Все о том как собрать плазморез своими руками из инвертора или трансформатора

Плазменная резка интересна своей универсальностью – ею можно создать заготовку любой формы. Способ применяется для всех металлов, а технически аппарат возможно собрать из имеющихся под руками сварочных комплектующих.

В статье наши эксперты подобрали для Вас сборочные съемы, полезные видео и фото для сборки резака своими руками.

Типовая конструкция плазмореза

Обычный резак состоит из таких элементов:

  • источник питания: запитывает электрическим током катод (находящийся в резаке электрод);
  • осциллятор: предназначен для розжига плазменной дуги в начале процесса и обеспечения её устойчивости;
  • резак (он же – плазмотрон): в нём генерируется поток плазмы, основные его части – электрод и сопло;
  • компрессор: подаёт в резак воздух, необходимый для работы;
  • шланги для объединения компрессора с горелкой: передают воздух под давлением;
  • кабель массы: для замыкания электрической цепи на обрабатываемую деталь.

Plasmorez 1

 

Конструкция обладает компактными размерами и небольшим весом.

Принципиальная схема устройства

Сборка такого электрического инструмента производится по схемам, которые есть в свободном доступе. Отдельное внимание следует обращать на совместимость элементов самодельного устройства.

Качественно удаётся плазморез из инвертора или сварочного трансформатора. Эти источники питания берутся в любом варианте, только трансформатор будет потреблять повышенное количество энергии.

Plasmorez 2

Важно не забыть и систему управления. Для плазмореза своими руками требуется надёжный контроль параметров воздуха и электрического тока. Кнопки и другие регуляторы будут размещаться на блоке управления и резаке.

Важно помнить, что желательно собирать и запускать плазматрон с опытным сварщиком.

Полезная статья — Сварка инвертором для начинающих

Плюсы и минусы

Устройство отличается такими достоинствами:

  • высокие КПД и скорость резания;
  • отсутствие общего прогрева всей детали (несмотря на местную температуру до 10 тысяч градусов);
  • конструкция сравнительно безопасна для работника;
  • регулирование – простое и понятное, подкрепляемое измерительными приборами;
  • работает с любой заготовкой;
  • выходной результат – приличного качества, зачастую не требует механического доведения.

Поэтому плазменный резак своими руками – это мощное техническое средство, однако есть и некоторые недостатки:

  • высокая температура активной зоны не применима для нагрева заготовки (в отличие от обычного газового резака);
  • параллельное потребление электроэнергии – а не только газа, к чему привыкают газорезчики;
  • требование к взаимному расположению заготовки и плазмотрона.

Последнее значит, что резак необходимо удерживать примерно под прямым углом к поверхности металла. При другом угле рез окажется сильно искривлённым.

Переделка сварочного трансформатора

Плазморез своими руками возможен из обычного сварочного трансформатора.

Схема устройства

Схема плазмореза компонуется из следующих узлов:

  • трансформатор сварочный и выпрямитель;
  • реле пусковое (для регулирования тока);
  • осциллятор (для возбуждения дугового разряда);
  • контактор (для обрыва первоначальной дуги);
  • органы управления.

Вариативно показывается компрессор.

Plasmorez 3

Сделать такой плазморез можно из любого трансформатора с подходящей конструкцией.

Необходимые детали

Самодельный плазморез из трансформатора нуждается в следующем:

  • 1-2 трансформатора, рассчитанных на ток до 400 А и напряжение в 220 и 380 В;
  • диодный мост (1 кВ) на радиаторе для управления схемой;
  • осциллятор;
  • компрессор, возможен осушитель воздуха на выходе;
  • кабели и рукава.

Важный нюанс: из-за высокой температуры потока плазмы не следует приобретать дешёвые и некачественные комплектующие, здоровье дороже.

Чертеж

Конструкцию самодельного плазмореза рекомендуется при планировании отобразить на чертеже. Это позволит одновременно увидеть слабые места технической реализации и сэкономить материалы при изготовлении.

Plasmorez 4

Сделать устройство по готовой схеме гораздо проще чем «из головы».

Сборка

При сборке плазмореза все манипуляции проводятся в полном соответствии со схемой:

  • чаще всего приходится переделывать обмотки трансформатора – разносить их на различные стержни и части магнитопровода, подгонять под требуемые соотношения витков, закрывать стеклолентой и окрашивать;
  • подключение 4-диодного моста к каркасу (если требуется – перед этим мост закрепляется на радиаторе);
  • размещение узлов в подходящий корпус (с шасси, рукоятками для переноски);
  • подключение выходов моста и обмоток к нужной панели корпуса;
  • устанавливаются вольтметры, амперметры и пускорегулирующая аппаратура;
  • в корпус монтируется осциллятор – или оформляется в отдельный узел;
  • монтируются электрические и пневматические (для подобранного компрессора) соединения.

Рекомендуется для этих и более детальных операции заручиться помощью электрика – тогда качество результата окажется на высоте.

Полезная статья — Сварка полуавтоматом для начинающих

Особенности использования

Плазменный резак, созданный своими руками, отличается такими особенностями:

  • стали и сплавы получают разрушающее воздействие только там, где есть непосредственное воздействие дуги на металл – критически важно следить за горелкой;
  • при поджиге и в ходе резания следует обращать внимание на отсутствие сразу 2 струй плазмы – это разрушает резак;
  • резкие перемещения плазменной дуги понижают эффективность её работы, рекомендуются плавные движения;
  • подача воздуха в горелку важно поддерживать на постоянном уровне (как показывает практика, около 1 литра/сек);
  • сила тока тоже должна быть на одинаковом уровне (около 250 Ампер).

Но наиболее значительной особенностью является низкая мобильность сварочного трансформатора – в отличие от инверторного варианта.

Переделка сварочного инвертора

Плазморез из инвертора своими руками сделать возможно, но придётся приложить некоторые усилия. Для этого потребуется приобрести ряд комплектующих, но задача в целом посильная.

По стоимости плазморез из сварочного инвертора своими руками окажется немного дешевле готового изделия.

Чертеж для инвертора

Плазморез из инвертора выполняется на основе проверенных на практике схем и чертежей. Конструкция основывается на доступных элементах, которые в основной своей массе есть в широком доступе.

Plasmorez 5

Основное отличие от сварочного инвертора – наличие осциллятора и доработанная система управления всей системой, а также дежурного ИП (источника питания). Схема ИП ниже.

Plasmorez 6

Схема управления.

Plasmorez 7

 

Плазмотрон

Плазмотрон является рабочим инструментом резчика. Создать такое приспособление в самодельном виде технически сложно, а его эксплуатация будет опасной. Целесообразнее приобрести готовый резак в подходящей комплектации.

Plasmorez 8

Изделие напоминает сварочную горелку для «полуавтомата», но технически немного отличается. Здесь присутствуют:

  • элементы для подведения электрического тока;
  • газовая магистраль для подведения к соплу расходного газа;
  • металлический электрод с регулируемым положением.

Если доделывать это изделие для плазменной сварки, потребуется следующее:

  • снять латунное кольцо;
  • установить фторопластовую прокладку;
  • закрепить поверх прокладки медный фиксатор сопла;
  • установить кабель, рассчитанный на дополнительную дугу;
  • установить выключатель для активации резания.

Эти меры помогут сформировать струю газа, который ионизируется и нагревается под действием электрического тока.

А вы знаете чем сварить нержавейку в домашних условиях, если нет переходите по ссылке.

Осциллятор

Осциллятор для плазмореза из сварочного инвертора своими руками сделать технически непросто, однако возможно.

К примеру – из комплектующих микроволновой печи. Делается это заменой обмоток (перемотка подходящим кабелем) и добавлением разрядника (генерирует искровой разряд) на основе конденсатора.

Plasmorez 9

Схема осциллятора легко находится в Интернете, однако этот узел плазмореза своими руками оптимально купить.

Схема последовательного типа

Осциллятор для плазменной сварки генерирует ток в импульсном режиме. При подключении последовательно (к обоим линиям энергоцепи с дугой) прибор защищает сам инвертор, закорачивая контур.

Plasmorez 10

 

При этом осциллятор энергетически находится ближе к изделию, что ограничивает общую нагрузку контура. Выходное напряжение источника питания находится на уровне десятков вольт – это предотвращает пробой изоляции и выход из строя.

Схема оптимальна для «домашних» задач и для работ на невысоких величинах тока.

