Технология плазменной сварки позволяет выполнять местный нагрев любого материала. С помощью этого метода можно проводить сварные, паяльные и резочные работы. Большая часть аппаратов для плазменной сварки имеют две основные части, а именно источник электропитания и сварочную горелку. У сварочных аппаратов разных производителей характеристики и дополнительные компоненты отличаются.
Плазма – это высокоионизированный газ. Ее получают преимущественно из водяного пара в горелках, который попадая через узкий просвет на электрическую дугу, продувается и эту дугу охлаждает. За счет этого пар ионизируется и образует струю плазмы, температура которой больше шести тысяч градусов Цельсия. Так как же правильно выбрать плазменный сварочный аппарат?
Популярность плазменного сварочного аппарата
Считавшийся до недавнего времени новинкой сварочный плазменный аппарат сегодня уверенно теснит позиции аппаратов электросварочных.
Причем с появлением все более компактных плазмотронов эта «эпидемия» из промышленного сектора перекинулась и на бытовой.
В настоящий момент примерно 65% задач, традиционных для электросварки, решается с помощью плазмосварочного аппарата.
Сборка металлоконструкций, монтаж трубопроводов, раскрой и сварка заготовок в машиностроении, особенно из таких «неудобоваримых» материалов, как спецсплавы, «нержавейка» и цветные металлы – вот лишь часть большого списка задач, которые приходится решать с помощью плазменного оборудования. Но плазмотрон, в отличие от электросварки, может работать и с неметаллами. С его помощью, к примеру, осуществляется оплавление поверхности железобетонных изделий – прекрасная альтернатива гидроизоляции.
Технология плазменной обработки материалов
Основными компонентами аппарата для плазменной сварки являются источник питания и особой конструкции горелка, называемая плазмотроном.
Плазмотрон имеет помещенный в кожух фторопластовый корпус, внутри которого установлен электродный узел. К горелке подводится рабочая (плазмообразующая) смесь, защитный газ и охлаждающая среда, если только не применяется воздушное охлаждение.
В качестве плазмообразующей смеси может применяться:
- аргон в чистом виде;
- аргон с примесью водорода;
- аргонно-гелиевая смесь;
- воздух;
- водород;
- азот;
- смесь воды и спирта (эта технология появилась относительно недавно).
Под воздействием электрического разряда рабочая среда превращается в плазму, которая представляет собой ионизированный газ. Температура плазмы может достигать 30 тыс. градусов. При этом плазменная дуга сжимается в тончайший пучок, благодаря чему ее удельная мощность, приходящаяся на 1 кв. мм поперечного сечения многократно увеличивается. Это позволяет использовать плазму для решения таких задач, с которыми электроразрядная дуга с ее температурным пределом в 5 тыс. градусов эффективно справиться не может.
Но высокая температура – это только одно из преимуществ, которыми обладает аппарат для плазменной сварки. К числу достоинств этих устройств, также, относят:
- высокий КПД;
- малый расход защитных газов;
- небольшую площадь прогрева материала и, как следствие, малую усадку шва и почти полное отсутствие деформаций;
- возможность применения данного оборудования для сваривания неметаллических материалов с металлическими.
Конечно, для предотвращения опасных ситуаций необходимо ознакомиться с техникой безопасности при сварочных работах.
Разновидности плазменных сварочных аппаратов
Различные модели плазменного аппарата для сварки и резки можно классифицировать по нескольким признакам — принципу действия и мощности.
По мощности:
- аппараты с силой тока от 0,1 до 20 А: данный вид обработки материалов называется микроплазменным. Такие устройства получили наибольшее распространение;
- наиболее простые микроплазменные аппараты работают только в режиме постоянного горения дуги. Более функциональные версии поддерживают импульсный режим. Возможности такого прибора можно использовать более гибко: импульсный режим позволяет уменьшить температуру в зоне сварки, что бывает необходимо в определенных случаях (при работе с тонколистовыми заготовками, например);
- аппараты с силой тока от 20 до 100 А: по своим возможностям плазменная сварка на токах средней величины приблизительно соответствует аргонно-дуговой сварке, для которой применяются вольфрамовые электроды (неплавящиеся);
- аппараты с силой тока свыше 100 А: установки этого класса способны проплавить насквозь заготовку практически любого размера, создавая за один проход прочный равномерный шов по всей толщине деталей.
По принципу действия:
- плазменно-дуговые аппараты: обрабатываемый материал подвергается воздействию направленного потока раскаленного ионизированного газа;
- воздушно-плазменные аппараты: функцией этих установок является исключительно разрезание заготовки. Выплавляемый плазмой материал выдувается из зоны резания струей сжатого воздуха;
- наконец, плазменное оборудование может предназначаться для работ вручную либо в автоматическом режиме.
Плазменная технология сварки и резки экологична и экономична
Плазменные сварочные аппараты мобильны и компактны, что позволяет работать даже в стесненных условиях. По сравнению с популярными электродуговыми технологиями качество такой резки поражает. Ширина реза плазменных аппаратов зачастую не превышает двух миллиметров. Металл изменяет свою структуру только в зоне реза. Плазменную технологию можно применять для любых линий реза. Шов получается ровный, тонкий и аккуратный даже при пайке с использованием твердых припоев и сварки металлов.
Мощность, которую потребляют плазменные горелки, обычно невысока, поэтому источник питания для нее компактный и легкий.
Сварочная горелка также не отличается большой массой, поэтому использование плазменных сварочных аппаратов весьма эргономичное решение.
При плазменной сварке происходит локальный нагрев места реза, так как дуга из плазмореза нагревает металл очень быстро, и остальной материал не успевает нагреться.
Когда дуга проходит по намеченной линии, материал плавится газом под давлением только в месте продувки. Благодаря этому можно избежать термических деформаций заготовки. Рез получается ровный и аккуратный, а кромки не требуют последующей обработки.
С помощью ручной плазменной резки можно выполнять прямые, фигурные, а также уникальные резы на металле – для этого нужно лишь вести горелку по намеченной кривой. Максимальная толщина реза металла зависит от силы тока, на которую рассчитана установка плазменной резки.
К достоинствам плазменной сварки можно отнести её безопасность, так как необходимость в использовании горючих взрывоопасных газов отпадает. Эксплуатация не требует крупных затрат, ведь для многих аппаратов достаточно наличие бытовой сети переменного тока и дистиллированной воды для генерации пара.
Вы также можете узнать как выбрать сварочный инвертор самостоятельно.
