집 굴뚝 자신의 손으로 플라즈마 용접기를 만드는 방법은 무엇입니까? 인베터 또는 변압기에서 직접 만든 플라즈마 절단기 조립 라인 변압기에서 직접 플라즈마 절단기를 제작합니다.

자신의 손으로 플라즈마 용접기를 만드는 방법은 무엇입니까? 인베터 또는 변압기에서 직접 만든 플라즈마 절단기 조립 라인 변압기에서 직접 플라즈마 절단기를 제작합니다.

점점 더 소규모 개인 작업장과 소규모 기업에서는 분쇄기 및 기타 장치 대신 플라즈마 금속 절단 장치를 사용하고 있습니다. 에어 플라즈마 절단을 사용하면 고품질 직선 및 곡선 절단을 수행하고 가장자리를 정렬할 수 있습니다. 판금, 금속 블랭크 및 기타 복잡한 작업에 모양의 구멍을 포함하여 개구부와 구멍을 만듭니다. 결과 절단의 품질은 매우 우수합니다. 부드럽고 깨끗하며 스케일과 버가 거의 없으며 깔끔합니다. 공기 플라즈마 절단 기술은 콘크리트, 세라믹 타일, 플라스틱, 목재 등 비전도성 재료뿐만 아니라 거의 모든 금속을 가공할 수 있습니다. 모든 작업은 신속하게 수행되며 공작물은 절단 영역에서만 국부적으로 가열되므로 공작물의 금속은 과열로 인해 형상이 변경되지 않습니다. 용접 경험이 없는 초보자도 플라즈마 절단기, 즉 플라즈마 절단기를 다룰 수 있습니다. 그러나 결과가 실망스럽지 않도록 플라즈마 절단기의 장치를 연구하고 작동 원리를 이해하며 공기 플라즈마 절단기를 작동하는 방법에 대한 기술을 연구하는 것도 나쁘지 않습니다.

공기 플라즈마 절단기 설계

플라즈마 절단기 설계에 대한 지식을 통해 작업을 보다 의식적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 더 심층적인 지식뿐만 아니라 바람직하게는 엔지니어링 경험이 필요한 집에서 만든 아날로그를 만들 수도 있습니다.

공기 플라즈마 절단기는 다음을 포함한 여러 요소로 구성됩니다.

전원 공급 장치;
플라즈마 토치;
케이블 호스 패키지;
공기 압축기.

전원 공급 장치플라즈마 절단기의 경우 전압을 변환하고 절단기/플라즈마 토치에 특정 전류 강도를 공급하는 역할을 하며 이로 인해 전기 아크가 켜집니다. 전원은 변압기 또는 인버터일 수 있습니다.

플라즈마 토치-공기 플라즈마 절단기의 주요 요소로, 플라즈마가 나타나는 프로세스가 발생합니다. 플라즈마 토치는 노즐, 전극, 하우징, 노즐과 전극 사이의 절연체, 공기 채널로 구성됩니다. 전극, 노즐 등의 부품은 소모품이므로 자주 교체해야 합니다.

전극플라즈마 토치에서는 음극이며 전기 아크를 자극하는 역할을 합니다. 플라스마트론용 전극을 만드는 가장 일반적인 금속은 하프늄입니다.

대통 주둥이원뿔 모양을 가지며 플라즈마를 압축하고 플라즈마 제트를 형성합니다. 노즐 출구 채널에서 빠져나오는 플라즈마 제트가 작업물에 닿아 절단됩니다. 노즐의 크기는 플라즈마 절단기의 특성, 기능 및 작업 기술에 영향을 미칩니다. 가장 일반적인 노즐 직경은 3~5mm입니다. 노즐의 직경이 클수록 단위 시간당 통과할 수 있는 공기의 양은 더 많아집니다. 절단 폭은 공기의 양, 플라즈마 절단기의 작동 속도 및 플라즈마 토치의 냉각 속도에 따라 달라집니다. 가장 일반적인 노즐 길이는 9~12mm입니다. 노즐이 길수록 절단이 더 정확해집니다. 그러나 노즐이 너무 길면 파손되기 쉽기 때문에 최적의 길이는 노즐 직경의 1.3~1.5배만큼 늘어납니다. 각 현재 값은 다음에 해당한다는 점을 고려해야 합니다. 최적의 크기안정적인 아크 연소와 최대 절단 매개변수를 보장하는 노즐입니다. 전체 플라즈마 토치의 수명이 크게 단축되므로 노즐 직경을 3mm 미만으로 줄이는 것은 바람직하지 않습니다.

압축기플라즈마트론에 압축 공기를 공급하여 플라즈마를 형성합니다. 공기 플라즈마 절단기에서 공기는 플라즈마 형성 가스이자 보호 가스 역할을 합니다. 일반적으로 압축기가 내장된 장치는 저전력이며 외부 공기 압축기가 있는 장치도 있습니다.

케이블 호스 패키지전원과 플라즈마트론을 연결하는 전기 케이블과 압축기에서 플라즈마트론으로 공기를 공급하는 호스로 구성됩니다. 우리는 플라즈마 토치 내부에서 정확히 무슨 일이 일어나는지 아래에서 고려할 것입니다.

공기 플라즈마 절단기의 작동 원리

공기 플라즈마 절단기는 아래 설명된 원리에 따라 작동합니다. 플라즈마 토치 손잡이에 있는 점화 버튼을 누르면 전원으로부터 플라즈마 토치에 고주파 전류가 공급되기 시작합니다. 결과적으로 파일럿 전기 아크가 켜집니다. 전극과 공작물 사이에 직접 전기 아크를 형성하는 것이 어렵기 때문에 노즐 팁이 양극 역할을 합니다. 파일럿 아크의 온도는 6000~8000°C이고 아크 기둥이 전체 노즐 채널을 채웁니다.

파일럿 아크가 점화된 후 몇 초 후에 압축 공기가 플라즈마 토치 챔버로 흐르기 시작합니다. 이는 의무 전기 아크를 통과하여 이온화되고 가열되며 부피가 50~100배 증가합니다. 플라즈마 토치 노즐의 모양은 아래쪽으로 좁아져 공기가 압축되고 흐름이 형성되어 소리에 가까운 속도(2~3m/s)로 노즐에서 빠져나옵니다. 노즐 출구에서 빠져나가는 이온화된 가열 공기의 온도는 20,000 - 30,000 °C에 도달할 수 있습니다. 이 순간 공기의 전기 전도도는 가공되는 금속의 전기 전도도와 거의 같습니다.

혈장이것이 바로 플라즈마 토치 노즐에서 빠져나가는 가열된 이온화 공기입니다. 플라즈마가 가공 중인 금속 표면에 도달하자마자 작업 절단 아크가 점화되고 이 시점에서 파일럿 아크가 꺼집니다. 절단 아크는 접촉 지점에서 공작물을 가열하고 국부적으로 금속이 녹기 시작하여 절단이 나타납니다. 용융된 금속은 가공물의 표면으로 흘러 물방울과 작은 입자의 형태로 응고되며, 이는 플라즈마 흐름에 의해 즉시 날아갑니다. 이 공기 플라즈마 절단 방법은 가공되는 금속이 포함되어 있기 때문에 샤프 플라즈마 아크(직접 아크)라고 합니다. 전기 다이어그램그리고 절단 아크의 양극입니다.

위에서 설명한 경우, 전극 근처 아크 스폿 중 하나의 에너지와 컬럼의 플라즈마 및 여기에서 흐르는 토치가 공작물을 절단하는 데 사용됩니다. 플라즈마 아크 절단은 아크를 사용합니다. 직류직선 극성.

금속의 플라즈마 아크 절단은 다음과 같은 경우에 사용됩니다. 판금에서 형상 윤곽이 있는 부품을 생산해야 하거나 직선 윤곽이 있는 부품을 생산해야 하지만 파이프 절단을 위해 윤곽을 추가로 처리할 필요가 없는 경우 , 스트립 및 막대, 구멍 및 개구부를 세부적으로 절단하는 데 사용됩니다.

그러나 플라즈마 절단의 또 다른 방법도 있습니다. 플라즈마 제트 절단. 이 경우 전극(음극)과 노즐 팁(양극) 사이에 절단 아크가 켜지고 공작물은 전기 회로에 포함되지 않습니다.. 플라즈마의 일부는 제트(간접 아크) 형태로 플라즈마 토치에서 제거됩니다. 일반적으로 이 절단 방법은 비금속, 비전도성 재료(콘크리트, 세라믹 타일, 플라스틱.

직접 작용 및 간접 작용 플라스마트론에 대한 공기 공급은 다르게 수행됩니다. 플라즈마 아크 절단에는 다음이 필요합니다. 축방향 공기 공급(직접). 플라즈마 제트로 절단하려면 다음이 필요합니다. 접선 공기 공급.

음극 지점이 정확히 중앙에 위치하도록 하려면 플라스마트론에 대한 접선 또는 소용돌이(축) 공기 공급이 필요합니다. 접선 방향의 공기 공급이 중단되면 음극 지점이 필연적으로 이동하고 이에 따라 플라즈마 아크가 발생합니다. 결과적으로 플라즈마 아크는 안정적으로 연소되지 않으며 때로는 두 개의 아크가 동시에 켜지고 전체 플라즈마 토치가 작동하지 않습니다. 수제 공기 플라즈마 절단은 접선 공기 공급을 제공할 수 없습니다. 플라즈마 토치 내부의 난류를 제거하기 위해 특수한 모양의 노즐과 라이너가 사용됩니다.

압축 공기는 다음 금속의 공기 플라즈마 절단에 사용됩니다.

구리 및 구리 합금 - 두께가 60mm 이하;
알루미늄 및 알루미늄 합금 - 최대 70mm 두께;
최대 60mm 두께의 강철.

그러나 티타늄을 절단하는 데 공기를 사용해서는 안됩니다. 아래에서는 수동 공기 플라즈마 절단기 작업의 복잡성을 더 자세히 고려할 것입니다.

공기 플라즈마 절단기를 선택하는 방법

할 것 올바른 선택개인용 플라즈마 절단기 가정의 필요또는 작은 작업장이라면 어떤 목적으로 사용될지 정확히 알아야 합니다. 어떤 재료, 어떤 두께, 기계의 부하 강도 등을 다루어야 하는 공작물이 무엇입니까?

인버터는 아크가 더 안정적이고 효율이 30% 더 높기 때문에 개인 작업장에 적합할 수 있습니다. 변압기는 더 두꺼운 공작물 작업에 적합하고 전압 서지를 두려워하지 않지만 동시에 무게가 더 나가고 경제적이지 않습니다.

다음 단계는 직접 및 간접 작용의 플라즈마 절단기입니다. 금속 공작물만 절단하려는 경우 직접 작동 기계가 필요합니다.

개인 작업장이나 가정에서 필요로 하는 경우 특정 전류에 맞게 설계된 내장형 또는 외부 압축기가 있는 수동 플라즈마 절단기를 구입해야 합니다.

플라즈마 절단기 전류 및 금속 두께

현재 강도와 최대 공작물 두께는 공기 플라즈마 절단기를 선택하는 주요 매개변수입니다. 그들은 서로 연결되어 있습니다. 플라즈마 절단기의 전원이 공급할 수 있는 전류가 높을수록 이 장치를 사용하여 공작물을 더 두꺼운 가공할 수 있습니다.

개인 요구에 맞는 기계를 선택할 때 가공할 공작물의 두께와 금속을 정확히 알아야 합니다. 플라즈마 절단기의 특성은 최대 전류 강도와 최대 금속 두께를 모두 나타냅니다. 단, 금속의 두께는 비철이나 스테인레스강이 아닌 철금속을 가공한다는 점을 기준으로 표시한 것이므로 주의하시기 바랍니다. 그리고 표시된 전류 강도는 공칭 강도가 아니라 장치가 매우 짧은 시간 동안 이러한 매개변수에서 작동할 수 있는 최대 강도입니다.

금속마다 절단하는 데 필요한 전류량이 다릅니다. 정확한 매개변수는 아래 표에서 확인할 수 있습니다.

표 1. 다양한 금속을 절단하는 데 필요한 전류.

예를 들어, 2.5mm 두께의 강철 공작물을 절단하려는 경우 10A의 전류 강도가 필요하며, 공작물이 2.5mm 두께의 구리와 같은 비철 금속으로 만들어진 경우에는 전류 강도는 15A여야 합니다. 절단 품질을 높이려면 특정 파워 리저브를 고려해야 하므로 20A 전류용으로 설계된 플라즈마 절단기를 구입하는 것이 좋습니다.

공기 플라즈마 절단기의 가격은 전력, 즉 현재 출력에 직접적으로 좌우됩니다. 전류가 높을수록 장치 가격이 더 비쌉니다.

작동 모드 - ON 기간(DS)

장치의 작동 모드는 부하 강도에 따라 결정됩니다. 모든 장치는 온타임이나 듀티 사이클과 같은 매개변수를 나타냅니다. 무슨 뜻이에요? 예를 들어, PV = 35%가 표시되면 이는 플라즈마 절단기가 3.5분 동안 작동할 수 있고 그 후 6.5분 동안 냉각되어야 함을 의미합니다. 주기 기간은 10분입니다. PV가 40%, 45%, 50%, 60%, 80%, 100%인 장치가 있습니다. 장치를 지속적으로 사용하지 않는 가정용 요구 사항의 경우 듀티 사이클이 35%~50%인 장치이면 충분합니다. CNC 기계 절단의 경우 PV=100%인 플라즈마 절단기가 사용됩니다. 지속적인 작업교대 근무 내내.

수동 에어 플라즈마 절단 작업 시 플라즈마 토치를 이동하거나 작업물의 반대쪽 끝으로 이동해야 한다는 점에 유의하십시오. 이러한 모든 간격은 냉각 시간에 포함됩니다. 또한 활성화 기간은 장치의 부하에 따라 다릅니다. 예를 들어 교대 근무 시작부터 듀티 사이클이 35%인 플라즈마 절단기라도 15~20분 정도는 쉬지 않고 작업할 수 있지만, 자주 사용할수록 연속 작업 시간은 짧아진다.

DIY 공기 플라즈마 절단 - 작업 기술

우리는 플라즈마 절단기를 선택하고 작동 원리와 장치를 숙지했으며 이제 작업을 시작할 시간입니다. 실수를 방지하려면 공기 플라즈마 절단기 작업 기술을 익히는 것부터 시작하는 것이 좋습니다. 모든 안전 조치를 준수하는 방법, 작업을 위해 장치를 준비하는 방법, 올바른 전류 강도를 선택하는 방법, 아크를 점화하고 노즐과 공작물 표면 사이에 필요한 거리를 유지하는 방법.

안전에 유의하세요

공기 플라즈마 절단은 여러 가지 위험과 관련이 있습니다. 전기, 높은 플라즈마 온도, 뜨거운 금속 및 자외선.

어두운 안경이나 용접공의 방패(유리 어둡게 하기 등급 4 - 5), 손에 낀 두꺼운 장갑, 발에 낀 두꺼운 천 바지, 닫힌 신발 등 특수 장비로 작업해야 합니다. 절단기로 작업할 때 폐의 정상적인 기능을 위협하는 가스가 생성될 수 있으므로 마스크나 인공 호흡기를 얼굴에 착용해야 합니다.
플라즈마 절단기는 RCD를 통해 네트워크에 연결됩니다.
소켓, 작업대 또는 테이블, 주변 물체는 접지가 잘 되어 있어야 합니다.
전원 케이블은 완벽한 상태여야 하며 권선이 손상되지 않아야 합니다.

네트워크가 장치에 표시된 전압(220V 또는 380V)에 맞게 설계되어야 한다는 것은 말할 필요도 없습니다. 그렇지 않은 경우, 안전 예방 조치를 따르면 부상과 직업병을 예방하는 데 도움이 됩니다.

공기 플라즈마 절단기 작동 준비

공기 플라즈마 절단기의 모든 요소를 연결하는 방법은 장치 지침에 자세히 설명되어 있으므로 즉시 추가 뉘앙스로 넘어가겠습니다.

공기에 접근할 수 있도록 장치를 설치해야 합니다. 플라즈마 절단기 본체를 냉각하면 중단 없이 더 오랫동안 작업할 수 있으며 냉각을 위해 장치를 끄는 빈도도 줄어듭니다. 위치는 용융 금속 방울이 장치에 떨어지지 않는 위치에 있어야 합니다.
공기 압축기는 수분 및 오일 분리기를 통해 플라즈마 절단기에 연결됩니다. 플라즈마 토치 챔버에 물이나 기름 방울이 들어가면 전체 플라즈마 토치가 고장나거나 심지어 폭발할 수도 있으므로 이는 매우 중요합니다. 플라스마트론에 공급되는 공기의 압력은 장치의 매개변수와 일치해야 합니다. 압력이 부족하면 플라즈마 아크가 불안정해지고 종종 꺼집니다. 압력이 과도하면 플라즈마 토치의 일부 요소를 사용할 수 없게 될 수 있습니다.
가공하려는 작업물에 녹, 스케일, 기름때 등이 있을 경우 깨끗이 닦아 제거하는 것이 좋습니다. 에어 플라즈마 절단을 사용하면 녹슨 부품을 절단할 수 있지만 녹이 가열되면 유독 가스가 방출되므로 안전하게 작업하는 것이 좋습니다. 가연성 물질이 저장된 용기를 절단할 계획이라면 철저하게 청소해야 합니다.

절단이 스케일이나 처짐 없이 매끄럽고 평행하게 이루어지도록 하려면 현재 강도와 절단 속도를 올바르게 선택해야 합니다. 아래 표는 다양한 두께의 다양한 금속에 대한 최적의 절단 매개변수를 보여줍니다.

표 2. 다양한 금속으로 만들어진 가공물에 대한 공기 플라즈마 절단기를 사용한 힘과 절단 속도.

처음에는 절단 속도를 선택하는 것이 어려울 수 있으며 경험이 필요합니다. 따라서 처음에는 이 규칙을 따를 수 있습니다. 공작물 뒷면에서 스파크가 보이도록 플라즈마 토치를 구동해야 합니다. 불꽃이 보이지 않으면 작업물이 완전히 절단되지 않았다는 의미입니다. 또한 토치를 너무 천천히 움직이면 절단 품질에 부정적인 영향을 미치고 스케일과 처짐이 나타나며 아크가 불안정하게 타거나 꺼질 수도 있습니다.

이제 절단 프로세스 자체를 시작할 수 있습니다.

전기 아크를 점화하기 전에 플라즈마 토치를 공기로 퍼지하여 우발적인 응결 및 이물질을 제거해야 합니다. 이렇게 하려면 아크 점화 버튼을 눌렀다가 놓습니다. 따라서 장치는 퍼지 모드로 전환됩니다. 약 30초 후에 시동 버튼을 길게 누르시면 됩니다. 플라즈마 절단기의 작동 원리에서 이미 설명한 대로 파일럿(보조, 파일럿) 아크가 전극과 노즐 팁 사이에 켜집니다. 일반적으로 2초 이상 연소되지 않습니다. 따라서 이 시간 동안 작업(절단) 아크를 켜야 합니다. 방법은 플라스마트론의 유형에 따라 다릅니다.

플라즈마 토치가 직접 작동하는 경우 단락을 만들어야 합니다. 파일럿 아크가 형성된 후 점화 버튼을 눌러야 합니다. 공기 공급이 중단되고 접점이 닫힙니다. 그런 다음 공기 밸브가 자동으로 열리고 공기 흐름이 밸브에서 빠져 나와 이온화되고 크기가 증가하며 플라스마트론 노즐에서 스파크가 제거됩니다. 결과적으로 전극과 공작물의 금속 사이에 작동 아크가 켜집니다.

중요한! 아크의 접촉 점화는 플라즈마 토치를 작업물에 적용하거나 기대어 놓아야 함을 의미하지 않습니다.

절단 아크가 켜지자마자 파일럿 아크가 꺼집니다. 처음에 작업 아크를 점화하지 못한 경우 점화 버튼을 놓았다가 다시 눌러야 합니다. 그러면 새 사이클이 시작됩니다. 작업 아크가 점화되지 않는 데에는 공기압 부족, 플라즈마 토치의 잘못된 조립 또는 기타 문제 등 여러 가지 이유가 있습니다.

작동 중에 절단 아크가 꺼지는 경우도 있습니다. 그 이유는 전극이 마모되었거나 플라즈마 토치와 작업물 표면 사이의 거리를 유지하지 못했기 때문일 가능성이 큽니다.

플라스마트론 토치와 금속 사이의 거리

수동 공기 플라즈마 절단에는 토치/노즐과 금속 표면 사이의 거리를 유지해야 한다는 어려움이 따릅니다. 손으로 작업할 때는 호흡조차 손을 혼란스럽게 하고 절단 부분이 고르지 않기 때문에 이는 매우 어렵습니다. 노즐과 공작물 사이의 최적 거리는 1.6 - 3mm입니다. 이를 유지하기 위해 플라즈마 토치 자체가 공작물 표면에 밀착될 수 없기 때문에 특별한 거리 정지 장치가 사용됩니다. 스톱은 노즐 상단에 위치하며, 플라즈마 토치는 작업물의 스톱으로 지지되어 절단이 이루어집니다.

플라즈마 토치는 작업물과 정확히 수직으로 유지되어야 합니다. 허용 편차 각도 10 - 50 °. 가공물이 너무 얇은 경우 커터를 약간 각도로 잡을 수 있습니다. 이렇게 하면 얇은 금속이 심하게 변형되는 것을 방지할 수 있습니다. 용융 금속이 노즐에 떨어지지 않아야 합니다.

에어 플라즈마 절단 작업을 직접 수행하는 것이 가능하지만 안전 예방 조치와 노즐과 전극이 적시에 교체해야 하는 소모품이라는 사실을 기억하는 것이 중요합니다.

금속 가공에 종사하는 가정 장인은 금속 블랭크를 절단해야 하는 필요성에 직면해 있습니다. 이는 앵글 그라인더(그라인더), 산소 절단기 또는 플라즈마 절단기를 사용하여 수행할 수 있습니다.

불가리아 사람. 절단 품질이 매우 높습니다. 그러나 특히 곡선 모서리가 있는 내부 구멍의 경우 형상 절단을 수행할 수 없습니다. 또한 금속의 두께에도 제한이 있습니다. 그라인더로 얇은 시트를 절단하는 것은 불가능합니다. 가장 큰 장점은 경제성입니다.
산소절단기. 어떤 구성으로든 구멍을 뚫을 수 있습니다. 그러나 균등한 컷을 달성하는 것은 원칙적으로 불가능합니다. 녹은 금속 방울과 함께 가장자리가 찢어졌습니다. 5mm 이상의 두께는 절단이 어렵습니다. 이 장치는 너무 비싸지는 않지만 작동하려면 많은 양의 산소 공급이 필요합니다.
플라즈마 절단기. 이 장치는 저렴하다고 할 수는 없지만 절단 품질로 인해 높은 비용이 정당화됩니다. 절단 후 공작물은 실제로 추가 처리가 필요하지 않습니다.

대부분의 가정 장인이 감당하기 힘든 가격을 생각하면 많은 "쿨리비나" 장인이 플라즈마 절단기를 만듭니다.

여러 가지 방법이 있습니다. 처음부터 완전히 구조를 만들거나 기성 장치를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 용접기에서 새로운 작업을 위해 다소 현대화되었습니다.

자신의 손으로 플라즈마 절단기를 만드는 것은 실제 작업이지만 먼저 작동 방식을 이해해야 합니다.

일반 계획그림에 표시되어 있습니다:

플라즈마 절단기 장치

전원 장치.

다양한 방식으로 디자인할 수 있습니다. 변압기는 크기와 무게가 크지만 더 두꺼운 작업물을 절단할 수 있습니다.

전기 소비량이 높으므로 연결 지점을 선택할 때 이 점을 고려해야 합니다. 이러한 전원 공급 장치는 입력 전압 변화에 거의 민감하지 않습니다.

인버터에서 손으로 플라즈마 절단기를 조립하는 것은 비교적 간단한 문제입니다.

플라즈마 절단기는 다양한 부품 절단뿐만 아니라 용접에도 사용할 수 있습니다.

직접 만든 플라즈마 절단기를 직접 조립하기 전에 플라즈마 절단기 설계에 포함된 일부 구성 요소를 미리 준비해야 합니다. 플라즈마 절단기 설계에는 다음 요소가 포함됩니다.

플라즈마 절단기;
인버터 또는 변압기일 수 있는 전원;
공기 흐름을 공급하고 플라즈마 흐름을 형성하는 압축기 장치;
모든 구성 요소를 단일 단지로 조립하기 위한 케이블 호스.

수제 플라즈마 절단기는 생산 현장뿐만 아니라 가정에서도 다양한 기술 작업을 수행하는 데 사용할 수 있습니다.

집에서는 이러한 장치를 사용하여 처리할 수 있습니다. 금속 제품, 얇고 정밀한 절단이 필요한 경우.

업계에서는 보호 가스 환경에서 금속을 용접하는 데 사용할 수 있는 장치를 소비자에게 제공합니다. 불활성 가스 아르곤은 용접 중 보호용으로 사용됩니다.

조립 중 집에서 만든 장치~해야 한다 특별한 관심현재의 힘에 주목하십시오. 이 매개변수의 값은 사용되는 전원에 따라 달라집니다.

인버터를 전류원으로 사용하는 것이 가장 좋습니다. 이 장치는 플라즈마 절단기의 안정적인 작동을 보장합니다. 또한, 인버터를 사용하면 변압기를 전원으로 사용할 때보다 에너지 소비가 더 경제적입니다.

플라즈마 절단기 설계에 있어서 인버터 전원을 사용하는 경우의 단점은 이러한 장치를 사용하여 가공할 수 있는 작업물의 두께가 얇다는 것입니다.

인버터 사용을 기반으로 한 플라즈마 절단기의 장점은 장치의 무게가 상대적으로 작고 소비량이 적다는 것입니다. 전기 에너지. 또한, 인버터 전원 공급 장치를 기반으로 하는 장치의 효율성은 변압기 장치를 기반으로 하는 장치에 비해 10% 더 높으며 이는 작동 품질에 영향을 미칩니다.

장치를 조립할 때는 설계에 따른 조립의 정확성과 품질은 물론 시스템 요소의 통합에도 주의를 기울여야 합니다.

장치를 구조물로 조립할 때는 충분한 길이의 노즐을 사용해야 하며, 너무 길면 안 됩니다. 그렇지 않으면 자주 교체해야 합니다.

고정 장치 조립을 위한 구조 요소 선택

자신의 손으로 장치를 만들 때는 올바른 구성 요소를 선택해야 합니다.

장비용 전원 공급 장치. 이 요소로는 인버터가 사용됩니다. 이는 장비 작동을 위해 미리 정해진 특성을 가진 전압을 공급하는 장치입니다. 인버터 외에 변압기를 사용할 수도 있습니다. 변압기를 전원 공급 장치로 사용하는 경우 장비를 설계할 때 용접 변압기의 큰 무게를 고려해야 합니다. 또한 변압기를 사용할 때 장치는 많은 양의 전기 에너지를 소비한다는 점을 기억해야 합니다.

도구를 조립하려면 작업 실행을 보장하는 장치의 주요 요소인 플라즈마 절단기를 준비해야 합니다. 또한 공기 흐름 주입 장치(압축기 및 케이블 호스 패키지)를 구입해야 합니다.

인버터 전원 공급 장치를 사용하는 것이 더 수익성이 높습니다. 이 장치는 더 경제적이고 비용도 훨씬 낮기 때문입니다. 인버터 전원을 사용하여 작동하는 장치가 사용하기 더 쉽습니다. 이 장치는 집이나 소규모 공장에서 작업할 때 사용할 수 있습니다. 이러한 유형의 전원 공급 장치를 사용하면 전압 안정성이 달성됩니다. 양질의 작업변압기 장치를 사용할 수 없는 접근하기 어려운 장소.

플라즈마 토치는 절단기의 주요 요소입니다. 이 장치의 디자인은 노즐, 금속 가공물의 절단을 보장하는 공기 흐름 채널, 전극 및 냉각기 역할을 동시에 수행하는 절연체로 구성됩니다.

플라즈마 절단기 어셈블리

플라즈마 토치를 조립하려면 적절한 전극을 선택해야 합니다. 가장 일반적으로 사용되는 전극은 토륨, 베릴륨, 지르코늄 또는 하프늄을 사용하여 만들어집니다. 이러한 재료는 공기 화염 흐름으로 금속을 절단하는 데 최적인 것으로 간주됩니다. 설치 작업 중에 전극 재료 표면에 내화성 산화물이 형성되어 전극 재료의 파괴를 방지합니다. 전극 유형을 선택할 때 전극 본체를 만드는 데 사용되는 일부 재료는 작업자에게 위험하다는 점을 기억해야 합니다. 예를 들어, 작동 중 전극에 있는 베릴륨은 방사성 산화물을 생성하고, 토륨을 사용하면 산소와 함께 독성 화합물이 생성됩니다. 최고의 소재작업을 수행하는 작업자에게 절대적으로 안전한 하프늄입니다.

조립 과정에서는 절단용 제트를 생성하는 노즐에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 에서 기술적 인 특성작업 제트의 품질은 이 요소에 따라 달라집니다. 직경 3cm의 장치를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 컷이 깔끔하고 고품질로 보이도록 길이가 충분해야 합니다. 노즐이 너무 길면 작동 중에 빨리 파손될 수 있습니다.

공기 흐름을 공급하기 위해 플라즈마 절단기 설계에 압축기가 사용됩니다. 절단기 작동의 특별한 특징은 장비 작동 중 보호 및 플라즈마 형성을 위해 가스를 사용한다는 것입니다. 금속 절단 작업은 200A의 전류로 수행됩니다. 장치를 작동할 때 작동 장비를 냉각하고 플라즈마 제트를 형성하는 데 필요한 압축 공기가 사용됩니다. 작동 중에 이 디자인을 사용하면 금속 두께가 최대 50mm인 금속 공작물을 절단할 수 있습니다.

케이블 호스 패키지는 설치의 모든 요소를 연결하는 데 사용됩니다. 설치물을 조립할 때는 특정 작업 순서를 따라야 합니다. 먼저 인버터와 전극을 케이블로 연결해 전압을 공급한다. 호스는 압축기 장치에서 플라즈마 제트가 형성되는 플라즈마 토치로 압축 공기 흐름을 공급하는 데 사용됩니다.

커터의 작동 원리

금속 절단용 설치물을 조립한 후에는 그 기능을 확인해야 합니다. 인버터가 시작되면 플라즈마트론에 고주파 전류를 공급합니다. 전극에 전압을 가한 후 전기 아크가 형성되며 발생 순간의 온도는 섭씨 6~8,000도 범위에서 다양합니다. 전극과 노즐 팁 사이에 아크가 형성됩니다. 다음으로, 전기 아크를 통과할 때 가열되어 부피가 100배 증가하는 동시에 스트림이 이온화되어 전도성을 획득하는 압축 공기 흐름이 공급됩니다.

노즐을 사용하면 좁은 플라즈마 흐름이 형성됩니다. 플라즈마 흐름의 속도는 초당 2-3미터입니다. 플라즈마 제트가 만료되는 순간 온도가 크게 상승하여 25-30,000도에 도달합니다. 노즐 출구에서는 절단 공정을 수행하는 데 사용되는 고온 플라즈마 흐름이 형성됩니다. 플라즈마 제트가 공작물의 금속과 접촉하는 순간 초기 아크가 꺼지고 절단 아크가 점화되어 공작물이 처리됩니다. 금속의 용융은 플라즈마 흐름에 노출된 부위에서 국부적으로 발생합니다.

최신 인버터 용접기는 금속 공작물의 영구 접합을 생산하기 위한 대부분의 요구 사항을 충족합니다. 그러나 많은 경우에는 약간 다른 유형의 장치가 훨씬 더 편리할 것입니다. 여기서 주요 역할은 전기 아크가 아니라 이온화된 가스의 흐름, 즉 플라즈마에 의해 수행됩니다. 용접 기계. 가끔 사용하기 위해 구입하는 것은 그다지 비용 효율적이지 않습니다. 이러한 용접기는 자신의 손으로 만들 수 있습니다.

장비 및 구성 요소

마이크로플라즈마 용접기를 만드는 가장 쉬운 방법은 기존의 인버터 용접기를 기반으로 하는 것이다. 이 업그레이드를 완료하려면 다음 구성 요소가 필요합니다.

내장 발진기가 있거나 없는 TIG 용접용 인버터 용접기;
TIG 용접기의 텅스텐 전극이 있는 노즐;
감속기가 있는 아르곤 실린더;
직경과 길이가 최대 20mm인 탄탈륨 또는 몰리브덴 막대의 작은 조각;
불소수지 튜브;
구리관;
1-2mm 두께의 작은 구리 시트 조각;
전자식 안정기;
고무 호스;
압력 리드;
클램프;
배선;
터미널;
전기 펌프가 장착된 자동차 앞유리 와이퍼 저장소;
전기 앞유리 와이퍼 펌프용 정류기 전원 공급 장치입니다.

새로운 부품 및 어셈블리의 미세 조정 및 제조 작업에는 다음 장비를 사용해야 합니다.

선반;
전기 납땜 인두;
실린더가 있는 납땜 토치;
드라이버;
펜치;
전류계;
전압계.

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이론적 기초

용접기 플라즈마 용접개방형과 폐쇄형의 두 가지 주요 유형 중 하나일 수 있습니다. 용접기의 주요 아크 개방형버너의 중앙 음극과 제품 사이에서 화상을 입습니다. 양극 역할을 하는 노즐과 중앙 음극 사이에서 언제든지 주 아크를 자극하기 위해 파일럿 아크만 연소됩니다. 용접 기계 폐쇄형중앙 전극과 노즐 사이에는 호만 있습니다.

두 번째 원칙에 따라 내구성이 뛰어난 제품을 만드는 것은 매우 어렵습니다. 주 용접 전류가 양극 노즐을 통과할 때 이 요소는 엄청난 열 부하를 겪게 되며 매우 높은 품질의 냉각과 적절한 재료의 사용이 필요합니다. 이러한 장치를 직접 만들 때 구조물의 내열성을 보장하는 것은 매우 어렵습니다. 완료되면 플라즈마 장치스스로 하십시오. 내구성을 위해서는 개방형 방식을 선택하는 것이 좋습니다.

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실제 구현

종종 수제 플라즈마 용접기를 만들 때 노즐은 구리로 가공됩니다. 대안이 없으면 이 옵션은 가능하지만 노즐은 소모품대기 전류만 통과하더라도 마찬가지입니다. 자주 변경해야합니다. 작은 몰리브덴 또는 탄탈륨 둥근 목재 조각을 얻을 수 있다면 그것으로 노즐을 만드는 것이 좋습니다. 그런 다음 정기적인 청소로 제한할 수 있습니다.

노즐의 중앙 구멍 크기는 실험적으로 선택됩니다. 0.5mm의 직경으로 시작하여 플라즈마 흐름이 만족스러울 때까지 점차적으로 2mm까지 구멍을 뚫어야 합니다.

중앙 텅스텐 음극과 양극 노즐 사이의 원뿔형 간격은 2.5-3mm여야 합니다.
노즐은 불소수지 절연체를 통해 중앙 전극 홀더에 연결된 중공 냉각 재킷에 나사로 고정됩니다. 냉각재킷에는 냉각수가 순환됩니다. 따라서 따뜻한 계절에는 증류수를 사용할 수 있으며 겨울에는 부동액이 더 좋습니다.

냉각 재킷은 2개의 중공 구리 튜브로 구성됩니다. 직경과 길이가 약 20mm인 내부 튜브는 직경이 약 50mm, 길이가 약 80mm인 외부 튜브의 앞쪽 끝에 위치합니다. 내관의 끝부분과 외관의 벽 사이의 공간은 얇은 구리판으로 밀봉되어 있습니다. 셔츠 안에 사용 가스 버너직경 8mm의 구리 튜브를 납땜합니다. 냉각수는 이를 통해 유입되고 유출됩니다. 또한 양전하를 공급하려면 단자를 냉각 재킷에 납땜해야 합니다.

내부 튜브에는 나사산이 만들어져 있으며, 탈부착이 가능한 내열성 재질의 노즐이 나사로 고정되어 있습니다. 외부 튜브의 연장된 끝 부분에도 내부 나사산이 절단되어 있습니다. 불소 수지로 만든 절연 링이 나사로 고정되어 있습니다. 중앙 전극 홀더는 링에 나사로 고정되어 있습니다.

냉각용과 동일한 직경의 아르곤 공급 튜브는 외부 튜브의 벽을 통해 냉각 재킷과 불소수지 절연체 사이의 공간에 납땜됩니다.

앞유리 와이퍼 저장소의 액체가 냉각 재킷을 통해 순환합니다. 별도의 12V 정류기를 통해 전기 모터의 펌프에 전원이 공급됩니다. 탱크에는 이미 공급용 콘센트가 있으며, 액체 반환은 탱크의 벽이나 뚜껑을 통해 차단될 수 있습니다. 이를 위해 뚜껑에 구멍을 뚫고 압력 밀봉을 통해 튜브 조각을 삽입합니다. 액체 순환 및 아르곤 공급용 고무 호스는 클램프로 튜브에 연결됩니다.

양전하는 주 전원에서 가져옵니다. 노즐 표면을 통과하는 전류를 제한하기 위해 적합한 전자 안정기가 선택됩니다. 공급되는 전류는 5-7A 범위에서 일정한 값을 가져야 합니다. 최적의 전류 값은 실험적으로 선택됩니다. 이는 파일럿 아크의 안정적인 연소를 보장하는 최소 전류여야 합니다.

노즐과 텅스텐 음극 사이의 파일럿 아크는 두 가지 방법 중 하나로 여기될 수 있습니다. 용접기에 내장된 발진기를 사용하거나 발진기가 없는 경우 접촉 방식을 사용합니다. 두 번째 옵션은 보다 복잡한 플라즈마 토치 설계가 필요합니다. 접촉 여기 동안 중앙 전극 홀더는 노즐에 대해 스프링이 장착됩니다.

전극 홀더에 연결된 막대의 고무 버튼을 누르면 중앙 텅스텐 음극의 날카로운 끝이 막대의 원뿔형 표면에 접촉됩니다. 단락 중에 접점의 온도가 급격하게 상승하여 스프링에 의해 음극이 양극에서 당겨질 때 아크가 발생할 수 있습니다. 접촉은 매우 짧아야 합니다. 그렇지 않으면 노즐 표면이 탈 것입니다.

고주파 발진기에 의한 전류 여자는 구조의 내구성을 위해 바람직합니다. 그러나 그것을 구매하거나 심지어 제조하는 것은 플라즈마 용접에 수익성이 없습니다.

작동 중에 용접기의 양극 단자는 안정기가 없는 부분에 연결됩니다. 노즐이 공작물에서 몇 밀리미터 이내에 있으면 전류가 노즐에서 공작물로 전환됩니다. 그 값은 용접기에 설정된 값으로 증가하고 아르곤에서 플라즈마 형성이 강화됩니다. 아르곤 공급과 용접 전류를 조정하면 노즐에서 필요한 플라즈마 흐름 강도를 얻을 수 있습니다.

수 kW에서 수 메가와트에 이르는 전력을 가진 대부분의 플라스마트론의 작동 원리는 사실상 동일합니다. 내화물로 만들어진 음극과 집중적으로 냉각된 양극 사이에서 전기 아크가 연소됩니다.

이 아크를 통해 작동 유체(WM)(공기, 수증기 등일 수 있는 플라즈마 형성 가스)가 불어납니다. RT의 이온화가 발생하고 결과적으로 플라즈마라고 불리는 물질의 네 번째 집합체 상태를 얻습니다.

강력한 장치에서는 전자석 코일이 노즐을 따라 배치되어 축을 따라 플라즈마 흐름을 안정화하고 양극 마모를 줄이는 역할을 합니다.

이 기사에서는 두 번째 디자인에 대해 설명합니다. 안정적인 플라즈마를 얻으려는 첫 번째 시도는 그다지 성공하지 못했습니다. Alplaza 장치를 연구한 결과, 하나씩 반복할 가치가 없다는 결론에 도달했습니다. 관심이 있는 사람이라면 포함된 지침에 모든 것이 잘 설명되어 있습니다.

우리의 첫 번째 모델에는 활성 양극 냉각 기능이 없었습니다. 작동 유체는 특별히 제작된 전기 증기 발생기(물에 담근 두 개의 티타늄 플레이트가 있고 220V 네트워크에 연결된 밀폐형 보일러)에서 나온 수증기였습니다.

플라스마트론의 음극은 직경 2mm의 텅스텐 전극으로 빠르게 소진되었습니다. 양극 노즐 구멍의 직경은 1.2mm였으며, 지속적으로 막혔습니다.

안정된 플라즈마를 얻을 수는 없었지만 그래도 살짝 엿볼 수 있는 부분이 있었고, 이것이 실험의 지속을 자극했다.

이 플라즈마 발생기에서는 증기-물 혼합물과 공기가 작동 유체로 테스트되었습니다. 플라즈마 출력은 수증기일 때 더 강했지만 안정적인 작동을 위해서는 냉각된 플라즈마트론 구성 요소에 응축되지 않도록 수백 도의 온도로 과열되어야 합니다.

이러한 히터는 아직 만들어지지 않았으므로 지금까지 공기만을 이용한 실험이 계속되고 있습니다.

플라스마트론 내부 사진: