. градусов с высокой скоростью, точностью, качеством. Он является прямым конкурентом лазерной обработки, но имеет более простую конструкцию, неприхотлив в обслуживании, эксплуатации, ремонте.

Плазменная резка используется для нарезания металлических заготовок с формами различной сложности. За счёт защитной газовой атмосферы при нагреве не образуются сложные металлические соединения, свойства которых отличаются от требуемых.

Принцип действия

Работа плазмореза основана на поджиге электрической дуги, в которую подаётся под давлением инертный газ, прогреваемый в замкнутом объёме до состояния плазмы, а затем поступающий прямо на поверхность разрезаемого металла. Направленная струя газа формируется в результате его перегрева внутри закрытой ёмкости при создании избыточного давления.

Когда электроды прикладываются к поверхности металла, создаётся вторая дуга, мощность которой превышает первоначальную в несколько раз. В ней плазменный поток ускоряется до 1,5 км/с. Комбинация высокой температуры дуги с потоком плазмы позволяет резать металлические заготовки, толщина разреза которых зависит от параметров сопла.

В плазморезах косвенного действия создаётся только плазменная направленная струя, способная резать не только металлы, но и непроводящие ток материалы. Однако их самостоятельное изготовление сложно, так как требуется точный расчёт параметров конструкции, подбора характеристик, настройки.

Инвертор или трансформатор

Чтобы получить плазму, нужно подключать качественные источники питания. Это могут быть трансформаторы или инверторы.

Сделать плазморез из инвертора выгодно благодаря компактности, точности подстроек тока, напряжения, контроля электрических параметров, экономному потреблению электроэнергии. Он имеет ограничение по току до 70 А, но мощности хватает для выполнения типичных работ по обработке металла.

Недостатком инвертора являются высокие требования к качеству питания, что не позволяет их применять в сетях с перепадами напряжения без подключения к стабилизаторам.

Трансформаторы лишены недостатка инвертора, более надёжны в эксплуатации, неприхотливы в обслуживании. Но при этом они имеют большие габариты, вес, высокое потребление электроэнергии. Ограничение по току достигает 180 А, в зависимости от количества витков, диаметра используемой проволоки.

Инвертор для плазменного резака

Конструкция

Конструкция плазменного резака состоит из следующих компонент:

  1. Плазмотрон, предназначенный для формирования плазменной струи. Имеет сложную конструкцию, изготавливается из тугоплавкого металла. Требуется подбор таких параметров: диаметра сопла, длины резака, угла подачи сжатого воздуха в область формирования плазмы.
  2. Источник питания предназначен для поджига дуги. Должен иметь стабильные параметры по току и напряжению. Подбирают в зависимости от максимальной величины выходного тока, габаритов, размеров и веса.
  3. Осциллятор, используемый для упрощения розжига дуги, стабилизации её горения. Имеет простую схему, поэтому может быть собран самостоятельно либо приобретён в сборе.
  4. Компрессор для создания потока воздуха, подаваемого для охлаждения горелки, формирования направленного потока плазмы. Подходит практически любая модель. Чтобы не попала влага, потребуется установить осушитель.
  5. Медный кабель с зажимом на конце для подключения массы.
  6. Кабель-шланг, предназначенный для подключения горелки и поджига электрической дуги, а также для подачи сжатого воздуха. Может быть изготовлен путём укладки кабеля и кислородной трубки внутри поливочной гибкой трубки.
Читайте также  Футляр из стальных электросварных труб это

Необходимые комплектующие

Перед сборкой резака потребуется подготовить следующие комплектующие:

  • источник питания;
  • резак или плазмотрон;
  • компрессор с осушителем или фильтром;
  • осциллятор;
  • электроды;
  • шланги;
  • кабели.

Подбор блока питания

Выбор источника электроэнергии для плазменной установки выполняется с учётом следующих критериев:

  • максимальной толщины и типа разрезаемого металла;
  • длительности проведения работ, времени горения дуги;
  • требований к параметрам плазмы;
  • стабильности тока, напряжения питающей сети;
  • требований безопасности;
  • необходимости расширения функциональности плазмореза.

