DIY 공기 플라즈마 절단 - 작업 기술. 자신의 손으로 플라즈마 용접기를 만드는 방법은 무엇입니까? 전자레인지의 플라즈마 절단기

플라즈마 절단은 기계 공학, 조선, 광고, 유틸리티, 금속 구조물 및 기타 산업 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 또한 개인 작업장에서도 플라즈마 절단기가 유용할 수 있습니다. 결국, 그것의 도움으로 모든 전도성 재료뿐만 아니라 일부 비전도성 재료(플라스틱, 석재 및 목재)를 빠르고 효율적으로 절단할 수 있습니다. 플라즈마 절단 기술을 사용하면 파이프, 판금 절단, 형상 절단 또는 부품 제작을 간단하고 빠르고 편리하게 수행할 수 있습니다. 절단은 전원, 토치 및 공기만 있으면 되는 고온 플라즈마 아크를 사용하여 수행됩니다. 플라즈마 절단기로 작업하기 쉽고 아름답고 매끄럽게 절단하려면 플라즈마 절단기의 작동 원리를 배우는 것도 나쁘지 않습니다. 이를 통해 절단 프로세스를 제어할 수 있는 방법에 대한 기본적인 이해를 얻을 수 있습니다.

"플라즈마 절단기"라고 불리는 장치는 여러 요소로 구성됩니다. 전원 공급 장치, 플라즈마 절단기/플라즈마 토치, 공기 압축기그리고 케이블 호스 패키지.

플라즈마 절단기용 전원 공급 장치플라스마트론에 특정 전류를 공급합니다. 변압기나 인버터일 수 있습니다.

트랜스포머더 무겁고 더 많은 에너지를 소비하지만 전압 변화에 덜 민감하며 더 두꺼운 공작물을 절단하는 데 사용할 수 있습니다.

인버터에너지 소비 측면에서 더 가볍고 저렴하며 경제적이지만 동시에 더 작은 두께의 공작물을 절단할 수 있습니다. 따라서 소규모 산업 및 개인 작업장에서 사용됩니다. 또한 인버터 플라즈마 절단기의 효율은 변압기보다 30% 더 높으며 아크 연소가 더 안정적입니다. 접근하기 어려운 곳에서 작업할 때도 유용합니다.

플라즈마 토치아니면 뭐라고 부르든 간에 "플라즈마 절단기"플라즈마 절단기의 주요 요소입니다. 일부 출처에서는 "플라즈마 토치"와 "플라즈마 절단기"가 동일한 개념이라고 생각할 수 있는 맥락에서 플라즈마 토치에 대한 언급을 찾을 수 있습니다. 실제로는 그렇지 않습니다. 플라즈마 토치는 공작물을 절단하는 직접 절단기입니다.

플라즈마 절단기/플라즈마 토치의 주요 구성요소는 다음과 같습니다. 대통 주둥이, 전극, 냉각기/절연체그 사이에는 압축 공기를 공급하는 채널이 있습니다.

플라즈마 절단기 다이어그램은 모든 플라즈마 절단기 요소의 위치를 명확하게 보여줍니다.

플라즈마 토치 본체 내부에는 전극, 이는 전기 아크를 자극하는 역할을 합니다. 하프늄, 지르코늄, 베릴륨 또는 토륨으로 만들 수 있습니다. 이러한 금속은 작동 중에 표면에 내화성 산화물이 형성되어 전극의 파괴를 방지하기 때문에 공기 플라즈마 절단에 적합합니다. 그러나 일부 금속의 산화물은 작업자의 건강에 해로울 수 있으므로 이러한 금속을 모두 사용하는 것은 아닙니다. 예를 들어, 산화토륨은 독성이 있고 산화베릴륨은 방사성입니다. 따라서 플라스마트론 전극 제조에 사용되는 가장 일반적인 금속은 하프늄입니다. 덜 일반적으로 다른 금속.

플라즈마 토치 노즐출력 채널에서 빠져나가 공작물을 절단하는 플라즈마 제트를 압축하고 형성합니다. 플라즈마 절단기의 기능과 특성, 그리고 이를 사용하는 기술은 노즐의 크기에 따라 다릅니다. 의존성은 다음과 같습니다. 노즐의 직경은 단위 시간에 노즐을 통과할 수 있는 공기량을 결정하고 절단 폭, 냉각 속도 및 플라즈마 토치의 작동 속도는 공기량에 따라 달라집니다. . 대부분의 경우 플라즈마 토치 노즐의 직경은 3mm입니다. 노즐의 길이 또한 중요한 매개변수입니다. 노즐이 길수록 절단이 더 정확하고 더 좋습니다. 하지만 이에 대해서는 좀 더 주의할 필요가 있다. 너무 긴 노즐은 더 빨리 분해됩니다.

압축기플라즈마 절단기의 경우 공기 공급이 필요합니다. 플라즈마 절단 기술에는 플라즈마 형성 및 보호와 같은 가스 사용이 포함됩니다. 최대 200A의 전류용으로 설계된 플라즈마 절단기는 플라즈마 생성과 냉각 모두에 압축 공기만 사용합니다. 이 기계는 50mm 두께의 공작물을 절단하는 데 충분합니다. 산업용 플라즈마 절단기는 헬륨, 아르곤, 산소, 수소, 질소 및 그 혼합물과 같은 다른 가스를 사용합니다.

케이블 호스 패키지전원, 압축기 및 플라스마트론을 연결합니다. 전기 케이블은 변압기나 인버터로부터 전류를 공급하여 전기 아크를 일으키고, 호스는 플라즈마 토치 내부의 플라즈마 형성에 필요한 압축 공기를 운반합니다. 아래에서는 플라스마트론에서 정확히 무슨 일이 일어나는지 더 자세히 설명하겠습니다.

