Nowoczesne spawarki inwerterowe zaspokajają większość potrzeb w zakresie produkcji trwałych połączeń metalowych. Ale w niektórych przypadkach urządzenie nieco innego typu będzie znacznie wygodniejsze, w którym główną rolę odgrywa nie łuk elektryczny, ale strumień zjonizowanego gazu, czyli spawarka plazmowa. Zdobądź go do okresowego użytkowania nie jest zbyt opłacalny. Możesz zrobić taką spawarkę własnymi rękami.
Elementy do produkcji spawarki plazmowej.
Sprzęt i komponenty
Najłatwiej jest wyprodukować spawarkę mikroplazmową na podstawie istniejącej spawarki inwerterowej. Aby wykonać tę aktualizację, będziesz potrzebować następujących komponentów:
- dowolny inwerter spawalniczy TIG z wbudowanym oscylatorem lub bez;
- dysza z elektrodą wolframową od spawarki TIG;
- cylinder argonowy z przekładnią;
- mały kawałek pręta tantalu lub molibdenu o średnicy i długości do 20 mm;
- tuba fluoroplastyczna;
- rury miedziane;
- małe kawałki blachy miedzianej o grubości 1-2 mm;
- statecznik elektroniczny;
- węże gumowe;
- uszczelka ciśnieniowa;
- zaciski do węży;
- delegowanie;
- terminale;
- zbiornik wycieraczek z pompą elektryczną;
- Zasilacz prostownika elektrycznej wycieraczki pompy.
Urządzenie do spawania plazmowego.
Prace nad dopracowaniem i produkcją nowych części i komponentów będą wymagały użycia następującego sprzętu:
- tokarka;
- lutownica elektryczna;
- latarka do lutowania balonem;
- śrubokręty;
- nóż;
- szczypce;
- amperomierz;
- woltomierz.
Podstawy teoretyczne
Zgrzewarka do spawania plazmowego może być jednym z dwóch głównych typów: otwartym i zamkniętym. Główny łuk spawarki typu otwartego pali się między centralną katodą palnika a produktem. Pomiędzy dyszą, która służy jako anoda, a centralną katodą, tylko łuk działający jest podekscytowany pobudzeniem głównego w dowolnym momencie. Zamknięty typ spawarki ma tylko łuk pomiędzy elektrodą centralną a dyszą.
Wykonanie trwałej spawarki własnymi rękami na drugiej zasadzie jest dość trudne. Wraz z przejściem głównego prądu spawania przez anodę dyszową, element ten doświadcza ogromnych obciążeń termicznych i wymaga bardzo wysokiej jakości chłodzenia i stosowania odpowiednich materiałów. Bardzo trudno jest zapewnić wytrzymałość cieplną konstrukcji, gdy takie urządzenie jest wykonywane ręcznie. Przy wykonywaniu maszyny plazmowej własnymi rękami, dla trwałości, lepiej wybrać obwód otwarty.
Praktyczne wdrożenie
Schemat urządzenia do spawania plazmowego.
Często w tradycyjnej produkcji spawarki plazmowej dysza jest obrabiana z miedzi. W przypadku braku alternatywy ta opcja jest możliwa, ale dysza staje się materiałem eksploatacyjnym, nawet gdy przepływa przez nią tylko prąd roboczy. Będzie musiał być często zmieniany. Jeśli możesz zdobyć mały kawałek okrągłego drewna z molibdenu lub tantalu, lepiej jest z nich zrobić dyszę. Wtedy będzie można ograniczyć się do okresowego czyszczenia.
Rozmiar centralnego otworu w dyszy jest dobierany empirycznie. Musisz zacząć od średnicy 0, 5 mm i stopniowo zanurzyć ją do 2 mm, aż przepływ plazmy będzie zadowalający.
Dysza jest wkręcana w wydrążony płaszcz chłodzący, który jest połączony z uchwytem elektrody centralnej przez izolator fluoroplastyczny. Płyn chłodzący krąży w płaszczu chłodzącym. Jako takie, w cieplejszych miesiącach można użyć wody destylowanej, w zimie lepiej jest zapobiegać zamarzaniu.
Schemat jednostki sterującej spawarki plazmowej.
Płaszcz chłodzący składa się z 2 pustych rur miedzianych. Wewnętrzna średnica i długość około 20 mm znajduje się na przednim końcu zewnętrznej rury o średnicy około 50 mm i długości około 80 mm. Przestrzeń pomiędzy końcami rury wewnętrznej i ścian zewnętrznych jest uszczelniona cienką blachą miedzianą. Rury miedziane o średnicy 8 mm przylutowano do koszuli za pomocą palnika gazowego. Płyn chłodzący wchodzi i wychodzi. Ponadto terminal należy przylutować do płaszcza chłodzącego, aby zastosować ładunek dodatni.
W dętce jest wykonany gwint, w którym wyjmowana dysza jest wykonana z materiałów odpornych na wysoką temperaturę. Na przedłużonym końcu zewnętrznej rury jest również przecięty gwint wewnętrzny. Wkręca się w niego pierścień uszczelniający z PTFE. Centralny uchwyt elektrody jest wkręcony w pierścień.
Rura doprowadzająca argon o takiej samej średnicy jak w przypadku chłodzenia jest lutowana przez ścianę zewnętrznej rury do przestrzeni między płaszczem chłodzącym a izolatorem fluoroplastycznym.
Na płaszczu chłodzącym obieg płynu ze zbiornika wycieraczek. Zasilanie pompy silnika elektrycznego jest doprowadzane przez oddzielny prostownik do 12 V. Wyjście do zasilania zbiornika jest już tam, powrót cieczy można przeciąć przez ścianę lub pokrywę zbiornika. W tym celu w pokrywie wierci się otwór i wprowadza się odcinek rury przez uszczelnienie ciśnieniowe. Węże gumowe do cyrkulacji płynów i podawania argonu są podłączone do ich zacisków węża.
Plazmowe połączenie proszku.
Dodatnie ładowanie jest pobierane z głównego źródła zasilania. Aby ograniczyć prąd przez powierzchnię dyszy, należy wybrać odpowiedni statecznik elektroniczny. Dostarczony prąd elektryczny powinien mieć stałą wartość w zakresie 5-7 A. Optymalną wartość prądu określa się doświadczalnie. Powinien to być minimalny prąd, który zapewnia stabilne spalanie łuku pilota.
Wzbudzenie łuku pilotującego między dyszą a katodą wolframową można przeprowadzić na dwa sposoby. Oscylator wbudowany w spawarkę lub w przypadku jego braku metodą kontaktu. Druga opcja wymaga złożoności konstrukcji palnika plazmowego. Uchwyt elektrody centralnej przy wzbudzeniu kontaktowym jest obciążany sprężynowo względem dyszy.
Po naciśnięciu gumowego przycisku pręta połączonego z uchwytem elektrody, ostry koniec centralnej katody wolframowej styka się ze stożkową powierzchnią pręta. W przypadku zwarcia temperatura wzrasta gwałtownie w punkcie styku, co umożliwia zainicjowanie łuku, gdy katoda prowadzi od anody. Styk musi być bardzo krótki, w przeciwnym razie powierzchnia dyszy będzie się palić.
Pobudzenie prądu przez oscylator o wysokiej częstotliwości jest korzystne ze względu na trwałość struktury. Ale zdobycie go lub nawet uczynienie z niego improwizowanej spawarki plazmowej jest nieopłacalne.
Podczas pracy dodatni zacisk spawarki jest połączony z częścią bez statecznika. Gdy dysza znajduje się w odległości kilku milimetrów od obrabianego przedmiotu, prąd elektryczny przełącza się z dyszy na część. Jego wartość wzrasta do wartości ustawionej na spawarce, a tworzenie się plazmy z argonu wzrasta. Dostosowując przepływ argonu i prądu spawania, możliwe jest osiągnięcie wymaganej intensywności przepływu plazmy z dyszy.
Dodatkowe instrukcje
Schemat spawania plazmowego otwartego i zamkniętego strumienia plazmy.
Wadą tej konstrukcji jest zużycie argonu. Cylinder wystarcza na kilka godzin ciągłej pracy. Zamiast argonu można użyć sprężonego powietrza lub pary wodnej. Takie modyfikacje są bardziej odpowiednie do cięcia plazmowego metali. Ponieważ gazy te nie są obojętne i utleniają metal.
Ponadto spalanie łuku w atmosferze tych gazów nie jest tak stabilne jak w argonie. Praca w powietrzu przyspiesza zużycie i zatkanie dyszy. W prefabrykowanych plazmotronach powietrze jest wstępnie suszone i czyszczone.
W urządzeniach do samodzielnego zasilania powietrzem za pomocą sprężarek samochodowych o napięciu 12 V o wydajności do 50-60 l / min. Do pracy na wodzie potrzebny jest przenośny generator pary. Może to być metalowy pojemnik z tytanowymi elektrodami. Napełnij go wodą destylowaną. Elektrody są podłączone do 220 V AC.
Często, aby skutecznie odciąć tlen, na płaszczu chłodzącym zainstalowano kolejną 1 obudowę dyszy. Hel lub argon podaje się przy wejściu. Przepływ z tej dyszy przepływa wokół przepływu plazmy.
Nie jest konieczne użycie falownika lub prostownika spawalniczego jako źródła zasilania. W tym celu można użyć dowolnego mostka diodowego wytrzymującego prąd od 50 A. Dokładną wartość reguluje dodatkowy dławik.