Блок питания

Плазмотрон

Поскольку плазмотрон используется для генерации плазмы, к подбору его параметров нужно подходить грамотно. Важные параметры:

  • стойкость к рабочим температурам;
  • удобство пуска, настройки, остановки работы оборудования;
  • небольшой вес, компактные размеры;
  • срок службы;
  • требования к обслуживанию;
  • ремонтопригодность.

По типу стабилизации дуги плазмотроны бывают газового, водяного и магнитного вида.

При работе важно своевременно заменять электроды, чтобы максимально продлить срок службы сопла. Понять необходимость данной процедуры можно по ухудшению качества резки: нарушение точности, появлению поверхностных волн. Важно не перегревать плазмотрон, поскольку это может повлечь серьёзные поломки.

Для создания плазмотрона потребуются следующие детали:

  • рукоятка из материала с низкой теплопроводностью, в которой есть отверстия под провода для электрода, трубок для газа;
  • пусковая кнопка;
  • подходящие по параметрам электроды;
  • сопло нужного диаметра;
  • изолятор;
  • пружина для соблюдения расстояния от сопла до разрезаемого металла;
  • наконечник с защитой от брызг расплавленного металла;
  • завихритель потока;
  • специальная насадка.

Осциллятор

Осциллятор применяется для выработки токов высокой частоты. Работает в режимах коротких импульсов или постоянного горения дуги. Предназначен для быстрого запуска плазмореза.

Конструктивно состоит из следующих элементов:

  • выпрямителя;
  • конденсаторов;
  • блока питания;
  • управляющей микросхемы;
  • импульсного модуля;
  • повышающего трансформатора;
  • контроллера напряжения.

Электроды

Выбор электродов определяется на основе рабочих режимов резки, типа металла, требований к качеству работ. Для эксплуатации в небольших мастерских рекомендуется приобретать гафниевые электроды. Бериллиевые или ториевые могут формировать токсичные соединения.

Компрессор и кабель шланги

Модель компрессора подбирается на основе его технических параметров, требований к конструкции плазмореза. Он используется для создания воздушных потоков внутри рабочих каналов, охлаждения компонентов оборудования при непрерывной работе. Для регулировки подачи воздуха на выходе из компрессора устанавливается электрический клапан.

Внутри шлангов размещают кабель, трубку для сжатого воздуха. На массовом кабеле располагают щуп для обеспечения контакта с разрезаемым металлом и поджига стабильной дуги.

Достоинства самодельного аппарата

Преимущества создания плазмореза своими руками:

  • простота конструкции;
  • лёгкость обслуживания;
  • подбор оптимальных параметров оборудования;
  • ремонтопригодность.

Самодельные аппараты отличаются высокой скоростью сборки, так как существует много доступных для освоения схем. Они неприхотливы в эксплуатации, позволяют резать практически любые виды металлов, могут быть легко разобраны для транспортировки или хранения.

Сборка

Пошаговая сборка выполняется в такой последовательности:

  1. К источнику питания подключается кабель питания электродов.
  2. С компрессором соединяется шланг для подачи сжатого воздуха.
  3. Кабель массы подключается к соответствующей клемме источника питания.
  4. Плазмотрон подсоединяется к кабелю и шлангу.

Когда изготовление плазмореза завершено, необходимо убедиться в правильности сборки, плотности контактов, соблюдении правил техники безопасности.

Сборка плазменного резака

Проверка плазмореза

Проверка станка для плазменной резки, изготовленного своими руками, выполняется в несколько этапов:

  • принимаются необходимые меры безопасности — одевается защитная одежда, обеспечивается хорошая проветриваемость места, убираются возгораемые материалы;
  • подаётся питание на электрод, проверяется формирование дуги, стабильность, размер;
  • включается компрессор, подаётся через шланг сжатый воздух, при наличии утечек производится герметизация;
  • после формирования плазмы выполняется резка металла толщиной 2 мм — в случае успеха сборка считается завершённой, обнаруженные проблемы устраняются.

Доработка инвертора

Доработать инвертор до плазмореза можно путём подключения в электрическую цепь осциллятора. Существует два способа подсоединения:

  • параллельное, используемое для сварки на токах различной величины;
  • последовательное, ток сварки ограничен параметрами устанавливаемого блокировочного конденсатора.

