Плазменная сварка своими руками из инвертора

Содержание

Плазменная горелка своими руками

Плазменная сварка своими руками из инвертора

В отличие от сварочного трансформатора, инвертор отличается компактностью, малым весом и высоким КПД, что объясняет его популярность в домашних мастерских, небольших гаражах и цехах.

Он позволяет закрывать большинство потребностей в сварочных работах, но для качественной резки требуется лазерный аппарат или плазморез.

Универсальный аппарат для сварки

Лазерное оборудование очень дорогое, плазморез тоже стоит недешево. Плазменная резка и сварка металла небольшой толщины имеет прекрасные характеристики, недостижимые при использовании электросварки. При этом силовой блок у плазмореза и сварочного аппарата для электродуговой сварки во многом имеют одинаковые характеристики.

Возникает желание сэкономить, и при небольшой доработке использовать его и для плазменной резки. Оказалось, что это возможно, и можно встретить много способов переделки сварочных аппаратов, в том числе инверторных, в плазморезы.

Аппарат плазменной резки представляет собой тот же сварочный инвертор с осциллятором и плазмотроном, кабелем массы с зажимом и внешним или внутренним компрессором. Часто компрессор используется внешний и в комплект поставки не входит.

Если у владельца сварочного инвертора имеется еще и компрессор, то можно получить самодельный плазморез, приобретя плазмотрон и сделав осциллятор. В итоге получится универсальный сварочный аппарат.

Принцип работы горелки

Работа аппарата плазменной сварки и резки (плазмореза) основана на использовании в качестве режущего или сваривающего инструмента плазмы, четвертого состояния вещества.

Для ее получения требуется высокая температура и газ под высоким давлением. При создании между анодом и катодом горелки электрической дуги в ней поддерживается температура в несколько тысяч градусов.

Образование плазмы

Если пропустить при таких условиях через дугу струю газа, то он ионизируется, расширится в объеме в несколько сотен раз и нагреется до температуры в 20-30 тысяч  °C, превращаясь в плазму. Высокая температура почти мгновенно расплавляет любой металл.

В отличие от кумулятивного снаряда процесс образования плазмы в плазмотроне регулируемый.

Анод и катод в резаке плазмореза находятся на расстоянии нескольких миллиметров друг от друга. Осциллятор вырабатывает импульсный ток большой величины и частоты, пропускает его между анодом и катодом, что приводит к возникновению электрической дуги.

После этого через дугу пропускается газ, который ионизируется. Так как все происходит в замкнутой камере с одним выходным отверстием, то получившаяся плазма с огромной скоростью вырывается наружу.

На выходе горелки плазмореза она достигает температуры 30000 ° и плавит любой металл. Перед началом работ к заготовке с помощью мощного зажима подсоединяется провод массы.

Когда плазма достигает заготовки, то электрический ток начинает течь через кабель массы и плазма достигает максимальной мощности. Ток доходит до 200-250 А. Цепь анод – катод разрывается с помощью реле.

Резка

При пропадании основной дуги плазмореза, эта цепь опять включается, не давая исчезнуть плазме. Плазма играет роль электрода в электродуговой сварке, она проводит ток, а благодаря своим свойствам создает в области соприкосновения с металлом область с высокой температурой.

Площадь соприкосновения струи плазмы и металла маленькая, температура высокая, нагрев происходит очень быстро, поэтому практически отсутствуют напряжения и деформации заготовки.

Срез получается ровный, тонкий не требующий последующей обработки. Под напором сжатого воздуха, который используется в качестве рабочего тела плазмы, жидкий металл выдувается и получается рез высокого качества.

При использовании инертных газов с помощью плазмореза можно проводить качественную сварку без вредного воздействия водорода.

Плазмотрон своими руками

При изготовлении плазмореза из сварочного инвертора своими руками самой сложной частью работ является производство качественной режущей головки (плазмотрона).

Инструменты и материалы

Если делать плазменный резак своими руками, то легче использовать в качестве рабочего тела воздух. Для изготовления понадобятся:

  • рукоятка, в которой должны поместиться кабель и трубка для подачи воздуха;
  • пусковая кнопка горелки плазмореза;
  • изолирующая втулка;
  • электрод горелки плазмореза;
  • устройство завихрения воздушного потока;
  • набор сопел различного диаметра для резки металлов различного вида и толщины;
  • защитный наконечник от брызг жидкого металла;
  • ограничительная пружина для поддержания одинакового зазора между соплом горелки плазмореза и разрезаемым металлом;
  • насадки для снятия фасок.

