Плазморез: принцип дії, пристрій, інструкція із застосування
Що являє собою плазморез і за яким принципом він працює? Якщо говорити про даний інструмент, то варто відразу зазначити, що це той прилад, який використовують зварювальники, причому далеко не всі. Для одноразового використання такий інструмент ніколи і ніде не застосовують. З цієї причини є інструменти, за допомогою яких є можливість проводити відрізні операції, і при цьому не вдаватися до використання дорогого варіанту, а саме болгарки. Але якщо вимоги до обсягу і швидкості проведеного процесу посилені, то вам ніяк не обійтися без використання плазмореза.
Саме з цієї причини його використовують в машинобудівній індустрії, при виготовленні великих конструкцій з металу, для різання труб і всього іншого.
Різновиди різаків і призначення кожного з них
Багато при виборі плазмового різака буде залежати від того, в якій області ви плануєте його використовувати. Справа в тому, що конструктивні особливості всіх видів сильно відрізняються між собою – у кожного пристрою свій тип запалювання дуги, а також потужність охолоджуючої системи.
Є й інша класифікація, яка допомагає розділити і купити плазморез по виду обладнання, яке використовується для робіт.
- Інверторні-варіант, визнаний економічним, може вирішувати деталі з металу з товщиною до 3 см.
- Трансформаторні-такі пристрої здатні виробляти різання металу з товщиною до 8 см, варіант сам по собі менш економічний.
За типом контакту пристрою можна поділити на дві групи – безконтактні і контактні. За назвою вже легко зрозуміти, які є методи використання плазмового різака. У першому випадку для пристрою не потрібно контакту з оброблюваним металом, причому товщина заготовки може бути будь-який, тоді як у другому випадку потрібно контакт з металом, і його товщина повинна бути не менше 1,8 см.
Ще одна категорія-тип використання і можливість живлення від електричної енергії. в цьому випадку є вде позиції-побутовий різак, який працює від мережі зі змінним струмом і стандартним напругою 220 В, і промисловий, який можна підключати лише до трифазної мережі живлення з напругою В 380 В.
Зверніть увагу, що навіть ті Різаки, які мають мінімальну потужність, будуть від 4 кВт. З цієї причини при його підключенні до побутової електромережі для початку упевніться, що вона точно витримає таке навантаження.
Таке навантаження не є єдиною, так як в системі різання плазмовим пристрій використовують охолодження, і для цього в комплект до стандартного обладнання йде компресор, який теж буде працювати від мережі. Враховуйте і його потужність при підключенні до домашнього харчування.
Пристрій
Самій назві вже зрозуміло, що процес різання металу виконується завдяки плазмі, причому остання являє собою іонізований газ з високою провідністю електроструму. Чим вище буде температура газу, тим вище буде провідність, а сила розрізання збільшиться в значній мірі. Для процесу різання металу використовують також повітряно-плазмову дугу. Врахуйте, що в даному випадку струм вже буде мати безпосередній вплив на поверхні з металу.
Виходить, що принцип дії пристрою такий:
- Метал розплавляють.
- Його рідкий стан видувають із зони зрізу.
Ручний плазморез складається з:
- Блоку живлення – це може бути інвертор або зварювальний трансформатор.
- Шланг.
- Різака, який зрідка називають плазмотроном.
- Компресор.
Не буде зайвим розібратися, щоб зрозуміти Конструктивні особливості різака. Усередині пристрою знаходиться встановлений електрод, який зроблений з рідкісного металу, наприклад, з гафнію, берилію, цирконію та іншого. Чому саме ці метали? Справа в тому, що при нагріванні на поверхні даного електрода утворюються тугоплавкі види оксидів. Вона є своєрідним захистом електрода, яка буде забезпечувати цілісність матеріалу, тобто не руйнувати. Найчастіше в плазмових різаках встановлюють гафнієві електроди, тому що даний метал не є токсичним і радіоактивним, як, наприклад, берилій.
Важливе значення в конструкції грає сопло-саме через нього плазма потрапляє на різання. Саме від нього і будуть залежати основні параметри пристрою, а точніше від товщини і довжини сопла. Т діаметра буде залежати потужність потоку плазми, а значить, і швидкість зрізу і ширина зрізаної канавки. Звичайно, від цього буде залежати ще й швидкість охолодження. Найчастіше на різаках встановлюють сопло, діаметр якого дорівнює 0,3 см. Довжина буде прямопропорційно впливати на якості зрізу – чим довше, тим краще. Врахуйте, що дуже довге сопло буде швидко виходити з ладу.