Недостатками параллельного подключения являются:

  • чтобы получить высокое напряжение, требуется применять осциллятор соответствующей мощности;
  • при падении напряжения на обмотке трансформатора, используемого в качестве источника питания, велика вероятность повреждения всех подключённых устройств;
  • высокочастотные токи в обмотках трансформатора создают помехи в электросетях.

Выбор подключения зависит от типа свариваемых металлов, их параметров, ограничений подключённого источника питания. То есть учитываются возможные негативные последствия.

Плазморез из сварочного инвертора

В арсенале домашних умельцев далеко не всегда можно встретить такой устройство, как плазморез. Многие предпочитают обходится обычным сварочным аппаратом. Тем не менее, существуют мастера, которые могут для собственных нужд изготовить плазморез из сварочного инвертора своими руками. Таким образом, удается сэкономить немалую сумму денег, а хозяйство пополняется новым устройством.

  1. Плазморез: основные функции, устройство, действие
  2. Подготовка деталей и комплектующих
  3. Общая конструкция плазмотрона
  4. Взаимодействие компонентов в работе плазмореза
  5. Рекомендации по комплектованию, сборке и эксплуатации

Плазморез: основные функции, устройство, действие

Аппараты плазменной резки нашли широкое применение в сфере производства, связанного с обработкой цветных металлов. Если обычную сталь можно разрезать кислородной или пропановой горелкой, то для алюминия, нержавейки и других аналогичных материалов требуются совершенно другие условия.

В первую очередь, это связано с высокой теплопроводностью данных металлов. При использовании обычного пламени, поверхность заготовки будет нагреваться сразу на большой площади, и этот участок подвергнется деформации.

С помощью плазмореза выполняется точечное нагревание металла, а ширина разреза получается минимальной. При желании, цветные металлические детали можно не только резать, но и сваривать, используя для этого специальную присадочную проволоку. Собрать работоспособный плазморез из инвертора вполне возможно. Главное – знать общий принцип работы такого агрегата и взаимодействие всех его компонентов.

Сам технологический процесс можно условно разделить на несколько составляющих:

  • Вначале источником тока вырабатывается требуемое напряжение. Далее оно подается в плазмотрон или резак-горелку через электрические кабели.
  • Внутри плазмотрон оборудован двумя электродами – анодом и катодом. Под действием напряжения между ними возникает дуга.
  • Далее, по каналам, под давлением подается воздушный поток. Под его воздействием электрическая дуга направляется наружу, с одновременным увеличением ее температуры. Вместо воздуха может использоваться техническая жидкость, испарение которой приводит к созданию высокого давления. Во всех случаях образуется ионизированное пламя с высокой температурой (до 8000 С), представляющее собой плазму.
  • Кабель, соединяемый с массой изделия, вызывает замыкание дуги в районе разреза, завершая тем самым технологический цикл.
  • При переходе на сварочный режим, вместо воздуха используется аргон или другие инертные газы, обеспечивающие защиту сварочной ванны от внешних воздействий.

Благодаря высокой температуре, происходит очень быстрое нагревание ограниченного участка. В результате, металл разрезается без перегрева всего изделия.

Мощность плазмореза зависит от его конструкции и комплектации. Модель, изготовленная для личных нужд, способна разрезать заготовки толщиной 10-12 мм, с ее помощью может выполняться сварка легированной стали при помощи присадочной проволоки. Простейший плазморез состоит из источника питания, плазмотрона, компрессора и массы. Эти детали и другие комплектующие нужно заранее приготовить перед началом сборки.

Подготовка деталей и комплектующих

Поиски необходимых компонентов рекомендуется начинать с источника питания. Именно в этом месте происходит формирование тока. Чаще всего изготавливается плазморез из сварочного инвертора, поскольку данное оборудование обладает всеми необходимыми свойствами. В первую очередь, это устойчивое и стабильное напряжение, обеспечивающее высокое качество выполняемых работ. Кроме того, инверторные устройства отличаются незначительными размерами и весом, простыми настройками и регулировками.