Схема параллельного типа

Осциллятор для плазменного резания на инверторе с параллельным подключением хорош отсутствием ограничения по величине тока. Он подключается только к энерголинии с горелкой.

Plasmorez 11

В свою очередь эта схема требует выходного напряжения на уровне киловольт и высокой частоты тока. Это опасно высоким риском пробоя изоляции источника питания.

Для функционирования системы нужно повысить напряжение на самом осцилляторе, что чревато появлением повышенной индуктивности и радиопомех – они создают негативную обратную связь на энергоцепь.

Полезная статья –Импульсная аргонодуговая сварка

Подбор компрессора

Главным вспомогательным узлом для плазмореза является такая «приспособа» как компрессор. Его роль – подать необходимое давление воздуха к разрезаемому металлу, хотя бы 4,5-5,0 атмосфер.

Выбор мощности устройства напрямую зависит от толщины материала, также влияет величина электрического тока. Практика показывает необходимую производительность до 160 литров в минуту при толщине металла до 2 см, до 200 л/мин — до 3 см.

Тип механизма не играет роли: универсальный, выпущенный на заводе или доработанная деталь холодильника. Важен объём ресивера: для устойчивости существования плазмы требуется хотя бы 50 литров.

Выбор шланга и силовых кабелей

Электрические кабели играют комбинированную роль. Изготовить их самостоятельно невозможно – только покупать:

  • «масса» нужна для обратной передачи электрического тока, поступающего от горелки плазмореза на изделие, к источнику питания, обязательно заканчивается специальным зажимом («крокодильчик»);
  • «шланг»: состоит из ряда проводников (основной из них по своему полезному сечению подобен кабелю массы и подбирается под электрический ток) и трубки от компрессора.

В шланге помимо силового кабеля размещаются также питающая проводка системы управления (располагается на самой горелке) и проводка для создания дополнительной дуги.

Поперечное сечение силового кабеля требуется не менее 5-6 кв. мм, при соответствующем нагрузкам типе изоляции.

Процесс сборки плазмореза

Плазморез модели «своими руками» из инвертора или трансформатора собирается просто:

  • компрессор соединяют пневматическим шлангом с осушителем воздуха и рукавом, переходящим в резак;
  • источник питания подключается силовыми и вспомогательными кабелями к рукаву резака и к детали;
  • по расчётной схеме подключаются осциллятор и блок управления (если они находятся отдельно).

Plasmorez 12

После соединения всех элементов необходимо убедиться в корректности подключения. При появлении сомнений или обнаружении некорректного соединения необходимо переделать проблемный участок.

О дальнейшей эксплуатации

Плазморез своими руками из инвертора вводится в работу постепенно, без мгновенной подачи номинального рабочего напряжения. Следует обратить внимание на следующее:

  • запитать источник минимальным напряжением в течение 10-15 минут;
  • проверить по их истечении степень нагрева агрегата: при отсутствии значительного перегрева (соотносится с температурой базового, недоработанного, устройства) допускается переход дальше, иначе следует проверить соединения и конструкцию в целом;
  • включить компрессор и подать поток воздуха к резаку;
  • возбудить вспомогательную электрическую дугу;
  • дождаться устойчивого поведения плазменного потока и выполнить проверочный рез на предварительно подготовленном металле;
  • отключить оборудование и проверить степень его нагрева.

Цель этих манипуляций – базовые электромеханические испытания оборудования для получения уверенности в надёжности.

А вы знаете сколько разрядов у сварщика, если нет то переходите по ссылке.

Что лучше брать — трансформатор или инвертор?

Для максимальной практичности следует ответить на вопрос: делать своими руками плазморез из инвертора или трансформатора?

Инверторное устройство применяется без каких-то изменений, оно нуждается в меньшем количестве электроэнергии. Устойчивость дуги инвертор обеспечивает высокую, что сказывается на простоте реза.

Для функциональности требуется только добавить осциллятор.

Трансформатор нуждается в кардинальной доработке конструкции. Любая его модель много весит и потребляет значительное количество электроэнергии.

Генератор как источник питания не подходит совсем.

Техника безопасности

Плазменная резка является опасным технологическим процессом. При его подготовке и проведении необходима защита окружающих лиц и имущества от основных опасных факторов:

  • токсичные газы, летучая пыль: сгорание металла и сопутствующих материалов (от грязи до лакокрасочных материалов) приводит к выделению массы вредных химических соединений, для защиты от чего необходима мощная вентиляция и применение средств индивидуальной защиты органов дыхания;
  • расплавленный металл: ввиду оплавления материала и выходу его из зоны реза в виде мелких капель необходима глубокая защита окружающей обстановки и резчика от термической опасности (возможны сильные ожоги, вплоть до обугливания живой ткани);
  • свет: условия образования плазмы и её свойства характеризуются генерированием излучения видимого и ультрафиолетового спектров, поэтому для предотвращения ожогов кожи и глаз необходима специальная одежда, очки и средства защиты (вплоть до кремов);
  • температура: в зоне образования дуги материалы нагреваются до приличного уровня (плавление легированных сталей начинается по достижении 1450 °С и выше), поэтому прикосновение к ним чревато ожогами, из-за этого необходимы СИЗ.

При любых обстоятельствах направлять электрическую дугу и производимый рез в сторону человека, ценного имущества и горючих материалов запрещено.

Стоимость самодельного плазмореза

Цена готового устройства полностью зависит от стоимости отдельных его компонентов. Лучшее решение – сборка из старых изделий, имеющихся среди парка оборудования, но чаще всего приходится что-то докупать. Наиболее дорогие при этом горелка (резак) и осциллятор.

Затраты зависят от мощности разделываемого металла и индикативно составляют:

  • до 20 мм – до 50 тыс.;
  • до 30 мм – до 70 тыс.;
  • до 40 мм – до 90 тыс.

Цена также основывается на качестве и комплектности устройств.

Будете ли Вы сами делать плазморез ?
Да
100%
Нет
0%
Проголосовало: 2

Параметры плазменной резки различных металлов

Процесс плазменной резки определяется целым спектром параметров:

  • тип плазмообразующего газа: обычный воздух – до толщины в 25 мм, свыше этого – водяной туман, азот, аргон, водород, двуокись углерода;
  • давление газа: подбирается по качеству результата;
  • сила тока: выставляется в значении около 90-95% номинального;
  • зазор между горелкой и металлом: чем он меньше, тем устойчивее дуга;
  • скорость резания: подбирается вручную, при ускоренном перемещении готовые края становятся волнистыми;
  • ширина реза и угол наклона кромок: влияют на погрешности геометрии готового изделия (изменение линейных размеров) и размер зоны термического влияния.

Plasmorez 14

Plasmorez 15

Назначение плазменного резака

Плазменный резак предназначен для разделения различных сталей и сплавов в формате листового и других типов проката. Особая ценность технологии имеется для нелегированных сталей – тут не образуется значительная зона термического влияния, а скорость реза достигается значительная. Прочие стали и цветные сплавы также качественно разрезаются.

Plasmorez 13

Процесс выполняется воздушно-плазменным методом, его возможности условно ограничиваются толщиной в 100 мм. Оптимальный эффект – на толщинах до 40 мм.

Как работает устройство

Суть плазменной резки – в введении сильно концентрированного тепла от генерируемой между электродом и разрезаемым металлом плазмы. Газ под давлением проходит через электрическую дугу, в результате чего происходит образование плазменной струи из-за обжатия дуги воздухом (или другим плазмообразующим газом).

Процесс образования плазмы

На начальном этапе возбуждается силами дополнительной дуги, которая удерживается между электродом и кольцевым соплом.

Поступающий к дуге газ проходит через узкое сопло, где его течение концентрируется и направляется. При этом электрическая дуга ионизирует газ, который из-за этого расширяется и приобретает дополнительную энергию. Эту энергию плазма передаёт металлу.

Как происходит резка

При контакте плазмы с поверхностью металла образуется режущая дуга – из-за местного понижения электрического сопротивления воздушного промежутка.

Дуга начинает генерировать огромное количество тепла, которое оплавляет металл. Плазма, подаваемая под давлением, «выдувает» капли раскалённого металла из образующегося зазора.

Помогла ли Вам наша статья ?
Да
77.61%
Нет
22.39%
Проголосовало: 67

Если у Вас есть вопросы, то Вы можете писать их в комментариях и наши эксперты Вам ответят.

 

Оцените автора
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Mrmetall.ru
Добавить комментарий

× Заказ техкарт
Adblock
detector