점화 버튼을 누르자마자 전원(변압기 또는 인버터)이 플라즈마트론에 고주파 전류를 공급하기 시작합니다. 결과적으로 파일럿 전기 아크가 플라즈마 토치 내부에 나타나며 온도는 6000~8000°C입니다. 파일럿 아크가 켜집니다.전극과 가공물 사이에 즉시 아크를 형성하기 어렵기 때문입니다. 파일럿 호 열은 전체 채널을 채웁니다.

파일럿 아크가 발생한 후 압축 공기가 챔버로 유입되기 시작합니다. 그것은 파이프에서 빠져 나와 전기 아크를 통과하여 가열되고 부피가 50-100 배 증가합니다. 또한 공기는 이온화되어 유전체가 아니므로 전도성을 얻습니다.

바닥으로 좁아진 플라스마트론 노즐은 공기를 압축하여 공기 흐름을 형성하고, 이 흐름은 2~3m/s의 속도로 노즐에서 빠져나옵니다. 이 순간의 기온은 25,000 - 30,000 °C에 도달할 수 있습니다. 이 경우에는 바로 이 고온 이온화된 공기입니다. 혈장.전기 전도도는 처리되는 금속의 전기 전도도와 거의 같습니다.

플라즈마가 노즐에서 빠져나와 가공 중인 금속의 표면에 접촉하는 순간, 절단 아크가 점화되고,파일럿 호가 꺼집니다. 절단/작업 아크는 절단 현장에서 처리되는 공작물을 국지적으로 가열합니다. 금속이 녹고 상처가 나타납니다. 절단되는 금속 표면에 용융된 금속 입자가 나타나고, 노즐에서 나오는 공기 흐름에 의해 금속 입자가 날아갑니다. 이것은 가장 간단한 플라즈마 금속 절단 기술입니다.

음극스팟플라즈마 아크는 전극/음극의 중앙에 정확하게 위치해야 합니다. 이를 보장하기 위해 압축 공기의 소위 와류 또는 접선 공급이 사용됩니다. 와류 공급이 중단되면 음극 지점은 플라즈마 아크와 함께 전극 중심을 기준으로 이동합니다. 이는 불쾌한 결과를 초래할 수 있습니다. 플라즈마 아크가 불안정하게 연소되고 두 개의 아크가 동시에 형성될 수 있으며 최악의 경우 플라즈마 토치가 작동하지 않을 수 있습니다.

공기 흐름을 늘리면 플라즈마 흐름 속도가 증가하고 절단 속도도 증가합니다. 노즐 직경을 늘리면 속도가 감소하고 절단 폭이 늘어납니다. 플라즈마 흐름의 속도는 250A 전류에서 약 800m/s입니다.

절삭 속도도 중요한 매개변수입니다. 크기가 클수록 절단면이 얇아집니다. 속도가 낮으면 절단 폭이 늘어납니다. 전류가 증가하면 동일한 일이 발생합니다. 절단 폭이 증가합니다. 이러한 모든 미묘함은 플라즈마 절단기를 사용하는 기술과 직접적으로 관련됩니다.

플라즈마 절단기 매개변수

모든 플라즈마 절단기는 수동 플라즈마 절단기와 기계 절단기의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

수동 플라즈마 절단기일상생활, 소규모 산업, 부품 제조 및 가공을 위한 개인 작업장에서 사용됩니다. 주요 특징은 플라즈마 토치가 작업자의 손에 쥐고 있고 작업자가 절단기를 미래 절단 라인을 따라 안내하여 무게를 유지한다는 것입니다. 결과적으로 절단은 균일하지만 완벽하지는 않습니다. 그리고 그러한 기술의 생산성은 낮습니다. 처짐이나 스케일 없이 절단을 보다 균일하게 만들기 위해 노즐에 배치된 플라즈마 토치를 안내하는 데 특수 정지 장치가 사용됩니다. 스톱은 공작물 표면에 눌려지고 남은 것은 공작물과 노즐 사이에 필요한 거리가 유지되는지 여부에 대해 걱정하지 않고 커터를 안내하는 것뿐입니다.

수동 플라즈마 절단기의 경우 가격은 최대 전류, 처리되는 공작물의 두께 및 다양성과 같은 특성에 따라 다릅니다. 예를 들어, 금속 절단뿐만 아니라 용접에도 사용할 수 있는 모델이 있습니다. 표시로 구별할 수 있습니다.

절단 - 절단;
TIG - 아르곤 아크 용접;
MMA - 스틱 전극을 사용한 아크 용접.

예를 들어 FoxWeld Plasma 43 Multi 플라즈마 절단기는 나열된 모든 기능을 결합합니다. 비용은 530 - 550 USD입니다. 플라즈마 절단과 관련된 특성: 전류 강도 - 60A, 공작물 두께 - 최대 11mm.

그런데 현재 강도와 공작물의 두께는 플라즈마 절단기를 선택하는 주요 매개 변수입니다. 그리고 그들은 서로 연결되어 있습니다.

전류가 높을수록 플라즈마 아크가 강해져서 금속이 더 빨리 녹습니다. 특정 요구에 맞는 플라즈마 절단기를 선택할 때 가공해야 할 금속과 두께를 정확히 알아야 합니다. 아래 표는 금속 1mm를 절단하는 데 필요한 전류량을 보여줍니다. 비철금속 가공에는 높은 전류량이 필요하다는 점에 유의하십시오. 매장에서 플라즈마 절단기의 특성을 볼 때 이를 염두에 두세요; 철 금속 가공물의 두께가 장치에 표시됩니다. 구리 또는 기타 비철금속을 절단하려는 경우 필요한 전류량을 직접 계산하는 것이 좋습니다.