В результате, сами плазморезы получаются такими же компактными и наилучшим образом подходят для труднодоступных мест, куда невозможно дотянуться обычной аппаратурой. Инверторные источники питания имеют очень высокий КПД, благодаря которому у них существенно понижено энергопотребление. При отсутствии инвертора можно воспользоваться обычными сварочным трансформатором. Однако в этом случае нужно быть готовым к преодолению трудностей, связанных с избыточным весом, большими размерами и высоким расходом электроэнергии.

Следующий важный элемент после источника питания – резак, работающий на основе плазменной струи. От него напрямую зависит качество выполняемых разрезов.

Обязательно понадобится компрессор, формирующий воздушный поток, превращающийся, в дальнейшем, в плазменную струю. Кроме того, следует позаботиться о специальном приспособлении, состоящем из кабеля и шланга, по которому к резаку одновременно поступает ток и воздух под высоким давлением. Основной деталью плазмореза служит плазмотрон, требующий отдельного подробного рассмотрения.

Общая конструкция плазмотрона

В конструкцию плазмотрона входит сопло, канал для подачи воздушной струи, электрод, изолятор с функцией охлаждения.

Наиболее ответственным моментом считается выбор подходящего электрода. Как правило, этот компонент изготавливается из бериллия, гафния, циркония и тория. Во время сильного нагрева поверхности этих материалов покрываются оксидными тугоплавкими пленками, которые не дают электродам активно разрушаться.

Некоторые из этих элементов при нагреве выделяют вещества, представляющие опасность для здоровья людей. Например, бериллий, вызывает появление радиоактивных оксидов, а торий выделяет испарения, которые соединяясь с кислородом, становятся токсичными. Лучше всего для электродов подходит гафний, совершенно не опасный работающим с ним людям.

Читайте также  Какой сварочный аппарат лучше инвертор или трансформатор?

Плазменная струя, необходимая для резки, формируется в сопле, требующем изготовления. Именно от него зависит, насколько качественным получится рабочий поток. Самым оптимальным диаметром сопла считается 30 мм. Аккуратный разрез зависит от его длины. Тем не менее, конструкция не должна быть слишком длинной, так как из-за этого может наступить ее быстрое разрушение.

В единой связке с плазморезом работает компрессор. Он не только осуществляет подачу воздушного потока, формирующего плазменную струю, но и охлаждает компоненты устройства. В совокупности с инвертором, обеспечивающим ток в 200 А, создаются условия для разрезания металла, толщиной до 50 мм.

Приведение аппарата в рабочее состояние начинается с подключения плазмотрона к инвертору и компрессору. Эта процедура выполняется с использованием кабель-шлангового пакета:

  • Инвертор подключается к электроду плазмореза электрическим кабелем.
  • Компрессор и плазмотрон соединяются шлангом, подающим сжатый воздух для дальнейшего формирования плазменной струи.

Взаимодействие компонентов в работе плазмореза

Сборка аппарата для плазменной резки существенно облегчается, когда имеется реальное представление о том, как взаимодействуют друг с другом все детали и компоненты во время рабочего процесса.

В самом начале ток от инвертора поступает к электроду, после чего появляется электрическая дуга. Ее температура на участке между наконечником сопла и электродом поднимается от 6 до 8 тысяч градусов. Далее происходит подача сжатого воздуха, попадающего в камеру сопла и проходящего в строгих рамках электрического разряда. В этот момент воздух нагревается и ионизируется электрической дугой, он многократно увеличивается в объеме и приобретает свойства электропроводимости.

Попадая в сопло, токопроводящий воздушный поток трансформируется в плазменную струю. Ее температура начинает активно повышаться и достигает 2500 -30000 С. Поток плазмы вырывается из сопла со скоростью примерно 2-3 м/с. В момент соприкосновения струи с металлической поверхностью, движение тока осуществляется уже через нее, а стартовая дуга угасает. Вновь образованная высокотемпературная плазменная дуга как раз и выполняет функцию резки.

