Пистолет для плазменной сварки

Обновлено: 19.09.2024

Отслужившие свой срок составные части различных машин и инструментов превосходно подходят для создания полезных в домашнем хозяйстве приспособлений своими руками. Если имеется в наличии ненужный сварочный инвертор, то из него можно изготовить самодельный плазморез или микроплазменную сварку. О том, как переделать устройство для получения неразъемных соединений посредством сварки металла в приспособление, которое может разрезать крепкий материал, будет во всех подробностях изложено в данной публикации.

Подбор элементов

Для изготовления агрегата плазменной сварки требуется обзавестись:

источником постоянного тока;
плазмотроном (резаком);
компрессором мощностью 2-2,5 атмосферы;
кабель-шлангом;
кабелем массы.

Рассмотрим каждый из компонентов более подробно.

Источник питания

Когда вопрос подбора разновидности источника питания не имеет принципиального значения, следует выбрать инвертор.

Легковесное компактное устройство функционирует от бытового источника электротока 220 В.

Он очень просто настраивается, потребляет мало электрической энергии. Основная часть сварочных бытовых инверторов имеет рабочий коэффициент 50% и выше. Они обладают системой охлаждения. Платы не сильно нагреваются, в сравнении с устройством иного оснащения.

В некоторых случаях в качестве источника питания для плазмореза может использоваться сварочный трансформатор, который преобразует переменный электрический ток в сварочный. Он более мощный, дает возможность резать металл до 100 миллиметров. Переделать трансформатор легче, чем иные выпрямители.

Однако он обладает рядом отрицательных качеств для использования его в домашних условиях:

тяжеловесный;
большой;
функционирует от 3-фазного электротока 380 В;
берет много электрической энергии;
имеет невысокий коэффициент полезного действия.

Вследствие компактности и легковесности плазморезы на базе инверторов можно практиковать при проведении работ даже в самых малодоступных областях, что неосуществимо для чрезмерно больших и тяжеловесных сварочных трансформаторов.

Большой плюс инверторных источников питания — это то, что они наделены высоким коэффициентом полезного действия. Это делает их довольно экономичными в вопросе потребления электрической энергии приспособлениями. Единственный недостаток применения инверторных плазменных резаков – сложность разрезания чрезмерно толстых материалов.

Резак

Резак (плазмотрон, генератор плазмы) – это крайне важная деталь оснащения, имеющая сложное устройство. В плазмотроне совершается формирование струи плазмы под воздействием электротока и ламинарного потока (направленного воздушного потока). Выбор плазмотрона должен осуществляться самым тщательным образом, потому что это ключевой конструкционный компонент.

Одним из вариантов создания такого устройства является изготовление его из обычной горелки для аргонодуговой сварки. В ней имеется большая часть требуемых компонентов:

4-миллиметровый электрод из вольфрама с функцией регулирования положения;
кабель и клемма для подключения к нему электротока для сварки;
направляющие каналы и рукав для подачи газа к соплу.

Для доработки нужно:

убрать тонкостенное сопло из латуни;
навернуть вместо него изолирующую фторопластовую прокладку в форме цилиндра с резьбой внутри и снаружи цилиндра;
поверху на прокладку навернуть латунный корпус с фиксатором для сопла из меди;
к корпусу зафиксировать хомутом либо припаять кабель для вспомогательной электродуги;
в ручке поставить выключатель с механизмом мгновенного действия, включающий режим реза.

Осциллятор

Само по себе данное устройство не выдает электроток, представляющий опасность для здоровья человека и, более того, не в силах сформировать электродугу для сваривания либо резки металла. Он необходим для качественного разжигания дуги и ее стабилизации. Собирается устройство по простой схеме. Однако если вы не компетентны в радиоделе, то такой блок можно приобрести в готовом виде.

На заметку! Вместо осциллятора возможно применение электронного зажигания автомашины.

Компрессор

Самым часто используемым рабочим газом является сжатый воздух. Его можно применять при резке практически всех сплавов и металлов. Поставщик сжатого воздуха — это компрессор. Он может быть какой угодно структуры, минимальная продуктивность находится в зависимости от толщины металла:

16 миллиметров – 140 л/мин;
20 миллиметров – 170 л/мин;
30 миллиметров – 190 л/мин.

Для более устойчивой работы требуется ресивер объемом от 50 литров. Давление, формируемое компрессором должно быть более 4,5 Бар.