예를 들어, 구리를 2mm 두께로 절단해야 한다면 6A에 2mm를 곱해야 하며, 현재 강도가 12A인 플라즈마 절단기를 얻습니다. 강철을 2mm 두께로 절단해야 하는 경우 4를 곱합니다. A를 2mm 늘리면 전류 강도는 8A가 됩니다. 지정된 특성은 공칭이 아니라 최대이므로 예비 플라즈마 절단기를 사용하십시오. 짧은 시간 동안만 작업할 수 있습니다.

CNC 플라즈마 절단기부품 제조 또는 공작물 가공을 위해 제조 공장에서 사용됩니다. CNC는 컴퓨터 수치 제어(Computer Numerical Control)를 의미합니다. 기계는 최소한의 작업자 참여로 주어진 프로그램에 따라 작동하므로 생산 시 인적 요소를 최대한 제거하고 생산성을 크게 향상시킵니다. 기계의 절단 품질이 이상적이며 추가 모서리 처리가 필요하지 않습니다. 그리고 가장 중요한 것은 컷팅과 뛰어난 정밀도입니다. 프로그램에 절단 다이어그램을 입력하는 것만으로도 충분하며 장치는 완벽한 정확도로 복잡한 모양을 만들 수 있습니다. 플라즈마 절단기의 가격은 수동 플라즈마 절단기의 가격보다 훨씬 높습니다. 첫째, 대형 변압기가 사용됩니다. 둘째, 특수 테이블, 포털 및 가이드입니다. 장치의 복잡성과 크기에 따라 가격은 3000 USD부터 가능합니다. 최대 20,000달러

기계 플라즈마 절단기는 냉각을 위해 물을 사용하므로 중단 없이 전체 근무 시간을 작업할 수 있습니다. 소위 PV(지속 기간)는 100%입니다. 수동 장치의 경우 40%일 수 있지만 이는 다음을 의미합니다. 플라즈마 절단기는 4분 동안 작동하고 냉각하는 데 6분이 필요합니다.

기성품, 공장 제작 플라즈마 절단기를 구입하는 것이 가장 합리적입니다. 이러한 장치에서는 모든 것이 고려되고 조정되며 최대한 완벽하게 작동합니다. 그러나 일부 "Kulibina"장인은 자신의 손으로 플라즈마 절단기를 만듭니다. 절단 품질이 좋지 않기 때문에 결과는 그다지 만족스럽지 않습니다. 예를 들어, 플라즈마 절단기를 직접 만드는 방법에 대한 간단한 버전을 제공하겠습니다. 다이어그램이 이상적인 것과는 거리가 멀고 프로세스의 일반적인 개념만을 제공한다는 점을 즉시 유보해 보겠습니다.

따라서 플라즈마 절단기용 변압기는 전류-전압 하강 특성을 가져야 합니다.

사진의 예: 1차 권선은 아래에서, 2차 권선은 위에서부터입니다. 전압 - 260V. 권선 단면적 - 45mm2, 각 버스 6mm2. 전류를 40A로 설정하면 전압은 100V로 떨어집니다. 인덕터의 단면적은 40mm2이며 동일한 버스로 감겨져 총 약 250회전입니다.

작동하려면 공장에서 만든 공기 압축기가 필요합니다. 이 경우에는 350 l/min 용량의 장치가 사용되었습니다.

수제 플라즈마 절단기 - 작동 다이어그램.

공장에서 만든 플라즈마 토치를 구입하는 것이 더 좋으며 비용은 약 150~200달러입니다. 이 예에서 플라즈마 토치는 구리 노즐(5cu.)과 하프늄 전극(3cu.)으로 독립적으로 만들어졌으며 나머지는 "수공예품"입니다. 이로 인해 소모품이 빠르게 고장났습니다.

회로는 다음과 같이 작동합니다. 절단기에 시작 버튼이 있으며, 이 버튼을 누르면 릴레이(p1)가 제어 장치에 전압을 공급하고, 릴레이(p2)는 변압기에 전압을 공급한 다음 공기를 방출하여 플라즈마를 퍼지합니다. 토치. 공기는 응축 가능성으로부터 플라즈마 토치 챔버를 건조시키고 초과분을 모두 불어냅니다. 이 작업에는 2~3초가 소요됩니다. 이러한 지연으로 인해 릴레이(p3)가 활성화되어 아크를 점화하기 위해 전극에 전원을 공급합니다. 그런 다음 발진기가 켜지고 전극과 노즐 사이의 공간이 이온화되어 결과적으로 파일럿 아크가 켜집니다. 다음으로, 플라즈마 토치가 작업물로 이동되고 절단/작업 아크가 전극과 작업물 사이에 켜집니다. 리드 스위치는 노즐과 점화를 차단합니다. 이 방식에 따르면, 예를 들어 노즐이 금속의 구멍에 들어가는 경우와 같이 절단 아크가 갑자기 꺼지면 리드 스위치 릴레이가 다시 점화를 켜고 몇 초(2 - 3) 후에 파일럿이 켜집니다. 아크에 불이 들어온 다음 절단 아크가 켜집니다. 이 모든 것은 "시작" 버튼이 해제되지 않은 경우에만 제공됩니다. 릴레이(p4)는 "시작" 버튼을 놓고 절단 아크가 꺼진 후 지연 시간을 갖고 노즐로 공기를 방출합니다. 노즐과 전극의 수명을 연장하려면 이러한 모든 예방 조치가 필요합니다.

집에서 직접 플라즈마 절단기를 만들면 비용을 많이 절약할 수 있지만 절단 품질에 대해 말할 필요는 없습니다. 엔지니어가 작업을 수행하면 결과는 공장 버전보다 훨씬 나을 수 있습니다.

