Надёжный плазморез своими руками. инструкция

Плазморезы с ЧПУ

Среди оборудования для реза плазмой автоматизированные станки, работающие на программном обеспечении – востребованная технология во многих промышленных сферах. С их помощью изготавливаются элементы металлоконструкций для строительства, узлы и механизмы для машиностроения, комплектующие для сельскохозяйственной техники, дверные группы, стеллажи.

Как работает плазморез на программном обеспечении?

Модельный ряд плазменных ЧПУ-станков может отличаться типом, схемой, подачей, обрабатываемого материала. Но все они имеют общие элементы.

• Система, подающая газ в плазмотрон;
• Раскроечный стол укомплектован поворачиваемой поверхностью.
• Система креплений на магнитах и устройство, передвигающее режущий инструмент.
• Контролирующий датчик высоты горелки над заготовкой.
• Рельса из профиля с зубчатыми рейками.
• Система числового программного управления.

Принцип функционирования оборудования прост, состоит в следующем алгоритме:

Воздушный поток поступает на резак с давлением. Он соприкасается с электродом получает температуру до 3000. Ионизированный воздух становится электропроводным. Металлопрокат плавится от контакта, а отрезанный под давлением кусок отбрасывается.

Для работы станка составляется программа, вводятся параметры. Станок без оператора или с его минимальным участием выполняет необходимые действия.

Рез плазмой на чпу-станках имеет ряд эксплуатационных преимуществ:

• все операции по резу металлических листов при условии сложности конфигурации проводятся точно по заданным параметрам и имеют абсолютную точность;
• низкое потребление электричества;
• работа станка не требует производственных издержек, что позволяет повысить рентабельность производства;
• высокая производительность;
• ЧПУ-станки могут выполнять работы по раскрою листов разного металлопроката, сталей низколегированных и углеродистых, чугуна 0,5 – 150 мм делая срез качественным и чистым при отсутствии дополнительных операций по зачистке торцов;
• безопасность работы станка – отсутствие выхода газа, огня;
• опция по определению толщины обрабатываемого металлического листа;
• простота в эксплуатации и обслуживании.

Минусов у плазмозеров с ЧПУ нет. Единственный недостаток – не возможность проводить раскрой высоколегированных металлических листов, толщина которых больше 100 мм и титана.

Особенности резки плазмой на станках с ЧПУ

Применяя станки-чпу, необходимо учитывать технические характеристики оборудования, химический состав смесей, размеры изделий, нюансы обработки.

При маленькой толщине металлопроката (до 10мм) хватит температуры, которую имеет маломощная дуга плазмы. При большей толщине заготовки, производят раскрой, дополнительно выполнив стабилизацию дуги. Если толщина материала превышает 10 сантиметров нужно оборудование, которое будет формировать дугу с высоким воздействием.

Также имеет значение вид источника. Тонколистовая сталь (6мм) обрабатывается малым током. При обработке листов, толщина которых более 1,2 см, применяются источники с высоким током. При слабом же источнике, срез будет зашлакованным.

Не менее важен выбор химсостава для обработки заготовок. Это смеси, в которых есть аргон, водород и азот. Так для медных сплавов чаще используется водород, для латуни и алюминия применяют азот с водородом.

Также нужно учитывать, что для получения качественного реза необходимо применять кислород.

Стол станка должен быть оборудован системой дымоудаления и металлических отходов.

Рез контролирует ЧПУ-блок, а программное обеспечение следит за укладываемыми металлическими листами на рабочий стол, выдавая оптимальный режим. Также программное обеспечение делает расчет времени, количества элементов, выполняет отчет.

Востребованы следующие типы плазморезов:

• со стационарным размещением. Это аппараты консольного, шарнирного, портального типа, режущие металл плазмой;
• переносные (мобильные) модели, выполняющие такую же функцию – рез металла плазмой, которые оснащены системой числового программного управления.

Самостоятельное изготовление насадок

К сменным насадкам относятся сопло и электрод.

При их изготовлении учитывают следующие моменты:

1. Для плазменной сварки и резки подойдут электроды из тугоплавких металлов. При нагревании на их поверхностях образуются жаропрочные оксидные пленки. Однако при выборе металла учитывают, что некоторые вещества выделяют токсичные пары или образуют радиоактивные соединения. Гафний – оптимальный вариант для изготовления электрода к самодельному резаку.
2. От параметров сопла зависят качество среза и скорость работы. Делать деталь слишком длинной нельзя: она быстро износится. Рекомендованный диаметр сопла – 3 мм.

Процесс фигурной резки металла при помощи станка плазменной резки MAXILITE 3000

Давайте рассмотрим установку плазменной резки MAXILITE 3000 в базовой комплектации. MAXILITE 3000 это станок который применяется для резки металла толщиной от 0,3 до 20 мм с хорошей скоростью и высоким качеством. Толщина металла которую может раскроить наш станок зависит от мощности источник плазмы. Станок имеет модульную конструкцию, поэтому перевезти его в необходимое место не составит труда. Итак, перечислим основные отличительные особенности станка:

• разборная рама имеющая малый вес
• портал из профиля прямоугольного сечения, так же имеющий малый вес
• стойка управления ЧПУ имеющая очень «взрослый» вид
• интегрированный рабочий стол
• для стабильной работы с тонколистовым металлом имеется механический контроль высоты горелки
• оптимальная стоимость при достойных характеристиках 

Мы можем подобрать вам аппарат и плазматрон под ваши задачи, например, можно уменьшить размер рабочего стола, при необходимости и, соответственно, это отразится на стоимости в меньшую сторону.

Имейте ввиду, что для работы станка отдельно вам потрбуется следующее оборудование:

• вытяжной вентилятор с рабочим колесом не менее 200мм;
• воздушный компрессор производительностью не менее 400 л/мин;
• рефрижераторный осушитель сжатого воздуха;
• магистральный фильтр для очистки воздуха по 1 классу от твердых примесей, масла и воды.

Для того, чтобы начать работу, станок необходимо правильно установить, подключить к питанию и обязательно грамотно организовать вытяжку для отвода дыма с частичками горящего металла

Это важно, потому, что дыма при работе образуется очень много, и дышать этими испарениями не очень полезно для здоровья. Программное обеспечение при помощи которого управляется станок в базовой версии имеется, это Pure Motion российской компании Purelogic. В следующих статьях мы постараемся подробно разобрать это программное обеспечение, поскольку оно, всё таки, не такое простое, как хотелось бы

В следующих статьях мы постараемся подробно разобрать это программное обеспечение, поскольку оно, всё таки, не такое простое, как хотелось бы.

Итак, что бы вырезать хоть какую-то деталь, вам потребуется сначала её нарисовать. Вы можете использовать любое программное обеспечение, которое позволяет экспортировать или сохранять любой чертеж в формате DXF. Это могут быть такие программы как  AutoCAD, Компас, Corel Draw и т. п. Они, разумеется, в комплекте не идут.

Так же вам устанавливается программа SheetCAM, при помощи которой будет генерироваться специальный G-код, который необходимо будет передать в программу Pure Motion.

Получается, что порядок действий таков, что сначала в сторонней программе вы рисуете необходимый художественный элемент, сохраняете его в формате .dxf, импортируете его в SheetCAM, сохраняете сгенерированный G-код, а затем импортируете его в программу Pure Motion и уже она передаёт непосредственно на стол раскроя все необходимые действия и координаты.

Ещё вам нужно будет правильно настроить программу Pure Moiton поскольку при работе с разными толщинами и металлами, настройки скорости, высоты врезания и рабочей высоты горелки, тоже будут разными. В одной из следующих статей мы так же подробно рассмотрим данные настройки.

Художественная резка металла плазмой выполняется плазменной струей, которая используется как режущий инструмент. После того, как вы нажали кнопку запуска процесса резки изделия, образуется электрическая дуга (между металлом и электродом), зажигание которой происходит за счет импульса или короткого замыкания; из сопла подается газ, находящийся под давлением; под действием электрической дуги он превращается в плазменную струю, температура которой достигает 30 тыс. градусов, а скорость — 1,5 тыс. м/с. Скорость реза зависит от толщины металла, мощности источника плазмы, и сложности вырезаемого рисунка. В процессе работы рисунок который вы нарисовали в программе будет вырезана листе металла. 

Может показаться, что работать на станке плазменной резки с ЧПУ для фигурной резки металла, это очень сложно, но это только поначалу, как в любом другом деле, сначала будут ошибки, без этого никак, но потом вы набъёте руку и получите неиссякаемый источник реализации самых смелых творческих решений.

КЕДР CUT-40B с компрессором – недорогой в эксплуатации

Средняя стоимость – 40 тыс. рублей.

Технические характеристики

• Напряжение сети: 220 В
• Мощность при максимальной нагрузке: 7.50 кВт
• Максимальная толщина реза: 12 мм
• Ток резки: 20 — 40 A
• Артикул: cut40b
• Габаритные размеры: 515х262х468
• Вес: 27 кг.

Аппарат предназначен для воздушно-плазменной резки любого токопроводящего материала: мягкая, оцинкованная, нержавеющая сталь, медь, алюминий, разные сплавы. Толщина металла не должна превышать 12 мм.

Установка подключается к бытовой сети на 220 В и комплектуется компрессором с системой авторегулировки давления воздуха. Давление напрямую связано с током резки. Такая конструкция славится длительным сроком службы расходников – сопла и катода плазматрона.

По мере необходимости компрессор подключается к системе централизованной воздухоподачи или встроенному компрессору. Среди особенностей стоит отметить высокочастотное управление поджига дуги.

Преимущества:

• Высокое качество шва.
• Надежный плазменный резак.
• Подключается к обычной бытовой сети на 220 В, что упрощает использование аппарата и расширяет сферу его применения.
• Приспособленность к высокоскоростной работе.

Недостатки:

Малая толщина реза.

Схема работы плазмореза

Итак, когда вы нажимаете на кнопку розжига, источник электрической энергии автоматически включается, и в резак попадает высокочастотный ток. Из-за этого появляется дежурная дуга между электродом и наконечником сопла. Температура дуги составляет от +6 000 до +8 000 градусов

Следует обратить внимание на то, что дуга между разрезаемым металлом  и электродом появляется не сразу, на это требуется время

После этого в камеру резака начинает поступать воздух, находившийся в компрессоре (сжатый). Воздух начинает нагреваться при прохождении через камеру, в которой расположена дежурная дуга, и его становится больше в 100 раз. Помимо этого он начинает ионизироваться, по сути, превращаясь в токопроводящую среду, хотя воздух сам по себе является диэлектриком.

Сопло, которое сужено до 0,3 см создает плазменный поток, который вылетает из резака с большой скоростью (от 2 до 3 метров в секунду). Температура воздуха, который стал ионизированным, достигает до +30 000 градусов. С такой температурой воздух по проводимости становится таким же, как и проводимость металла. Как только плазма попадает на обрабатываемую поверхность, дежурная дуга выключается, но вместо нее включается рабочая. Плавление металлической заготовки производится в месте среза, откуда жидкий металл сдувается воздухом, который попадает в зону среза. Это и есть схема резки.

Критерии качества плазменной резки металла

Классификация видов термической резки, габариты деталей и качество обработки установлены европейским регламентом EN ISO 9013 «Термическая резка».

Этот стандарт касается любых материалов, которые можно разделить плазмой, кислородом или лазером. Но при плазменной резке металла станками с ЧПУ или ручным оборудованием толщина должна быть в пределах от 1 до 150 мм.

Грат в нижней части реза и брызги в верхней части.

После плазменной резки металла на поверхности снизу можно увидеть затвердевшие частички самого металла и его оксида. Это грат. Брызги же обычно остаются на верхней кромке заготовки, обработанной плазмой. Грат образуется под воздействием множества факторов. К примеру, на его формирование могут повлиять определенная скорость резки, удаленность резака от обрабатываемой поверхности, сила тока, напряжение, выбор газа и самого метода резки металла плазмой.

Появится грат или нет, может зависеть также и от самого материала, его геометрических параметров, качества поверхности и скачков температуры в ходе процесса. Если скорость разделения металлов будет слишком низкой или, наоборот, высокой, тоже может сформироваться избыточный металл. Скорее всего, его не будет, если выбрать среднюю скорость. Также не допустить появления грата помогут правильно подобранный газ и технология резки.

Угловое отклонение.

При выполнении плазменной резки разные температуры в дуге способствуют тому, что поверхность реза получается под небольшим углом. За счет того, что вверху реза нагрев был сильнее, материал там расплавился в большей степени, чем в нижней части. Но чем лучше была обжата дуга, тем менее заметным будет угловое отклонение. На последнее также влияют расстояние от резака до поверхности и скорость резки. Стандартное разделение материала плазмой предполагает, что с двух сторон угол резки равен 4–8°.

Обрабатываемые заготовки будут иметь общие края реза, если угол резки станет меньше 1°. Достичь такого результата позволяет технология плазменного разделения с повышенным обжатием.

На практике специалисты по плазменной резке придерживаются правила, согласно которому ширина реза должна соответствовать 1,5–2 диаметрам выхода сопла. На то, какой будет эта величина, влияет скорость резки. Чем она ниже, тем более широкий рез удастся получить.

Металлургический эффект (область термического воздействия).

Если сравнивать с резкой кислородом, при плазменной обработке нелегированных сталей область теплового воздействия будет меньше на третью часть. Когда плазмой разделяют иные материалы, зона, находящаяся под влиянием высоких температур, будет зависеть от самого материала.

Насыщение азотом.

Во время плазменного разделения деталей с использованием воздуха или азота большое количество последнего начинает скапливаться на поверхности реза. Это может стать причиной появления пор в сварочном шве. Их будет гораздо меньше, если применять кислород.

Получить высококачественный и высокоточный рез позволяет использование плазмы с повышенным обжатием. Основные преимущества данной технологии – это получение допусков по ±0,2 мм и возможность невероятно точного повторения. В результате резы по качеству ничуть не уступают лазерной обработке.

Если рассматривать самые распространенные стали, тут можно получить качество реза, соответствующее стандартам, но нужно придерживаться установленных параметров обработки. То же самое касается и заготовок из алюминия, однако нужно иметь в виду, что у них высота от вершин до впадин не такая, как у стальных деталей. У алюминия она больше. Поэтому можно сказать, что качество обработки во многом зависит именно от материала изделий.

Например, состояние кромки определяется такими составляющими, как титан, магний, их сплавы, латунь и медь. Причем последние два вещества обладают выраженной зернистой структурой, а их высоту от вершин до впадин не получится рассчитать или оценить по регламенту EN ISO 9013.

Технология резки плазмой с повышенным обжатием позволяет достичь следующих результатов:

• Грата нет совсем либо он образуется в минимальном количестве.
• Даже при острых краях и углах контур получается очень точным.
• Небольшой допуск неровности поверхностей реза.
• Возможность высокоточной подгонки.
• Малая область воздействия высокой температуры и минимальное искривление.
• Рез ровный и гладкий, так как высота от вершин до впадин очень маленькая.
• Можно получить отверстия нужного небольшого диаметра.

Foxweld plasma 43

Следующий аппарат считается ярким представителем многофункционального устройства, которое включает в себя сразу три направления:

1. Ручная дуговая сварка;
2. Аргоно-дуговая установка постоянного тока;
3. Устройство плазменного резания.

Данное устройство считается отличным вариантом для небольших мастерских, где потребуются минимальные затраты на подобный инструмент.

Во время работы ручной дуговой сваркой устройство устанавливает стабильный сварочный ток, благодаря которому можно будет работать с электродами любого типа.

Режим аргоно-дуговой сварки может похвастаться установленным осциллятором, с помощью которого производится бесконтактный розжиг дуги.

Режим плазменной резки имеет широкий функционал. Во время работы можно проводить резание высокоуглеродистых, нержавеющих сталей, алюминиевых и медных сплавов, а также сплавов из многих цветных металлов. Данная установка, как правило, должна включать в себя два основных узла: резак и источник питания. Резак, другое название которому плазмотрон, считается основной рабочей частью системы. Основной задачей резака является поджог дуги и дальнейшее обеспечение превращения проходящего воздуха в плазменную струю, концентрация и стабилизация этой струи, впоследствии чего получится добиться наилучшей точности, а также скорости при резании металла.

В основном, плазмообразующим газом является воздух, который поступает от компрессора и пневматической сети. Для резания цветных металлов лучше всего использовать азот.

Несмотря на свой широкий функционал, данный аппарат может похвастаться действительно малыми габаритами, легкостью, а также пониженным энергопотреблением от обычной сети. Его максимальная толщина резания составляет:

1. 11 миллиметров для стали;
2. 10 миллиметров для сварки.

Каждый режим обработки и резания материалов включает в себя соответствующий ряд кабелей и прочих комплектующих узлов.

Foxweld plasma 43
Достоинства:

• Легкость и компактность;
• Широкий функционал;
• Пониженное энергопотребление и эргономичность;
• Малая стоимость.

Недостатки:

Относительно малая толщина резания металлов.

Технические характеристики

Параметры	Характеристики
Напряжение	220 В
Ток резания	20-40 А
Мощность резания	11 мм
Мощность нагрузки	6 кВт
Класс защиты	IP21s
Габариты	425х200х250
Вес	14 кг
Класс изоляции	F
Цена	24 000 рублей

Физика плазмы

Технология плазменной резки металла отдает главную женскую роль нашей любимой электрической дуге. Он формируется между электродом и соплом. Иногда вместо электрода выступает металл, который нужно разрезать. Разберемся, что такое плазменная резка.

Начало процесса – включение источника электрического питания и подача тока высокой частоты в плазменный резак. Источник питания включается автоматически после нажатия тумблера розжига в аппарате.

Сначала формируется так называемая промежуточная дуга – она имеет временный характер и соединяет электрод с наконечником сопла резака. Нагревается эта дежурная дуга до уровня температуры около 8000°С.

Это важный момент общего процесса плазменной резки – нужно помнить, что настоящая дуга между электродом и металлом образуется не сразу, а через ее промежуточный вариант.

Следующий этап процесса – поступление воздуха из компрессора, который обычно прилагается к аппарату резки металла. Компрессор подает воздух в сжатом виде. Этот воздух поступает в камеру плазмотрона, в котором находится и уже раскалена временная электрическая дуга.

Дуга нагревает сжатый воздух, объем которого при нагреве увеличивается во много раз. Дополнительно к нагреву и увеличению объема воздух начинает ионизироваться и трансформироваться в настоящий проводник электрического тока. Он превращается в ту самую плазму

Малый диаметр сопла дает возможность разгонять поток этой раскаленной плазмы до огромных скоростей, с которыми струя вылетает из аппарата. Скорость потока может достигать трех метров в секунду.

Схема работы плазменной резки.

Температура воздуха – запредельная, вплоть до 30 000°С. При этих условиях электрическая проводимость воздуха – плазмы практически равна проводимости разрезаемого металла.

Настоящая конечная дуга появляется мгновенно, как только поток плазмы достигает и касается поверхности металла. Временная дуга, в свою очередь, автоматически выключается. Металл начинает плавится точно в месте среза.

Жидкие металлические капли сразу же сдуваются струей сжатого воздуха. Это и есть принцип плазменной резки. Как видите, все просто, логично и понятно.

Технология плазменной резки металла

Плазменное разделение металла – это когда резка производится большим потоком плазмы. Последняя же формируется во время обдува электрической дуги газом, молекулы которого при нагреве распадаются на положительные и отрицательные ионы. В итоге получившийся поток имеет температуру в несколько тысяч градусов.

Основные виды резки плазмой:

• разделительный;
• поверхностный.

Первый вид предполагает утопание электрода в разрезе материала. Также при разделительной резке угол между деталью и электродом составляет примерно 60–90 градусов. Поверхностная резка угол больше 30° не допускает.

Способов разделения плазмой тоже два:

• плазменной дугой;
• плазменной струей.

В первом случае между поверхностью заготовки и неплавящимся электродом горит плазменная дуга. Второй же подразумевает, что она горит между электродом и наконечником плазмотрона. При резке струей плазмы изделие в электрическую цепь не входит.

Рекомендуем статьи по металлообработке

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

Одним из самых популярных методов разрезания металлов сегодня является плазменно-дуговая резка, а для обработки изделий из других материалов больше подходит обработка струей плазмы.

Технология разделения металла плазморезом имеет свои особенности, которые обязательно нужно принимать во внимание:

• для охлаждения плазменного резака необходим постоянный приток воздуха;
• в составе газа для разделения металлов не должны присутствовать частицы масла и воды, иначе оборудование сломается;
• тщательное очищение заготовки перед резкой – обязательный этап;
• чтобы рез был качественным, требуется верно рассчитать давление газа и силу тока;
• в зависимости от вида металла и силы тока резак необходимо вести со скоростью 0,2–2 м/мин.
• во время плазменной резки сопло должно находиться перпендикулярно детали – лучше всего, если они будут удалены друг от друга на 1,6–3 мм.

Плазмотрон позволяет разрезать абсолютно любой металл. Нужно лишь правильно подобрать вид газа.

Резка металла плазмой с помощью воздуха. Если для формирования плазмы применяется воздух, то ее потоком можно обрабатывать самые разные металлические заготовки. Это могут быть детали из меди, латуни, черной и нержавеющей стали и т. п. Причем цена плазменной резки металла в этом случае невысока. Именно воздушно-плазменный метод нередко лежит в основе работы простейшего оборудования, которое находит применение, например, в частных хозяйствах. Качество резки металла и скорость здесь средние.

Кислородная резка. Она выполняется исключительно на профессиональном оборудовании. За счет использования чистого кислорода получаются высококачественные швы с небольшим слоем облоя. При этом рез строго перпендикулярен поверхности, а скорость разделения металла высокая.

Резка металлических заготовок защитными газами. На кислороде, азоте, аргоне и воздухе работает оборудование, созданное по последним технологиям. Цены на такие устройства немаленькие. К примеру, плазмотрон может обойтись в сумму свыше 10 миллионов рублей. Однако и качество обработки деталей будет не хуже, чем при лазерной резке.

К преимуществам разделения металла защитными газами можно отнести:

• скорость резки – 2,5–10 м/мин;
• толщину струи порядка 0,5–2 мм;
• возможность обрабатывать заготовку толщиной 0,5–60 мм;
• давление газа – 5–12 атмосфер;
• силу тока в пределах от 20 до 800 ампер.

Правила выбора инструмента

Люди, которые работали с плазморезом, отметят, что чем больше сила тока, попадающего на электрод, тем быстрее будет процесс. Но есть и некоторые условия, на которые будут влиять и остальные параметры оборудования. Сюда отнесем толщину среза и тип металла. От таких параметров будет зависеть, какое оборудование для работы выбрать, а именно такой из параметров, как сила тока. Чтобы разрезать лист меди с толщиной в 0.2 см, вам нужен будет плазменный резак с силой тока в 12 А.

Обратите внимание, советуем покупать оборудование, которое будет иметь запас силы тока. Обычно указанные параметры при покупке максимальные, а значит, работать на них получится непродолжительное время

Преимущества и недостатки

Итак, преимущества следующие:

• Резка на большой скорости, а значит, на процесс будет затрачено не так много времени. По сравнению с остальными режущими инструментами (к примеру, с кислородной горелкой) скорость выше  в целых 6 раз. Он уступает только лазерной резке.
• При помощи плазменного устройства можно разрезать заготовки с большой толщиной, а это не всегда под силу даже болгарке.
• Может разрезать любые виды металлов, главное, чтобы был правильно выставлен режим работы.
• Минимальный этап подготовки – поверхности деталей можно зачищать от грязи, ржавчины, масляных пятен, но в этом нет никакого смысла, так как это не помеха для резки.
• Точность среза высокая, качество тоже. Для ручных устройств чтобы улучшить точность среза часто используют специальные упоры, которые не будут давать резаку смещаться по плоскости. В итоге получается срез без наплывов, тонкий и ровный.
• Небольшая температура нагревания, исключение – зона среза, поэтому заготовки не подвергаются деформации.
• Возможность фигурного среза, и хотя таким качеством могут похвастаться и остальные инструменты, но, например, после использования кислородной горелки придется шлифовать края среза и убирать подтеки металла.
• Проводимая операция безопасна на 100%, так как нет ни одного газового баллона в комплекте к оборудованию.

Недостатки:

• Высокая стоимость оборудования.
• Допустимо работать лишь одним резаком.
• Следует выдерживать направление плазмы аккурат перпендикулярно плоскости обрабатываемой детали. На данный момент в продаже появились аппараты, который могут резать под углом от 15 до 50 градусов.
• Толщина изделия для разрезания ограничена, поэтому самые мощные экземпляры могут резать металл, толщина которого 10 см. При помощи кислородной горелки вы сможете порезать металл с толщиной в 50 см.

И, тем не менее, плазморез как устройство достаточно востребован. Ручные виды часто используют, но лишь в небольших предприятиях, где нужно выполнять большие объемы резки и к качестве реза предъявлены жесткие требования.

Популярные производители и модели

Наиболее популярными производителями инверторных сварочных механизмов плазменного типа являются компании Горыныч, Плазариум и Мультиплаз. Какой лучше, судить конечным пользователям, вы можете перейти по ссылкам в тексте ниже, чтобы ознакомиться с отзывами по конкретным моделям.

Основной особенностью модели компании-производителя Горыныч является тот факт, что в качестве смеси, используемой для образования плазмы, в ней применяется вода в чистом виде или в смешении со спиртом.

Это свойство становится препятствием для образования коррозии. Работать такой аппарат может как от сети, так и от генератора.

Компания Плазариум не разрабатывает таких мощных устройств, как ее конкуренты. Соответственно, цены на ее продукцию гораздо ниже. Однако характерным нововведением моделей этой фирмы является наличие на аппаратах специальных датчиков, помогающих регулировать температуру сварки, чтобы избежать поломки вследствие перегрева.

Устройство плазмореза

Само название уже информирует о том, что резка металлов производится с помощью плазмы. А плазма – это ионизированный газ, который обладает высокой проводимостью электрического тока. И чем выше температура этого газа, тем выше проводимость, а значит, сила резки увеличивается.

Для процессов резки металлов используют воздушно-плазменную дугу. При этом электрический ток имеет непосредственное воздействие на металлические поверхности. То есть, принцип работы плазмореза такой:

• Плавление металла.
• Выдувание его жидкого состояния из зоны среза.

Состоит плазменный резак из:

• источника питания – это может быть сварочный трансформатор или инвертор;
• самого резака, который иногда называют плазмотроном;
• компрессора;
• шлангов.

Важно понять конструктивные особенности самого резака. Внутри него вставлен электрод, изготовленный из редких металлов, таких как бериллий, гафний, цирконий и так далее

Почему именно они? Потому что в процессе нагревания на поверхности такого электрода образуются тугоплавкие оксиды. Они своеобразная защита самого электрода, которая обеспечивает целостность материала, то есть, не разрушается. Но чаще всего в плазменных резаках устанавливаются электроды из гафния, потому что он не токсичен, как торий, и нерадиоактивен, как бериллий.

Немаловажное значение в конструкции резака играет и сопло, через который подается плазма на резку. Именно от него и зависят основные характеристики оборудования

А точнее сказать, от его диаметра и длины. От диаметра зависит мощность плазменного потока, а соответственно и быстрота среза и ширины срезанной канавки. Конечно, от этого зависит и скорость охлаждения заготовки. Чаще всего на резаках плазменной резки устанавливается сопло диаметром 3 мм. Длина сопла влияет на качество среза. Чем оно длиннее, тем качество выше. Хотя очень длинное сопло быстро выходит из строя.

Виды художественной резки металла

Фигурная резка металла выполняется одним из четырех основных способов, в основе которых лежат следующие технологии:

• лазерная;
• плазменная;
• гидроабразивная;
• гильотинная.

Каждая из технологий имеет достоинства и недостатки. Наиболее современными и потому прогрессивными и широко используемыми считаются первые две.

Лазерная резка

При лазерной резке по металлу для обработки и раскроя материала используется мощный лазер. Чаще данная технология используется в промышленных масштабах, где лазерный луч управляется специальной компьютерной программой. В результате узконаправленного воздействия происходит быстрое нагревание, плавление, а затем испарение или выдувание материала на участке, подвергаемом резке. При этом технология позволяет получать узкий рез с крайне малой зоной воздействия на обрабатываемую поверхность.

Лазерная резка имеет ряд преимуществ:

• относительно невысокий уровень затрат (по сравнению с большинством альтернативных технологий, за исключением плазменной резки) при обработке твердых сплавов;
• возможность работы с хрупкими сплавами, которые легко деформируются;
• безопасность технологических процессов (при использовании исправного оборудования);
• отсутствие или крайне малая деформация материала, которая достигается за счет узконаправленной обработки;
• возможность создания самых разнообразных и сложных контуров;
• отсутствие необходимости последующей отделки или обработки поверхности.

Благодаря особенностям технологии, с использованием лазерной резки можно выполнять рисунки любой сложности, не требующие при этом дополнительной обработки, так как кромки и края сразу получаются гладкие и ровные.

К недостаткам лазерной резки относится невозможность работы с алюминием и его сплавами с нержавеющей сталью. Это вызвано отражающими свойствами материала. Он может быть обработан только с использованием особо мощного лазерного оборудования.

Художественная лазерная резка металла является качественным способом создать узор с наименьшими затратами материала и времени.

Плазменная резка

• образуется электрическая дуга (между соплом и электродом или между металлом и электродом), зажигание которой происходит за счет импульса или короткого замыкания;
• из сопла подается газ, находящийся под давлением;
• под действием электрической дуги он превращается в плазменную струю, температура которой достигает 30 тыс. градусов, а скорость — 1,5 тыс. м/с.

Плазменная резка металла обладает следующими достоинствами:

• возможность создания рисунков и фигур любой сложности;
• качественный, чистый и гладкий разрез;
• возможность обработки всех видов металлов;
• скорость и производительность используемого оборудования;
• отсутствие деформации материала;
• безопасность технологических процессов (если используемое оборудование исправно).

Художественная плазменная резка может применяться к материалам с ржавчиной или загрязнением, что не приводит к ухудшению качества обработки. По сравнению с резкой при помощи лазерного оборудования, плазменное обладает большей производительностью и диапазоном материалов, которые возможно обработать.

К недостаткам данного способа резки относятся:

• образуемый на кромке конус, вызванный особенностью технологии;
• несколько большая, по сравнению с резкой лазером, ширина реза.

3 FoxWeld Plasma 43

У плазморезов есть две актуальные проблемы, которые постоянно пытаются решить производители. Первая – это расход используемых материалов: газов и электродов. Некоторые аппараты не умеют экономить, и себестоимость резки сильно возрастает. Вторая проблема – срок службы плазмотрона, устройства, ионизирующего газ, то есть основного модуля аппарата. После работы плазмотрон нужно продувать, но об этом часто забываешь, что и приводит к его быстрому выходу из строя. В данном аппарате обе эти проблемы были решены.

Электронная система регулировки, самостоятельно подстраивающаяся под оператора, позволяет существенно экономить расходники, а автоматическая продувка избавляет от необходимости постоянно помнить об этом процессе. Кроме того аппарат умеет самостоятельно настраиваться на различные типы металлов. Он отличает медь от алюминия, и сталь от чугуна. Отличное решение для небольшого производства и бытового использования, удостоенное массы положительных отзывов.

Принцип работы устройства

Выбор плазмореза нужно начинать с изучения его устройства. Электрическая дуга нагревает ионизированный воздух до температуры 30000 градусов. Через него проходит электрический ток. Он направляется на металл. В области среза происходит его выдувание. Состоит прибор из следующих элементов:

• Плазмотрон. Это плазменный резак, который с помощью кабеля и шланга подключен к аппарату. При разрезании металла дуга возникает между заготовкой и резаком. Такие плазматроны называются прямого действия. Если разрезается неметаллическая поверхность, то дуга образуется непосредственно в резаке. Это плазматроны косвенного действия.
• Сопло. Это элемент, через который проходит воздух. В зависимости от его размера изменяется величина реза и скорость проведения работы. Наименьшие диаметры сопла составляют 3 мм, а максимальные 9−12 мм. Длина сопла выбирается в 1,5—1,8 раза больше диаметра. Чем оно длиннее, тем выше скорость. Но если эта величина слишком большая, то сопло быстро разрушается.
• Электрод. Это металлический стержень из гафния, расположенный внутри плазматрона. Другое его название — катод.