Расходные материалы плазмореза в виде сопел, электрода стоит купить в магазине сварочного оборудования. Они в процессе резки и сварки выгорают, поэтому имеет смысл приобретать по несколько штук на каждый диаметр сопла.

Чем тоньше металл для резки, тем меньше должно быть отверстие сопла горелки плазмореза. Чем толще металл, тем больше отверстие сопла. Наиболее часто используется сопло с диаметром 3 мм, оно перекрывает большой диапазон толщин и видов металлов.

Сборка

Сопла горелки плазмореза прикрепляются прижимной гайкой. Непосредственно за ним располагается электрод и изолирующая втулка, которая не позволяет возникнуть дуге в ненужном месте устройства.

Читайте также  Рабочее давление углекислоты при сварке полуавтоматом

Затем расположен завихритель потока, который направляет его в нужную точку. Вся конструкция помещается во фторопластовый и металлический корпус. К выходу трубки на ручке горелки плазмореза приваривается патрубок для подсоединения воздушного шланга.

Электроды и кабель

Для плазмотрона требуется специальный электрод из тугоплавкого материала. Обычно их изготавливают из тория, бериллия, гафния и циркония. Их применяют из-за образования при нагреве тугоплавких окислов на поверхности электрода, что увеличивает длительность его работы.

При использовании в домашних условиях предпочтительней применение электродов из гафния и циркония. При резке металла они не вырабатывают токсичных веществ в отличие от тория и бериллия.

Кабель от инвертора и шланг от компрессора к горелке плазмореза нужно прокладывать в одной гофрированной трубе или шланге, что обеспечит охлаждение кабеля в случае его нагрева и удобство в работе.

Сечение медного провода нужно выбрать не менее 5-6 мм2. Зажим на конце провода должен обеспечивать надежный контакт с металлической деталью, в противном случае дуга с дежурной не перекинется на основную дугу.

Компрессор на выходе должен иметь редуктор для получения нормированного давления на плазмотроне.

Варианты прямого и косвенного действия

Конструкция горелки плазмореза довольно сложная, выполнить в домашних условиях даже при наличии различных станков и инструментов сложно без высокой квалификации работника.

Поэтому изготовление деталей плазмотрона нужно поручить специалистам, а еще лучше приобрести в магазине.

Выше была описана горелка плазмотрона прямого действия, она может резать только металлы.

При простоте конструкции устройство требует очень точных настроек, в самодеятельном изготовлении практически не применяется.

Доработка инвертора

Для использования инверторного источника питания для плазмореза его нужно доработать. К нему нужно подключить осциллятор с блоком управления, который будет выполнять функцию пускателя, поджигающего дугу.

Схем осцилляторов встречается довольно много, но принцип действия один. При запуске осциллятора между анодом и катодом проходят высоковольтные импульсы, которые ионизируют воздух между контактами. Это приводит к снижению сопротивления и вызывает возникновение электрической дуги.

Затем включается газовый электроклапан и под давлением воздух начинает проходить между анодом и катодом через электрическую дугу. Превращаясь в плазму и достигая металлической заготовки, струя замыкает цепь через нее и кабель массы.

Основной ток величиной примерно 200 А начинает течь по новой электрической цепи. Это вызывает срабатывание датчика тока, что приводит к отключению осциллятора. Функциональная схема осциллятора изображена на рисунке.

Функциональная схема осциллятора

В случае отсутствия опыта работы с электрическими схемами можно воспользоваться осциллятором заводского производства типа ВСД-02. В зависимости от инструкции по подключению они присоединяются последовательно или параллельно в схему питания плазмотрона.

Перед изготовлением плазмореза, необходимо определить предварительно с какими металлами, и какой толщины хотите работать. Для работы с черным металлом достаточно компрессора.

Источник: https://ssk2121.com/plazmennaya-gorelka-svoimi-rukami/

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.

Источник: https://rem-serv.com/plazmennaya-gorelka-svoimi-rukami/

Плазменная сварка своими руками из инвертора — Станки, сварка, металлообработка

Плазменная сварка своими руками из инвертора

instrument.guru > Своими руками > Создание плазмореза своими руками из инвертора

Выполнить работу, связанную с раскройкой металла практически невозможно без применения специальных инструментов. Именно поэтому каждый мужчина, который занимается подобной работой, должен иметь в своём арсенале аппарат для ручной плазменной резки, он отличается своими небольшими размерами и даёт возможность в условиях дома разрезать металлические листы на кусочки необходимых размеров.

  • Принцип работы плазмореза
  • Выбор элементов для того чтобы изготовить плазморез из сварочного инвертора
  • Самодельный плазморез из сварочного инвертора – сборка
  • Самодельный плазморез с ЧПУ
  • Советы специалистов для длительной эксплуатации, созданного своими руками плазмореза

К сожалению, стоимость аппарата довольно высокая, поэтому мужчины создают плазморез своими руками из инвертора.

