Аппараты воздушно-плазменной сварки. Аппарат плазменной резки и сварки

Аппарат для плазменной резки и сварки предназначен для высокотемпературного местного нагрева плазменной струей поверхностей материалов малых толщин в процессах термической обработки.Области применения аппарата плазменной сварки и резки — плазменная резка электропроводных и не электропроводных материалов, пайка и пайко-сварка высокотемпературными припоями, сварка черных и цветных металлов (ремонт дисков, изделий из алюминиевых сплавов), поверхностная термообработка (местный отжиг, закалка, огневая зачистка) и другие работы, связанные с высокотемпературным местным нагревом.В плазменной горелке реализована технология получения плазмы из водяного пара. В общих чертах, устройство плазменной горелки можно описать следующим образом: в узком канале сопла горелки зажигается электрическая дуга, а водяной пар продувается через этот канал и интенсивно охлаждает дугу. При этом водяной пар ионизируется, и создается плазменная струя температурой 6000 градусов и более. Высокотемпературная дуга позволяет резать металл быстро и точно, причем процесс эффективен при работе с материалами разной толщины — от 0,5 до 50 мм. В отличие от кислородной резки плазменная технология позволяет разрезать как железосодержащие, так и не содержащие железа металлические материалы. Использование плазменной технологии для резки металлов, не содержащих железа, — это более быстрая, безопасная и эффективная альтернатива механической резке.Кроме того, в процессе резки плазмой не нагреваются обширные участки разрезаемого металла. Металл, разрезанный «плазменным резаком», охладится гораздо быстрее, чем металл, разрезанный кислородной резкой. Функционально роль пара рабочей жидкости сводится к охлаждению наиболее нагруженных частей горелки (сопла и катода), стабилизации столба дугового разряда и выдуванию дуги из сопла. Система подачи пара работает по «открытой схеме», то есть пар из резервуара самотеком по каналам охлаждения попадает в разрядную камеру и выбрасывается в атмосферу через сопло. Стабилизация дуги, то есть центрирование дуги относительно оси центрального отверстия сопла, обеспечивается за счет соосности катода и сопла специальной конструкции и спирального закручивания потока пара с помощью тангенциальной его подачи в разрядную камеру. Запас рабочей жидкости размещен в резервуаре горелки. Резервуар горелки заполнен капиллярно-пористым влаговпитывающим материалом, служащим для транспортировки рабочей жидкости при помощи капиллярного эффекта к поверхности нагревателя. Источник питания имеет отрицательный потенциал на катоде и положительный потенциал на сопле. Аппараты плазменной резки могут делиться на две категории: 1. Инверторные аппараты плазменной резки.К достоинствам их можно отнести такие параметры, как низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес, красивый дизайн. Это значит что аппарат можно заказать в интернет-магазине, например можно инвертор купить в Ростове.

К недостаткам - ограничение по максимальной мощности (как правило, не более 70 Ампер), невысокая ПВ (продолжительность включения) особенно на больших токах. Но основным недостатком, является то, что инверторные плазморезы очень чувствительны к перепадам напряжения.2. Трансформаторные источники плазменной резки.К достоинствам можно отнести высокую надежность, при падении напряжения не происходит поломки аппарата, только падает его мощность, высокое ПВ (продолжительность включения), в некоторых случаях достигает 100%, хотя для ручной плазменной резки вполне достаточно и 70%. Установки с ПВ выше 70% вполне можно использовать для автоматической резки с ЧПУ, где продолжительность непрерывной работы плазмотрона гораздо дольше, чем при ручной резке плазмой.К недостаткам можно отнести габариты и вес, значительно больший, чем у плазменных инверторов, более высокое энергопотребление.