Плавка разрезаемого металла происходит только по линии раздела, что является основным плюсом подобной аппаратуры. Поэтому крайне важно точно сориентировать плазменное пятно с центром электрода. Несоблюдение этого требования может привести к нарушению взаимодействия воздушно-плазменной смеси и снижению качества разреза. С целью соблюдения данного условия воздух подается в сопло по специально разработанному тангенциальному принципу.

Следует заранее принять меры перед резкой, чтобы воспрепятствовать одновременному появлению двух плазменных потоков. Подобные ситуации возникают из-за нарушений технологии и правил эксплуатации оборудования. В отдельных случаях инвертор выходит из строя.

Воздушный поток движется по своему пути с установленной скоростью, равной примерно 800 м/с. Сила тока – не более 250 А. Слишком высокая сила тока приводит к дополнительному расходу воздуха, используемого в плазменном потоке. Таким образом, сделать плазморез своими руками не очень сложно. В случае необходимости, такой прибор вполне может производить не только резку, но и сварку.

Рекомендации по комплектованию, сборке и эксплуатации

Советы и рекомендации опытных специалистов помогают начинающим мастерам правильно укомплектовать и собрать ссамостоятельно из инвертора конструкцию с нужными параметрами.

Поэтому, при создании сварочной аппаратуры, нужно учитывать следующее:

  • Перед сборкой все элементы нужно нанести на бумагу в виде рабочего чертежа или схемы.
  • Электрический кабель и воздушный шланг следует помещать в общую гофрированную трубу. За счет этого кабель будет охлаждаться после сильного нагрева, а сама работа будет более удобной.
  • Медный сварочный провод, используемый для массы, должен быть достаточно мощным, сечением 5-6 мм 2 и выше. На конце устанавливается зажим для надежного контакта с металлом. Иначе дуга из первоначальной не сможет превратиться в основную.
  • На выходе компрессора устанавливается редуктор, регулирующий давление на плазмотроне до установленной нормы.
  • При отсутствии деталей для изготовления плазмореза, приобретается готовая горелка, отвечающая правилам безопасности и обеспечивающая эффективную работу с металлами.
  • Работая с алюминием, рекомендуется вместо воздуха воспользоваться инертными газами – аргоном или неоном, защищающими поверхности заготовок от окисления при высокой температуре.
  • В процессе работы нужно защищаться от расплавленных брызг и токсичных веществ – использовать очки, фартук, перчатки, специальную обувь и респиратор.

Рейтинг сварочных инверторов

Как сделать сварочный инвертор своими руками

Принцип работы сварочного инвертора

Подключение сварочного инвертора

Схема сварочного инвертора

Какой сварочный инвертор лучше выбрать для дома и дачи

Самодельный плазморез

Бесспорно многие из нас видели видео на ютубе, где Виталий Богачев собрал плазменный резак из обычного сварочного аппарата дуговой сварки
Постараюсь объяснить простыми словами без всякого фанатизма. Виталий, удалил вторичную обмотку на сварочном трансформаторе и вместо нее намотал новую вторичную обмотку кабелем меньшего сечения, что бы поднять выходное напряжение до 200В. Следом установил диодный мост на радиаторы и дроссель намотанный на железе, походу от большего сварочного трансформатора. Подключил это дело к резаку.
Для продувки использовал обычный воздух накачиваемый компрессором

Вот первое видео в котором Виталий описал конструкцию прибора

Во втором видео Виталий показал как работает его самопальный плазменный резак. Видно, что резак режет метал до 8мм, но Виталий не показывает сам аппарат во время резки, даже элементарно зайти в это помещение и показать куда тянется рукав от резака, этого нет

Честно, ну очень меня поманила эта идея и захотелось собрать подобное устройство, но вот что насторожило. Почему заводские аппараты для плазменной резки стоят приличных денег, если в них нет ничего такого сложного, может в видео есть подвох и на самом деле видео для пиара

Думал и решил в общем посчитать, что же мне надо для сборки плазменного резака

Во первых нужен сварочный аппарат для дуговой сварки переменного тока 200А, а точнее таких аппаратов нужно пара. Первый трансформатор будет силовой, второй трансформатор будет в качестве дросселя. На сварочном трансформаторе три обмотки, две первичные обмотки 0-220-400В, а так же вторичная обмотка 40В. Вот что я планирую делать с этими трансформаторами, разрезать оба трансформатора, снять вторичную обмотку с первого и на ее место поставить первичку второго трансформатора, вот и должно у меня получится на вторичной обмотке 200В. Теперь о дросселе. Остается у меня железо со второго трансформатора, а так же две вторичные обмотки, которые можно одеть на второй сердечник и последовательно соединить. Должен получиться великолепный дроссель с пока неизвестной индуктивностью.
Посмотрел на эти сварочные трансформаторы в Яндекс маркете и нашел самый дешевый вариант по 2 376 ₽ за один. Значит за два с учетом доставки выйдет примерно 6,500Р.
Вот такие сварочные аппараты

Иду далее, нужны 4 диода напряжением от 600В, но лучше 1000В. Ток для диодов лучше выбрать побольше скажем 150А будет в самый раз. За этим делом обращусь ка я на AliExpress. Нашел подходящий диодный мостик на 150А 1600В на обратный пробой, такой хороший запас по обратному напряжению не будет лишний.

Цена на такой диодный мостик 770,33 руб., вот ссылка для покупки. Так же нужен радиатор для охлаждения диодного моста, лучше чем радиатор с процессора ПК идей нет, такой радиатор можно на барахолке купить за 100-200Р. И того 1000Р за выпрямитель

Для работы плазменного резака нужен компрессор, ну это дело решенное, самодельный компрессор давно собран. Компрессор это хорошо, а вот воздух должен быть чистым, без масла и влаги. Значит надо перед резаком ставить осушитель, который опять же лучше заказать с Китая. Приглянулся мне фильтр AF2000-02 G1/4 за 442,20 руб.

Осушитель выдерживает давление в 1.5 МПа, что вполне устраивает. Так же нужен клапан для управления, клапан буду использовать типа такого, цена на него 480Р. Вот ссылка

Еще несколько компонентов надо для полного комплекта.
Несколько релюшек для управления силовым трансформатором и клапанном газа.
Такие реле можно заказать из Китая по 100 рублей
Нужен блок питания 12В для питания клапана и реле
Такой блок питания стоит в Китае 232 р, купить можно по этой ссылке. Разъем под кнопку управления на держаке.

Этой кнопкой включается трансформатор, открывается клапан и включается осциллятор. С Китая такой стоит 66 рублей, комплект мама-папа. Так же для розжига дуги плазмы без контакта нужен высоковольтный осцилятор
Готовый модуль из Китая для питания от переменного напряжения 220В модуль стоит 1500 рублей, ссылка вот
Вроде все рассчитал 6500+1000+440+480+270+2400+800+100+230+66+1500+1000=15000 рублей.
Последняя тысяча на всякие мелочи которые могут понадобится в процессе сборки
Эксперимент мог бы быть реализован, но такую сумму не могу выделить.
Думал что сделать, ведь хочется проверить собрать плазморез самостоятельно, но пока денег нет!.
С ув. Эдуард

Изготовление плазмореза из инвертора своими руками: инструкция, схемы, видео

Заводской аппарат для плазменной резки. Наша задача: сделать аналог своими руками

Сделать функциональный плазморез своими руками из серийного сварочного инвертора не так уж сложно, как это может показаться на первый взгляд. Для того чтобы решить эту задачу, необходимо подготовить все конструктивные элементы такого устройства:

  • плазменный резак (его также называют плазмотроном);
  • сварочный инвертор или трансформатор, который будет выступать в роли источника электрического тока;
  • компрессор, при помощи которого будет создаваться струя воздуха, необходимая для формирования и охлаждения потока плазмы;
  • кабели и шланги для объединения в одну систему всех конструктивных элементов аппарата.
Читайте также  0020248931 фитинги для теплообменника 120 квт

Общая схема работы плазменной резки

Плазморез, в том числе и самодельный, успешно используется для выполнения различных работ как в производственных, так и в домашних условиях. Незаменим такой аппарат в тех ситуациях, когда необходимо выполнить точный, тонкий и высококачественный рез заготовок из металла. Отдельные модели плазморезов по своим функциональным возможностям позволяют использовать их в качестве сварочного аппарата. Такая сварка выполняется в среде защитного газа аргона.