Принцип работы плазмореза

Когда происходит включение источника электрического питания, ток начинает перемещаться в функциональную зону внутренней камеры плазмореза, где происходит активация дежурной электрической дуги, которая размещена между электродом и наконечником сопла. Данная дуга наполняет собой канал сопла, в который с помощью высокого давления попадает воздух. Благодаря высокой температуре, которая варьируется от 6 до 8 тысяч градусов, воздух нагревается и происходит его увеличение в объёме примерно в 50–100 раз.

Далее, из-за того, что внутренняя форма сужающегося сопла представлена в виде конуса, поток направляемого в него воздуха, сжимается, при этом разогреваясь до температуры, которая на выходе составляет от 25 до 30 тысяч градусов.

Именно этот процесс способствует возникновению плазменной струи, с помощью которой производится резка обрабатываемой болванки.

При этом изначально функционировавшая дежурная дуга гаснет и происходит активация рабочей дуги, которая размещена между металлическим изделием и электродом.

Все образующиеся в результате плазменного горения продукты убираются за счёт силы струи.

Для того чтобы функционирование плазмореза было на высшем уровне, у аппарата должны быть следующие показатели:

  • подача газа должна осуществляться со скоростью, не превышающей 800 м/с;
  • показатель тока должен варьироваться от 250 до 400 А.
Читайте также  Как правильно работать со сваркой?

Выбор элементов для того чтобы изготовить плазморез из сварочного инвертора

Для того чтобы собственными руками создать плазморез из сварочного инвертора, нужно подготовить следующие материалы:

  1. Сварочный инвертор с соответствующей плазморезу мощностью. Для того чтобы правильно подобрать данный элемент необходимо во время его покупки рассказать продавцу, какой толщины металл вы планируете разрезать. С учётом этого значения продавец подберёт для вас самые лучшие варианты инверторов.
  2. Плазменный резак (в качестве замены можно использовать плазмотрон точка). При выборе данного элемента основную роль также играет толщина металла, который будет разрезаться плазморезом.
  3. Компрессор, который прогоняет воздух. Важно обратить внимание на его мощность, которая должна быть точно такой, как и другие элементы для самодельного плазмореза.
  4. Пакет кабель-шлангового типа. Его цель – соединить все вышеуказанные элементы.

Самодельный плазморез из сварочного инвертора – сборка

Перед тем как собственными руками собрать плазморез, необходимо определить, совместимы ли между собой все элементы, подобранные вами для создания этого инструмента. Если ранее вы ещё не собирали плазморез, то рекомендуется проконсультироваться у более опытных мастеров, они, проведя анализ мощностей каждого отдельного элемента, дадут вам своё заключение. Идеальным вариантом будет создание схемы сбора плазмореза.

Создание аппарата должно производиться в специальной защитной одежде.

Итак, схема создания плазмореза своими руками, следующая:

  1. Подготовьте, все необходимы для сборки аппарата элементы и наденьте защитную одежду.
  2. Подберите источник бесперебойного электрического питания.
  3. Возьмите инвертор, кабель необходимой толщины и электроды. Обязательным условием является то, что электроды должны быть сделаны из таких материалов, как цирконий, торий, бериллий или гафний. Эти материалы являются наиболее подходящими для качественной воздушно-плазменой резки. При этом стоит отметить, что гафний используется намного чаще других перечисленных материалов и в процессе разрезания металлических листов обеспечивает большую безопасность. Все вышеперечисленные элементы в указанном порядке объединяются друг с другом, в результате чего возникает электрическая дуга.
  4. К компрессору следует подключить шланг. Именно через шланг в плазморез будет воздух. Вторая сторона шланга подсоединяется к плазменному резаку или плазмотрону.
  5. Проверьте функционирование аппарата на небольшом кусочке металла, прекрасно подойдёт алюминий. В ходе проверки нужно особое внимание уделить безопасности присутствующих соединений.

Если всё сделано правильно, то аппарат уже можно использовать.

Самодельный плазморез с ЧПУ

Прежде чем своими руками начать сборку плазменного резака, необходимо подготовить чертежи, в которых будут присутствовать следующие элементы:

  • рабочий стол;
  • ременная передача;
  • блок для управления различными функциями;
  • шаговые элементы;
  • направляющие линейного типа;
  • система, занимающаяся регулировкой высоты реза;
  • блок управления плазморезом.