Подготовка плазменной резки к работеПри подготовке оборудования к работе в аппарат плазменной резки подается сжатый воздух, источниками которого могут быть баллоны сжатого воздуха, имеющаяся на заводе система сжатого воздуха или небольшой воздушный компрессор. Большинство аппаратов плазменной резки оборудованы регулятором, необходимым для подачи и распределения потока воздуха в системе.При подборе необходимого тока и скорости резки лучше всего выполнить несколько разрезов при более высоком токе. Затем, при необходимости, в зависимости от скорости резки, можно уменьшать ток. Если ток слишком высок или скорость резки слишком маленькая, разрезаемый металл перегревается и может образоваться окалина. Правильно подобрав скорость резки и ток, мы получаем очень чистый разрез, на поверхности которого почти не образуется окалины, мало или абсолютно не деформируется разрезаемый металл.Резку начинают, располагая горелку как можно ближе к краю разрезаемого основного металла. Нажмите кнопку выключателя горелки плазменной резки - зажжется дежурная дуга, а затем режущая дуга. После зажигания режущей дуги медленно двигайте горелку вдоль планируемой линии разреза. Регулируйте скорость движения так, чтобы искры были видны с обратной стороны листа металла. Дуга должна быть направлена вниз и под прямым углом к поверхности разрезаемого металла. Если на обратной стороне металлического листа не видно искр, это значит, что металл не прорезан насквозь. Это может происходить из-за слишком большой скорости движения, недостаточного тока или из-за того, что струя плазмы направлена не под прямым углом к поверхности разрезаемого металла.По окончании резки слегка наклоните горелку в сторону конца разреза или временно остановитесь, чтобы закончить резку. После того, как вы отпустили кнопку выключателя на горелке, некоторое время будет подаваться воздух для охлаждения частей горелки, в случае необходимости резку можно снова возобновить.

Проплавление отверстий плазменной дугойПроплавить отверстие уже можно, когда угол наклона горелки составляет 40 градусов. Нажмите кнопку выключателя горелки плазменной резки. Когда загорится режущая дуга, наклоните горелку так, чтобы угол ее наклона составлял 90 градусов, и дуга насквозь проплавит основной металл. Лучше всего руководствоваться правилом, что таким способом можно проплавить металл, толщина которого не превышает наибольшей указываемой в паспорте аппарата толщины разрезаемого металла.

На что обратить внимание при выборе аппарата плазменной резкиВыходная мощностьНоминальная мощность аппарата плазменной резки подбирается в зависимости от типа и толщины разрезаемого металла. Толщину разрезаемого металла также определяет диаметр сопла, тип применяемого газового потока (воздух, азот).Определите, какой металл вы собираетесь резать, и проверьте мощность аппарата, который вы собираетесь купить. Например, аппарат плазменной резки с номинальной мощностью 60 А или 90 А может резать металл толщиной до 30 мм. Аппарат такого типа превосходно служит в различных отраслях промышленности, в автомобильных ремонтных мастерских, в домашних мастерских. Если планируете резать более толстый металл, вам понадобится аппарат плазменной резки который имеет номинальную мощность 90 А или 170 А. Используя этот аппарат, можно резать металл толщиной до 50 мм.

Скорость резкиПроверьте скорость резки аппарата. Обычно она измеряется сантиметрами в минуту. Некоторыми аппаратами металл толщиной 30 мм можно перерезать в течение 5 минут, другим - достаточно одной минуты.Скорость резки - очень важная характеристика, особенно при массовом производстве, когда необходимо уменьшать затраты времени.

Входная мощностьПроверьте первичное напряжение и необходимую для источника питания силу тока. Также определитесь, необходим ли вам универсальный аппарат, который мог бы работать с различным напряжением и током. Некоторые аппараты могут использовать только напряжение 220 В или 380 В, однофазный или трехфазный ток питания.В некоторых аппаратах европейских производителей есть функция Auto-Line - это возможность подсоединения к любой электрической сети 50 Гц или 60 Гц, однофазной или трехфазной.

Продолжительность работыЭто очень важная характеристика, на которую необходимо обратить внимание при покупке аппарата. Продолжительность работы - это время, в течение которого аппарат, не перегреваясь, может резать.Например: если продолжительность работы (ПН) аппарата 60 %, то аппарат без перерыва может работать 6 минут, а затем в течение оставшихся 4-х минут ему необходимо охлаждаться. Большая продолжительность работы очень важна, если требуется выполнять длинные разрезы, если требуется высокая производительность или если аппарат используется в обстановке при повышенной температуре. Соответствующая продолжительность работы обычно указывается для максимальной мощности аппарата в данном случае. Если аппарат будет использоваться с меньшей мощностью, то соответственно увеличится его продолжительность работы. Температура среды (в которой будет эксплуатироваться аппарат плазменной резки) также может иметь влияние на продолжительность работы.

Плазменная горелка (плазматрон)

Выбор плазматрона зависит от особенностей материалов или продуктов, которые требуется резать. Плазматрон всегда должен быть достаточной мощности, должен обеспечивать качественную резку в тяжелых рабочих условиях и при интенсивной эксплуатации быть стойким к ударам. Можно использовать плазматроны разной конструкции. Например, плазматрон с медным соплом которое более прочно, чем керамическое, практически не бьется, имеет воздушное охлаждение. Рукоятка может быть укомплектована крепящимся к плазматрону дополнительным элементом, который будет поддерживать наконечник на расстоянии от 1,6 мм до 3 мм от рабочей поверхности. Это облегчает работу оператора, так как можно двигать плазматрон на постоянном требуемом расстоянии от рабочей поверхности. Длина дополнительного элемента (фиксированное расстояние между рабочей поверхностью и плазматроном) зависит от толщины разрезаемого металла и требуемой силы тока. Используя при резке малые токи, можно соплом прикоснуться к поверхности металла или провести по металлу. При использовании для резки большого тока (выше 60 А) расстояние между горелкой и поверхностью металла должно быть 1,6-4,5 мм.

При выборе плазматрона для плазменной резки необходимо определиться, для каких целей он будет использоваться, так как возможны различные конструкционные решения. Например, если горелка используется исключительно в диапазоне малых токов и может разрезать только тонкие листы металла, тогда для охлаждения плазматрона защитный газ не требуется, поэтому в этом случае в горелку подается только необходимый для резки воздух. Если плазматрон используется для резки толстых листов металла, то требуется больший ток, поэтому в плазматрон желательно подавать не воздух, а защитный газ (азот) для охлаждения плазматрона. При этом качество резки улучшается.

МатериалыДля плазменной резки требуется не только сжатый воздух, но и другие комплектующие части и материалы. Это сопло горелки и электрод для резки. Изношенные или поврежденные сопла или электроды оказывают влияние на качество резки. Низкая квалификация оператора, влажность воздуха, резка толстых листов металла с использованием интенсивных режимов ускоряют износ данных комплектующих частей.Оптимальное качество резки достигается только при одновременной замене сопла и электрода.Вес и размерыЕсли требуется переносной аппарат плазменной резки, его вес и размеры являются очень важными факторами. Можно приобрести небольшие переносные аппараты, весящие менее 40 кг. Также существуют мощные аппараты плазменной резки, которые весят намного больше, они являются стационарными постами резки и позволяют выполнять качественную резку металлов толщиной до 50 мм.

Как безопасно работать с оборудованием плазменной резкиВыполняя кузовной ремонт, работая с оборудованием плазменной резки необходимо жестко придерживаться правил техники безопасности, так как, выполняя плазменную резку, мы имеем большое количество представляющих опасность факторов: высокое напряжение, температура, ультрафиолетовое излучение и расплавленный металл. Необходимо носить одежду сварщика, иметь сварочный щиток со стеклами соответствующей степени затемнения.Перед началом резки осмотрите защитный щиток, сопло и электрод, не начинайте работу, если сопло или электрод недостаточно закреплены.Не стучите плазматроном, стараясь удалить брызги металла, так как можете его повредить. Если хотите экономить материалы, избегайте частого зажигания и обрыва плазменной дуги. Всегда руководствуйтесь "Инструкцией пользователя".Правильно эксплуатируя и обслуживая аппарат плазменной резки, вы сможете выполнять резку с высокой скоростью, качественно и чисто.