Плазморез принцип работы видео

Резка металла — процедура с которой мы так или иначе сталкиваемся в строительстве, сантехнике, ремонте автомобилей, декоративной ковке и монтаже конструкций. Обычно, для резки используется ножовка по металлу или болгарка. Предлагаем вам обратить внимание на плазморез — сложный, но намного более удобный инструмент. В этой статье мы поговорим о видах плазморезов, их назначении, функциональных отличиях, а также расскажем, что такое циркуль для плазмореза и как с его помощью делать вырезы идеальной формы.

Принцип работы устройства

Для начала давайте рассмотрим, как работает инверторный плазменный резак. В основе горелки — синтез плазмы. В специальном канале создается электрическая дуга, через которую под высоким давлением подается воздух. Воздух со скоростью до 3-х километров в секунду продувает плазму, и происходит ионизация воздушного потока. Электрическая дуга проходит через ионизированную среду. При этом, температура плазмы достигает 30 тысяч градусов по Цельсию. Плазменный поток прожигает металл, попутно выдувая из него расплавленные частицы.

Конструкция аппарата воздушно плазменной резки состоит из следующих элементов:

• Источник питания для плазмореза (трасформатор, реже — сварочный инвертор);
• Генератор плазмы подключенный к источнику питания и заземлению (плазмогенератор);
• Головка резака (его также называют плазмотроном);
• Компрессор для плазмореза, который подает воздух на плазму;

Плазменный резак полностью безопасен для человека при соблюдении техники безопасности. В плазморезе не используются баллоны с газом, как при газорезке, а только кислород. Это значит, что опасность возгорания намного ниже.

Преимущества ручного плазмореза

Когда речь заходит о резке металла, многие традиционно делают выбор в пользу болгарки, пилы по металлу и газорезке. Это объясняется низкой ценой инструмента, простотой в эксплуатации и относительно неплохим качеством конечного продукта. Но те, кто однажды взял в руки плазменный резак, вряд ли в будущем снова обратятся к механической резке. Давайте рассмотрим основные преимущества плазмореза:

• Срез высокого качества;
• Не нужны подготовительные работы;
• Вы не рискуете искривить заготовку;
• Возможность делать изделия любой геометрической формы;
• Широкий диапазон металлов для резки;
• Скорость резки;

Ниже мы рассмотрим каждый из пунктов подробнее:

• Высококачественный срез. Болгарка оставляет множество заусенцев и диском в ряде случаев невозможно сделать ровный срез. Тогда мы обращаемся к автоматической пиле по металлу, но проблема не решается. Газорезка не спасает, ведь после нее приходится исправлять множество наплывов. Аппарат для плазменной резки не оставляет ни заусенцев ни окалин. После плазмы редко требуется доработка
• Отсутствие необходимости в подготовительных работах. Резать болгаркой металл со следами краски или ржавчины — сомнительное удовольствие. Мелкие осколки травмируют кожу, а пыль и грязь не дают следить за качеством среза. В то же время, принцип работы плазмореза таков, что подготовительные работы не требуются вовсе.
• Минимальный риск искривить заготовку. Плазма, как и механическая резьба, разогревает металл. Но поверхность нагревается лишь в очень малом радиусе от линии среза. Металл остается жестким и риск искривить изделие минимален.
• Отсутствие ограничений в геометрических решениях. Болгаркой сложно сделать фигурный вырез за счет геометрии диска. Резка металла плазморезом чем-то похожа на работу с фрезой. Поэтому, он легко справляется там, где нужна фигурная резка. Например, в декоративной металлообработке.
• Возможность работы практически с любым металлом. Механическим способом легко резать мягкие металлы, такие как медь или аллюминий. Немного сложнее — сталь и чугун. И практически невозможно резать твердые металлы, такие как титан. Плазма легко справляется с любыми металлами и сплавами.
• Высокая скорость обработки изделия. При резке металла толщиной до 10 миллиметров, преимущества плазмы не так очевидны. Но в случае обработки металлов большей толщины, скорость резки, по сравнению с механическим способом возрастает до 10 раз.

Конечно, говоря о преимуществах, нельзя оставлять в тени и недостатки. Их меньше, но о них также необходимо знать.

Недостатки ручного плазмореза

Основные минусы устройства обусловлены его задачами и сферой применения. В целом, выделяют такие недостатки:

• Необходимость калибровки силы тока. Для разных металлов и изделий разной толщины должна выставляться отдельная сила тока. Ее легко рассчитать, но ошибка в расчетах, или пренебрежение ими неприятно сказывается на конечном результате.
• Требования к углу резки. Головка аппарата воздушно плазменной резки должна располагаться строго перпендикулярно заготовке. Допустимое смещение — 10 градусов. При смещении угла увеличивается толщина реза и возникает риск того, что результата достичь не удастся. Если нужна резка под углом, то лучше воспользоваться альтернативой. Например, угловой шлифмашиной.
• Ограничения по толщине металла. Промышленный аппарат для плазменной резки металла обгоняет любой вид механической резки по толщине реза. Толщина заготовки может достигать 100 миллиметров. Если нужна большая толщина, стоит обратиться к кислородным резакам.
• Необходимость в перерывах при работе. Плазморез не может работать постоянно. У каждого аппарата есть показатель продолжительности включения. Он указывается в процентах. Если показатель продолжительности включения 60%, то после трехминутной работы, нужно дать аппарату остывать 2 минуты. Поэтому, перед тем, как выбрать плазморез, внимательно ознакомьтесь с этой характеристикой.

Как вы могли заметить, минусы устройства легко нивелировать при строгом соблюдении правил работы и исключением использования резака вне его сферы задач. А как добиться правильного угла при резке используя циркуль для плазмореза, мы обсудим ниже.

Как вырезать заготовку круглой формы

Ровный круг легко вырезать на ЧПУ-плазморезе. Но ручным резаком сделать это достаточно тяжело. Циркуль для плазмореза решает эту ситуацию. Циркуль для плазмореза можно купить, но при наличии токарного станка его можно изготовить самостоятельно.

В основе конструкции — магнит, который крепится к металлическому столу или непосредственно к заготовке, (если она магнитится).

На магните установлена шпонка с подшипником или втулкой. На подшипнике крепится подвижная наводящая со съемным керном на конце.

Керном размечается детали будущей заготовки, а затем на место съемного керна вставляется плазморез, и движение повторяется.

Циркуль для плазмореза также позволяет избавиться от необходимости в соблюдении угла в 90 градусов. И плазменная резка, осуществляемая своими руками теперь не будет казаться такой сложной, как раньше.

Схожую конструкцию имеет и линейка для плазмореза с магнитами. Единственное отличие в том, что предназначена она для ровных срезов, а не радиальных, как в случае с циркулем.

Стоит ли доверять отечественному производителю

На данный момент, на рынке спецтехники представлены устройства из Европы, Китая, и стран СНГ. Если нужны большие промышленные резаки, то следует обратить внимание на изделия завода «Патон». Среди малогабаритных устройств выбор также не велик. Одним из самых привлекательных отечественных вариантов является плазменный резак марки «Горыныч».

Аппарат не самый мощный, но неожиданно мобильный и легкий. Давайте рассмотрим его преимущества на примере модификации ГП37-10:

• Малая потребляемая мощность (2,5 кВт);
• Может работать от розетки или автономного дизельного генератора;
• Общий вес конструкции 4,5 килограмм;
• Вес горелки 900 граммов;
• Многофункциональность;

На последнем пункте следует остановиться подробнее. По заявлению производителя, аппарат режет все негорючие материалы, его можно использовать не только как аппарат для совершения плазменной резки и сварки, но и для пайки, а также в качестве нагревателя для мини-кузницы. Ставка на малый вес и низкую мощность играет злую шутку с «Горынычем». Рабочая температура не превышает 6 тысяч градусов по Цельсию. Поэтому носить «Горыныч» все же получается быстрее, чем работать с ним.

Неплохие китайские плазморезы

Конструкция аппарата воздушно плазменной резки не настолько сложная, чтобы ее воспроизводили с погрешностями. По крайней мере об этом говорят те, кто покупал резаки в Китае. Изделия из этой страны — это отличный выбор при ограниченном бюджете. И когда речь заходит о китайских моделях, чаще всего вспоминают недорогой CUT50p.

Цена такого компрессора в районе 350 долларов. Он способен выдавать ток силой в 10 ампер, весит 13 килограммов и имеет режим работы 60%. (После 6 минут работы делайте перерыв на 4 минуты).

В плюсах нужно отметить следующее:

• Легкая горелка;
• Наличие расходников в комплекте;
• Все собрано в одном корпусе. (данный плазморез со встроенным воздушным компрессором);
• Питание 220/110 вольт;
• Неплохое соотношение «возможности-цена»;

Минусы очевидны: если сгорит обмотка трансформатора, или устройство окажется с повреждениями, вернуть его уже едва ли удастся.

Но если вы решили приобрести недорогой плазморез с готовым компрессором из Китая, лучше обратить внимание на компанию DWT. Это международная фирма со штаб-квартирами в Китае и Швейцарии. У фирмы есть представительства в России, а значит, и есть куда обращаться за сервисом.

Плазморез базовый инверторный от DWT можно приобрести по цене от 200 долларов и выше.

Газ или плазма?

В среде профессиональной резки металла не существует консенсуса в подходе к инструментам. Одни уверены: для резки наиболее эффективны газовые резаки. Другие — отдают предпочтение плазме из-за безопасности и низкой цены расходников. Данная статья не является исчерпывающей. И возможно, вам есть что добавить. Нам интересно ваше мнение, и мы будем признательны, если вы им поделитесь.

Плазморез: принцип действия, устройство, инструкция по применению

Что представляет собой плазморез и по какому принципу он работает? Если говорить про данный инструмент, то стоит сразу отметить, что это тот прибор, который используют сварщики, причем далеко не все. Для единоразового использования такой инструмент никогда и нигде не применяют. По этой причине есть инструменты, при помощи которых есть возможность проводить отрезные операции, и при этом не прибегать к использованию дорогого варианта, а именно болгарки. Но если требования к объему и скорости проводимого процесса ужесточенные, то вам никак не обойтись без использования плазмореза.

Именно по этой причине его используют в машиностроительной индустрии, при изготовлении больших конструкций из металла, для резки труб и всего остального.

Разновидности резаков и назначение каждого из них

Много при выборе плазменного резака будет зависеть от того, в какой области вы планируете его использовать. Дело в том, что конструктивные особенности всех видов сильно отличаются между собой – у каждого устройства свой тип зажигания дуги, а также мощность охлаждающей системы.

1. Инструменты, которые работают в среде газов защитного типа – водород, аргон, гелий, азот и прочие. Такие газы имеют восстанавливающие свойства.
2. Резаки, которые работают в среде газов окисления. Такие обычное насыщают посредством кислорода.
3. Приборы, которые используют для работ со смесями.
4. Резаки, которые работают в стабилизаторах жидкостно-газового типа.
5. Устройства, которые работают с магнитной и водной стабилизацией. Это особый инструмент, который очень редко используют, поэтому его достаточно трудно найти в свободной продаже.

Есть и другая классификация, которая помогает разделить и купить плазморез по виду оборудования, которое используется для работ.

• Инверторные – вариант, признанный экономичным, может разрешать детали из металла с толщиной до 3 см.
• Трансформаторные – такие устройства способны производить резку металла с толщиной до 8 см, вариант сам по себе менее экономичный.

По типу контакта устройства можно поделить на две группы – бесконтактные и контактные. По названию уже легко понять, какие есть методы использования плазменного резака. В первом случае для устройства не требуется контакта с обрабатываемым металлом, причем толщина заготовки может быть любой, тогда как во втором случае требуется контакт с металлом, и его толщина должна быть не меньше 1,8 см.

Еще одна категория – тип использования и возможность питания от электрической энергии. в этом случае есть вде позиции – бытовой резак, который работает от сети с переменным током и стандартным напряжением 220 В, и промышленный, который можно подключать лишь к трехфазной питающей сети с напряжением в 380 В.

Обратите внимание, что даже те резаки, которые имеют минимальную мощность, будут от 4 кВт. По этой причине при его подключении к бытовой электросети для начала удостоверьтесь, что она точно выдержит такую нагрузку.

Такая нагрузка не является единственной, так как в системе резки плазменным устройство используют охлаждение, и для этого в комплект к стандартному оборудованию идет компрессор, который тоже будет работать от сети. Учитывайте и его мощность при подключении к домашнему питанию.

Устройство

Самому названию уже понятно, что процесс резки металла выполняется благодаря плазме, причем последняя представляет собой ионизированный газ с высокой проводимостью электротока. Чем выше будет температура газа, тем выше будет проводимость, а сила разрезания увеличится в значительной мере. Для процесса резки металла используют также воздушно-плазменную дугу. Учтите, что в данном случае ток уже будет иметь непосредственное воздействие на поверхности из металла.

Получается, что принцип действия устройства такой:

• Металл расплавляют.
• Его жидкое состояние выдувают из зоны среза.

Ручной плазморез состоит из:

• Блока питания – это может быть инвертор или сварочный трансформатор.
• Шлангов.
• Резака, который изредка называют плазмотроном.
• Компрессора.

Не будет лишним разобраться, чтобы понять конструктивные особенности резака. Внутри устройства находится установленный электрод, который сделан из редкого металла, например, из гафния, бериллия, циркония и прочего. Почему именно эти металлы? Дело в том, что при нагревании на поверхности данного электрода образуются тугоплавкие виды оксидов. Она являются своеобразной защитой электрода, которая будет обеспечивать целостность материала, т.е. не разрушать. Чаще всего в плазменных резаках устанавливают гафниевые электроды, потому что данный металл не является токсичным и радиоактивным, как, к примеру, бериллий.

Важное значение в конструкции играет сопло – именно через него плазма попадает на резку. Именно от него и будут зависеть основные параметры устройства, а точнее от толщины и длины сопла. Т диаметра будет зависеть мощность потока плазмы, а значит, и скорость среза и ширина срезанной канавки. Конечно, от этого будет зависеть еще и скорость охлаждения. Чаще всего на резаках устанавливают сопло, диаметр которого равен 0,3 см. Длина будет прямопропорционально влиять на качестве среза – чем длиннее, тем лучше. Учтите, что очень длинное сопло будет быстро выходить из строя.

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.

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

Перед тем как сделать выбор и решить, купить плазморез или нет, следует узнать обо всех отрицательных и положительных сторонах оборудования. Так, например, в домашних условиях данное устройство заменимо болгаркой.

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.

Плазморез – это не самый важный инструмент в домашнем хозяйстве, однако в строительстве без такого устройства не обойтись. Оно позволяет выполнить нарезку металла быстро и аккуратно. Чтобы научиться использовать такое устройство, необходимо разобраться с принципом работы и основными характеристиками, а также посмотреть соответствующее видео.

Принцип работы плазмореза

Прежде всего, необходимо понимать, что плазма представляет собой воздух, нагретый при помощи электрической дуги до температуры на уровне 30000°C. При этом воздух имеет ионизированное состояние, а значит, он перестает быть диэлектриком. Благодаря проведению тока происходит расплавление металла и его выдувание из области среза.

Любой плазморез оснащен плазмотроном. Речь идет о плазменном резаке, подключенном кабелем и шлангом к основному аппарату. Все плазмотроны могут иметь прямое либо косвенное действие. В первом случае заготовка включается в электрическую цепь. Если же планируется обработка неметаллических деталей, то подойдет изделие косвенного действия.

Возможности плазмотрона зависят непосредственно от сопла. Изделия с большим диаметром могут пропускать значительное количество воздуха, а значит, скорость нарезки будет значительной. Чаще всего при плазменной резке применяются сопла диаметром до 3 мм. Длина элемента составляет 9–12 мм. Если использовать действительно длинное устройство, то качество среза будет очень высоким, однако само сопло может быстро износиться. Оптимальным считается показатель, превышающий диаметр в 1,5 раз.

Внутри плазмотрона расположен металлический стержень, выполненный из гафния. Этот элемент выступает в роли электрода.

В процессе плазменной резки часто используется исключительно воздух, представляющий собой защитный и плазмообразующий газ одновременно. При этом возможно незначительное окисление поверхности. Чтобы избежать такого последствия, в некоторых промышленных агрегатах может дополнительно использоваться кислород, гелий, водород и прочие газы.

Преимущества и недостатки плазмореза

Часто при выполнении различных строительных работ используются именно плазморезы, что можно заметить по многочисленным видео. У такого оборудования есть немало преимуществ.

• Допускается обработка различных металлов, включая сталь, нержавейку, чугун, алюминий и различные сплавы.
• Саму заготовку не нужно предварительно подготавливать, то есть можно смело резать поверхность с остатками краски или ржавчины.
• Благодаря плазморезу срез получается ровным и очень точным. При этом здесь нет окалины или наплывов.
• Благодаря особенностям устройства тепловая деформация будет минимальной, причем это касается даже тех случаев, когда лист металла имеет небольшую толщину.
• Использование плазмореза безопасно, ведь во время работы баллоны с газом не нужны.
• При желании можно выполнить фигурные срезы.

Естественно, идеального оборудования для нарезания металлов не существует. Так, и у плазморезов есть свои минусы.

• В первую очередь стоит отметить ограничения по толщине металла. Наиболее продвинутые промышленные устройства могут нарезать металл толщиной максимум в 100 мм.
• Заготовку необходимо располагать строго перпендикулярно. Допустимое отклонение – это 50°. В некоторых моделях оно составляет всего 10°.
• Нельзя выполнять плазменную резку, подключив к аппарату сразу два резака.

Если внимательно изучить особенности плазмореза, то можно понять, что преимуществ у такого оборудования больше. При просмотре множества видео вы убедитесь в том, что агрегат подойдет для обработки металлов при создании ограждений, кронштейнов, вентиляционных систем и т. д.

Виды плазморезов

Все плазморезы делятся на 2 группы: трансформаторные и инверторные. В первом случае удастся выполнить нарезку металла толщиной до 40 мм, а во втором – до 30 мм. При этом инверторная разновидность потребляет меньшее количество электроэнергии и имеет больший КПД. Подобный аппарат довольно компактный, а значит, выполнить нарезку в труднодоступных местах будет удобнее.

В продаже встречаются контактные и бесконтактные модели. Также плазморезы делятся на бытовые и промышленные, что влияет на требования к энергосети.

Как выбрать плазморез?

Если вы хотите приобрести подобное оборудование, обязательно учтите несколько важных факторов.

• Каждое оборудование имеет определенную маркировку. Так, некоторые аппараты предназначены только для нарезки металлов, а другие позволяют выполнять аргонодуговую или дуговую сварку. Естественно, встречаются и универсальные модели. Однако специалисты в своих видео утверждают, что подобное оборудование имеет недостаточный КПД.
• Всегда нужно учитывать силу тока, а также максимально допустимую толщину металла. Соответственно, вы должны знать, для каких нужд потребуется плазморез.
• Продолжительность включения – еще один важный фактор, который измеряется в процентном соотношении. Показателя до 50% хватит для периодического нарезания различных металлоконструкций. Если же планируется регулярное использование устройства, то лучше выбирать модель с продолжительностью включения до 100%.
• Подобное оборудование может иметь встроенный или внешний компрессор. Первая разновидность отличается невысокой мощностью. Соответственно, подобное устройство подойдет для применения в домашних условиях. Если планируется регулярная эксплуатация плазмореза, то лучше отдать предпочтение внешнему компрессору.
• Использование такого агрегата должно быть удобным, поэтому при покупке необходимо обратить внимание на длину кабеля и шланга. Важно помнить, что такой пакет длиной в 20 м может оказаться неудобным, ведь его придется раскручивать, даже если нарезка металла выполняется рядом с устройством.

Плазморез – это незаменимое оборудование для нарезки металлов. При его эксплуатации необходимо придерживаться техники безопасности. Также следует периодически заменять расходные материалы. Прежде чем приступить к нарезке металлоконструкций, необходимо просмотреть соответствующие видео и проконсультироваться со специалистом.