Moderné invertorové zváracie stroje pokrývajú väčšinu potrieb výroby permanentných spojov kovových polotovarov. Ale v niektorých prípadoch bude zariadenie s mierne odlišným typom oveľa pohodlnejšie, v ktorom hlavnú úlohu nezohráva elektrický oblúk, ale prúd ionizovaného plynu, to znamená plazmový zvárací stroj. Získať ho na pravidelné používanie nie je príliš nákladovo efektívne. Takýto zvárací stroj môžete urobiť vlastnými rukami.
Prvky na výrobu plazmového zváracieho stroja.
Zariadenia a komponenty
Najjednoduchšie je vyrábať mikroplazmový zvárací stroj na základe existujúceho invertorového zváracieho stroja. Ak chcete vykonať túto inováciu, budete potrebovať nasledujúce komponenty:
- akýkoľvek zvárací invertor TIG s integrovaným oscilátorom alebo bez neho;
- tryska s volfrámovou elektródou zo zváračky TIG;
- argónový valec s prevodom;
- malý kus tyčinky tantalu alebo molybdénu s priemerom a dĺžkou do 20 mm;
- fluoroplastická trubica;
- medené rúrky;
- malé kúsky medeného plechu s hrúbkou 1-2 mm;
- Elektronický predradník;
- gumené hadice;
- tlakové tesnenie;
- hadicové svorky;
- elektroinštalácie;
- terminály;
- nádrž na stierače s elektrickým čerpadlom;
- Usmerňovač napájania elektrického stierača.
Zariadenie na plazmové zváranie.
Práca na dolaďovaní a výrobe nových súčiastok a komponentov bude vyžadovať použitie týchto zariadení:
- sústruh;
- elektrická spájkovačka;
- horák na spájkovanie s balónom;
- skrutkovač;
- nôž;
- kliešte;
- ampérmeter;
- voltmeter.
Teoretické základy
Zvárací stroj na plazmové zváranie môže byť jedným z dvoch hlavných typov: otvorený a uzavretý. Hlavný oblúk otvoreného zváracieho stroja horí medzi centrálnou katódou horáka a produktom. Medzi dýzou, ktorá slúži ako anóda, a centrálnou katódou, je len oblúk v prevádzke vzrušený na to, aby excitoval hlavicu kedykoľvek. Uzavretý typ zváracieho stroja má iba oblúk medzi centrálnou elektródou a dýzou.
Ak chcete vyrobiť trvanlivý zvárací stroj vlastnými rukami na 2. princípe, je to dosť ťažké. Pri prechode hlavného zváracieho prúdu cez anódu dýzy tento prvok zažíva enormné tepelné zaťaženie a vyžaduje veľmi kvalitné chladenie a použitie vhodných materiálov. Je veľmi ťažké zaistiť tepelnú odolnosť konštrukcie, keď je takéto zariadenie vyrobené ručne. Keď robíte plazmový stroj vlastnými rukami, pre dlhšiu životnosť je lepšie zvoliť otvorený okruh.
Praktická realizácia
Schematický diagram plazmového zváracieho stroja.
Často sa pri remeselnej výrobe plazmového zváracieho stroja dýza vyrába z medi. Ak nie je k dispozícii alternatíva, táto možnosť je možná, ale dýza sa stáva spotrebným materiálom, aj keď cez ňu prechádza len pracovný prúd. Bude sa musieť často meniť. Ak môžete získať malý kúsok guľatiny z molybdénu alebo tantalu, je lepšie z nich vyrobiť trysku. Potom bude možné obmedziť sa na pravidelné čistenie.
Veľkosť centrálneho otvoru v dýze je zvolená empiricky. Musíte začať s priemerom 0, 5 mm a postupne ho vyvŕtať na 2 mm, až kým nie je plazmatický prietok uspokojivý.
Dýza je zaskrutkovaná do dutého chladiaceho plášťa, ktorý je spojený s držiakom strednej elektródy cez fluoroplastický izolátor. Chladiaca kvapalina cirkuluje v chladiacom plášti. Ako taký, v teplejších mesiacoch, môže byť použitá destilovaná voda, v zime nemrznúca zmes je lepšia.
Schéma riadiacej jednotky plazmového zváracieho stroja.
Chladiaci plášť pozostáva z dvoch dutých medených rúr. Vnútorný priemer a dĺžka približne 20 mm sa nachádza na prednom konci vonkajšej rúrky s priemerom približne 50 mm a dĺžkou približne 80 mm. Priestor medzi koncami vnútornej rúrky a vonkajšími stenami je utesnený tenkou vrstvou medi. Medené rúrky s priemerom 8 mm sa pomocou spájkovacieho horáka zapájajú do koše. Chladiaca kvapalina prichádza a vystupuje. Okrem toho musí byť terminál pripájaný k chladiacemu plášťu, aby sa mohol aplikovať kladný náboj.
Vo vnútornej rúrke je vytvorená niť, do ktorej je odnímateľná dýza vyrobená z tepelne odolných materiálov. Na predĺženom konci vonkajšej rúrky sa tiež odreže vnútorný závit. Do neho sa zaskrutkuje PTFE tesniaci krúžok. Centrálny držiak elektród je priskrutkovaný do krúžku.
Trubica na prívod argónu s rovnakým priemerom ako na chladenie sa spája cez stenu vonkajšej rúrky do priestoru medzi chladiacim plášťom a izolátorom z fluórovaného plastu.
Na chladiacom plášti cirkuluje kvapalina z nádrže stierača. Napájanie čerpadla jeho elektromotora je privádzané cez samostatný usmerňovač na 12 V. Výstup na zásobovanie nádrže je už tam, návrat kvapaliny môže byť prerušený cez stenu alebo veko nádrže. Za týmto účelom je do veka vyvŕtaný otvor a cez tlakové tesnenie je vložená časť trubice. Gumové hadice pre cirkuláciu kvapaliny a prívod argónu sú pripojené na ich hadicové svorky.
Plazmatická fúzia prášku.
Pozitívny náboj sa odoberá z hlavného zdroja. Na obmedzenie prúdu cez povrch dýzy sa zvolí vhodný elektronický predradník. Dodávaný elektrický prúd by mal mať konštantnú hodnotu v rozsahu 5-7 A. Optimálna hodnota prúdu sa určuje experimentálne. To by malo byť minimálny prúd, ktorý zaručuje stabilné horenie pilotného oblúka.
Vzrušenie pilotného oblúka medzi dýzou a volfrámovou katódou sa môže uskutočniť jedným z dvoch spôsobov. Oscilátor zabudovaný do zváracieho stroja alebo v jeho neprítomnosti kontaktnou metódou. Druhá možnosť vyžaduje komplexnosť konštrukcie plazmového horáka. Držiak centrálnej elektródy pri kontaktnej excitácii je vzhľadom na dýzu zaťažený pružinou.
Pri stlačení gumového gombíka tyče pripojenej k držiaku elektródy sa ostrý koniec stredovej volfrámovej katódy dotýka zúženého povrchu tyče. V prípade skratu teplota v bode kontaktu prudko stúpa, čo umožňuje iniciovať oblúk, keď katóda vedie od anódy. Kontakt musí byť veľmi krátky, inak bude povrch dýzy horieť.
Pre trvanlivosť konštrukcie je výhodné budenie prúdu vysokofrekvenčným oscilátorom. Získanie, alebo dokonca robiť to robí improvizované plazmové zváranie stroj neziskové.
Počas prevádzky je kladný vývod zváracieho stroja pripojený k dielu bez predradníka. Keď je dýza vo vzdialenosti niekoľkých milimetrov od obrobku, elektrický prúd prechádza z dýzy na časť. Jeho hodnota rastie na hodnotu nastavenú na zváracom stroji a zosilňuje sa tvorba plazmy z argónu. Nastavením prietoku argónu a zváracieho prúdu je možné dosiahnuť požadovanú intenzitu prúdenia plazmy z dýzy.
Ďalšie pokyny
Schéma plazmového zvárania otvoreného a uzavretého plazmového prúdu.
Nevýhodou tohto dizajnu je spotreba argónu. Valec je dostatočný na niekoľko hodín nepretržitej práce. Namiesto argónu môžete použiť stlačený vzduch alebo vodnú paru. Takéto modifikácie sú vhodnejšie na plazmové rezanie kovov. Pretože tieto plyny nie sú neutrálne a oxidujú kov.
Okrem toho, oblúkové horenie v atmosfére týchto plynov nie je také stabilné ako v argóne. Práca vo vzduchu urýchľuje opotrebovanie a upchávanie dýzy. V prefabrikovaných plazmatrónoch sa vzduch predsuší a čistí.
V samočinných zariadeniach na dodávku vzduchu pomocou automobilových kompresorov pre 12 V s kapacitou do 50-60 l / min. Na prácu na vode je potrebný prenosný parný generátor. Môže to byť kovovo uzavretá nádoba s titánovými elektródami nainštalovanými vo vnútri. Naplňte ju destilovanou vodou. Elektródy sú pripojené na 220 V AC.
Aby sa účinne odrezal kyslík, je často na vrchu chladiaceho plášťa nainštalovaný ďalší 1 plášť dýzy. Pri vstupe sa podáva hélium alebo argón. Prúd z tejto dýzy prúdi okolo plazmového prúdu.
Ako zdroj energie nie je nutné používať menič alebo zvárací usmerňovač. Na tento účel môžete použiť ľubovoľný diódový most, ktorý vydrží prúd od 50 A. Presná hodnota je regulovaná prídavnou tlmivkou.