Схемы различных блоков плазменного резака можно либо создать своими руками, либо при отсутствии необходимых знаний – купить у профессионалов.

Далее, для создания плазменного резака с ЧПУ, необходимо выполнить следующие действия:

  1. Подготавливается основание для сварки рабочего стола.
  2. Монтируется прочная рама, которая в дальнейшем подвергается процедуре окраски.
  3. Производится крепление опорных стоек.
  4. Осуществляется сбор водяного стола.
  5. Устанавливается крепление, и монтируются сами рейки.
  6. Устанавливаются направляющие линейного типа.
  7. Производится монтаж облицовочной части стола.
  8. Следует установить направляющие и портал.
  9. Портал оснащают с помощью специального двигателя или датчика, издающего сигналы.
  10. Производится установка направляющих, двигателя направляющих У и рейки с зубчиками, которая занимается регулировкой позиций.
  11. Устанавливается управляющая, которая затем оснащается двигателем.
  12. Производится монтаж сигнального датчика металлической поверхности;
  13. Устанавливается кран для сбора с поверхности стола воды;
  14. Производится прокладка кабелей, которые соединяют каналы X, Y.Z.
  15. Провод изолируют, а затем закрывают с использованием облицовки.
  16. Совершается монтаж рабочего резака.
  17. Аппарат с ЧПУ полностью собирается.

Для того чтобы устройство получилось таким как нужно, его схема на бумаге обязательно должна быть выполненной профессионально, поэтому желательно доверить создание схемы профессионалам.

Советы специалистов для длительной эксплуатации, созданного своими руками плазмореза

На данном этапе времени специалистами выделено несколько основных моментов, на которые следует обращать при наличии сделанного из инвертора плазмореза:

  1. Обязательно следует иметь в запасе определённое количество прокладок. Это связано с тем, что в процессе плазменной резки используется газ, а прокладки нужны для того, чтобы было можно подключить шланги. Кроме того, если аппарат будет часто перевозиться, то без прокладок просто не обойтись, а их отсутствие может стать причиной полной остановки рабочего процесса.
  2. На сопло резака происходит воздействие очень высоких температур, поэтому наиболее часто изнашивается именно этот элемент. Обязательно нужно иметь в запасе дополнительное сопло.
  3. При подборе материалов для создания плазмореза отталкивайтесь от того, какая именно мощность аппарата вам нужна.
  4. Подбирая электроды, желательно остановиться на таком материале, как гафний, поскольку он в процессе нагревания не выделяет опасных для здоровья человека химических элементов.
  5. Работа с плазморезом должна осуществляться в специальном костюме и с соблюдением мер безопасности. В противном случае возможно самопроизвольное возгорание или получение ожогов сварщиком.
  6. Обязательно использовать резаки, изготовленные на заводах, поскольку созданные собственными руками резаки привносят нарушения в вихревой поток воздуха.

Если следовать всем вышеуказанными правилам в процессе создания плазмореза своими руками из инвертора, то аппарат получится непросто качественным, а гораздо лучше, чем в специализированных магазинах. К тому же полученным расчётам срок эксплуатации созданных собственными руками аппаратов гораздо более высокий, чем при покупке плазмореза в магазине.

Источник: https://instrument.guru/svoimi-rukami/sozdanie-plazmoreza-iz-invertora.html

Конструкция самодельного плазменного сварочного аппарата

  • Дата: 24-05-2015
  • 423
  • : 49

Плазменная сварка является современной передовой технологией. До недавнего времени ее применение относилось только к промышленности. Такая сварка производилась на специальном оборудовании. Сейчас плазменный сварочный аппарат своими руками стал реальностью.

Читайте также  Дефекты сварочных швов и причины их образования

Схема плазменной сварки открытой и закрытой плазменной струей.

Плазменная сварка имеет ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с другими видами сварки. Обладание технологией позволяет расширить возможность сварных соединений металлов в домашних условиях. Аппарат можно использовать и для точечной сварки (рис. 1).

Источник: https://stanki-info.com/plazmennaya-svarka-svoimi-rukami-iz-invertora/

Как самостоятельно сделать плазморез из инвертора

Плазменная сварка своими руками из инвертора

В отличие от сварочного трансформатора, инвертор отличается компактностью, малым весом и высоким КПД, что объясняет его популярность в домашних мастерских, небольших гаражах и цехах.

Он позволяет закрывать большинство потребностей в сварочных работах, но для качественной резки требуется лазерный аппарат или плазморез.

Аппарат плазменной сварки своими руками

Плазменная сварка своими руками из инвертора

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.

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.

Источник: https://vemiru.ru/info/apparat-plazmennoj-svarki-svoimi-rukami/