Кабель-шланг

Для функционирования плазмореза с воздушным охлаждением потребуется кабель-шланг. Он включает в себя следующие элементы.

Электрический кабель. Его сечение находится в зависимости от номинальной производительности агрегата. При электротоке 50 А достаточным для разрезания металла толщиной 10 миллиметров и кабеле с ПВХ изоляцией оно равняется 6 мм. При применении кабеля в жаростойкой изоляции сечение пропорционально уменьшается. Таких кабелей требуется 2 штуки – один для электрода и второй для массы.
Кабель для вспомогательной электродуги. Сечения хватит 1,5 мм. По допустимой температуре нагрева возможен более тонкий кабель, однако он обладает недостаточной механической прочностью.
Шланг для подключения воздуха. Внутренний диаметр – 10 миллиметров.
Электропроводка для подсоединения выключателя с механизмом мгновенного действия.

Кабель-шланг можно сделать своими силами, поместив кислородный шланг и электрокабель внутрь, к примеру, шланга для подводки воды подобающего диаметра. Однако все-таки желательно приобрести готовый шлангопакет, который будет обладать всеми элементами для подсоединения к плазмотрону и к аппарату.

Кабель массы

Кабель массы, предварительно подсоединенный к изделию, способствует замыканию электродуги на разрезаемой детали, что делает возможным работу плазмореза. Обладает зажимом на конце для присоединения к разделываемому металлу.

Сборка аппарата

Сборка самодельной установки плазменной резки состоит в компоновке всех составляющих шлангами и кабелями:

кабеля для массы, вспомогательной электродуги и электрода подсоединяются к надлежащим клеммам на сварочном инверторе;
воздушный шланг фиксируется к ресиверу для компрессора;
электропроводка, идущая к выключателю с механизмом мгновенного действия на ручке, крепится к схеме управления.

Испытание

Для испытания собранного агрегата требуется выполнить проверочный рез металла:

подать электропитание на инвертор;
спустя 10 минут выключить и проконтролировать на нагрев;
если не греется, еще раз подать электропитание;
запустить компрессор;
после наполнения ресивера открыть воздушный кран и послать воздушный поток сквозь генератор плазмы;
нажатием кнопки выключателя с механизмом мгновенного действия возбудить вспомогательную электродугу;
при ее наличии выполнить тестовый рез металла.

По окончании проверки отключить устройство от электросети и еще раз проверить все компоненты на нагрев.

Советы по эксплуатации

Для эффективной и продолжительной работы самодельного плазменного резака из сварочного инвертора необходимо принять к сведению рекомендации профессионалов, относящиеся к использованию агрегата.

Желательно иметь некоторое количество прокладок, которые используются для подсоединения шлангов. В особенности их наличие следует проверять, когда случается часто транспортировать аппарат. В определенных ситуациях отсутствие требуемой прокладки сделает эксплуатацию агрегата невозможной.

Ввиду того, что сопло плазмотрона подвержено воздействию больших температур, оно с течением времени изнашивается и становится неработоспособным. Следовательно, необходимо заблаговременно позаботиться о покупке резервных насадок.

Выбирая детали для плазмореза, следует принимать во внимание, какой мощности аппарат вы желаете иметь. Прежде всего это имеет отношение к выбору подобающего инвертора.

При выборе электрода для плазмотрона, если вы создаете его своими руками, следует избрать такой материал, как гафний. Данный материал при нагреве не выделяет веществ, оказывающих токсичное воздействие на человека и окружающую среду.

Однако, как бы то ни было, настойчиво рекомендуется приобретать готовые резаки, произведенные на предприятии, в которых выдерживаются все характеристики по завихрению потока воздуха.

Самодельный резак не обеспечивает высококачественной резки и быстро становится неработоспособным.

В процессе работы на агрегате плазменной резки для получения оптимальных результатов необходимо следовать следующим рекомендациям:

постоянно контролировать правильность направления потока газовой плазмы;
контролировать точность подбора аппаратуры соответственно толщине изделия из металла;
отслеживать состояние расходных элементов плазмотрона;
контролировать соблюдение дистанции между плазменной струей и обрабатываемым изделием;
постоянно следить за применяемой скоростью резки, чтобы исключить формирование окалин;
при случае диагностировать состояние системы подачи рабочего газа;
исключить вибрирование электрической плазменной резки;
соблюдать чистоту и порядок на месте работы.

Что касается правил безопасности, то работы необходимо производить в специально предназначенной одежде, оберегающей от брызг расплавленного металла. Кроме того, для предохранения глаз следует надевать сварочные очки-хамелеоны.

Ещё больше информации об устройстве самодельного плазмореза можно узнать в следующем видео.

Как выбрать инверторный плазменный аппарат для сварки и резки металла

В настоящее время альтернативой обычному электросварочному аппарату стал инвертор плазменной сварки и резки.

Ранее это устройство активно использовалось только в промышленности, однако с каждым днем оно все более часто находит свое применение и в бытовой сфере.

Этот факт и обусловил актуальность данной статьи, в которой будут рассмотрены инверторные сварочные аппараты как тип, охарактеризованы их основные виды, а также проанализированы преимущества и недостатки этого многофункционального устройства.

Инверторный плазменный сварочный аппарат – что это такое

Сварочный аппарат плазменного типа – устройство, имеющее сравнительно небольшой размер и потребляющее минимальное количество электроэнергии. При помощи плазменного инвертора осуществляется соединение и резка черных и цветных металлов.

Принцип его работы заключается в том, что при помощи электрических разрядов специальная смесь (аргон, азот, воздух или водород) превращается в плазму, максимальная температура которой колеблется в промежутке от 6 до 7 тысяч градусов (оценки температуры у разных производителей расходятся, да и не особо это важно для конечного потребителя в большинстве случаев).

Это приспособление состоит из плазмотрона (резака) и источника питания (в данном контексте, мы говорим об инверторе). Плазмотрон инвертора, в зависимости от функционального назначения установки, может быть прямого и косвенного действия. Сварочный аппарат с плазмотроном прямого действия используется при необходимости генерации дуги, а механизм косвенного действия активно применяют в случаях, когда требуется генерация струи плазмы.

После окончания работы плазмотрон нуждается в охлаждении, поскольку образуемая им плазма достигает очень высоких температур. В зависимости от способа охлаждения плазмотрона сварочные аппараты подразделяются на охлаждаемые при помощи воздуха и воды. Первый вид наиболее выгоден с финансовой точки зрения, а второй – максимально эффективен, но сложен в использовании.

К сведению! Инвертор плазменной резки можно противопоставить с плазменным выпрямителем, друг от друга эти устройства имеют ряд отличий.

Аппарат для сварки превращает переменный электрический ток в постоянный, а затем снова возвращает его в прежнее состояние, в то время как выпрямитель работает лишь с переменным током

Инвертор плазменной резки: плюсы и минусы

Как и любой другой сварочный аппарат, плазменный инвертор имеет свои достоинства и недостатки, в сравнении с устройствами для газовой, электродуговой, электрошлаковой, лазерной и другими видами сварки.

Имеет высокую эффективность нагрева металла, в отличие от газовой сварки, в процессе которой этого добиться практически невозможно

Может сваривать максимально толстые детали (это свойство, кроме плазменного, обеспечивает только аппарат для электрошлаковой сварки, в то время как все остальные устройства имеют ограничения в объеме деталей, с которыми работают)

Способен работать со всеми видами металлов и даже с неметаллическими веществами, чего не может гарантировать больше ни один сварочный аппарат

Отличается высокой стоимостью, в отличие от устройства для газовой сварки, приобретение которого не ударит по кошельку среднестатистическому пользователю

Характеризуется инфракрасным и ультрафиолетовым излучением, а также насыщением воздуха вредными ионами, в противовес абсолютно безопасной лазерной сварке

Где применяются

Плазменный сварочный аппарат многофункционален, в силу чего нашел свое применение во многих сферах деятельности. Его используют:

В процессе термической обработки стали и других металлов.
При соединении (сварке и пайке) или резке черных и цветных металлов.
В процедуре воронения стали.
Для резки плитки, стекла, бетона и прочих материалов.

Видео — как работает плазменный резак

Вот, к примеру резка керамической плитки Мультиплазом 3500:

Все о плазменных горелках

При плазменном типе сварки специалисты используют специальные аппараты, работа которых может осуществляться только при наличии горелки. Это приспособление имеет некоторые особенности, которые необходимо учитывать при выполнении сварочных работ. А также существует несколько разновидностей горелок. Обладая некоторыми знаниями и навыками, такую горелку можно сделать самостоятельно.

Особенности

Плазменная горелка – это специальное устройство, предназначенное для работы в тандеме с плазменным сварочным аппаратом. Иногда ее называют плазменный резак или плазмотрон. Но принцип работы устройства от названия не меняется. Идентичными остаются и составляющие элементы:

форсунка;
катод или электрод;
сопло;
защитный колпак;
кабель-шланг.

А также к составляющим элементам следует отнести: рукоятку, роликовый упор и головку резака.

Важный момент: габариты сопла в этом устройстве влияют на величину разреза, а также скорость, с которой впоследствии охлаждается обработанный участок.

Обзор видов

Плазменные горелки для резки и пайки можно разделить на несколько категорий. Так, выделяют две основные разновидности устройств.

Пистолет плазменно-водяной сварки. Отличительной характеристикой в этом случае является наличие разрядной камеры и парообразующего устройства, которые соединены друг с другом.
Резак, составляющими частями которого являются: ручка, головка, клапаны и мундштук. Это устройство отличается более вытянутой формой. Примечательно, что в процессе работы вода, водород и другие необходимые смеси подаются именно через клапаны.

В случае ручной плазменной сварки специалисты зачастую используют устройство в виде пистолета. Его удобно держать в руках. От автоматического оно отличается по нескольким параметрам:

способность работать в труднодоступных местах;
изолированность сопла (удобно и безопасно одновременно);
по сравнению с автоматическими устройствами такого же типа ручные являются более объемными.

Автоматические горелки для плазмореза используются реже. В бытовых условиях чаще пользуются ручными. Наиболее популярной моделью у мастеров заслуженно считается плазменная горелка с оригинальным названием «Горыныч». Горелка выполнена в виде пистолета, который соединяется с блоком питания при помощи специального соединительного шнура. Составляющими частями этого устройства традиционно являются: сопло, аккумулятор, ручка. Активация работы осуществляется при помощи имеющейся кнопки «пуск».

В качестве преимущества можно отметить надежный металлический корпус. Аккумулятор также изготовлен из высококачественной нержавеющей стали. Внутри имеются специальные кварцевые дисперсионные волокна, которые предназначены для впитывания влаги и хорошо справляются с поставленной задачей. Само изделие помещено в корпус, выполненный из качественного пластика. А также в качестве преимуществ следует отметить:

материал при обработке не деформируется и не дает существенную усадку (большинство других моделей дают обратный эффект);
при обработке создается шов отличного качества;
на месте работы образуется защитная оксидная пленка.

Приобрести плазморез можно в магазинах, занимающихся реализацией сварочного оборудования и инструментов. Пользователи отмечают долговечность, простоту эксплуатации и качество работы данного устройства.

Можно ли сделать своими руками?

Если по каким-то причинам купить плазменную горелку не получается, можно изготовить ее самостоятельно. Для этого потребуются определенные материалы и навыки. Главная сложность при изготовлении горелки заключается в том, что составляющие части все равно придется покупать у производителей. К таким деталям относятся в первую очередь: проводящие элементы, ручка и сопло.

Важный момент: у плазменных горелок наиболее уязвимой для износа частью является сопло. Поэтому специалисты его не рекомендуют делать самостоятельно.

Далее из готовых деталей нужно собрать плазменную горелку. Если самостоятельно понять принцип сборки устройства сложно, то можно найти подходящие схемы. Уже на их основании можно легко собрать горелку. Если все сделать правильно, то устройство будет работать не хуже заводского. Но у такого варианта есть недостатки.

Детали для сборки не всегда можно найти в обычных магазинах. Придется заказывать через интернет и некоторое время ждать доставку заказа, особенно если регион удаленный.
За детали придется заплатить деньги, поэтому по стоимости устройство может получиться даже более дорогим, чем покупная модель.
На сборку и поиск схем в интернете нужно потратить время.

По затратам самодельное устройство обойдется дороже и в материальном плане, и по временным затратам. Но если хочется, то собрать горелку вполне реально. Независимо от модели, если обращаться с устройством правильно, то оно прослужит без ремонта не один год.

О том, как смастерить плазменную горелку для ЧПУ плазмореза своими руками, смотрите в следующем видео.

Виды сварочных пистолетов

Переносное оконечное устройство, предназначенное для электросварки, называют сварочным пистолетом. С его помощью соединяют различные детали конструкции, сваривают материалы, находящиеся в труднодоступных местах. Материалами могут быть различные пластмассы, черные, цветные металлы и их сплавы.

С одним электродом

Сварочный пистолет для контактной сварки – это устройство, внешне действительно напоминающее огнестрельное оружие. На рукоятке имеется спусковой крючок, роль ствола выполняет несгораемый электрод из меди.

Пистолет соединен с источником питания мощным кабелем. При нажатии на спусковой крючок на электрод поступает короткий импульс напряжения. Если конец электрода прижат к свариваемому листу металла, а к основе подсоединен второй полюс источника питания (масса), то через него проходит ток короткого замыкания.

В точке контакта происходит расплавление и последующее соединение металла.

Сварочные пистолеты односторонней точечной сварки получили широкое распространение в авторемонтных мастерских и небольших производствах имеющих дело с тонкостенными листовыми материалами. Благодаря своей форме, удобству пистолет может производить сварку в труднодоступных местах. При кузовных работах может:

устранять вмятины с помощью метода обратного молотка, удалять ямки;
приваривать заклепки, шпильки, гайки к тонкостенному кузову;
осаживать поверхности с помощью угольного электрода.

Он удобен при приваривании приспособлений для крепления молдингов и резиновых элементов кузова.

Два электрода и шовная сварка

Другой тип сварочных пистолетов представляет устройство с двумя электродами расположенными рядом. В этом случае не требуется к основе подсоединять кабель массы.

Достаточно — плотно прижать свариваемую деталь и нажать на пуск. Цепь замкнется и между электродами через соединяемые листы металла пройдет ток короткого замыкания.

В точках перехода электрод-металл сопротивление будет гораздо больше, чем кабеля и электрода. Поэтому основное тепло выделится в этих точках, что приведет к расплавлению металла в данной области.

Некоторые модели сварочных пистолетов позволяют проводить, помимо точечной, и шовную сварку. Они имеют сменные головки, и по нажатию кнопки пуск производится непрерывная очередь коротких импульсов. Необходимо просто перемещать пистолет вдоль стыка с перекрытием сварных точек для получения сплошного шва.

Большинство современных аппаратов точечной полуавтоматической сварки имеют микропроцессорное управление с регулировкой параметров под различные материалы, могут тестировать сварочные пистолеты.

Для точечной сварки высокого качества достаточно указать толщину и вид свариваемого металла. Остальные параметры выставит процессор, что значительно уменьшает время подготовительных работ.

Все пистолеты имеют воздушное или водяное охлаждение. Это связано с большими токами, проходящими через пистолет и выделением огромного количества тепла в месте контакта электрода с металлом.

Для аргоновой и плазменной сварки

Горелки для полуавтоматической сварки тоже называют зачастую пистолетами из-за наличия кнопки на рукоятке. При включении аппарата происходит подача сварочной проволоки и защитного газа в область сварки.

Для полуавтомата надо выставить правильно параметры сварки. Исполнителю достаточно вести пистолет вдоль стыка и поддерживать нормальную длину дуги, в результате получится качественный шов. При использовании несгораемого вольфрамового электрода в пистолете сварочная проволока подается отдельно.

В плазменной сварке сварочный пистолет называется плазмотроном или резаком. В нем при образовании электрической дуги и подаче газа или воды происходит формирование плазменной струи, которая расплавляет и режет металл. Если нужна сварка, то дополнительно используется сварочная проволока.

Для сварки пластмасс

Сварочный пистолет для соединения пластмассовых изделий представляет собой мощный фен, который имеет нагревательный элемент, нагнетатель горячего воздуха и сопло для подачи его к месту соединения пластмасс.

Мощность ручных термопистолетов лежит в пределах 1600-2000 Вт, что позволяет создать струю воздуха температурой до 700 ⁰С. Этого достаточно для расплавления любой пластмассы.

Термопистолеты часто идут в составе термовоздушной станции наряду с паяльником и большим набором насадок. Это позволяет работать практически со всеми видами пластмасс.

Термопистолеты для пластика имеют плавную или дискретную регулировку температуры от +80 до +600-700 ⁰С. По возможности лучше приобретать аппараты с плавной регулировкой температуры и защитой от перегрева.

Перед соединением пластмассы нужно определить ее вид, чтобы можно было выставить оптимальную температуру сварки, очистить от различных наслоений и жира. Затем область сварки разогревают и плотно соединяют. После остывания получается монолитное изделие.

Термопистолеты используются для сварки листовых материалов. Для пластиковых труб небольшого диаметра используется специальное оборудование, где роль фена выполняет так называемый утюжок, который разогревает трубу изнутри и снаружи.

Главное достоинство сварочных пистолетов, независимо от вида сварочного оборудования, – их эргономичная конструкция, малые габариты и вес, что позволяет производить сварку в труднодоступных местах.

Читайте также: