Плазморез из инвертора своими руками

Что нужно для плазмореза

Проще всего построить машину плазменной резки на базе инверторного сварочного аппарата. Плазморез из инвертора своими руками отличается относительно простой конструкцией, управлением, доступностью основных узлов и деталей. Который не возможно купить, можно сделать самому в мастерской со средним оборудованием.

Самодельный станок плазменной резки не оснащен ЧПУ – в этом его недостаток и преимущество. Недостатком является то, что при ручном управлении трудно изготовить две абсолютно точные детали. Даже небольшая серия предметов будет несколько отличаться.

Преимущество в том, что один из самых дорогих узлов не нужно покупать. Его может изготовить не каждый инженер с высочайшей квалификацией, а собрать его из готовых узлов все равно, что купить новый узел. Мобильный резак не нуждается в ЧПУ, потому что он выполняет другие задачи.

Основными составляющими самодельного плазмореза являются:

• источник постоянного тока;
• плазменная горелка;
• осциллятор
• компрессор или баллон со сжатым газом;
• соединительные шланги;
• силовой кабель.

Как видите, ничего особо сложного в устройство не входит. Но сложности начинаются при более внимательном рассмотрении характеристик конкретного узла.

Источник тока

Характеристики плазменной резки требуют, чтобы сила тока была как минимум на уровне сварочного аппарата средней мощности. Такой ток вырабатывается обычным сварочным трансформатором и инверторным устройством. В первом случае установка получится условно мобильной – большой вес и габариты трансформатора затруднят ее перемещение. В сочетании с баллоном со сжатым газом или компрессором система окажется довольно громоздкой.

Кроме того, трансформаторы отличаются низким КПД, что приведет к повышенному расходу электроэнергии при резке металла. Схема с использованием инвертора несколько проще и удобнее в эксплуатации, а также выгоднее с точки зрения энергозатрат.

Из сварочного инвертора получится достаточно компактный плазморез, который легко справится с резкой металла толщиной до 25-30 мм. Именно для таких толщин и используются промышленные установки. Плазморез на трансформаторе сможет разрезать более толстые заготовки, но это требуется реже. Все преимущества плазменной резки как раз проявляются на тонких и сверхтонких листах. Это:

• точность линии;
• гладкость края;
• отсутствие брызг металла;
• вблизи места взаимодействия дуги с металлом нет перегретых зон.

Самодельный плазморез собирается на базе любого инверторного сварочного аппарата. Количество режимов работы значения не имеет — необходим только постоянный ток более 30А.

Плазмотрон

Второй по важности элемент в плазменном резаке. Кратко рассмотрим принцип работы. Плазменный резак состоит из двух электродов, один из которых, основной, выполнен из тугоплавкого металла, другой — сопло. Обычно изготавливается из меди. Катод – это основной электрод, анод – сопло, а в процессе работы заготовка – токопроводящая часть.

В данном случае рассмотрим плазмотрон прямого действия для резки металлов. Дуга возникает между горелкой и заготовкой. Существуют также плазмотроны непрямого действия, которые режут плазменной струей, но о них речь пойдет ниже. Плазморез от инвертора предназначен для прямого действия.

Помимо электрода и сопла, которые являются расходными материалами и могут заменяться по мере износа, в корпусе плазмотрона имеется изолятор, разделяющий катодный и анодный узлы, и небольшая камера, в которой закручивается подаваемый газ. В коническом или полусферическом сопле делается тонкое отверстие, через которое выходит газ, нагретый до температуры 5000-3000 0С.

Плазматрон прямого действия

Газ в камеру подается из баллона или от компрессора по шлангу, совмещенному с силовыми кабелями, которые образуют шланго-кабельный пакет. Они соединяются в изоляционную втулку, либо соединяются в виде жгута. Газ поступает в камеру по прямой трубе, расположенной вверху или сбоку вихревой камеры, что необходимо для движения рабочего тела только в одном направлении.

Как работает плазмотрон

Газ, попадая под давлением в пространство между соплом (анодом) и электродом (катодом), спокойно проходит в рабочее отверстие и выбрасывается в атмосферу. При включении генератора — устройства, генерирующего пульсирующий ток высокой частоты, между электродами возникает дуга, которая называется предварительной и нагревает газ, находящийся в ограниченном пространстве камеры сгорания. Температура нагрева настолько высока, что превращается в другую форму физического состояния — плазму.

Этот тип материального состояния отличается тем, что почти все атомы ионизированы, то есть электрически заряжены. Кроме того, давление в камере резко возрастает и газ вырывается в виде горячей струи. При поднесении плазмотрона к детали появляется новая дуга, более мощная. Если ток от генератора 30-60 А, рабочая дуга возникает при 180-200 А.

Эта дуга дополнительно нагревает газ, который под действием электрических сил разгоняется до чрезвычайно высокой скорости — до 1500 м/с. Комбинированный эффект высокой температуры плазмы и скорости движения разрезает металл очень тонкой линией. Толщина реза зависит от свойств сопла.

Плазменный резак непрямого действия работает иначе; в нем сопло выступает в роли основного анода. Из резака выходит не дуга, а поток плазмы — струя, разрезающая непроводящие вещества. Самодельное оборудование с такими плазмотронами работает очень редко.

Из-за сложности плазменной горелки и тончайших настроек сделать ее самостоятельно практически невозможно, несмотря на простые чертежи, которые есть в интернете. Он работает при высоких давлениях и температурах и становится совершенно опасным, если что-то сделать неправильно.

Плазморез своими руками по чертежам можно собрать из готовых деталей, продающихся в магазинах сварочного оборудования. Но, как и у большинства машин и механизмов, сборка из комплектующих обходится дороже, чем готовая резцовая сборка.

Осциллятор

Это своего рода стартер, служащий для запуска предварительной дуги. Для тех, кто знаком с электроникой, схема проста. Схема функций выглядит так:
Функциональная схема генератора

А электрическая примерно такая (один из вариантов):

Электрическая схема генератора

Посмотреть, как выглядит и работает самодельный осциллятор, можно на видео. Если нет времени на сборку электрических схем и поиск деталей, используйте автогенераторы заводского изготовления, например, ВСД-02. Его характеристики лучше всего подходят для инверторной работы. Генератор подключается к цепи плазмотрона параллельно или последовательно, в зависимости от требований инструкции к конкретному устройству.

Источник тока

 

 

 

 

Если вопрос выбора типа блока питания не является принципиальным, следует отдать предпочтение преобразователю. Легкий, небольшой прибор работает от бытовой электросети 220В. Он легко регулируется и потребляет мало электроэнергии. Большинство бытовых сварочных инверторов имеют рабочий цикл 50% и более. У них есть система охлаждения. Пластины немного нагреваются по сравнению с устройством другого оборудования.

В качестве источника питания используется трансформатор, который преобразует электрический переменный ток в сварочный ток. Он более мощный, позволяет резать металл до 100 мм. Преобразовать трансформатор проще, чем другие выпрямители. Имеет ряд недостатков для использования в бытовых условиях:

• тяжелый;
• в общем;
• работает от трехфазного тока 380В;
• потребляет много энергии;
• низкая эффективность.

Для массового производства партий однотипных деталей в мастерских и цехах изготавливают плазморезы из сварочного аппарата своими руками.

Сборка аппарата

После того, как все необходимые элементы подготовлены, можно приступать к сборке плазмореза:

• подсоедините к нейтрализатору шланг, по которому будет подаваться воздух от компрессора;
• подсоедините шланговый пакет и кабель заземления к передней части инвертора;
• подсоедините горелку (плазменную горелку) к шланговому пакету).

После сборки всех элементов можно приступать к тестированию оборудования. Для этого подсоедините заземляющий кабель к заготовке или металлическому столу, на котором он размещен. Включите компрессор и подождите, пока он накачает в ресивер необходимое количество воздуха. После автоматического выключения компрессора включите инвертор. Поднесите горелку к металлу и нажмите кнопку запуска, чтобы создать электрическую дугу между электродом горелки и заготовкой. Под действием кислорода возникнет поток плазмы, и начнется резка металла.

Принцип работы плазмореза

Самостоятельно сделать плазморез практически невозможно, не разобравшись в принципе работы этого устройства.

Процесс плазмообразования происходит в результате:

1. Электропитание горелки.
2. Между электродами (катодом и анодом) горелки возникает электрическая дуга.
3. На горелку подается сжатый воздух, который «выдувает» дугу, при этом значительно повышая температуру.
4. К разрезаемому металлу подключается «массовый» трос, так что ионизированное пламя как бы замыкается на поверхности материала.

В результате получается высокоэффективное устройство для резки различных металлов. В том числе с повышенной теплопроводностью.

Посмотрите видео, где в доступной форме показано, что такое плазменная резка и как она работает:

Детали для самодельного устройства

Плазморез своими руками из сварочного инвертора изготавливается из следующих деталей.

1. Плазмотрон. Эта деталь в конструкции плазменного резака является самой важной.

Даже при необходимом электрическом токе и давлении газа дуга не может быть получена, если внутренние электроды расположены неправильно. И отверстие для подачи воздуха будет иметь неправильный диаметр.

Стоит такая деталь достаточно дорого, поэтому домашние умельцы предпочитают изготавливать горелки самостоятельно из подручных деталей.

2. Текущий источник. В самодельном плазменном резаке источником тока будет сварочный инвертор.

3. Компрессор. Для обеспечения длительной подачи сжатого воздуха к плазмотрону необходимо приобрести компрессор средней мощности.

Узнайте из этого видео, как выбрать компрессор для плазменной резки:

Также потребуется приобрести достаточное количество медных проводов большого диаметра для самодельного плазмореза. Подключить «массу» к разрезаемой детали и подать на плазмотрон необходимое количество электроэнергии.

Самостоятельное изготовление плазмотрона

Фонарик или плазмотрон можно сделать из подручных материалов. Для сборки этого предмета в самодельный плазморез вам потребуются:

• ручка;
• кнопка Пуск;
• специальный электрод;
• сопло;
• изоляция.

Для изготовления самодельного плазмотрона идеально подойдет ручка от мощного паяльника. Как правило, такая деталь имеет центральное отверстие, через которое будет подаваться электрический ток и сжатый воздух.

Кнопку лучше использовать достаточно большую, чтобы пользоваться устройством во время работы было максимально комфортно.

Электроды необходимо приобретать в магазине. Для самостоятельного изготовления плазмотрона лучше выбирать изделия из гафния.

Для работы с металлами разной толщины также потребуется приобрести набор насадок.

Плазмотрон изготавливается в следующем порядке:

1. Сразу за рукоятью находится металлическая трубка, покрытая изнутри фторопластом.
2. Внутри трубки размещен электрод, который почти по всей длине закрыт высокотемпературной изоляцией.
3. За электродом посредством резьбового соединения устанавливается насадка подходящего диаметра.

Плазменный резак готов к работе. Для работы агрегата необходимо подключить шланг от компрессора и электрический провод от инвертора к подающему воздуху.

Посмотрите видео, где мужчина рассказывает, как он пытался сделать плазмотрон:

Источник тока

В качестве источника питания можно использовать сварочный инвертор со следующими показателями:

• напряжение питания — 220 В;
• мощность — от 4 кВт;
• возможность регулировки силы тока от 20 — 40 А.

Сборка плазмореза

Когда отдельные детали плазмореза готовы, можно приступать к сборке. Чтобы работать с самодельным устройством максимально комфортно, необходимо минимизировать количество проводов и шлангов, которые следуют за ручкой.

Для более компактного размещения рабочего провода его помещают внутрь шланга, по которому подается сжатый воздух. Провод надежно соединяется с электродом, при этом шланг также должен быть подсоединен к горелке без отверстий.

Другой контакт от преобразователя будет подключен к той части, которая отрезана под землю, поэтому он должен быть оснащен клеммой типа «крокодил».

Из этого видео вы узнаете, как сделать шланг-пакет, кабель для плазмореза своими руками:

Процесс резки металла плазменным резаком очень прост. После подачи электричества образуется электрическая дуга. Момент образования взрывателя регулируется кнопкой, которая предварительно устанавливается на рукоятке плазмотрона. Воздух подается от компрессора по шлангу и надувает дугу, тем самым повышая температуру, которая может достигать 8000ºС.

Чтобы погасить дугу, просто отпустите кнопку на ручке. Таким образом, горелка будет работать только тогда, когда необходимо разрезать металл, что сведет к минимуму эффект перегрева, к которому очень чувствительны самоделки.

Интересное видео про плазморез своими руками и из чего он состоит:

Советы и рекомендации

Важно не только знать, как преобразовать преобразователь в плазморез, но и как сделать работу такого устройства максимально эффективной и безопасной.

Ниже приведены некоторые рекомендации. Соблюдая его, вы сможете избежать самых распространенных ошибок при изготовлении и использовании самодельного устройства:

1. Прежде чем приступить к изготовлению приспособления для резки металлов из сварочного инвертора, следует наметить на бумаге основные элементы такой системы. Самодельные чертежи и схемы позволят избежать досадных ошибок в процессе работы, причиной которых чаще всего является обычная невнимательность.
2. Несмотря на то, что плазморез имеет очень узкое пламя, которое не нагревает даже металлы с высокой теплопроводностью, в качестве распыляющего газа при работе с алюминиевыми изделиями рекомендуется использовать неон или аргон, что не позволит поверхности подвергаться воздействию высоких температур для окисления.
3. Чтобы минимизировать время изготовления плазмореза, рекомендуется купить готовую горелку для бензорезака. Такое изделие позволит работать с металлом максимально эффективно и безопасно.
4. При использовании самодельного плазмореза необходимо соблюдать элементарные правила безопасности. В первую очередь необходимо обеспечить защиту от воздействия электричества и брызг расплавленного металла. Для этого используется специальная обувь, перчатки и фартук. Вы также должны носить защитные очки, чтобы защитить глаза от ультрафиолетовых лучей. В процессе резки металла выделяется большое количество вредных веществ, поэтому органы дыхания рекомендуется защищать респиратором.

Принципиальная схема устройства

Сборка такого электроинструмента осуществляется по схемам, имеющимся в свободном доступе. Особое внимание следует обратить на совместимость элементов самодельного устройства.

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

Важно не забыть систему управления. Плазменные резаки своими руками требуют надежного контроля параметров воздуха и электрического тока. Кнопки и другие элементы управления будут расположены на блоке управления и фонаре.

Важно помнить, что сборку и запуск плазмотрона желательно проводить опытному сварщику.

Испытание

Для проверки собранного узла необходимо выполнить пробный распил металла:

• подать питание на инвертор;
• через 10 минут выключите и проверьте нагрев;
• если он не нагревается, снова включите блок питания;
• запустить компрессор;
• после заполнения ресивера открыть воздушный клапан и направить поток воздуха через генератор плазмы;
• нажатием кнопки на выключателе с механизмом мгновенного действия возбудить дополнительную электрическую дугу;
• при наличии выполните пробный рез металла.

По окончании теста отключите прибор от сети и еще раз проверьте все компоненты на нагрев.

Правила техники безопасности при работе плазморезом

Процесс плазменной резки при несоблюдении правил работы опасен для здоровья и жизни человека. Основными вредными факторами являются:

• Брызги расплавленного металла. Во время резки поток плазмы расплавляет металл и выдувает его из разрезаемой детали. Попадание капель расплава на легковоспламеняющиеся вещества приводит к воспламенению, а попадание на кожу вызывает сильные ожоги, вплоть до IV степени (обугливание). Для защиты необходимо направлять поток плазмы в сторону от людей и горючих материалов.
• Вредные газы и пыль. Во время резки металл не только плавится, но и горит. Образовавшийся дым вреден для здоровья. Кроме того, грязь пригорает на поверхности деталей. Поэтому рабочее место должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией и работать в респираторе.
• Яркий свет. При работе электросварки и резки плазмой, образуемой электрической дугой, кроме видимого света появляется ультрафиолет. Этот тип излучения вызывает ожоги сетчатки. Для защиты рабочее место ограждается переносными щитами, а закройщик должен пользоваться защитным щитом.
• Температура. После завершения работы края детали некоторое время остаются нагретыми до высокой температуры, и прикосновение к ним может вызвать ожоги. Во избежание таких повреждений прикасаться к разрезанным частям можно только в защитных перчатках или через некоторое время, достаточное для остывания краев.

Рабочий газ

Перед созданием плазмореза следует наметить предварительную сферу его использования. Если работать только с черными металлами, то обойтись можно только компрессором. Медь, титан и латунь требуют азота, а алюминий режется в смеси азота и водорода. Высоколегированная сталь режется в атмосфере аргона. В этом случае также рассчитывается аппарат на сжатом газе.

Читайте также: Самодельная пилорама: простые схемы и отзывы, как сделать своими руками

Конструкция плазменного резака и рекомендации по его изготовлению

Первое, что необходимо сделать перед изготовлением плазмотрона, это правильно подобрать электрод для него. Наиболее распространенными электродными материалами для плазменной резки являются бериллий, торий, цирконий и гафний. На поверхности этих материалов при нагреве образуются тугоплавкие оксидные пленки, препятствующие активному разрушению электродов.

Сменные насадки для плазмотрона

Некоторые из вышеперечисленных материалов при нагревании могут выделять опасные для здоровья человека соединения, что необходимо учитывать при выборе типа электрода. Так, при использовании бериллия образуются радиоактивные оксиды, а пары тория в соединении с кислородом образуют опасные отравляющие вещества. Гафний — совершенно безопасный материал, из которого изготавливают электроды для плазмотрона.

Сопло отвечает за формирование плазменной струи, за счет которой и производится резка. Серьезное внимание следует уделить производству, так как от характеристик этого элемента зависит качество рабочего процесса.

Конструкция сопла плазмотрона

Наиболее оптимальной является насадка, диаметр которой составляет 30 мм. От длины этого элемента зависит точность и качество реза. Однако слишком длинной насадку тоже делать не следует, так как это способствует слишком быстрому ее разрушению.

Как было сказано выше, конструкция плазмореза обязательно содержит компрессор, создающий и подающий поток воздуха к соплу. Последнее необходимо не только для формирования струи высокотемпературной плазмы, но и для охлаждения элементов аппарата. Использование сжатого воздуха в качестве рабочей и охлаждающей среды, а также инвертора, вырабатывающего рабочий ток 200 А, позволяет эффективно резать металлические детали, толщина которых не превышает 50 мм.

Выбор газа для плазменной резки металла

Для подготовки станка плазменной резки к работе необходимо подключить плазмотрон с инвертором и воздушным компрессором. Для решения этой проблемы используется кабель-шланг-пакет, который используется следующим образом.

• Кабель, по которому будет подаваться электрический ток, соединяет инвертор и электрод плазмореза.
• Шланг сжатого воздуха соединяет выходное отверстие компрессора и плазмотрон, где из набегающего потока воздуха формируется плазменная струя.

Делаем плазменный резак своими руками

Плазменную резку своими руками можно сделать в домашних условиях. Запредельная стоимость профессионального оборудования и ограниченное количество моделей на рынке вынуждают мастеров собирать плазморез из сварочного конвертера своими руками.

Самодельный плазморез можно изготовить при наличии всех необходимых комплектующих.

Перед тем, как сделать плазморез, нужно подготовить следующие комплектующие:

1. Компрессор.
   Деталь необходима для подачи потока воздуха под давлением.
2. Плазматрон.
   Изделие используется для прямой резки металла.
3. Электроды.
   Они используются для зажигания дуги и создания плазмы.
4. Изоляция.
   Защищает электроды от перегрева при плазменной резке металла.
5. Сопло.
   Деталь, размер которой определяет характеристики всего плазменного резака, собранного вручную из инвертора.
6. Сварочный преобразователь.
   Источник питания постоянного тока для установки. Может быть заменен сварочным трансформатором.

Источником питания для устройства может быть как трансформатор, так и инвертор.

Схема плазменной резки.

Трансформаторные источники постоянного тока характеризуются следующими недостатками:

• большой расход электроэнергии;
• большие габариты;
• недоступность.

К преимуществам такого блока питания относятся:

• низкая чувствительность к перепадам напряжения;
• большая сила;
• высокая надежность.

Инверторы можно использовать в качестве источника питания для плазменных резаков при необходимости:

• построить небольшой аппарат;
• собрать высококачественный плазменный резак с высокой эффективностью и стабильной дугой.

Благодаря доступности и простоте инверторного питания плазморезы на его основе можно сконструировать в домашних условиях. К недостаткам нейтрализатора можно отнести лишь сравнительно небольшую мощность струи. Из-за этого толщина металлической заготовки, разрезаемой инверторным плазменным резаком, сильно ограничена.

Одной из важнейших частей плазменного резака является ручной резак.

Сборка этого элемента металлорежущего оборудования осуществляется из следующих комплектующих:

• ручка с вырезом для укладки проводов;
• кнопка запуска горелки на основе газовой плазмы;
• электроды;
• вихревая система потока;
• наконечник, защищающий оператора от брызг расплавленного металла;
• пружина для обеспечения необходимого расстояния между соплом и металлом;
• насадки для удаления отложений и нагара.

Резка металла разной толщины осуществляется сменой насадок в плазмотроне. В большинстве конструкций плазмотрона сопла фиксируются специальной гайкой, диаметр которой позволяет перепрыгнуть конический наконечник и сжать широкую часть элемента.

После сопла идут электроды и изоляция. Для достижения возможности усиления дуги при необходимости в конструкцию плазмотрона включен завихритель воздушного потока.

Плазморезы своими руками на основе инверторного источника питания достаточно мобильны. Благодаря небольшим габаритам такое оборудование можно использовать даже в самых труднодоступных местах.

Чертежи

В глобальном интернете много разных чертежей плазмореза. Самый простой способ сделать плазменный резак в домашних условиях — использовать инверторный источник постоянного тока.

Электрическая схема плазмореза.

Наиболее часто используемый технический чертеж плазменной дуговой горелки включает следующие компоненты:

1. Электрод.
   Этот элемент питается от источника тока для ионизации окружающего газа. Как правило, в качестве электрода используют тугоплавкие металлы, образующие прочный оксид. В большинстве случаев конструкторы-сварщики используют гафний, цирконий или титан. Лучшим материалом электрода для домашнего использования является гафний.
2. Сопло.
   Компонент автоматической плазменной сварки формирует струю ионизированного газа и пропускает воздух для охлаждения электрода.
3. Кулер.
   Элемент используется для отвода тепла от сопла, так как температура плазмы при работе может достигать 30 000 градусов Цельсия.

Большинство схем станка плазменной резки предполагают такой алгоритм работы резака на основе пучка ионизированного газа:

1. Первое нажатие кнопки запуска включает реле, подающее питание на блок управления агрегатом.
2. Второе реле подает питание на инвертор и подключается к промывочному клапану электрической горелки.
3. Мощный поток воздуха поступает в камеру горелки и очищает ее.
4. Через определенный промежуток времени, заданный резисторами, срабатывает третье реле и подает питание на электроды установки.
5. Запускается генератор, благодаря которому происходит ионизация рабочего газа между катодом и анодом. На этом этапе возникает дуга дежурства.
6. При подведении дуги к металлической детали зажигается дуга между плазмотроном и поверхностью, которая называется рабочей.
7. Отключите питание зажигания дуги с помощью специального геркона.
8. Выполнение работ по резке или сварке. При пропадании дуги герконовое реле снова включает питание и зажигает резервную плазменную струю.
9. При завершении работы после гашения дуги четвертое реле запускает компрессор, воздух которого охлаждает сопло и удаляет остатки сгоревшего металла.

Наиболее удачными являются схемы плазмореза модели АПР-91.

Что нам понадобится?

Чертеж плазменной резки.

Для изготовления плазменного сварочного аппарата необходимо приобрести:

• источник постоянного тока;
• плазменная горелка.

К последним относятся:

• сопло;
• электроды;
• изоляция;
• компрессор мощностью 2-2,5 атмосферы.

Большинство современных мастеров делают плазменную сварку, подключенную к инверторному блоку питания. Плазменный резак с этими компонентами для ручной воздушной резки работает следующим образом: при нажатии на кнопку управления зажигается электрическая дуга между соплом и электродом.

После завершения работы, после нажатия на кнопку отключения, компрессор подает поток воздуха и сбивает остатки металла с электродов.

Сборка инвертора

Если заводского преобразователя нет в наличии, можно собрать самодельный.

Инверторы для резаков на основе газовой плазмы обычно имеют в своем составе следующие узлы:

• блок питания;
• драйверы силовых ключей;
• силовой блок.

Поперечный разрез плазменной горелки. Установка инвертора для плазмореза или сварочного оборудования не может обойтись без необходимых инструментов в виде:

• набор отверток;
• паяльник;
• нож
• ножовка по металлу;
• крепеж резьбового типа;
• медные провода;
• текстолит;
• блеск.

Блок питания самодельного преобразователя для плазменной резки собран на основе ферритового сердечника и должен иметь четыре обмотки:

• первичка, состоящая из 100 витков провода толщиной 0,3 мм;
• первая вторичка из 15 витков кабеля толщиной 1 миллиметр;
• вторая вторичка из 15 витков провода 0,2мм;
• третья вторичка из 20 витков провода 0,3 мм.

Примечание! Чтобы свести к минимуму негативные последствия колебаний напряжения в электрической сети, обмотку следует проводить по всей ширине деревянного основания.

Блок питания самодельного преобразователя должен состоять из специального трансформатора. Для изготовления этого элемента следует взять две жилы и намотать на них медную проволоку толщиной 0,25 мм.

Отдельного упоминания заслуживает система охлаждения, без которой инверторный источник питания плазмотрона может быстро выйти из строя.

2 Основные типы оборудования и виды аппаратов для ручной резки

Все оборудование делится на устройства непрямого действия, предназначенные для бесконтактной резки, и прямого действия – для контактного. Первый тип в основном используется для обработки различных нерудных материалов (как на видео). В них дежурная дуга образуется между соплом и электродом плазмотрона.

Оборудование прямого действия используется для резки различных металлов и их сплавов. Во время работы вырезаемая заготовка подключается к положительному выводу плазменной установки, становясь частью ее электрической цепи. Все приспособления для ручной резки металлов относятся к приспособлениям второго типа — прямого действия. Обычно они используют воздух, подаваемый из баллона или компрессора, для создания плазмы, охлаждения сопла и обдува поверхности реза. Блоки инверторные и трансформаторные.

Первый по сравнению со вторым компактен, эстетичен, потребляет меньше энергии и мало весит, что немаловажно при работе в дороге. Они также имеют на 30% более высокую эффективность и более стабильную дугу

Однако инверторы менее мощные и достаточно чувствительны к колебаниям напряжения в сети

Трансформаторы более надежны и долговечны, не боятся ударов током и могут использоваться для резки более толстых металлов

Однако инверторы менее мощные и достаточно чувствительны к колебаниям напряжения в сети. Трансформаторы более надежны и долговечны, не боятся ударов током и могут использоваться для резки более толстых металлов.

Подбор конструктивных элементов для оборудования

Чтобы сделать плазморез из конвертера своими руками, необходимо правильно подобрать элементы конструкции:

• компрессор;
• плазменная горелка;
• электроды;
• сопло;
• плазменный резак.

В первую очередь необходимо обеспечить наличие инверторного сварочного аппарата, который будет источником питания. Благодаря ему должна быть обеспечена подача к устройству электрического напряжения, в заданном диапазоне значений. Если инвертора нет, вместо него можно использовать обычный трансформатор.

К выбору плазмотрона следует подходить с особой тщательностью, так как это важнейший конструктивный элемент. Воздушный компрессор должен быть достаточно мощным, чтобы резать толстые заготовки.

Также необходимо предусмотреть хорошую длину шлангов, так как это позволит работать на любом удобном расстоянии. Кроме того, для плазмотрона следует подобрать подходящие электроды, изготовленные из подходящих материалов. К таким надежным компонентам относятся электроды из тория, бериллия, гафния и циркония. Они обладают положительными свойствами за счет того, что при нагревании на поверхности образуется тугоплавкая оксидная пленка. Это обеспечивает высокую степень защиты и предотвращает поломку инструмента.

Насадка и ее технические характеристики влияют на достижение общего результата и качество рабочего процесса. Оптимальный вариант – диаметр сопла 30 мм. Длина насадки влияет на то, насколько качественно и точно будет сделан срез. Чем длиннее, тем лучше, но чрезмерная длина может привести к быстрому износу и преждевременной замене.

Работу плазмореза обеспечивает компрессор, нагнетающий струю воздуха под давлением. При этом через него не только подается поток воздуха, но и обеспечивается дополнительная система охлаждения.

Резак на основе трансформатора

Как и другие компоненты системы, блок питания собирается или модифицируется вручную. Подробная инструкция поможет вам легко справиться с этой задачей.

Схема устройства

Электрическая схема устройства включает в себя следующие узлы:

• сварочный трансформатор с выпрямителем;
• пусковое реле;
• осциллятор;
• сопротивление, снижающее напряжение вспомогательной дуги;
• кнопка Пуск;
• контактор, отключающий исходную дугу;
• компрессор с управлением.

Пример грамотного чертежа

На правильно составленной схеме должны быть показаны все элементы, независимо от их расположения.

Основная цель разработки чертежа – установить связи между элементами оборудования, ознакомить пользователя с принципами работы будущего плазмореза.

Какие детали будут необходимы

Помимо сварочного преобразователя, для изготовления устройства потребуются:

1. Держатель со сменным стержнем. При силе тока до 100 А и толщине заготовки до 5 см элемент изготавливается из меди. Держатель более мощного устройства оснащен каналами для жидкостного охлаждения. Для зажигания дуги оставьте расстояние 2 мм между соплом и электродом. Основной стержень выполнен подвижным.
2. Фторопластовый изолятор. Из-за быстрого износа деталь заменяема.
3. Корпус с мундштуком.
4. Кабели: силовые и для зажигания рабочей дуги.
5. Змеи. В машинах с жидкостным охлаждением оголенный провод находится в трубе, подающей воду к горелке. Вам также понадобится отдельный шланг для подачи газа к мундштуку.

Рекомендуем прочитать Как сделать индукционный нагреватель своими руками из сварочного инвертора

Сборка плазменного резака

Работа начинается с замены сварочного трансформатора. Количество витков обмотки выбирают с учетом будущих характеристик оборудования и разрезаемых деталей.

При толщине листа до 1,2 см, силе тока 50 А и напряжении холостого хода 20 В устанавливаются следующие значения:

• сечение жилы — 107 мм²;
• число витков первичной обмотки — 225, вторичной — 205.

После смены трансформатора остальные элементы подключаются к:

1. Компрессор производительностью 140-190 литров в минуту. Давление, создаваемое устройством, должно быть более 4,5 бар.
2. Кабели и шланги для соединения компонентов. Сечение питающей линии зависит от мощности плазмореза. При токе 50 А это 6 мм². Сечение провода для вспомогательной дуги составляет 1,5 мм². Рекомендуемый диаметр воздушного шланга 1 см.
3. Осциллятор. При изготовлении плазмореза из трансформатора в качестве этого блока можно использовать автомобильную электронную систему зажигания.

На завершающем этапе сборки кабели массы, сварочного прутка и начальной дуги подключаются к клеммам источника питания.

Воздушный шланг подключается к выходу компрессора. Провод ключа стартера подключен к блоку управления.

Особенности использования

При работе резаком из трансформатора от сварочного полуавтомата строго соблюдаются правила техники безопасности, что объясняется влиянием следующих вредных факторов:

1. Всплеск расплава. Под воздействием плазмы металл нагревается до экстремальных температур. Поток воздуха выдувает его из линии реза. Брызги на некоторые материалы могут привести к их воспламенению. Попадание расплава на кожу человека приводит к глубоким ожогам. Поэтому плазменный пучок направлен в противоположную сторону от сварщика и горючих материалов.
2. Пыль и загрязнение воздуха вредными газами. При плазменной резке металл начинает гореть. Дым опасен для органов дыхания человека. Поэтому над письменным столом устанавливается вытяжка. Мастер надевает респиратор.
3. Яркий свет. Плазмотрон — мощный генератор ультрафиолетового излучения, вызывающего ожоги сетчатки глаза. Поэтому закройщик надевает защитную маску, оборудует рабочую зону подвижным щитком.
4. Температура. Края полученных заготовок долго сохраняют тепло. Прикасаться к ним можно только в перчатках после того, как детали остынут.