Час читання :6 хвилин
В середині минулого століття інженери уперше знайшли застосування плазмі, сконструювавши плазмотрон промислового типу. Спочатку зварювання за допомогою плазми застосовувалося тільки у вузьких сферах на зразок космонавтики. Але з часом вона отримала поширення і в інших сферах виробництва. З розвитком технічного прогресу плазмове зварювання стало доступне і приватним майстрам. Зараз будь-який охочий може придбати плазмовий зварювальний апарат для своїх цілей.
У цій статті ми детально розповімо, що таке апарат плазмовою різання, які існують різновиду і який його пристрій.
Загальна інформація
Плазма-це іонізований газ, за сумісництвом четвертий стан речовини. Сучасні зварювальні плазмові апарати здатні видавати температуру від5 до10 тисяч градусів за Цельсієм. Апарат для плазмовою різання і зварювання часто називають плазмотроном. Плазмотрон може формувати три типи дуги : непряму, змішану або пряму.
Перед зварюванням дугу спеціальним чином “закручують”, оскільки вона схильна до розпаду. Після “закручування” формується тонка стабільна дуга, оскільки газ іонізується дуже швидко. Зрештою виходить дуже потужна дуга, здатна генерувати енергію в одній точці. Саме у цій точці відбувається плавлення основного металу.
Плазмова дуга здатна нагрівати практично будь-який метал, незалежно від його товщини і складу. Можливий нагрів до температури плавлення і навіть до температури кипіння. Єдина умова-необхідно забезпечити досить потужну дугу.
Додатково зону зварювання захищають за допомогою іншого газу, інертного. Це може бути азот, аргон або органічні пари ацетону. Пальник плазмотрона сконструйований таким чином, що вона може подавати захисний газ і плазму одночасно. Так що зварювальна ванна захищається прямо під час проведення робіт. Метал не окислюється і шви виходять дуже якісними.
З чого складається?
Апарат для плазмовою зварювання складається з декількох компонентів: джерело живлення, спеціальний зварювальний пальник, катод і кабель-пакеты. Давайте розглянемо їх детальніше.
Джерело живлення
Плазмовий зварювальний апарат минулого покоління використав звичайний трансформатор в якості джерела живлення. Таке джерело саме по собі було немалим і важким, тому істотно збільшував кінцеві габарити і вагу апарату. У результаті плазмові апарати старого зразка були громіздкими і дуже важкими, що доставляло багато проблем.
На щастя, прогрес не стояв на місці і з часом з’явилися альтернативні джерела живлення на транзисторах. Їх і стали застосовувати в інверторах, напівавтоматах і, звичайно, плазмових апаратах. Завдяки такому прориву вдалося сконструювати компактні і легкі апарати, які до того ж стали ще функциональнее в порівнянні зі своїми минулими “побратимами”.
Сучасне джерело живлення, працююче на IGBT транзисторах, забезпечує украй стабільне горіння дуги і дозволяє точно і швидко регулювати зварювальний струм за допомогою одного руків’я. Професійні плазмові апарати забезпечені додатковим функціоналом на зразок безконтактного піджига дуги або режим чергової дуги при зварюванні на малому значенні струму.
Зварювальний пальник
Зварювальний пальник-обов’язковий компонент при плазмовому зварюванні і різанні. Через неї здійснюється подання захисного газу, через неї утворюється плазмова дуга і в ній же встановлюється катод. Існує безліч типів пальників, усі вони відрізняються своєю конструкцією і можливостями. У більшості випадків пальник підбирають відповідно до потужності зварювального апарату.
Малопотужні і пальники середньої потужності можуть використати вручну. А пальники для сильноточных апаратів встановлюються на спеціальній роботизований маніпулятор.
Катод
Катод використовується для передачі струму і може бути виготовлений з різних матеріалів. У апаратах, призначених для побутового і напівпрофесійного застосування, використовуються вольфрамові або мідні катоди, леговані гафнієм. Вони найбільш безпечні для здоров’я зварювальника. У плазмотронах і плазморезах професійного рівня можуть використовуватися катоди з берилія або торія. Вони можуть бути небезпечн
і для зварювальника, оскільки виділяють несприятливі пари. Щоб понизити негативну дію необхідно забезпечити потужну вентиляцію робочого місця.
Кабель-пакет
Плазмовий зварювальний апарат необхідно з’єднати з пальником. Для цього використовується спеціальний кабель-пакет. Він складається з двох шлангів (для подання захисного газу і для подання робочого газу), двох шлангів подання води, а також з кабелів подання струму, для пускової іскри, і для ланцюга управління. Усі ці компоненти розміщуються в одному великому шлангу типу “пакет”, звідси і назва “кабель-пакет”. Не дивлячись на багату “начинку” такий кабель-пакет відмінно гнеться і його можна використати без страху переламати усі компоненти усередині.
Різновиди
Апарат плазмовою зварювання може розрізнятися за своїми характеристиками і призначенням. Основна відмінність-струм плазмової дуги. Його значення може істотно відрізнятися від апарату до апарату. Також відмінності криються в облаштуванні апаратів і зварювальних пальників. Ми виділили три умовні різновиди плазмових апаратів і далі розповімо про них детальніше.
Апарат мікроплазмовий
Мікроплазмові апарати надзвичайно функціональні, хоч і видають максимальний струм в25 Ампер. Такі пристрої призначені як для дуже точних і складних ювелірних робіт, так і для зварювання тонкого металу. Окрім цього, мікроплазмові апарати можна використати для різання деталей, завтовшки до1 см
Мікроплазмовий апарат простий у своїй конструкції і в застосуванні. Він працює на постійному струмі. Діаметр сопла у пальника рідко перевищує3 мм. В якості робочого газу використовують ацетиленові суміші. Катод-мідний, з легованим гафнієм.
Апарат середнього струму
Апарат середнього струму за своїми характеристиками схожий на звичайний недорогий інвертор. Він видає від50 до150 Ампер. Ось тільки сфера застосування у нього не так широка. Среднеточный апарат частенько використовується для різання металів. В якості робочого газу часто використовують повітря. Але за бажання можна використати будь-який захисний газ.
Такі апарати складніше у своїй конструкції, пальники теж. Катод-вольфрам. Деякі пальники можуть бути оснащені додатковою водною системою охолодження для анода.
Читайте також: Як зробити плазморез із зварювального інвертора?
Апарат сильноточный
Сильноточный апарат дістав свою назву завдяки здатні генерувати зварювальний струм великого значення : від150 Ампер і більше. Такі апарати практично не використовуються домашніми або напівпрофесійними майстрами. Вони застосовуються в промисловості і на великих виробництвах. Для любительського зварювання такі установки занадто потужні і незручні для застосування.
Як ви розумієте, конструкція у сильноточных апаратів істотно складніша, ніж у двох інших типів. Пальники також складні і оснащені просунутою системою охолодження. Катоди використовуються вольфрамові, з легованим берилієм або торієм.
Висновок
Плазмове зварювання-це дуже цікавий, але нечасто вживаний метод зварювання і різання. Він вимагає особливих навичок від зварювальника і купівлі дорогого устаткування, що не завжди виправдане в умовах домашнього або навіть напівпрофесійного зварювання. Проте, такі апарати добре зарекомендували себе в різних умовах. Але краще всього вони справляються із завданням при їх впровадженні в роботизований апарат на виробництві. Подивіться нижче відео про застосування плазмового апарату. Бажаємо удачі в роботі!