Газовый шланг и обратный кабель для плазменной резки

При выборе для комплектации самодельного плазмотрона источника питания важно обращать внимание на силу тока, которую такой источник сможет вырабатывать. Чаще всего для этого выбирают инвертор, обеспечивающий высокую стабильность процессу плазменной резки и позволяющий более экономно расходовать электроэнергию. Отличаясь от сварочного трансформатора компактными габаритами и легким весом, инвертор более удобен в использовании. Единственным минусом применения инверторных плазморезов является трудность раскроя с их помощью слишком толстых заготовок.

Горелка плазменного резака ABIPLAS и ее составные части

При сборке самодельного аппарата для выполнения плазменной резки можно использовать готовые схемы, которые несложно найти в интернете. В Сети, кроме того, есть видео по изготовлению плазмореза своими руками. Используя при сборке такого устройства готовую схему, очень важно строго ее придерживаться, а также обращать особенное внимание на соответствие конструктивных элементов друг другу.

Схемы плазмореза на примере аппарата АПР-91

В качестве донора при рассмотрении принципиальной электрической схемы мы будем использовать аппарат плазменной резки АПР-91.

Схема силовой части (нажмите для увеличения)

Схема управления плазмореза (нажмите для увеличения)

Схема осциллятора (нажмите для увеличения)

Элементы самодельного аппарата для плазменной резки

Первое, что необходимо найти для изготовления самодельного плазмореза, – это источник питания, в котором будет формироваться электрический ток с требуемыми характеристиками. Чаще всего в этом качестве используются инверторные сварочные аппараты, что объясняется рядом их преимуществ. Благодаря своим техническим характеристикам такое оборудование обеспечивает высокую стабильность формируемого напряжения, что положительно сказывается на качестве выполнения резки. Работать с инверторами значительно удобнее, что объясняется не только их компактными габаритами и незначительным весом, но и простотой настройки и эксплуатации.

Принцип работы плазмореза

Благодаря компактности и небольшому весу плазморезы на основе инверторов можно использовать при выполнении работ даже в самых труднодоступных местах, что исключено для громоздких и тяжелых сварочных трансформаторов. Огромным преимуществом инверторных источников питания является и то, что они обладают высоким КПД. Это делает их очень экономичными в плане потребления электроэнергии устройствами.

В отдельных случаях источником питания для плазмореза может служить сварочный трансформатор, но его использование чревато значительным потреблением электроэнергии. Следует также учитывать и то, что любой сварочный трансформатор отличается большими габаритами и значительной массой.

Основным элементом аппарата, предназначенного для раскроя металла при помощи струи плазмы, является плазменный резак. Именно данный элемент оборудования обеспечивает качество резки, а также эффективность ее выполнения.

Форма и размер плазменной струи зависит от диаметра сопла

Для формирования воздушного потока, который будет преобразовываться в высокотемпературную струю плазмы, в конструкции плазмореза используется специальный компрессор. Электрический ток от инвертора и воздушный поток от компрессора подаются к плазменному резаку при помощи кабель-шлангового пакета.

Центральным рабочим элементом плазмореза является плазмотрон, конструкция которого состоит из следующих элементов:

  • сопла;
  • канала, по которому подается воздушная струя;
  • электрода;
  • изолятора, который одновременно выполняет функцию охлаждения.

Конструкция плазменного резака и рекомендации по его изготовлению

Первое, что необходимо сделать перед изготовлением плазмотрона, – это подобрать для него соответствующий электрод. Наиболее распространенными 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.

Сменные насадки для плазмотрона

Некоторые из вышеперечисленных материалов при нагревании могут выделять опасные для здоровья человека соединения, что следует обязательно учитывать, выбирая тип электрода. Так, при использовании бериллия формируются радиоактивные оксиды, а испарения тория при их соединении с кислородом образуют опасные токсичные вещества. Совершенно безопасным материалом, из которого делают электроды для плазмотрона, является гафний.

За формирование струи плазмы, благодаря которой и выполняется резка, отвечает сопло. Его изготовлению следует уделить серьезное внимание, так как от характеристик данного элемента зависит качество рабочего потока.

Строение сопла плазменной горелки

Наиболее оптимальным является сопло, диаметр которого составляет 30 мм. От длины данного элемента зависит аккуратность и качество исполнения реза. Однако слишком длинным сопло также не стоит делать, поскольку это способствует слишком быстрому его разрушению.

Как уже говорилось выше, в конструкции плазмореза обязательно присутствует компрессор, формирующий и подающий к соплу воздушный поток. Последний необходим не только для формирования струи высокотемпературной плазмы, но и для охлаждения элементов аппарата. Использование сжатого воздуха в качестве рабочей и охлаждающей среды, а также инвертора, формирующего рабочий ток силой 200 А, позволяет эффективно разрезать металлические детали, толщина которых не превышает 50 мм.

Выбор газа для плазменной резки металла

Для того чтобы приготовить аппарат для плазменной резки к работе, необходимо соединить плазмотрон с инвертором и воздушным компрессором. Для решения такой задачи используется кабель-шланговый пакет, который применяют следующим образом.

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

Особенности работы плазмореза

Чтобы сделать плазморез, используя для его изготовления инвертор, необходимо разобраться в том, как такой аппарат работает.

После включения инвертора электрический ток от него начинает поступать на электрод, что приводит к зажиганию электрической дуги. Температура дуги, горящей между рабочим электродом и металлическим наконечником сопла, составляет порядка 6000–8000 градусов. После зажигания дуги в камеру сопла подается сжатый воздух, который проходит строго через электрический разряд. Электрическая дуга нагревает и ионизирует проходящий через нее воздушный поток. В результате его объем увеличивается в сотни раз, и он становится способным проводить электрический ток.

При помощи сопла плазмореза из токопроводящего воздушного потока формируется уже струя плазмы, температура которой активно повышается и может доходить до 25–30 тысяч градусов. Скорость плазменного потока, за счет которого и осуществляется резка деталей из металла, на выходе из сопла составляет порядка 2–3 метров в секунду. В тот момент, когда струя плазмы соприкасается с поверхностью металлической детали, электрический ток от электрода начинает поступать по ней, а первоначальная дуга гаснет. Новая дуга, которая горит между электродом и обрабатываемой деталью, называется режущей.

Характерной особенностью плазменной резки является то, что обрабатываемый металл плавится только в том месте, где на него воздействует плазменный поток. Именно поэтому очень важно сделать так, чтобы пятно воздействия плазмы находилось строго по центру рабочего электрода. Если пренебречь этим требованием, то можно столкнуться с тем, что будет нарушен воздушно-плазменный поток, а значит, ухудшится качество выполнения реза. Для того чтобы соблюсти эти важные требования, используют специальный (тангенциальный) принцип подачи воздуха в сопло.

Необходимо также следить за тем, чтобы не образовалось сразу два плазменных потока вместо одного. Возникновение такой ситуации, к которой приводит несоблюдение режимов и правил выполнения технологического процесса, может спровоцировать выход инвертора из строя.

Параметры плазменной резки различных металлов (нажмите для увеличения)

Важным параметром плазменной резки является скорость воздушного потока, которая не должна быть слишком большой. Хорошее качество реза и быстроту его выполнения обеспечивает скорость воздушной струи, равная 800 м/сек. При этом сила тока, поступающего от инверторного аппарата, не должна превышать 250 А. Выполняя работу на таких режимах, следует учитывать тот факт, что в этом случае увеличится расход воздуха, используемого для формирования плазменного потока.

Самостоятельно сделать плазморез несложно, если изучить необходимый теоретический материал, просмотреть обучающее видео и правильно подобрать все необходимые элементы. При наличии в домашней мастерской такого аппарата, собранного на основе серийного инвертора, может качественно выполняться не только резка, но и плазменная сварка своими руками.

Если в вашем распоряжении нет инвертора, можно собрать плазморез и на основе сварочного трансформатора, но тогда придется смириться с его большими габаритами. Кроме того, плазморез, изготовленный на основе трансформатора, будет обладать не очень хорошей мобильностью, так как переносить его с места на место затруднительно.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: