Enstrümanlar

Plazma kesicinin çalışma prensibi

Plazma kesme, çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır: makine mühendisliği, gemi yapımı, reklam imalatı, kamu hizmetleri, metal imalatı ve diğer endüstriler. Ayrıca özel bir atölyede bir plazma kesici de kullanışlı olabilir. Sonuçta, yardımı ile herhangi bir iletken malzemeyi ve ayrıca bazı iletken olmayan malzemeleri – plastik, taş ve ahşap – hızlı ve verimli bir şekilde kesebilirsiniz. Plazma kesme teknolojisi kullanılarak boru, sac metal kesimi, şekilli kesimler veya parça yapımı kolay, hızlı ve rahat bir şekilde yapılabilir. Kesim, yalnızca bir akım kaynağı, bir torç ve hava gerektiren yüksek sıcaklıktaki bir plazma arkıyla gerçekleştirilir. Plazma kesici ile çalışmak kolay ve kesim güzel ve hatta, plazma kesicinin çalışma prensibini bilmeyi engellemez, bu da kesme işlemini nasıl kontrol edebileceğinize dair temel bir fikir verecektir..

Plazma kesici cihaz

Plazma kesici cihaz

“Plazma kesici” adı verilen cihaz birkaç unsurdan oluşur: güç kaynağı, plazma kesici / plazmatron, hava kompresörü ve kablo hortum paketi.

Plazma kesici güç kaynağı plazmatrona belirli bir akım sağlar. Transformatör veya invertör olabilir.

Transformatörler daha ağırdır, daha fazla enerji tüketir, ancak voltaj düşüşlerine karşı daha az hassastır ve daha kalın iş parçalarını kesmek için kullanılabilirler..

İnverterler daha hafiftir, daha ucuzdur, enerji tüketimi açısından daha ekonomiktir, ancak aynı zamanda daha az kalınlıktaki iş parçalarını kesmenizi sağlar. Bu nedenle küçük sanayilerde ve özel atölyelerde kullanılırlar. Ayrıca inverter plazma kesicilerin verimi trafolara göre %30 daha fazladır, daha kararlı ark yakma özelliğine sahiptirler. Ulaşılması zor yerlerde çalışmak için de kullanışlıdırlar..

plazmatron veya aynı zamanda denildiği gibi “Plazma kesici” plazma kesicinin ana elemanıdır. Bazı kaynaklarda, “plazmatron” ve “plazma kesici”nin özdeş kavramlar olduğunu düşünebileceğiniz bir bağlamda bir plazmatrondan söz edebilirsiniz. Aslında, bu böyle değil: plazmatron, iş parçasının kesildiği kesicinin kendisidir..

Bir plazma kesicinin / plazmatronun ana unsurları şunlardır: meme, elektrot, soğutucu / yalıtkan aralarında basınçlı hava sağlamak için kanal.

Plazma kesici diyagramı, tüm plazma kesici elemanlarının yerini açıkça gösterir.

Plazma kesici diyagramı

Torç gövdesinin içinde elektrot, bu bir elektrik arkını harekete geçirmeye yarar. Hafniyum, zirkonyum, berilyum veya toryumdan yapılabilir. Bu metaller, hava plazma kesimi için kabul edilebilir, çünkü işlem sırasında yüzeylerinde elektrotun tahribatını önleyen refrakter oksitler oluşur. Ancak bu metallerin tamamı kullanılmaz çünkü bazılarının oksitleri operatörün sağlığına zararlı olabilir. Örneğin, toryum oksit zehirlidir ve berilyum oksit radyoaktiftir. Bu nedenle, plazmatron elektrotlarının üretimi için en yaygın metal hafniyumdur. Daha az yaygın olarak, diğer metaller.

Plazmatron meme çıkış kanalından çıkan ve iş parçasını kesen bir plazma jetini sıkıştırır ve oluşturur. Plazma kesicinin yetenekleri ve özellikleri ile onunla çalışma teknolojisi, nozülün boyutuna bağlıdır. Bağımlılık şu şekildedir: memenin çapı, birim zaman başına içinden ne kadar hava geçebileceğini belirler ve kesim genişliği, soğutma hızı ve plazmatronun hızı hava hacmine bağlıdır. Çoğu zaman, plazmatronun nozulu 3 mm çapa sahiptir. Memenin uzunluğu da önemli bir parametredir: meme ne kadar uzun olursa kesim o kadar düzgün ve iyi olur. Ancak bu konuda daha dikkatli olmalısınız. Çok uzun bir nozul daha hızlı bozulur.

Kompresör bir plazma kesici için hava beslemesi için gereklidir. Plazma kesme teknolojisi gazların kullanımını içerir: plazma oluşturma ve koruma. 200 A’e kadar amper için tasarlanmış plazma kesme makineleri, hem plazma oluşturmak hem de soğutmak için sadece basınçlı hava kullanır. Bu cihaz 50 mm kalınlığındaki iş parçalarını kesmek için yeterlidir. Endüstriyel bir plazma kesme makinesi diğer gazları kullanır – helyum, argon, oksijen, hidrojen, azot ve bunların karışımları.

Kablo hortum paketi güç kaynağını, kompresörü ve plazma torçunu bağlar. Bir elektrik kablosu, bir elektrik arkını harekete geçirmek için bir transformatörden veya invertörden akım sağlar ve plazma torçunun içinde plazma oluşumu için gerekli olan hortumdan basınçlı hava akar. Daha ayrıntılı olarak, plazma torçunda tam olarak ne olduğunu aşağıda açıklayacağız..

Plazma kesicinin çalışma prensibi

Kontak düğmesine basılır basılmaz, güç kaynağı (trafo veya invertör) plazma torcuna yüksek frekanslı akımlar sağlamaya başlar. Sonuç olarak, sıcaklığı 6000 – 8000 ° С olan plazmatronun içinde bir bekleme elektrik arkı ortaya çıkar.. Pilot ark ateşlenir Elektrot ile nozül ucu arasında, elektrot ile hemen işlenecek iş parçası arasında bir ark oluşumunun zor olması nedeniyle. Pilot yayın direği tüm kanalı dolduruyor.

Pilot arkın ortaya çıkmasından sonra, odaya basınçlı hava akmaya başlar. Nozuldan çıkar, bir elektrik arkından geçer, bunun sonucunda ısınır ve hacmi 50-100 kat artar. Ek olarak, hava iyonize olur ve dielektrik olmaktan çıkar, iletken özellikler kazanır..

Plazmatronun dibe daralmış nozulu havayı sıkıştırır, ondan bir akış oluşturur, bu da nozuldan 2 – 3 m / s hızında püskürtülür. Şu anda hava sıcaklığı 25.000 – 30.000 ° C’ye ulaşabilir. Bu durumda olan bu yüksek sıcaklıktaki iyonize havadır. plazma. Elektrik iletkenliği, işlenen metalin elektrik iletkenliğine yaklaşık olarak eşittir..

Plazmanın memeden kaçtığı ve işlenen metalin yüzeyi ile temas ettiği anda, kesme arkı ateşlenir, ve görev arkı söner. Kesme/çalışma arkı, iş parçasını kesimde yerel olarak ısıtır. Metal erir, bir kesim görünür. Kesilen metalin yüzeyinde, memeden kaçan hava akımıyla üflenen yeni erimiş metal parçacıkları görünür. Bu, metalin plazma kesimi için en basit teknolojidir..

Plazma kesicinin çalışma prensibi

katot noktası plazma arkı elektrotun/katotun tam ortasına yerleştirilmelidir. Bunu sağlamak için girdap veya teğetsel basınçlı hava kaynağı kullanılır. Girdap beslemesi bozulursa, katot noktası, plazma arkıyla birlikte elektrotun merkezine göre yer değiştirir. Bu hoş olmayan sonuçlara yol açabilir: plazma arkı kararsız bir şekilde yanar, aynı anda iki ark oluşabilir ve en kötü durumda plazma torcu arızalanabilir..

Hava akış hızı artırılırsa, plazma akış hızı artacak ve kesme hızı da artacaktır. Nozulun çapını arttırırsanız, hız düşecek ve kesimin genişliği artacaktır. 250 A akımda plazma akış hızı yaklaşık 800 m/s’dir..

Kesme hızı da önemli bir parametredir. Ne kadar büyük olursa, kesim o kadar ince olur. Hız düşükse, kesimin genişliği artar. Akım artarsa, aynısı olur – kesimin genişliği artar. Tüm bu incelikler, doğrudan bir plazma kesici ile çalışma teknolojisi ile ilgilidir..

Plazma kesici parametreleri

Tüm plazma kesiciler iki kategoriye ayrılabilir: manuel plazma kesiciler ve makine kesiciler..

Manuel plazma kesiciler günlük yaşamda, küçük endüstrilerde ve özel atölyelerde parçaların üretimi ve işlenmesi için kullanılır. Başlıca özelliği, plazma torçunun operatörün elinde tutulması, kesiciyi gelecekteki kesim hattı boyunca ağırlıkta tutmasıdır. Sonuç olarak, kesim pürüzsüz, ancak mükemmel değil. Ve bu teknolojinin performansı küçüktür. Kesimi sarkma ve çapak olmadan daha düzgün hale getirmek için, nozul üzerine yerleştirilen plazma torcu yönlendirmek için özel bir durdurma kullanılır. Durdurma, işlenecek iş parçasının yüzeyine bastırılır ve geriye kalan tek şey, iş parçası ile nozul arasında gerekli mesafenin korunup korunmadığı konusunda endişelenmeden kesiciyi yönlendirmektir..

Manuel bir plazma kesici için fiyat, özelliklerine bağlıdır: maksimum akım gücü, işlenen iş parçasının kalınlığı ve çok yönlülük. Örneğin sadece metalleri kesmek için değil kaynak yapmak için de kullanılabilecek modeller var. İşaretleriyle ayırt edilebilirler:

  • KESME – kesme;
  • TIG – argon ark kaynağı;
  • MMA – çubuk elektrot ark kaynağı.

Örneğin, FoxWeld Plasma 43 Multi plazma kesici, yukarıdaki işlevlerin tümünü birleştirir. Maliyeti 530 – 550 USD’dir. Plazma özellikleri: 60 A amper, iş parçası kalınlığı 11 mm’ye kadar.

Bu arada, iş parçasının mevcut gücü ve kalınlığı, plazma kesicinin seçildiği ana parametrelerdir. Ve birbirine bağlılar.

Akım ne kadar yüksek olursa, metali daha hızlı eriten plazma arkı o kadar güçlü olur. Belirli ihtiyaçlar için bir plazma kesici seçerken, tam olarak hangi metalin işlenmesi gerektiğini ve hangi kalınlıkta olduğunu bilmeniz gerekir. Aşağıdaki tablo, 1 mm metali kesmek için ne kadar akım gerektiğini gösterir. Demir dışı metallerin işlenmesi için yüksek amperin gerekli olduğunu lütfen unutmayın. Mağazadaki plazma kesicinin özelliklerine baktığınızda bunu dikkate alın, cihaz üzerinde demir metalden yapılmış iş parçasının kalınlığı belirtilir. Bakır veya diğer demir dışı metalleri kesmeyi planlıyorsanız, gerekli amperi kendiniz hesaplamak daha iyidir..

Plazma kesici akımı

Örneğin, 2 mm kalınlığında bakır kesmek istiyorsanız, 6 A ile 2 mm’yi çarpmanız gerekir, akım gücü 12 A olan bir plazma kesici elde ederiz. Kalınlığında çelik kesmek istiyorsanız 2 mm, sonra 4 A’yı 2 mm ile çarparız, 8 A’lık bir akım gücü elde ederiz. Belirtilen özellikler nominal değil maksimum olduğundan, yalnızca marjlı bir plazma kesici alın. Onlar üzerinde sadece kısa bir süre çalışabilirsiniz..

CNC Plazma Kesim Makinesi - Şekilli Kesim

CNC Plazma Kesme Makinası üretim tesislerinde parça üretimi veya iş parçalarının işlenmesi için kullanılır. CNC, Sayısal Kontrol anlamına gelir. Makine, minimum operatör katılımıyla, üretimde insan faktörünü maksimum düzeyde dışlayan ve verimliliği önemli ölçüde artıran belirli bir programa göre çalışır. Makine tarafından yapılan kesimin kalitesi idealdir, ayrıca kenarların işlenmesi gerekmez. Ve en önemlisi – kıvırcık kesimler ve olağanüstü hassasiyet. Kesim şemasını programa girmek yeterlidir ve aparat herhangi bir karmaşık figürü mükemmel bir doğrulukla yapabilir. Plazma kesme makinesinin fiyatı, manuel plazma kesiciden çok daha yüksektir. İlk olarak, büyük bir transformatör kullanılır. İkincisi, özel bir masa, portal ve kılavuzlar. Cihazın karmaşıklığına ve boyutuna bağlı olarak fiyat 3000 USD’den başlayabilmektedir. 20.000 USD’ye kadar.

Plazma kesme makineleri soğutma için su kullanır, böylece tüm vardiya boyunca kesintisiz çalışabilirler. Sözde görev döngüsü (görev döngüsü) %100’dür. Manuel cihazlarda %40 olabilir, bu şu anlama gelir: plazma kesici 4 dakika çalışır ve soğuması 6 dakika sürer.

Kendi elleriyle plazma kesici

Hazır, fabrikada üretilmiş bir plazma kesici satın almak en mantıklısı olacaktır. Bu tür cihazlarda her şey dikkate alınır, ayarlanır ve mümkün olduğunca mükemmel çalışır. Ancak “Kulibina” nın bazı ustaları kendi elleriyle bir plazma kesici yapmayı başarır. Kesimin kalitesi düşük olduğu için sonuçlar pek tatmin edici değil. Örnek olarak, kendiniz bir plazma kesiciyi nasıl yapabileceğinizin soyulmuş bir versiyonunu vereceğiz. Hemen bir rezervasyon yapalım, plan ideal olmaktan uzaktır ve yalnızca sürecin genel bir kavramını verir..

Bu nedenle, plazma kesicinin transformatörü düşen bir I – V karakteristiğine sahip olmalıdır..

Plazma kesici için DIY transformatör

Fotoğraftaki örnek: birincil sargı – alt, ikincil – üst. Gerilim – 260 V. Sargı kesiti – 45 mm2, her bir bara 6 mm2. Akımı 40 A’ya ayarlarsanız, voltaj 100 V’a düşer. Şok ayrıca 40 mm2’lik bir kesite sahiptir, aynı veriyolu ile sarılmıştır, sadece yaklaşık 250 tur.

Çalışmak için elbette fabrika yapımı bir hava kompresörüne ihtiyacınız var. Bu durumda 350 l/dk kapasiteli bir ünite kullanılmıştır..

Ev yapımı plazma kesici – çalışma şeması.

Ev yapımı plazma kesici - çalışma şemasıEv yapımı plazma kesici - çalışma şeması

Fabrikadan bir plazmatron satın almak daha iyidir, yaklaşık 150-200 USD’ye mal olacaktır. Bu örnekte, plazmatron bağımsız olarak yapılmıştır: bir bakır meme (5 cu) ve bir hafniyum elektrot (3 cu), gerisi “el işi” idi. Sarf malzemelerinin hızla başarısız olması nedeniyle.

Plazmatron kendin yap

Devre şu şekilde çalışır: kesici üzerinde bir başlat düğmesi vardır, basıldığında röle (p1) kontrol ünitesine voltaj sağlar, röle (p2) transformatöre voltaj sağlar, ardından plazmayı üflemek için havayı içeri verir. meşale. Hava, plazma torç haznesini olası yoğuşmadan kurutur ve gereksiz her şeyi dışarı üfler, bunun için 2 – 3 saniyesi vardır. Bu gecikmeyle, arkı ateşlemek için elektrota güç sağlayan röle (p3) tetiklenir. Ardından, elektrot ile meme arasındaki boşluğu iyonize eden osilatör açılır ve bunun sonucunda pilot ark ateşlenir. Ardından plazmatron iş parçasına getirilir ve elektrot ile iş parçası arasındaki kesme/çalışma arkı ateşlenir. Manyetik anahtar, memeyi ve kontağı kapatır. Bu şemaya göre, kesme arkı aniden sönerse, örneğin meme metalde bir deliğe çarparsa, indükleme anahtarı rölesi kontağı yeniden bağlayacak ve birkaç saniye sonra (2 – 3) pilot ark yanacaktır, ve sonra kesme olanı. Bütün bunlar, “başlat” düğmesinin serbest bırakılmaması şartıyla. Röle (p4), “start” düğmesi bırakıldıktan ve kesme arkı söndürüldükten sonra gecikmeli olarak memeye hava verir. Tüm bu önlemler, memenin ve elektrotun ömrünü uzatmak için gereklidir..

Kendi elleriyle plazma kesici

Ev yapımı bir plazma kesicinin işi

Plazma kesicinin evde kendi kendine üretimi, çok tasarruf etmeyi mümkün kılar, ancak kesimin kalitesi hakkında konuşmaya gerek yoktur. Bir mühendis işi üstlenirse, sonuç fabrika performansından bile daha iyi olabilir..

DIY CNC plazma kesici

Maliyeti 15.000 – 20.000 USD’ye ulaşabileceğinden, her işletme CNC’li bir plazma kesme makinesi alamaz. Oldukça sık, bu tür kuruluşlar özel işletmelerde plazma kesme işinin performansını sipariş eder, ancak bu, özellikle iş hacmi büyükse, çok maliyetlidir. Ancak yeni plazma kesme makinenizi gerçekten istiyorsunuz, ancak yeterli paranız yok.

Tanınmış profil fabrikalarına ek olarak, plazma kesme makineleri üretimi yapan, sadece profil parçaları ve montajları satın alan ve diğer her şeyi kendi başlarına yapan işletmeler var. Örnek olarak, bir üretim atölyesindeki mühendislerin CNC plazma kesme makinelerini nasıl yaptığını anlatacağız..

Kendin yap plazma kesme makinesi bileşenleri:

  • Tablo 1270×2540 mm;
  • bantlama;
  • Adım ayrıntıları;
  • Lineer kılavuzlar HIWIN;
  • THC torç yükseklik kontrol sistemi;
  • Kontrol bloğu;
  • CNC kontrol ünitesinin bulunduğu terminal standı ayrı durur..

Makine özellikleri:

  • Masada seyahat hızı 15 m / dak;
  • Plazma torcu konumu ayar hassasiyeti 0,125 mm’dir;
  • Powermax 65 kullanılıyorsa, kesme hızı 6 mm iş parçası için 40 m/dak veya 19 mm iş parçası için 5 m/dak olacaktır..

Metalin plazma kesimi için böyle bir makine için fiyat, ayrı olarak satın alınması gereken plazma kaynağı hariç yaklaşık 13.000 USD olacaktır – 900 USD..

Böyle bir makinenin üretimi için bileşenler ayrı olarak sipariş edilir ve ardından her şey aşağıdaki şemaya göre bağımsız olarak monte edilir:

  • Taban tablayı kaynaklamak için hazırlanıyor, kesinlikle yatay olmalı, bu çok önemli, seviye ile kontrol etmek daha iyidir.
  • Makine çerçevesi bir masa şeklinde kaynaklanmıştır. Kare borular kullanılabilir. Dikey “bacaklar” pergellerle güçlendirilmelidir.

CNC plazma kesici kendin yap masa yap

  • Çerçeve, korozyona karşı korumak için astarlanır ve boyanır.

CNC plazma kesici kendin yap masayı boya

  • Makine için destekler yapılır. Desteklerin malzemesi duralumindir, cıvatalar 14 mm’dir, somunları cıvatalara kaynaklamak daha iyidir.

Masa desteklerinin kendin yap CNC plazma kesici montajı

  • Kaynaklı su tablası.

Su tablası yapan plazma kesici cihaz

  • Raylar için bağlantılar kurulur ve raylar kurulur. Raylar için 40 mm’lik bir şerit şeklinde metal kullanılır.
  • Doğrusal kılavuzlar takılı.
  • Masanın gövdesi sac ile dikilmiş ve boyanmıştır..
  • Portal kılavuzlara yüklenir.

Kendin yap CNC plazma kesici portalı kurulumu

  • Portala bir motor ve uç endüktif sensörler monte edilmiştir.
  • Monte edilmiş ray kılavuzları, raf ve Y ekseni motoru.

Ray kılavuzlarının kendin yap CNC plazma kesici montajı

CNC plazma kesici, bir dişli şanzıman takarak kendiniz yapın

  • Z ekseninde rayları ve motoru kurar.
  • Monte edilmiş metal yüzey sensörü.

CNC plazma kesici, metal bir sensör takarak kendiniz yapın

  • Masadan suyu boşaltmak için bir musluk, masadan hareket etmemesi için portal için sınırlayıcılar monte edilmiştir..
  • Y, Z ve X kanalını kurar.

Y ve Z eksenlerinde bir kablo kanalının kendin yap CNC plazma kesici kurulumu X eksenindeki kablo kanalının kendin yap CNC plazma kesici kurulumu

  • Tüm teller ondülede gizlidir.
  • Mekanize bir brülör kuruluyor.

Mekanize bir brülörün kendin yap CNC plazma kesici montajı

  • Daha sonra bir CNC terminali üretilir. Gövde önce kaynak yapılır.
  • CNC ile terminal gövdesine bir monitör, klavye, TNS modülü ve butonlar monte edilmiştir..

Plazma kesme makinesi için CNC terminali yapmak

İşte bu, CNC plazma kesme makinesi hazır.

DIY CNC plazma kesici

Plazma kesici oldukça basit bir cihaza sahip olmasına rağmen, ciddi kaynak bilgisi ve çok fazla deneyim olmadan bunu yapmaya başlamamalısınız. Yeni başlayanlar için bitmiş bir ürün için ödeme yapmak daha kolaydır. Ancak “diz üstü” olarak adlandırılan evde bilgi ve becerilerini çevirmek isteyen mühendisler, baştan sona kendi elleriyle bir plazma kesici oluşturmaya çalışabilirler..