비용이 15,000 - 20,000 USD에 달할 수 있기 때문에 모든 기업이 CNC 플라즈마 절단기를 구입할 여유가 있는 것은 아닙니다. 이러한 조직에서는 특수 기업에서 플라즈마 절단 작업을 수행하도록 주문하는 경우가 많지만, 특히 작업량이 많은 경우에는 비용도 많이 듭니다. 하지만 당신은 자신만의 새로운 플라즈마 절단기를 정말로 갖고 싶지만 돈이 충분하지 않습니다.

잘 알려진 전문 공장 외에도 플라즈마 절단기를 생산하고, 프로파일 부품 및 어셈블리만 구매하고, 나머지는 모두 직접 생산하는 기업이 있습니다. 예를 들어 엔지니어가 생산 현장에서 CNC 플라즈마 절단기를 만드는 방법을 알려 드리겠습니다.

DIY 플라즈마 절단기의 구성 요소:

테이블 1270x2540mm;
벨트;
단계 부품;
선형 가이드 HIWIN;
THC 화염의 높이를 제어하는 시스템;
제어 블록;
CNC 컨트롤 유닛이 위치한 터미널 스탠드는 별도입니다.

기계 특성:

테이블 위의 이동 속도는 15m/분입니다.
플라즈마 토치 위치 설정의 정확도는 0.125mm입니다.
Powermax 65 기계를 사용하는 경우 절단 속도는 6mm 공작물의 경우 40m/min, 19mm 두께의 공작물의 경우 5m/min입니다.

유사한 금속 플라즈마 절단기의 경우 가격은 약 13,000 USD이며 별도로 구매해야 하는 플라즈마 소스를 제외하면 900 USD입니다.

이러한 기계를 제조하려면 구성 요소를 별도로 주문한 다음 다음 구성표에 따라 모든 것이 독립적으로 조립됩니다.

테이블 용접을위한 기초가 준비 중이며 엄격하게 수평이어야하며 이는 매우 중요하므로 레벨로 확인하는 것이 좋습니다.
기계 프레임은 테이블 형태로 용접됩니다. 사각 파이프를 사용할 수 있습니다. 수직 "다리"는 지브로 보강되어야 합니다.

프레임은 부식으로부터 보호하기 위해 프라이머와 페인트로 코팅되어 있습니다.

기계 지지대가 제조되고 있습니다. 지지대의 재질은 두랄루민이고 볼트는 14mm이며 너트를 볼트에 용접하는 것이 좋습니다.

지하수 테이블이 용접되었습니다.

슬랫 고정 장치가 설치되고 슬랫이 설치됩니다. 슬레이트의 경우 금속은 40mm 스트립 형태로 사용됩니다.
리니어 가이드가 설치되어 있습니다.
테이블 본체는 철판으로 덮고 칠해져 있습니다.
포털은 가이드에 설치됩니다.

모터와 최종 유도 센서가 포털에 설치됩니다.
가이드 레일, 랙 앤 피니언, Y축 모터가 설치됩니다.

가이드와 모터는 Z축에 설치됩니다.
금속 표면 센서가 설치되어 있습니다.

테이블의 물을 배수하기 위한 수도꼭지가 설치되어 있고, 테이블에서 물이 떨어지지 않도록 포탈용 리미터가 설치되어 있습니다.
케이블 채널 Y, Z, X가 설치됩니다.

모든 전선은 주름 속에 숨겨져 있습니다.
기계식 버너가 설치되어 있습니다.

다음으로 CNC 터미널을 제작합니다. 먼저 본체를 용접합니다.
모니터, 키보드, TNS 모듈 및 버튼은 CNC 터미널 하우징에 설치됩니다.

이제 CNC 플라즈마 절단기가 준비되었습니다.

플라즈마 절단기는 매우 간단한 장치를 가지고 있음에도 불구하고 용접에 대한 진지한 지식과 광범위한 경험 없이는 제작을 시작해서는 안됩니다. 초보자가 완제품에 대한 비용을 지불하는 것이 더 쉽습니다. 그러나 자신의 지식과 기술을 집에서 '무릎 위에 올려놓고' 구현하려는 엔지니어는 처음부터 끝까지 자신의 손으로 플라즈마 절단기를 만들 수 있습니다.

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 생산뿐만 아니라 가정에서도 다양한 기술 작업을 수행하는 데 사용할 수 있습니다.

집에서 얇고 정밀한 절단이 필요한 경우 금속 제품을 가공하는 데 이러한 장치를 사용할 수 있습니다.

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

수제 장치를 조립할 때는 현재 강도에 특별한주의를 기울여야합니다. 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.

인버터를 사용하는 플라즈마 절단기의 장점은 장치의 무게가 상대적으로 작고 전기 에너지 소비가 낮다는 것입니다. 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 달성되므로 변압기 장치를 사용할 수 없는 접근하기 어려운 장소에서도 고품질 작업이 가능합니다.

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 재료는 작업을 수행하는 작업자에게 절대적으로 안전한 하프늄입니다.

조립 과정에서는 절단용 제트를 생성하는 노즐에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 작업 제트의 품질은 이 요소의 기술적 특성에 따라 달라집니다. 직경 3cm의 장치를 사용하는 것이 가장 적합하며 길이는 절단이 깔끔하고 고품질의 외관을 갖도록 충분해야합니다. 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 전류에서 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 가하면 전기 아크가 형성되며 발생 순간의 온도는 섭씨 6~8,000도 범위에서 다양합니다. 전극과 노즐 팁 사이에 아크가 발생합니다. 다음으로, 전기 아크를 통과할 때 가열되어 부피가 100배 증가하는 동시에 흐름이 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 노출되는 지점에서 국부적으로 발생합니다.

산업 기업, 소규모 작업장에서는 건설 및 수리 작업 중에 CNC 시스템이 장착된 특수 장비뿐만 아니라 금속 제품을 용접하거나 절단해야 할 때 수동 플라즈마 절단기가 사용됩니다. 소규모 작업을 수행하려면 수행 중인 작업을 고려하여 고품질 절단 또는 솔기를 제공할 수 있는 인버터에서 직접 손으로 조립한 플라즈마 절단기를 사용할 수 있습니다.

플라즈마 절단기의 작동 원리

전원이 켜지면 전류가 플라즈마 절단기의 내부 챔버로 작업 영역으로 흐르기 시작하며, 여기서 노즐 팁과 전극 사이의 전기 파일럿 아크가 활성화됩니다. 성형 아크는 고압 하에서 공기 혼합물이 흐르기 시작하는 노즐 채널을 채우며, 6000~8000°C의 고온으로 인해 크게 가열되고 부피가 50~100배 증가합니다. 원뿔 모양의 테이퍼형 노즐의 내부 모양으로 인해 공기 흐름이 압축되어 출구 온도 25,000~30,000°C까지 가열되어 가공된 블랭크를 절단하는 플라즈마 제트를 형성합니다. 또한, 초기 활성화된 파일럿 아크가 꺼지고 전극과 금속 제품 사이의 작동 아크가 활성화됩니다. 플라즈마 연소 및 금속 용융의 영향으로 생성된 생성물은 제트의 힘으로 인해 제거됩니다.

그림 1 손으로 만든 수제 절단기 또는 전문 플라즈마 절단기를 사용하여 제품 절단 또는 용접이 필요한 금속 절단 작업 수행.

워크플로에 대한 최적의 지표는 다음과 같습니다.

최대 800m/초의 속도로 가스 공급;
전류 표시기는 최대 250 - 400A일 수 있습니다.

반응식 1. 공작물의 플라즈마 절단 공정 도면.

인버터를 이용하여 조립한 수동 플라즈마 절단기는 주로 공작물 가공에 사용되며, 무게가 가볍고 소비전력이 경제적인 것이 특징입니다.

플라즈마 절단기 부품 선택

도면(인버터 기반)을 사용하여 플라즈마 절단기를 조립하려면 직접 손으로 다음 장치가 필요합니다.

압력 가스 공급 장치 - 압축기;
플라즈마 절단기;
전기 장치 - 전기 아크를 형성하기 위해 전류를 제공하는 인버터;
공기 공급용 고압 작업 호스 및 보호된 전기 케이블.

공기를 공급하기 위해 1분 동안의 출력량을 고려하여 압축기를 선정합니다. 제조 회사는 두 가지 유형의 압축기를 생산합니다.

피스톤 장치;
나사 장치(전력 소비가 낮고 가볍지만 40-50% 더 비쌉니다).

쌀. 2 절단기용 케이블 세트와 작업물 연결부(양극)가 포함된 플라즈마 절단기(장치).

피스톤 압축기는 구동 원리(벨트 또는 요소 직접 연결)에 따라 오일 기반과 비오일 기반으로 구분됩니다.
압축기를 작동할 때는 다음과 같은 몇 가지 규칙을 준수해야 합니다.

주변 온도가 영하이면 크랭크케이스에 들어 있는 오일을 예열해야 합니다.
공기(흡입) 필터를 정기적으로 교체해야 합니다.
크랭크케이스의 오일 레벨을 엄격하게 제어합니다.
최소한 6개월에 한 번씩 장치의 외부 불순물을 완전히 청소해야 합니다.
작업이 완료되면 시스템의 압력을 완화해야 합니다(조절기를 사용하여).

수리 작업 중에는 ORLIK KOMRESSOR(체코 공화국)의 제품이 자주 사용됩니다. ORL 11 장치를 사용하면 200-440A의 전류와 압력을 받는 공기-가스 흐름을 사용하여 공작물을 절단할 수 있습니다.

장비 세트에는 다음이 포함됩니다.

압축기;
공기-가스 혼합물용 메인 필터 블록;
가스 건조기;
수화기.

장치의 출구에는 기름, 먼지, 습기가 없는 정화된 공기가 도달합니다. 스크류 압축기의 예로는 Atlas Copco(스웨덴)의 CA 시리즈 제품이 있습니다. 장치에는 공기 정화를 위한 자동 응축수 제거 시스템이 장착되어 있습니다.

플라스마트론은 전류를 사용하여 챔버 내 압력 하에 공급되는 공기를 가열하여 절단 플라즈마 흐름을 형성하는 전기 아크를 형성하는 특수 장치입니다.

커터는 다음 요소로 구성됩니다.

전극이 있는 특수 홀더;
노즐과 전극 조립체를 분리하는 절연 개스킷;
플라즈마 발생 챔버;
플라즈마 제트 형성을 위한 출력 노즐(도면 참조);
공급 시스템;
아크 방전을 안정화하기 위한 접선 플라즈마 공급 요소(일부 모델의 경우).

작업 수행 방법(용접 또는 절단)에 따라 절단기는 다음과 같이 나뉩니다.

환원, 산화 및 불활성 환경에 사용되는 이중 흐름.
가스 불활성(헬륨, 아르곤 사용), 환원(수소, 질소).
가스 산화(공기-가스 혼합물에는 산소가 포함됨).
안정화(기체-액체) 아크를 사용하는 가스.

플라스마트론 음극은 텅스텐, 하프늄, 지르코늄으로 만들어진 막대 또는 삽입물 형태로 만들어집니다. 압력 하에서 공기-가스 흐름을 사용하여 절단하는 데 사용되는 슬리브 음극이 있는 플라마트론이 널리 보급되었습니다.

