Плазморез что это такое: устройство, принцип действия, выбор, какой лучше

Содержание

устройство, принцип действия, выбор, какой лучше

Что такое плазморез, как работает он? Если говорить об этом инструменте, то необходимо отметить, что он является прибором, который использует достаточно узкий круг сварщиков. Для одноразового применения плазменный резак нигде и никогда не применяется. Потому что существуют инструменты, с помощью которых можно провести отрезные операции, не прибегая к дорогому варианту, к примеру, болгаркой.

Но если требования к скорости и объему проводимых процессов достаточно жесткие, то без плазмореза не обойтись. Поэтому его используют в машиностроительной промышленности, в изготовлении больших металлических конструкций, при резке труб и прочего.

Содержание страницы

  • 1 Виды плазменных резаков и их назначение
  • 2 Устройство плазмореза
  • 3 Схема работы плазменной резки
  • 4 Как правильно выбрать инструмент для плазменной резки
  • 5 Достоинства и недостатки

Виды плазменных резаков и их назначение

На вопрос, как выбрать плазморез, необходимо ответить так, все будет зависеть от того, в какой области вы его собираетесь использовать.

Потому что конструктивные особенности у разных видов сильно отличаются, у всех у них разный тип зажигания дуги и различная мощность системы охлаждения.

  • Инструменты, работающие в среде защитных газов: аргон, водород, азот, гелий и так далее. Эти газы обладают восстановительными свойствами.
  • Резаки, работающие в среде окислительных газов. Газы обычно насыщаются кислородом.
  • Приборы, работающие со смесями.
  • Плазменные резаки, работающие в стабилизаторах газожидкостного типа.
  • Плазморезы, работающие со стабилизацией водной и магнитной. Специфичный инструмент, который редко используется, поэтому в свободной продаже трудно найти.

Существует еще одна классификация, которая делит плазморезы по виду используемого оборудования.

  1. Инверторные. Экономичный вариант, который может резать металлические детали толщиною до 30 мм.
  2. Трансформаторные. Производит резку металлов толщиною до 80 мм, менее экономичный вариант.

По типу контакта плазморезы делятся на контактные и бесконтактные. Из названий можно понять метод использования плазменного резака. В первом случае для него необходим контакт с обрабатываемым металлом, поэтому с его помощью можно отрезать изделия толщиною не более 18 мм. Во втором такого контакта не должно быть, зато толщина отрезаемой металлической заготовки может быть максимально возможной.

И еще один вид разделения – это по типу использования и возможностях потребления электроэнергии. Здесь две позиции: бытовой, работающий от сети переменного тока под напряжением 220 вольт, и промышленные (профессиональные), подключаемые к трехфазной питающей сети напряжением 380 вольт.

Внимание! Даже самый маломощный бытовой резак плазменного типа обладает мощностью 4 кВт. Поэтому при подключении его в бытовую электрическую сеть, необходимо удостовериться, что она сможет выдержать такую нагрузку.

Но данная нагрузка не единственная. В системе плазменной резки используется охлаждение, для чего в комплект к основному оборудованию прилагается компрессор, который также работает от электросети. И его мощность нужно учитывать, подключаясь к бытовой питающей сети.

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.

Схема работы плазменной резки

При нажатии на кнопку розжига автоматически включается источник электроэнергии, который подает в резак ток высокой частоты. Появляется так называемая дежурная дуга между наконечником сопла и электродом. Температура дуги – 6000-8000С. Необходимо обратить внимание, что сразу дуга между электродом и разрезаемым металлом не образуется, на это надо время.

После чего в камеру резака начинает поступать воздух из компрессора, он сжатый. При прохождении через камеру, где располагается дежурная дуга, воздух нагревается и увеличивается в сто раз. К тому же он начинает ионизироваться, то есть, превращается в токопроводящую среду, хотя сам по себе воздух – это диэлектрик.

Суженное до 3 мм сопло создает поток плазмы, который с большой скоростью вылетает из резака. Скорость – 2-3 м/с. Температура ионизированного воздуха достигает огромной величины – до 30000С. При такой температуре воздух по проводимости электрического тока приближается к проводимости металла.

Как только плазма касается обрабатываемой металлической поверхности, дежурная дуга выключается, а рабочая включается. Производится плавление металлической заготовки в месте среза, откуда жидкий металл сдувается подающим в зону среза воздухом. Вот такая элементарная схема принципа работы плазменной резки.

Как правильно выбрать инструмент для плазменной резки

Любой работавший с плазменной резкой сварщик отметит, что чем выше сила подающего на электрод тока, тем быстрее проходит процесс. Но есть определенные условия, на которые влияют и другие параметры оборудования.

Тип металла и толщина среза. От этих параметров будет зависеть выбор оборудования, с которым придется работать. А именно такой параметр, как сила тока. Внизу таблица соотношений.

Вид металлаСила тока для резки металлического листа толщиною 1 мм, А
Цветные металлы
6
Черные металлы и нержавейка4

Чтобы разрезать медный лист толщиною 2 мм, потребуется резак плазменный с силой тока 12 А. И так далее.

Внимание! Рекомендуется приобретать оборудование с запасом силы тока. Потому что указанные параметры в таблице являются максимальными, а с ними работать можно лишь незначительное время.

Достоинства и недостатки

Перед тем как принять решение о приобретение плазменного резака, нужно ознакомиться со всеми положительными и отрицательными сторонами этого оборудования. Ведь, к примеру, в домашних условиях его может заменить обычная болгарка.

Итак, плюсы использования резака для плазменной резки металлов.

  • Большая скорость резки, соответственно уменьшение времени на этот процесс. По сравнению с другими режущими инструментами (кислородная горелка, например) скорость выше в шесть раз. Уступает только лазерной резке.
  • С помощью плазменного инструмента можно резать толстые заготовки, что иногда не под силу болгарке.
  • Режет любые виды металлов. Главное – правильно выставить режим работы.
  • Минимальный подготовительный этап. Зачищать поверхности деталей от ржавчины, грязи, масляных пятен нет никакого смысла. Они для резки не помеха.
  • Высочайшая точность среза и высокое его качество. Для ручных агрегатов для точности среза используются специальные упоры, которые не дают резаку смещаться в плоскости. Срез получается без наплывов, ровным и тонким.
  • Невысокая температура нагрева, кроме зоны среза, поэтому заготовки не деформируются.
  • Возможность фигурного среза. И хотя этим могут похвастаться и другие режущие инструменты, но, к примеру, после кислородной горелки придется края среза шлифовать и убирать подтеки металла.
  • Стопроцентная безопасность проводимых операций, ведь никаких газовых баллонов в комплекте оборудования нет.

Минусы:

  • Высокая цена оборудования.
  • Возможность работать только одним резаком.
  • Необходимо направление плазмы выдерживать строго перпендикулярно плоскости обрабатываемой детали. Правда, сегодня можно приобрести аппараты, которые режут изделия под разными углами: 15-50°.
  • Толщина разрезаемого изделия ограничена, потому что самые мощные плазморезы могут разрезать металл толщиною 100 мм. С помощью кислородной горелки можно резать толщину 500 мм.

И все же плазморезы сегодня достаточно востребованы. Ручные часто используются в небольших цехах, где требуется провести большой объем резки металлов, и где к качеству разреза предъявляются жесткие требования. Обязательно посмотрите видео, которое специально размещено на этой странице сайта.

https://www.youtube.com/watch?v=rg4PvBBr1CU

плюсы и минусы, разновидности, критерии выбора с видео

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.

  • Автор: Виталий Данилович Орлов