Изготовление плазменного резака из инвертора своими руками

В организациях, работа которых связана с цветными видами металлов, не обойтись без такого приспособления как плазменный резак. В бытовых условиях этот инструмент тоже часто применим, причем необязательно покупать готовое орудие, ведь можно сделать плазморез своими руками из инвертора.

О работе плазмореза

Сделать сварочное приспособление с высокой эффективностью получится только в том случае, если человек разбирается в процессе сварки и правилах эксплуатации всех механизмов. Действие инструмента основано на следующем:

Общая схема работы плазменной резки

  • по кабелям в плазмотрон поступает напряжение, которое создает источник тока;
  • между катодом и анодом, находящимися в горелке, наэлектризовывается дуга;
  • сквозь завинченные каналы проходит поток воздуха под определенным нажимом, который повышает температуру электродуги, направляя ее наружу;
  • в некоторых случаях для этого используется жидкость, при испарении образующая выпускное давление, а плазмой выступает пламя высокой температуры;
  • плазморез переходит в действующую фазу за счет поставки массы электропроводом, который способствует замыканию дуги на разрезаемом участке;
  • во время сварки используют аргон или другие инертные смеси.

Струя воздуха может повышать температуру дуги свыше 7 тыс. градусов, и сварщик может точечным образом быстро прогреть нужный участок металла.

Принцип работы плазмореза

Источник питания

Самодельный плазморез стоит начинать проектировать с поиска генератора тока. В качестве такового может служить привычный инвертор, стоимость которого будет намного меньше обыкновенного оборудования для резки. Большим плюсом его работы является высокочастотное стабильное напряжение, за счет чего дуга будет гореть постоянно, обеспечивая первоклассный рез.

Удобство сварочного инвертора — и в его габаритах, что позволяет осуществлять выездные манипуляции плазморезом. Обязательными условиями работы сварочного плазмореза являются:

Преимущества сварочных инверторов

  • питание от сети в 220 B;
  • производительность работы — 4 кВт;
  • холостой ход — 220 B;
  • при 10-минутном цикле работы расчетный режим работы — 60%;
  • широта стабилизации силы тока — от 20 до 40 A.

А также можно использовать и сварочный трансформатор с переменным током, но лучше инверторный аппарат применять с аргонной сваркой.

Особенности схемы плазмореза

Существуют разнообразные чертежи и видеоуроки изготовления сварочных плазморезов. Для получения правильного, а, главное, работающего агрегата, необходимы навыки и умение разбираться в схематическом материале и чертежах. Для переделки в самодельный плазморез уже имеющегося сварочного инвертора нужно в электросхему аппарата добавить осциллятор.

Электрическая схема осциллятора

Схема работает следующим образом:

Схема плазмореза

  • На резаке расположена кнопка пуска, нажимая на которую, на секцию управления подводится напряжение.
  • Реле обеспечивает подачу воздуха для прочистки плазмотрона, за пару секунд освобождая его камеру от конденсата.
  • Осциллятор ионизирует область между соплом и электродом, вследствие чего загорается дуга.
  • К изделию направляют плазмотрон и зажигается рабочая дуга.
  • Реле геркона отключает сопло и поджиг.

Сборка плазмотрона своими руками

Чтобы сконструировать плазморез из инвертора, понадобится приобрести все сопутствующие детали и подготовить инструменты. Основными комплектующими являются:

  • компрессор;
  • плазмотрон;
  • электроды;
  • сопло;
  • завихритель потоков;
  • изолятор;
  • кнопка спуска;
  • рукоятка с отверстиями для кабелей;
  • кабель-шланг;
  • дистанционная пружина для обеспечения одинакового промежутка между соплом и металлом.

Для начала к сварочному инвертору нужно присоединить шланг, являющийся проводником воздуха от компрессора. Кабель массы и шланг-пакет монтируются с лицевой стороны, и к шланг-пакету присоединяется плазмотрон. Сопло горелки надо присоединить прижимной гайкой. За плазморезом находится электрод и изоляционная втулка, препятствующая возникновению дуги на нежелательном участке.

Завихритель потока направляет его к цели, а вся конструкция укладывается в корпус из металла или фторопласта. После сборки сварочного плазмореза нужно проверить агрегат на работоспособность. При включенном состоянии инвертор подает высокочастотный ток на плазмотрон.

Плазмотрон своими руками — схема

Применяемые электроды

Электроды занимают значимое место в сборке инверторного плазмореза. В плазмотрон нужно подобрать специальный электрод из соответствующего материала. В этих целях применяют детали из следующих тугоплавких веществ:

  • Бериллий.
  • Цирконий.
  • Торий.
  • Гафний.

Эти электроды отличаются способностью создания тугоплавкой пленки оксида во время нагрева, что защищает инструменты от повреждений и повышает уровень предохранения. Если выбирать между этими материалами, то для сварки в бытовых условиях оптимально остановиться на гафниевых и циркониевых электродах, потому что два других элемента вырабатывают токсичные испарения.

О кабель-шлангах и компрессоре

Элементы плазмореза

Важной частью сварочного плазмореза из инвертора является компрессор, позволяющий электродуге прогреваться до 8 тыс. градусов и отвечающий за сам процесс резки. В функции компрессора также входит продувание плазмотрона и каналов агрегата, за счет чего удаляется мусор и конденсат. Проходящий по горелке сжатый воздух охлаждает работающие узлы.

Шланг к плазмотрону

Для сварочного плазмореза подойдет обыкновенный компрессор, используемый во время покраски пульверизатором. К оборудованию он подсоединяется с помощью тонкого шланга с соответственным разъемом. На входе нужно прикрепить электроклапан, отвечающий за регулирование подачи воздуха. Компрессор на выходе должен иметь редуктор для получения нормированного давления на плазмотроне.

Шланг от компрессора к горелке и кабель от инвертора прокладывается в одном гофрированном шланге, за счет чего кабель сможет охлаждаться во время перегревания, а также делать работу более удобно. Медный провод должен иметь сечение 5–6 мм2, а зажим на выходе должен гарантировать безопасный контакт с деталью инвертора.

Плазморез из сварочного инвертора, сделанный своими руками – вполне достижимая цель. Достигнуть ее получится быстрее с помощью технических рекомендаций и запаса необходимых деталей и инструментов.

Видео по теме: Плазморез своими руками

Выполнить работу, связанную с раскройкой металла практически невозможно без применения специальных инструментов. Именно поэтому каждый мужчина, который занимается подобной работой, должен иметь в своём арсенале аппарат для ручной плазменной резки, он отличается своими небольшими размерами и даёт возможность в условиях дома разрезать металлические листы на кусочки необходимых размеров.

К сожалению, стоимость аппарата довольно высокая, поэтому мужчины создают плазморез своими руками из инвертора.

Принцип работы плазмореза

Когда происходит включение источника электрического питания, ток начинает перемещаться в функциональную зону внутренней камеры плазмореза, где происходит активация дежурной электрической дуги, которая размещена между электродом и наконечником сопла. Данная дуга наполняет собой канал сопла, в который с помощью высокого давления попадает воздух. Благодаря высокой температуре, которая варьируется от 6 до 8 тысяч градусов, воздух нагревается и происходит его увеличение в объёме примерно в 50–100 раз.

Далее, из-за того, что внутренняя форма сужающегося сопла представлена в виде конуса, поток направляемого в него воздуха, сжимается, при этом разогреваясь до температуры, которая на выходе составляет от 25 до 30 тысяч градусов. Именно этот процесс способствует возникновению плазменной струи, с помощью которой производится резка обрабатываемой болванки. При этом изначально функционировавшая дежурная дуга гаснет и происходит активация рабочей дуги, которая размещена между металлическим изделием и электродом.

Все образующиеся в результате плазменного горения продукты убираются за счёт силы струи.

Для того чтобы функционирование плазмореза было на высшем уровне, у аппарата должны быть следующие показатели:

  • подача газа должна осуществляться со скоростью, не превышающей 800 м/с;
  • показатель тока должен варьироваться от 250 до 400 А.

Выбор элементов для того чтобы изготовить плазморез из сварочного инвертора

Для того чтобы собственными руками создать плазморез из сварочного инвертора, нужно подготовить следующие материалы:

  1. Сварочный инвертор с соответствующей плазморезу мощностью. Для того чтобы правильно подобрать данный элемент необходимо во время его покупки рассказать продавцу, какой толщины металл вы планируете разрезать. С учётом этого значения продавец подберёт для вас самые лучшие варианты инверторов.
  2. Плазменный резак (в качестве замены можно использовать плазмотрон точка). При выборе данного элемента основную роль также играет толщина металла, который будет разрезаться плазморезом.
  3. Компрессор, который прогоняет воздух. Важно обратить внимание на его мощность, которая должна быть точно такой, как и другие элементы для самодельного плазмореза.
  4. Пакет кабель-шлангового типа. Его цель – соединить все вышеуказанные элементы.

Самодельный плазморез из сварочного инвертора – сборка

Перед тем как собственными руками собрать плазморез, необходимо определить, совместимы ли между собой все элементы, подобранные вами для создания этого инструмента. Если ранее вы ещё не собирали плазморез, то рекомендуется проконсультироваться у более опытных мастеров, они, проведя анализ мощностей каждого отдельного элемента, дадут вам своё заключение. Идеальным вариантом будет создание схемы сбора плазмореза.

Создание аппарата должно производиться в специальной защитной одежде.

Итак, схема создания плазмореза своими руками, следующая:

  1. Подготовьте, все необходимы для сборки аппарата элементы и наденьте защитную одежду.
  2. Подберите источник бесперебойного электрического питания.
  3. Возьмите инвертор, кабель необходимой толщины и электроды. Обязательным условием является то, что электроды должны быть сделаны из таких материалов, как цирконий, торий, бериллий или гафний. Эти материалы являются наиболее подходящими для качественной воздушно-плазменой резки. При этом стоит отметить, что гафний используется намного чаще других перечисленных материалов и в процессе разрезания металлических листов обеспечивает большую безопасность. Все вышеперечисленные элементы в указанном порядке объединяются друг с другом, в результате чего возникает электрическая дуга.
  4. К компрессору следует подключить шланг. Именно через шланг в плазморез будет воздух. Вторая сторона шланга подсоединяется к плазменному резаку или плазмотрону.
  5. Проверьте функционирование аппарата на небольшом кусочке металла, прекрасно подойдёт алюминий. В ходе проверки нужно особое внимание уделить безопасности присутствующих соединений.

Если всё сделано правильно, то аппарат уже можно использовать.

Самодельный плазморез с ЧПУ

Прежде чем своими руками начать сборку плазменного резака, необходимо подготовить чертежи, в которых будут присутствовать следующие элементы:

  • рабочий стол;
  • ременная передача;
  • блок для управления различными функциями;
  • шаговые элементы;
  • направляющие линейного типа;
  • система, занимающаяся регулировкой высоты реза;
  • блок управления плазморезом.

Схемы различных блоков плазменного резака можно либо создать своими руками, либо при отсутствии необходимых знаний – купить у профессионалов.

Далее, для создания плазменного резака с ЧПУ, необходимо выполнить следующие действия:

  1. Подготавливается основание для сварки рабочего стола.
  2. Монтируется прочная рама, которая в дальнейшем подвергается процедуре окраски.
  3. Производится крепление опорных стоек.
  4. Осуществляется сбор водяного стола.
  5. Устанавливается крепление, и монтируются сами рейки.
  6. Устанавливаются направляющие линейного типа.
  7. Производится монтаж облицовочной части стола.
  8. Следует установить направляющие и портал.
  9. Портал оснащают с помощью специального двигателя или датчика, издающего сигналы.
  10. Производится установка направляющих, двигателя направляющих У и рейки с зубчиками, которая занимается регулировкой позиций.
  11. Устанавливается управляющая, которая затем оснащается двигателем.
  12. Производится монтаж сигнального датчика металлической поверхности;
  13. Устанавливается кран для сбора с поверхности стола воды;
  14. Производится прокладка кабелей, которые соединяют каналы X, Y.Z.
  15. Провод изолируют, а затем закрывают с использованием облицовки.
  16. Совершается монтаж рабочего резака.
  17. Аппарат с ЧПУ полностью собирается.

Для того чтобы устройство получилось таким как нужно, его схема на бумаге обязательно должна быть выполненной профессионально, поэтому желательно доверить создание схемы профессионалам.

Советы специалистов для длительной эксплуатации, созданного своими руками плазмореза

На данном этапе времени специалистами выделено несколько основных моментов, на которые следует обращать при наличии сделанного из инвертора плазмореза:

  1. Обязательно следует иметь в запасе определённое количество прокладок. Это связано с тем, что в процессе плазменной резки используется газ, а прокладки нужны для того, чтобы было можно подключить шланги. Кроме того, если аппарат будет часто перевозиться, то без прокладок просто не обойтись, а их отсутствие может стать причиной полной остановки рабочего процесса.
  2. На сопло резака происходит воздействие очень высоких температур, поэтому наиболее часто изнашивается именно этот элемент. Обязательно нужно иметь в запасе дополнительное сопло.
  3. При подборе материалов для создания плазмореза отталкивайтесь от того, какая именно мощность аппарата вам нужна.
  4. Подбирая электроды, желательно остановиться на таком материале, как гафний, поскольку он в процессе нагревания не выделяет опасных для здоровья человека химических элементов.
  5. Работа с плазморезом должна осуществляться в специальном костюме и с соблюдением мер безопасности. В противном случае возможно самопроизвольное возгорание или получение ожогов сварщиком.
  6. Обязательно использовать резаки, изготовленные на заводах, поскольку созданные собственными руками резаки привносят нарушения в вихревой поток воздуха.

Если следовать всем вышеуказанными правилам в процессе создания плазмореза своими руками из инвертора, то аппарат получится непросто качественным, а гораздо лучше, чем в специализированных магазинах. К тому же полученным расчётам срок эксплуатации созданных собственными руками аппаратов гораздо более высокий, чем при покупке плазмореза в магазине.