산화 환경에서 제품을 절단하기 위해 물을 사용한 강제 냉각 시스템을 갖춘 구리로 만든 중공 음극이 사용됩니다.

쌀. 3 플라즈마 절단용 휴대용 장치(인버터).

이중 흐름 플라즈마 절단기(인버터)에는 외부 및 내부에 2개의 동축 노즐이 장착되어 있습니다. 내부 노즐로 들어가는 가스는 기본으로 간주되고 외부 노즐은 추가로 간주되며 가스의 구성과 부피가 다를 수 있습니다.

기액 흐름 공급으로 인한 아크 안정화 기능을 갖춘 플라즈마 절단기는 아크 방전 상태를 안정화하기 위해 토치 챔버에 물을 공급한다는 차이점이 있습니다.

작업 아크를 활성화하기 위해 공작물을 양극으로 사용하고 클램프와 케이블을 사용하여 인버터에 연결합니다.

플라즈마 절단공정을 수행하기 위한 발전소로서 필요한 전류강도를 제공하는 장치(인버터)를 사용하는데 이는 변압기에 비해 효율은 높지만 변압기의 금속가공능력은 훨씬 더 높다.

구성표 2. 자신의 손으로 플라즈마트론 전원 공급 장치 그리기.

인버터 장점:

매개변수를 균일하게 변경하는 기능;
가벼운 무게;
작업 아크의 안정된 상태;
고품질 절단 또는 용접.

장비 세트에는 고정식 압축기와 전기 연결 케이블을 연결하기 위한 고압 호스 세트도 포함되어 있습니다.

자신의 손으로 플라즈마 절단기를 조립하려면 가장 중요한 지표의 필요한 계산과 함께 조립 중에 사용되는 모든 추가 및 변경 사항을 포함해야 하는 필수 특성을 충족하는 필수 장치를 나타내는 장치 다이어그램이 개발됩니다. 전문 회사에서 생산한 기성 블록 및 어셈블리를 사용하여 직접 만든 플라즈마 절단기를 직접 손으로 조립할 수 있으며, 이 경우 정확한 계산을 수행하고 진행 중인 프로세스의 출력 매개변수를 조정해야 합니다.

플라즈마 절단기 마킹의 특징

산업 기업에서 생산하는 플라즈마 절단기는 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

기계 절단 장치;
수동.

직접 해야 한다면 핸드 커터가 더 저렴합니다. 제조된 모델에는 특별한 표시가 있습니다.

MMA - 이 장치는 개별 전극을 사용하는 아크 용접용으로 설계되었습니다.
CUT - 금속 절단에 사용되는 장치(플라즈마 절단기)입니다.
TIQ - 아르곤 용접이 필요한 작업에 사용되는 장치입니다.

제조 기업은 금속 절단용 장비를 생산합니다.

Profi CUT 40(RT-31 버너, 허용 절단 두께 – 16 mm, 공기-가스 혼합 유량 – 140 l/min, 리시버 용량 50 l);
Profi CUT 60(P-80 버너, 허용되는 공작물 절단 두께 - 20mm, 공기-가스 혼합 유량 - 170l/min.);
Profi CUT 80(버너 R. – 80, 공작물의 허용 절단 두께 – 30 mm, 공기-가스 혼합 유량 – 190 l/min.);
Pro CUT 100(버너 A-101, 작업물의 허용 절단 두께 - 40mm, 공기-가스 혼합 유량 - 200l/min.), 용량 100l의 리시버.

자신의 손으로 CNC 플라즈마 절단기 만들기

CNC 장착 플라즈마 절단기는 다음을 포함하여 준비된 제품 기술 사양을 기반으로 작성된 도면을 사용하여 통합된 어셈블리를 가져야 합니다.

작업대;
벨트 전달;
기능 제어 장치;
단계 요소;
선형 가이드;
절단 높이 조정 시스템;
CNC 제어 장치;

반응식 3. 플라즈마 절단용 인버터 장치 도면.

모든 플라즈마 절단기 블록의 도면은 필요한 전력, 설치 특성 및 재정적 능력을 고려하여 구매할 수 있으며, 경험과 지식이 있는 경우 직접 제작할 수도 있습니다.

CNC 기계를 완성하고 조립하려면 도면을 사용하여 여러 요소를 제조해야 합니다.

용접용 테이블 베이스;
내구성이 뛰어난 프레임을 조립한 후 페인팅합니다.
지원 게시물이 첨부되어 있습니다.
물 테이블이 조립되었습니다.
고정 장치와 슬레이트 자체가 설치됩니다.
선형 가이드가 장착됩니다.
테이블 커버가 설치되었습니다.
가이드는 포털과 함께 설치됩니다.
포털에는 모터 및 신호 센서가 장착되어 있습니다.
가이드, Y 가이드 모터 및 위치 제어 랙이 장착됩니다.
모터가 장착된 가이드가 장착되어 있으며;
금속 표면 신호 센서가 장착되어 있습니다.
테이블에서 물을 제거하기 위해 수도꼭지가 설치됩니다.
연결 케이블 채널 X.Z.Y가 배치됩니다.
전선은 절연되어 있고 클래딩으로 덮여 있습니다.
작업용 커터가 장착됩니다.
CNC 장치가 조립 및 설치되었습니다.

CNC 플라즈마 토치의 제조 및 조립 작업은 자격을 갖춘 전문가의 입회 하에서만 수행해야 합니다. 장치 다이어그램(도면)에는 높은 작업 품질과 금속 절단 안전을 보장하는 데 필요한 모든 요소가 포함되어야 합니다. 기업에 CNC 장비를 장착하면 노동 생산성과 운영 복잡성이 높아질 수 있습니다. 노동 생산성을 높이고 제품 가공 속도를 줄여 CNC 장비를 사용하여 수행되는 생산 공정을보다 경제적으로 만듭니다.

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플라즈마 절단은 특히 두꺼운 금속 부품이나 공작물을 절단할 때 상당히 인기 있는 작업입니다. 프로세스는 빠르게 진행되며 금속 가장자리는 매끄럽게 유지됩니다. 그러나 그러한 장치는 저렴하지 않습니다. 따라서 많은 장인이 다양한 유형의 장비에서 자신의 손으로 플라즈마 절단기를 만들어 하나의 디자인으로 결합합니다. 연결 다이어그램은 간단하며, 가장 중요한 것은 필요한 기술적 특성에 따라 올바른 장치를 선택하는 것입니다.

플라즈마 절단은 토치 노즐에서 고속으로 날아가는 이온화된 가스를 기반으로 합니다. 이 가스는 동일한 플라즈마입니다. 그녀가 무엇을하고 있니.

본질적으로 이 이온화된 매체는 전극에서 금속 가공물로 흐르는 우수한 전류 전도체입니다.
플라즈마는 금속을 필요한 온도로 가열합니다.
용탕을 날려버리고 절단 공간을 확보합니다.

즉, 플라즈마를 생성하려면 가스와 전기 공급원이 필요합니다. 그리고 이 두 구성요소는 한 곳에 모여야 합니다. 따라서 플라즈마 절단 장비는 가스 실린더, 고출력 전력원, 전극이 설치된 절단기로 구성됩니다.

절단기의 설계는 가스가 전극 주위를 통과하고 전극에서 가열되면 작은 구멍을 통해 빠져나가는 방식으로 만들어졌습니다. 구멍의 작은 직경과 가스 압력은 플라즈마에 필요한 속도를 생성합니다. 집에서 플라즈마 절단을 할 때는 기성 절단기를 구입하기만 하면 되며 제작에 대해 생각하지 않아도 됩니다. 모든 것이 이미 고려되어 있기 때문에 공장 버전은 안전을 보장합니다.

가스의 경우 모든 옵션이 오랫동안 포기되어 압축 공기가 남았습니다. 오늘은 아주 간단하게 구할 수 있습니다. 압축기를 구입하고 설치하세요.

플라즈마 절단의 품질을 보장하는 특정 조건이 있습니다.

전극의 전류 강도는 250A 이상이어야 합니다.
압축 공기는 800m/초 이내의 속도로 절단기에 공급되어야 합니다.

자신의 손으로 플라즈마 절단기를 만드는 방법

플라즈마 절단의 기본이 명확하고 플라즈마 절단기의 디자인도 명확하며 조립을 시작할 수 있습니다. 그건 그렇고, 이를 위해서는 특별한 그림이 필요하지 않습니다.

그래서 무엇이 필요할 것입니다.

우리는 전기 공급원을 찾아야 합니다. 가장 간단한 옵션은 용접 변압기 또는 인버터입니다. 여러 가지 이유로 인버터가 더 좋습니다. 예를 들어, 전압 강하 없이 안정적인 전류 값을 갖습니다. 에너지 소비 측면에서 더 경제적입니다. 용접기가 생성하는 전류에 주의를 기울여야 합니다. 그 값은 250암페어 이상이어야 합니다.
압축 공기 공급원. 여기서 압축기는 변경되지 않습니다. 하지만 어느 것? 주요 매개 변수는 기압입니다. 당신은 그에게주의를 기울여야합니다. 2.0-2.5기압 - 괜찮을 겁니다.
커터는 매장에서 구매하실 수 있습니다. 그리고 이것이 이상적인 솔루션이 될 것입니다. 아르곤 용접용 절단기가 있는 경우 플라즈마 절단용으로 변환할 수 있습니다. 이렇게하려면 아르곤 용접 절단기에 삽입되는 노즐 형태의 구리 부착물을 만들어야합니다.
수제 플라즈마 절단기의 모든 부품을 연결하기 위한 호스 및 케이블 세트입니다. 다시 말하지만, 이 키트는 매장에서 단일 연결 요소로 구입할 수 있습니다.

수제 플라즈마 절단기를 구성하는 네 가지 요소는 다음과 같습니다.

보조 요소 및 재료

자신의 손으로 플라즈마 절단기를 조립할 때 또 무엇에 주의해야 합니까? 위에서 언급했듯이 플라즈마 절단기의 주요 특징은 구멍의 직경입니다. 최대 절단 품질을 보장하려면 크기가 얼마나 되어야 합니까? 전문가들은 직경 30mm가 최적의 크기라고 믿습니다. 따라서 상점에서 절단기를 구입할 때 이러한 구멍이 있는 노즐이 포함되어 있는지 주의할 필요가 있습니다.

또한, 길이가 긴 노즐을 선택해야 합니다. 압축 공기 제트가 필요한 속도를 얻을 수 있도록 하는 것은 바로 이 크기입니다. 이로 인해 깔끔한 금속 절단이 이루어지며 절단 과정 자체가 빠르고 쉽습니다. 하지만 너무 긴 노즐을 사면 안됩니다. 이러한 장치는 고온의 영향으로 빠르게 붕괴됩니다.

플라즈마 절단기용 전극을 선택할 때는 전극이 만들어진 합금에 주의를 기울여야 합니다. 예를 들어 합금에 베릴륨이 포함되어 있으면 방사성 물질입니다. 그러한 전극을 오랫동안 사용하는 것은 권장되지 않습니다. 합금에 토륨이 포함되어 있으면 고온에서 독성 물질을 방출합니다. 플라즈마 절단에 이상적인 전극으로 하프늄이 포함된 합금입니다.

플라즈마 절단기 점검

따라서 호스는 절단기와 압축기, 케이블 절단기와 인버터를 연결합니다. 이제 조립된 구조가 작동하는지 확인해야 합니다. 모든 장치가 켜져 있고 전극에 전기를 공급하는 절단기의 버튼을 누릅니다. 이 경우 6000-8000C의 온도로 아크가 형성됩니다. 전극의 금속과 노즐 사이에서 미끄러집니다.

그 후 압축 공기가 커터로 유입되기 시작합니다. 노즐을 통과하고 전기 아크에 의해 가열되면 10배로 급격히 팽창하는 동시에 전도성을 얻습니다. 즉, 이온화된 가스로 밝혀졌습니다.

좁은 노즐을 통과하면서 2~3m/초의 속도를 얻습니다. 그러나 플라즈마 온도는 25000-30000C로 상승합니다. 가장 중요한 것은 압축 공기가 가열되어 플라즈마로 변하는 도움으로 절단을 위해 준비된 금속 공작물에 플라즈마가 작용하기 시작하자마자 아크가 꺼진다는 것입니다. 그러나 즉시 금속에 국부적으로 작용하는 소위 작업 아크가 켜집니다. 정확히 절단 영역에 있습니다. 따라서 금속은 이 영역에서만 절단됩니다.

플라즈마 절단기의 작동을 확인할 때 최소 20mm 두께의 금속을 절단할 수 있었다면 자신의 손으로 조립한 새로운 디자인의 모든 요소가 올바르게 선택된 것입니다. 플라즈마 절단기는 인버터에서 두께가 20mm를 초과하는 공작물을 절단할 수 없다는 점에 유의해야 합니다. 단지 힘이 부족할 뿐입니다. 더 두꺼운 금속을 절단하려면 변압기를 사용해야 합니다.

주목! 플라즈마 절단 사용과 관련된 모든 작업은 보호복과 장갑을 착용하고 수행해야 합니다.

장치 작동에 반드시 영향을 미치는 요소가 많이 있습니다.

예를 들어 대형 압축기를 구입할 필요가 없습니다. 그러나 많은 양의 작업에는 2-2.5 기압만으로는 충분하지 않을 수 있습니다. 탈출구는 압축기에 수신기를 설치하는 것입니다. 이는 압축 공기에 압력을 축적하는 어큐뮬레이터처럼 작동합니다. 이를 위해 예를 들어 대형 차량 브레이크 시스템의 볼트를 사용할 수 있습니다. 옵션은 실제로 간단합니다. 실린더의 부피가 커서 장기간 사용하기에 충분합니다.
공기압이 안정되고 균일해지기 위해서는 리시버 출구에 감속기를 설치해야 합니다.
물론 최적의 솔루션은 수신기가 포함된 압축기를 구입하는 것입니다. 평소보다 비용이 많이 들지만, 이 장치를 페인팅 등 다른 용도로 사용하면 기능성을 높여 비용을 충당할 수 있습니다.
모바일 버전의 기계를 만들려면 작은 트롤리를 만들 수 있습니다. 결국 플라즈마 절단기의 모든 요소는 작은 장치입니다. 물론 용접 변압기를 기반으로 기계를 제작한 경우 이동성을 잊어야 합니다. 너무 크고 무겁습니다.
미리 만들어진 호스 케이블 키트를 구입할 수 없다면 직접 만들 수 있습니다. 용접 케이블과 고압 호스를 하나의 슬리브로 결합하여 단일 피복에 배치해야 합니다. 예를 들어 직경이 더 큰 일반 호스에 사용됩니다. 이런 방식으로 만든 세트는 방해가 되지 않으며 이는 금속을 절단할 때 매우 중요합니다.

자신만의 플라즈마 절단기를 만드는 것은 전혀 어렵지 않습니다. 물론 필요한 정보를 얻고 공부해야 하므로 교육 영상을 시청하는 것이 좋습니다. 그런 다음 필요한 매개 변수에 맞게 모든 요소를 정확하게 선택하십시오. 그런데 직렬 인버터를 기반으로 조립된 플라즈마 절단기를 사용하면 금속의 플라즈마 절단뿐만 아니라 플라즈마 용접도 수행할 수 있어 장치의 기능이 향상됩니다.

최신 인버터 용접기는 금속 공작물의 영구 접합을 생산하기 위한 대부분의 요구 사항을 충족합니다. 그러나 어떤 경우에는 약간 다른 유형의 장치가 훨씬 더 편리할 것입니다. 여기서 주요 역할은 전기 아크가 아니라 이온화된 가스의 흐름, 즉 플라즈마 용접 기계에 의해 수행됩니다. 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;
밀봉된 리드인;
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

플라즈마 용접기는 개방형과 폐쇄형의 두 가지 주요 유형 중 하나일 수 있습니다. 개방형 용접기의 메인 아크는 토치의 중앙 음극과 작업물 사이에서 연소됩니다. 양극 역할을 하는 노즐과 중앙 음극 사이에서는 언제든지 주 아크를 자극하기 위해 파일럿 아크만 연소됩니다. 폐쇄형 용접기는 중심전극과 노즐 사이에 원호만 존재합니다.

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. 자신의 손으로 플라즈마 장치를 만들 때는 내구성을 위해 개방 회로를 선택하는 것이 좋습니다.

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실제 구현

종종 수제 플라즈마 용접기를 만들 때 노즐은 구리로 가공됩니다. 대안이 없다면 이 옵션도 가능하지만 대기전류만 흘러도 노즐은 소모품이 된다. 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 사용하면 되고, 겨울에는 부동액을 사용하는 것이 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. 가스 토치를 사용하여 직경 8mm의 구리 튜브를 재킷에 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 접촉 지점의 온도가 급격하게 상승하여 스프링에 의해 음극이 양극에서 당겨질 때 아크가 시작될 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.