Плазмовий зварювальний апарат: що це таке? різновиди

Час читання: 6 хвилин

В середині минулого століття інженери вперше знайшли застосування плазмі, сконструювавши плазмотрон промислового типу. Спочатку зварювання за допомогою плазми застосовувалася тільки у вузьких сферах на кшталт космонавтики. Але з часом вона набула поширення і в інших сферах виробництва. З розвитком технічного прогресу плазмова зварювання стала доступна і приватним майстрам. Зараз будь-який бажаючий може придбати плазмовий зварювальний апарат для своїх цілей.

У цій статті ми детально розповімо, що таке апарат плазмового різання, які існують різновиди і яке його пристрій.

Загальна інформація

Плазма – це іонізований газ, за ??сумісництвом четвертий стан речовини. Сучасні зварювальні плазмові апарати здатні виробляти температуру від 5 до 10 тисяч градусів за Цельсієм. Апарат для плазмового 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 «закрутки» формується тонка стабільна дуга, оскільки газ іонізується дуже швидко. В кінцевому підсумку виходить дуже потужна дуга, здатна генерувати енергію в одній точці. Саме в цій точці відбувається плавлення основного металу.

Плазмова дуга здатна нагріти 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 сконструйована таким чином, що вона може подавати захисний газ і плазму одночасно. Так що зварювальний ванна захищається прямо під час проведення робіт. Метал не окислюється і шви виходять дуже якісними.

З чого складається?

Апарат для плазмового зварювання складається з декількох компонентів: джерело живлення, спеціальна зварювальний пальник, катод і кабель-пакети. Давайте розглянемо їх докладніше.

Джерело живлення

Плазмовий зварювальний апарат минулого покоління використовував звичайний трансформатор в якості джерела живлення. Таке джерело сам по собі був немаленьким і важким, тому істотно збільшував кінцеві габарити і вага апарату. В 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 функціональніша в порівнянні зі своїми минулими «побратимами».

Сучасний джерело живлення, що працює на IGBT транзисторах, забезпечує вкрай стабільне горіння дуги і дозволяє точно і швидко регулювати зварювальний струм за допомогою однієї рукоятки. Професійні плазмові апарати забезпечені додатковим функціоналом на кшталт безконтактного запалювання дуги або режим чергової дуги при зварюванні на малому значенні струму.

зварювальний пальник

Зварювальний пальник – обов’язковий компонент при плазмовому зварюванні й різанні. Через неї здійснюється подача захисного газу, через неї утворюється плазмова дуга і в ній же встановлюється катод. Існує безліч типів пальників, всі вони відрізняються своєю конструкцією та можливостями. У більшості випадків пальник підбирають відповідно до потужності зварювального апарату.

Малопотужні й пальники середньої потужності можуть використовувати вручну. А пальника для сільноточних апаратів встановлюються на спеціальній роботизований маніпулятор.

катод

Катод використовується для передачі струму і може бути виготовлений з різних матеріалів. В апаратах, призначених для побутового та напівпрофесійного застосування, використовуються вольфрамові або мідні катоди, леговані гафнію. Вони найбільш безпечні для здоров’я зварювальника. У плазмотронах і плазмореза професійного рівня можуть використовуватися катоди з берилію або торію. Вони можуть бути небезпечні для зварника, оскільки виділяють несприятливі пари. Щоб знизити негативний вплив 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 подачі захисного газу і для подачі робочого газу), двох шлангів подачі води, а також з кабелів подачі струму, для пусковий іскри, і для ланцюга управління. Всі 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 використовувати без страху переламати всі компоненти всередині.

різновиди

Апарат плазмової зварювання може відрізнятися за своїми характеристиками і призначенням. Основна відмінність – струм плазмової дуги. Його значення може істотно відрізнятися від апарату до апарату. Також відмінності криються в пристрої апаратів і зварювальних пальників. Ми виділили три умовних різновиди плазмових апаратів і далі розповімо про них детальніше.

апарат мікроплазмове

Мікроплазменні апарати надзвичайно функціональні, хоч і видають максимальний струм в 25 Ампер. Такі пристрої призначені як для дуже точних і складних ювелірних робіт, так і для зварювання тонкого металу. Крім цього, мікроплазменні апарати можна використовувати для різання деталей, товщиною до 1 см.

Мікроплазмове апарат простий в своїй конструкції і в застосуванні. Він працює на постійному струмі. Діаметр сопла у пальника рідко перевищує 3 мм. Як робочий газ використовують ацетиленові суміші. Катод – мідний, з легованих гафнію.

Апарат середнього струму

Апарат середнього струму за своїми характеристиками схожий на звичайний недорогий інвертор. Він видає від 50 до 150 Ампер. Ось тільки сфера застосування у нього не так широка. Среднеточний апарат часто використовується для різання металів. Як робочий газ часто використовують повітря. Але при бажанні можна використовувати будь-який захисний газ.

Такі апарати складніше в своїй конструкції, пальники теж. Катод – вольфрам. Деякі пальники можуть бути оснащені додатковим водяною системою охолодження для анода.

Читайте також: Як зробити плазморез з зварювального інвертора?

апарат потужнострумовий

Потужнострумовий апарат отримав свою назву завдяки здатні генерувати зварювальний струм великого значення: від 150 Ампер і більш. Такі апарати практично не використовуються домашніми або напівпрофесійними майстрами. Вони застосовуються в промисловості і на великих виробництвах. Для любительської зварювання такі установки дуже потужні і незручні для застосування.

Як ви розумієте, конструкція у сільноточних апаратів істотно складніше, ніж у двох інших типів. Пальники також складні і оснащені просунутою системою охолодження. Катоди використовуються вольфрамові, з легованих берилієм або торієм.

замість висновку

Плазмова зварювання – це дуже цікавий, але нечасто застосовується метод зварювання і різання. Він вимагає особливих навичок від зварника і покупки дорогого устаткування, що не завжди виправдано в умовах домашньої або навіть напівпрофесійної зварювання. Проте, такі апарати добре зарекомендували себе в різних умовах. Але найкраще вони справляються із завданням при їх впровадженні в роботизований апарат на виробництві. Подивіться нижче відео про застосування плазмового апарату. Бажаємо успіху в роботі!

Ссылка на основную публикацию