Схема роботи плазмореза
Отже, коли ви натискаєте на кнопку розпалу, джерело електричної енергії автоматично включається, і в різак потрапляє високочастотний струм. Через це з’являється чергова дуга між електродом і наконечником сопла. Температура дуги становить від + 6 000 до +8 000 градусів. Слід звернути увагу на те, що дуга між розрізається металом і електродом з’являється не відразу, на це потрібен час.
Після цього в камеру різака починає надходити повітря, що знаходився в компресорі (стиснутий). Повітря починає нагріватися при проходженні через камеру, в якій розташована чергова дуга, і його стає більше в 100 разів. Крім цього він починає іонізуватися, по суті, перетворюючись в струмопровідну середу, хоча повітря сам по собі є діелектриком.
Сопло, яке звужене до 0,3 см створює плазмовий потік, який вилітає з різака з великою швидкістю (від 2 до 3 метрів в секунду). Температура повітря, який став іонізованим, досягає до + 30 000 градусів. З такою температурою повітря по провідності стає таким же, як і провідність металу. Як тільки плазма потрапляє на оброблювану поверхню, чергова дуга вимикається, але замість неї включається робоча. Плавлення металевої заготовки проводиться в місці зрізу, звідки рідкий метал здувається повітрям, який потрапляє в зону зрізу. Це і є схема різання.
Правила вибору інструменту
Люди, які працювали з плазморезом, відзначать, що чим більше сила струму, що потрапляє на електрод, тим швидше буде процес. Але є і деякі умови, на які будуть впливати і інші параметри обладнання. Сюди віднесемо товщину зрізу і тип металу. Від таких параметрів буде залежати, яке обладнання для роботи вибрати, а саме такий з параметрів, як сила струму. Щоб розрізати лист міді з товщиною в 0.2 см, вам потрібен буде плазмовий різак з силою струму в 12 А.
Зверніть увагу, радимо купувати обладнання, яке буде мати запас сили струму. Зазвичай зазначені параметри при покупці максимальні, а значить, працювати на них вийде нетривалий час.
Переваги та недоліки
Перед тим як зробити вибір і вирішити, купити плазморез чи ні, слід дізнатися про всі негативні і позитивні сторони обладнання. Так, наприклад, в домашніх умовах даний пристрій замінимо болгаркою.
Отже, переваги наступні:
- Різання на великій швидкості, а значить, на процес буде витрачено не так багато часу. У порівнянні з іншими ріжучими інструментами (наприклад, з кисневим пальником) швидкість вище в цілих 6 разів. Він поступається тільки лазерної різанні.
- За допомогою плазмового пристрою можна розрізати заготовки з великою товщиною, а це не завжди під силу навіть Болгарці.
- Може розрізати будь-які види металів, головне, щоб був правильно виставлений режим роботи.
- Мінімальний етап підготовки-поверхні деталей можна зачищати від бруду, іржі, масляних плям, але в цьому немає ніякого сенсу, так як це не перешкода для різання.
- Точність зрізу Висока, якість теж. Для ручних пристроїв щоб поліпшити точність зрізу часто використовують спеціальні упори, які не будуть давати різаку зміщуватися по площині. У підсумку виходить зріз без напливів, тонкий і рівний.
- Невелика температура нагрівання, виняток-зона зрізу, тому заготовки не піддаються деформації.
- Можливість фігурного зрізу, і хоча такою якістю можуть похвалитися і інші інструменти, але, наприклад, після використання кисневої пальника доведеться шліфувати краю зрізу і прибирати патьоки металу.
- Проведена операція безпечна на 100%, так як немає жодного газового балона в комплекті до обладнання.
Недостатки:
- Висока вартість обладнання.
- Допустимо працювати лише одним різаком.
- Слід витримувати напрямок плазми акурат перпендикулярно площині оброблюваної деталі. На даний момент у продажу з’явилися апарати, який можуть різати під кутом від 15 до 50 градусів.
- Товщина виробу для розрізання обмежена, тому найпотужніші екземпляри можуть різати метал, товщина якого 10 см. за допомогою кисневої пальника ви зможете порізати метал з товщиною в 50 см.
І, тим не менш, плазморез як пристрій досить затребуваний. Ручні види часто використовують, але лише в невеликих підприємствах, де потрібно виконувати великі обсяги різання і до якості різу пред’явлені жорсткі вимоги.