Чпу плазморез своими руками - крупноузловая подготовка

Как мы ЧПУ плазморез запускали [ч.1]

Давно собирался рассказать про то как мы запускали плазму. Ну. начнем сначала.

Мой одногруппник и бывший начальник(когда то все вместе в одной конторе трудились) начали заниматься изготовлением металлоконструкции. Механику они всю сами собрали(и очень даже хорошо), нам же досталась честь все это дело оживить. Взял коллегу(А.) и поехали на встречу.

И вот что выяснилось:

Заказали они пусконаладку в «Рога и копыта», оплатили. «Рога и копыта» местная «ффффирма» которая когда то сделала плазму для своих нужд. К станкам ЧПУ имеет довольно посредственное отношение. вкратце они занимаются электрикой. И когда заказчик собрал всю механику, настало время монтажа электрической части. Но вот «мастер» отвечающий за всю электронику, взяв деньги на комплектуху и за работу, пропал на пару месяцев. Со слов заказчика: » ну оказалось, что он последний месяц в запое и собрался куда то сруливать. Мы предупредили, что едем забирать комплектуху и. ну короче он под белочкой катапультировался с 4 этажа, жив».

Куплена комплектуха, по принципу «пальцем в небо», половина изначально не была в плане закупок, а то что купили еще на половину разворовано. Обдумав всё недельку, выслали спецификацию что нужно докупить. Часть комплектующих, купленных «РиК» сразу выбросили, вкратце, оставили только: 5 из 6 шаговых привода, 2 драйвера, материнку, тач дисплей, шкаф и 3 нетронутых бухты кабелей.

По Х два ШД, Y ШД, Z ШД с тормозом, ось A 2 ШД. Ось А — следящая ванна, вместо водяного или стационарного стола с вытяжкой. Ванна катается под порталом, имеет два отсека, в процессе резки должна открывать заслонку на той ванне над которой(ось Y) плазмотрон, от заслонки идет гофра к вытяжке. Это хотелки заказчика, вроде как для полного использования потенциала вытяжки.

Возможность отдельно управлять ванной — прочистить, вытащить провалившиеся в нее деталюхи, в штатном режиме катается за порталом. Улитка вытяжки управляется частотником.

Итого 4 Оси, на ось X и А по два привода, всего 6 приводов. Переключение заслонки. Контроль высоты реза. Остальное всё стандарт.

Я отвечаю за слесарку(на время монтажа в шкафу), прокладку кабелей, программную и принципиальную часть, напарник — монтаж в шкафу, и прочую электрику, начиная с расчета мощности питания, заканчивая прозвонкой всех цепей и составления документации со схемами.

На сегодня всё, далее будут фоточки, описание процесса и проблем и т.д. Вот)

3 Краткий обзор популярных плазморезов

Оптимально, когда установка с ЧПУ для плазменной обработки заказывается предприятием непосредственно у производителя. Клиент имеет возможность четко изложить свои требования к тому, какими характеристиками должна обладать нужная ему машина.

Если подобной возможности нет, можно приобрести и готовый плазменный аппарат. При этом желательно сразу же заказать его профессиональную настройку, чтобы купленная установка могла максимально эффективно обрабатывать те металлы, с которыми вы работаете.

Вы можете выбрать любой плазменный станок, сейчас имеется немало хороших фирм-производителей, специализирующихся на изготовлении такого оборудования. Популярностью, например, пользуется аппарат для плазменной резки PlasmaCut от компании Юнимаш, занимающейся более семи лет созданием и серийным выпуском инновационной техники для мощных раскройных систем.

Данный станок ориентирован на потребности средних и малых промышленных предприятий. Он оснащается механизмом FOCUT, которые контролирует высоту режущего инструмента в зависимости от напряжения электродуги, технологичным источником плазмы Hypertherm, мощными шаговыми двигателями. Установка управляется через USB и Ethernet со специальной стойки, снабженной пультом дистанционного управления.

Также можно обратить внимание на продукцию фирмы AMN, которая реализуется не только в нашей стране, но и в Европе. Плазменные установки с числовым программным управлением этой компании используются крупнейшими российскими промышленными объединениями

AMN реализует и обслуживает следующие станки:

Powermax: уникальная плазменная машина, способная производить раскрой изделий любых форм и видов;
PlasmaBox: многокоординатный станок с четырьмя двигателями шагового типа различной мощности;
РВ6000, РМ3000, PS2500: отличные агрегаты, рассчитанные на резку заготовок различной предельной длины и толщины.

Посмотрите видео работы и другого плазменного оборудования с ЧПУ, чтобы выбрать самую лучшую установку для себя.

Плазменная резка металла отличается от других способов изготовления деталей сложной конфигурации тем, что в результате получаются изделия очень точной формы, и обрабатывать их кромки не требуется. Станок с ЧПУ плазморез своими руками сделать теоретически можно. На практике же получается на 50-70% крупноузловая сборка.

Самостоятельно сделать можно некоторые узлы:

станину;
систему охлаждения;
защитные приспособления.

Все остальное придется покупать в готовом виде и устанавливать на станок. Стоимость самодельного станка будет ниже, чем у оборудования заводской сборки приблизительно на 50%. Но при этом возникнут сложности с настройкой и обслуживанием. К тому же станок плазменной резки кустарного производства ограничен в возможностях. Полной универсальности достичь не удастся, даже при использовании деталей от лучших производителей. Максимум, что он сможет — это вырезать отдельные детали из листового металла небольшой толщины. Для крупносерийного производства самодельные станки не годятся.

Но в условиях небольшой мастерской или цеха, где металлообработка требуется в ограниченном объеме и нет высоких запросов к точности конфигурации деталей, такой станок очень пригодится. Кроме того, что купить его получиться вдвое дороже, при сборке можно использовать часть уже имеющегося металла, например, при изготовлении станины.

Основные критерии выбора

Все станки для плазменной резки можно поделить на несколько основных групп:

бюджетный вариант;
оборудование с целью использования в промышленной сфере, созданной по простой технологии;
оборудование для использования в промышленной сфере, созданной по сложной технологии.

У всех моделей есть свои ресурсы, уровень продуктивности и цена. Однако в специализированных магазинах цель – продать товар подороже, поэтому необходимо разбираться в факторах, по которым можно самостоятельно собрать оборудование для резки металла.

Схема плазменной резки.

Стоит отметить основные критерии выбора станка плазменного резания для изготовления своими руками:

У станка ЧПУ, созданного своими руками, должен быть портал, на котором устанавливаются направляющие двигатели, зубчатые рейки либо ремни. При помощи этого элемента можно регулировать жесткость и точность резки. Сама деталь должна быть как можно легче, чтобы обеспечить быстрое ускорение. Это влияет на качество резки угловых участков и небольших дырочек на большой скорости.
Агрегат должен обладать качественной стойкой, благодаря которой совершается управление над всеми системами. Это также позволяет правильно расположить каждый провод и шланг для качественной и продуктивной работы. Стойка помогает облегчить и улучшить сам процесс, а аккуратность сократит риск повреждения механизмов во время эксплуатации.
Следует аккуратно подходить к выбору краски для устройства. Используйте только известных и проверенных изготовителей. Лучше всего использовать дорогую порошковую окраску. Её особенность заключается в устойчивости ко всем внешним факторам. Качественные агрегаты грамотный сборщик всегда красит по отдельности по детально, в отличие от дешевого, где конструкция просто поливается краской. В последнем случае станок ненадежный, некачественный и быстро поломается.
У станка также должна быть система, удаляющая дым. При эксплуатации данного оборудования возникает много дыма, который при попадании в организм, может навредить. Чтобы избежать неприятного фактора, достаточно установить водоналивной стол либо механизм с принудительной вентилированной системой. Эти детали имеют вид ванны с водой, куда крепится опора с ламели, чтобы уложить материал. Необходимо отметить, что лист должен быть чуть ниже уровня воды. Благодаря этому, во время процесса, дым и другие негативные компоненты пропадают под водой. Вода может превратиться в кислоту, поэтому её регулярно надо менять, а сам механизм тщательно промывать.
Для работы с агрегатом необходимо подготовить рабочий стол соответствующего размера, дабы можно было комфортно работать. Поверх стола кладется металлический лист. Сам стол зачастую либо интегрированный в портал, либо расположен раздельно.
Двигатель в оборудовании для резки металла с ЧПУ должен обладать запасом мощности, чтобы как можно дольше сохранить его работоспособность. Качество зубчатых реек, шестеренок, приводных ремней и направляющих должно быть безупречным, поскольку это влияет на точность резки, воспроизводимость шума при выполнении работы, а также на ресурс рабочего стола. Бывают серводвигатели либо шаговые. В первом случае деталь окажется эффективнее, нежели шаговая, за счет «запоминания» своего последнего положения в пространстве. Они также выполняют специфические задачи и, в отличие от шаговых, являются более уместными в рассматриваемой конструкции с другим порядком точной резки.

Конструкция

Конструкция плазменного резака состоит из следующих компонент:

Плазмотрон, предназначенный для формирования плазменной струи. Имеет сложную конструкцию, изготавливается из тугоплавкого металла. Требуется подбор таких параметров: диаметра сопла, длины резака, угла подачи сжатого воздуха в область формирования плазмы.
Источник питания предназначен для поджига дуги. Должен иметь стабильные параметры по току и напряжению. Подбирают в зависимости от максимальной величины выходного тока, габаритов, размеров и веса.
Осциллятор, используемый для упрощения розжига дуги, стабилизации её горения. Имеет простую схему, поэтому может быть собран самостоятельно либо приобретён в сборе.
Компрессор для создания потока воздуха, подаваемого для охлаждения горелки, формирования направленного потока плазмы. Подходит практически любая модель. Чтобы не попала влага, потребуется установить осушитель.
Медный кабель с зажимом на конце для подключения массы.
Кабель-шланг, предназначенный для подключения горелки и поджига электрической дуги, а также для подачи сжатого воздуха. Может быть изготовлен путём укладки кабеля и кислородной трубки внутри поливочной гибкой трубки.

Необходимые комплектующие

Перед сборкой резака потребуется подготовить следующие комплектующие:

источник питания;
резак или плазмотрон;
компрессор с осушителем или фильтром;
осциллятор;
электроды;
шланги;
кабели.

Подбор блока питания

Выбор источника электроэнергии для плазменной установки выполняется с учётом следующих критериев:

максимальной толщины и типа разрезаемого металла;
длительности проведения работ, времени горения дуги;
требований к параметрам плазмы;
стабильности тока, напряжения питающей сети;
требований безопасности;
необходимости расширения функциональности плазмореза.

Плазмотрон

Поскольку плазмотрон используется для генерации плазмы, к подбору его параметров нужно подходить грамотно. Важные параметры:

стойкость к рабочим температурам;
удобство пуска, настройки, остановки работы оборудования;
небольшой вес, компактные размеры;
срок службы;
требования к обслуживанию;
ремонтопригодность.

По типу стабилизации дуги плазмотроны бывают газового, водяного и магнитного вида.

При работе важно своевременно заменять электроды, чтобы максимально продлить срок службы сопла. Понять необходимость данной процедуры можно по ухудшению качества резки: нарушение точности, появлению поверхностных волн

Важно не перегревать плазмотрон, поскольку это может повлечь серьёзные поломки.

Для создания плазмотрона потребуются следующие детали:

рукоятка из материала с низкой теплопроводностью, в которой есть отверстия под провода для электрода, трубок для газа;
пусковая кнопка;
подходящие по параметрам электроды;
сопло нужного диаметра;
изолятор;
пружина для соблюдения расстояния от сопла до разрезаемого металла;
наконечник с защитой от брызг расплавленного металла;
завихритель потока;
специальная насадка.

Осциллятор

Осциллятор применяется для выработки токов высокой частоты. Работает в режимах коротких импульсов или постоянного горения дуги. Предназначен для быстрого запуска плазмореза.

Конструктивно состоит из следующих элементов:

выпрямителя;
конденсаторов;
блока питания;
управляющей микросхемы;
импульсного модуля;
повышающего трансформатора;
контроллера напряжения.

Электроды

Выбор электродов определяется на основе рабочих режимов резки, типа металла, требований к качеству работ. Для эксплуатации в небольших мастерских рекомендуется приобретать гафниевые электроды. Бериллиевые или ториевые могут формировать токсичные соединения.

Компрессор и кабель шланги

Модель компрессора подбирается на основе его технических параметров, требований к конструкции плазмореза. Он используется для создания воздушных потоков внутри рабочих каналов, охлаждения компонентов оборудования при непрерывной работе. Для регулировки подачи воздуха на выходе из компрессора устанавливается электрический клапан.

Внутри шлангов размещают кабель, трубку для сжатого воздуха. На массовом кабеле располагают щуп для обеспечения контакта с разрезаемым металлом и поджига стабильной дуги.

Как изготовить плазморез

Для того чтобы изготовить плазмотрон своими руками, схемы, чертежи и описание которого можно найти в мировой сети, необходимо подобрать сменные плазменные резаки, позволяющие получить режущую струю нужной толщины, повысить качество и эффективность резки. Рабочий процесс требует соблюдения личной техники безопасности оператором.

Формирование потока сжатого воздуха, переходящего в струю плазмы высокой температуры, осуществляется компрессором специальной конструкции. Для подачи питания от электрической сети и воздуха от компрессора в самодельном плазморезе из сварочного инвертора используется кабельно шланговый пакет. Шланг подает газ аргон через патрубок в вихревую камеру с выходом в одну сторону.

Устройство для резки металла, изготовленное в домашней мастерской, может выполнять другие виды работ. Для изготовления высокопроизводительного аппарата из бытового инвертора прямого действия понадобится:

стол;
шаговые элементы;
направляющие детали;
блок управления;
ременная передача.

Резак плазменный прямого действия представляет собой элемент, состоящий из двух электродов: основного и медного сопла, или анода. Основной электрод, или катод, изготавливается из тугоплавкого металла, токопроводящим элементом является обрабатываемый материал. Резка металла осуществляется плазменной дугой, возникающей между соплом и металлом.

Кроме расходных элементов в плазморезе из инвертора имеется изолятор и камеры сгорания для аргона. При включении осциллятора газ, вырываясь из отверстия сопла с керамическим корпусом под большим давлением, разогревается до температуры + 5000С, превращается в плазму и воздействует на узкую полосу металла. При отделении элементов на месте разреза образуется гладкая поверхность, процесс не образует брызг и рваных краев.

Если нет возможности сделать самостоятельно осциллятор из деталей, его можно заменить прибором ВДС-02 заводского изготовления. Технические характеристики прибора позволяют параллельно или последовательно подключать устройство к инвертору.

Конструкция

Плазменная установка может иметь различную схему управления, способ подачи заготовок и устройство. При этом все плазморезы обязательно включают определенный набор компонентов. В этот перечень входит:

Режущий инструмент;
Устройство подачи воздуха;
Устройство подачи напряжения;
Узел для перемещения режущего инструмента над заготовками;
Устройство для резки;
Автоматическая система управления станком.

В зависимости от принципа классификации, установка для резки заготовок плазмой выпускается во множестве разновидностей. Изучив классификацию, вам будет проще определиться с выбором.

Способ установки. Плазморезы могут быть стационарными или мобильными. Более востребованными являются мобильные модели плазморезов. При своих компактных размерах, портативные резаки отличаются высокой производительностью.
По размещению заготовок плазморезы делятся на консольные и портальные. Портальные агрегаты имеют рабочий стол, где размещается лист обрабатываемого металла. Данная конструкция способствует защите от изгибов, перекосов и смещения заготовки. У консольных плазморезов есть направляющие, необходимые для перемещения режущего инструмента. Рабочего стола у консольных плазморезов нет.
По методу управления. Здесь различают плазморезы, оснащенные ЧПУ, фотоэлектронным или электромагнитным блоком управления. Если вам нужна плазменная установка повышенной точности обработки, выбирайте модели с ЧПУ.
Некоторые модели плазменных установок способны обработать за раз только одну заготовку. Другие разновидности устройств за один проход разрезают одновременно несколько металлических листов.
Плазменная установка может отличаться по форме обрабатываемых заготовок. Различают плазморезы для труб и листового металла.

Хотя плазменная установка с числовым программным управлением имеет простое устройство, а работать с ним не сложно, к эксплуатации плазморезов допускаются только специалисты, прошедшие соответствующую профильную подготовку.

Функциональные возможности

Выбирая плазморез, стоит уделить внимание вопросу его функциональных возможностей. В зависимости от модели или производителя, установка плазменной резки может характеризоваться наличием определенных функций и оснащения:

Профильные рельсы и зубчатые рейки, расположенные с обеих сторон плазмореза;
Поворотные рабочие поверхности. С их помощью мастеру намного проще выполнять установку металлических листов для их последующей обработки плазморезом;
Автоматическая система определения размера разрезаемого листа металла. Это позволит не тратить время на измерение. Разместив металлический лист в станке, специальная система сама определит, какую толщину имеет данная конкретная заготовка;
Магнитные крепежи для резака плазмореза. Такие приспособления защищают устройство от разрушений, вызванных процессом эксплуатации.

Производители

Плазморезы, доступные отечественным потребителям, можно разделить на две категории в зависимости от производителей оборудования.

Станки российского производства. Программное обеспечение выполнено на русском языке, что позволяет без проблем обучиться работе с плазморезом. Отечественные станки отличаются высокой производительностью, надежной конструкцией и доступной стоимостью. Хороший вариант, чтобы оснастить плазморезом небольшой производственный объект или мастерскую.
Станки плазморезы зарубежного производства. Большинство плазморезов, которые официально поставляются на территорию нашей страны, имеют переведенное на русский язык программное обеспечение. Дополнительные инструкции и обучающее ПО позволяет буквально за день освоить все нюансы эксплуатации станка. Зарубежные аналоги отечественных плазморезов характеризуются улучшенными техническими параметрами и длительным бесперебойным циклом работы. При этом их стоимость несколько выше. Их рекомендуется приобретать для оснащения крупных производств, где предъявляются повышенные требования к производительности и надежности плазмореза.

Цена простейших моделей плазморезов может составлять от 150 тысяч рублей. Покупка некоторых моделей устройств плазменной резки обойдется минимум в 1 миллион рублей. Такая цена требует грамотного подхода к вопросу выбора.

1 Установка плазменной резки с программным управлением – все ее достоинства

Современный станок с ЧПУ по праву считается незаменимым оборудованием для промышленных предприятий, так как он позволяет выполнять самый сложный раскрой листового металла с максимальной точностью и высокой производительностью.

Такая машина применяется для резки любых компонентов металлических строительных конструкций, разнообразных элементов технологического оборудования, навесных деталей техники для сельского хозяйства.

С ее помощью изготавливают двери из металла, торговые стеллажи, вентиляционные промышленные системы и много других изделий, выпускаемых в больших объемах.

Плазменный станок с ЧПУ характеризуется следующими эксплуатационными преимуществами:

Минимальное участие человека в техпроцессе. Оператору требуется лишь задать нужную программу обработки заготовок, а все остальное аппарат сделает самостоятельно.
Уникальная точность выполнения рабочих операций. После запуска установка для плазменной резки четко выполнит поставленную перед ней задачу, обеспечив раскрой металла любой сложной конфигурации. Причем все изготовленные на ней детали будут абсолютно идентичны.
Экономичность процедуры. Аппарат, оснащенный ЧПУ, потребляет очень мало электрической энергии, а также не требует серьезных финансовых вложений в дополнительное оборудование. Для эффективной и качественной плазменной резки требуется сама установка, воздух и специальный резак. Операция обработки стальных и металлических листов производится за счет использования высокотемпературной дуги.
Высокая производительность резки. Ни одна другая машина или аппарат, используемые в наши дни для раскроя металлов, не в состоянии обеспечить аналогичную скорость выполнения операции, которую выдает плазморез. По этой причине плазменный станок с ЧПУ всегда применяется на промышленных объектах, где выпускается массовая продукция.
Удобство эксплуатации и простота обслуживания. Машина плазменной резки представляет собой достаточно сложное техническое устройство. Да и сам процесс раскроя металлических листов трудно назвать легким. Несмотря на это, управлять плазморезом и настраивать его сможет любой человек, прошедший специальную подготовку (видео-уроки, лекции по конструкции, которую имеет станок, особенности его применения и так далее). Подобная подготовка длится совсем недолго. По большому счету, при наличии качественных видео-материалов и опытного наставника любой опытный рабочий сможет стать оператором современного плазмореза.

Самостоятельное изготовление насадок

К сменным насадкам относятся сопло и электрод.

При их изготовлении учитывают следующие моменты:

Для плазменной сварки и резки подойдут электроды из тугоплавких металлов. При нагревании на их поверхностях образуются жаропрочные оксидные пленки. Однако при выборе металла учитывают, что некоторые вещества выделяют токсичные пары или образуют радиоактивные соединения. Гафний – оптимальный вариант для изготовления электрода к самодельному резаку.
От параметров сопла зависят качество среза и скорость работы. Делать деталь слишком длинной нельзя: она быстро износится. Рекомендованный диаметр сопла – 3 мм.

Плазменная резка металла как бизнес

Плазменная резка в течение последних нескольких лет стала активно использоваться как на крупном производстве, так и в небольших частных мастерских. Плазменный резак обеспечивает точную и качественную резку, которая выполняется относительно быстро и при низких затратах. Благодаря этим качествам плазморез с ЧПУ может стать хорошим вложением для развития собственного бизнеса.

Плазменная резка и ее преимущества

Плазменная резка – процесс резки электропроводящих материалов с использованием плазменной электрической дуги при температуре до +30 000 °C.

Первое преимущество использования плазменного резака – нет необходимости подготавливать устройство к началу работы, например, нагревать горелку или материал, который необходимо разрезать. Плазменный резак сразу готов к использованию и обеспечивает высокую эффективность, достигая очень высоких скоростей обработки материала. Например, производительность плазменного резака с ЧПУ в сравнении с кислородно-газовым методом выше почти в семь раз, что кардинально влияет на эффективность работы.

Резак может использоваться для резки различных материалов и особенно металлов различной толщины. Стандартный диапазон толщины составляет от 0,5 мм до 160 мм. Плазменный резак характеризуется, прежде всего, высокой точностью резки и способностью обработки материала вертикально и под углом. Резак минимально влияет на структуру разрезаемого материала, что обусловлено чрезвычайно узкой зоной резания и низким нагревом. Устройство очень быстро пробивает материал, гарантируя небольшой разрыв и минимальную потерю материала, а края и поверхность остаются гладкими и без лишних дефектов.

Что можно вырезать плазморезом для дома

Развитие технологии плазменной резки и специализированного оборудования позволило расширить область применения плазменной резки. Первоначально технология использовалась главным образом для резки таких материалов как черная и нержавеющая сталь, алюминий, но со временем стала применяться и для более твердых металлов – легированной стали и титана. Используя плазморез в собственном небольшом бизнесе, можно изготавливать:

Элементы декоративных или нагруженных металлоконструкций (например: врата, заборы, балконы).

Мангалы и камины.

Металлическая мебель, фурнитура и элементы интерьера для современных видов дизайнов оформления дома или офиса.

Межэтажные лестницы для дома.

Вывески и наружная реклама.

Запчасти к навесному оборудованию для промышленной и сельскохозяйственной техники, а также детали для с/х машин и промышленного оборудования.

Технология плазменной резки под управлением ЧПУ на компьютере имеет широкий спектр применения и дает возможность изготавливать самые разные изделия, в частности высокоточную продукцию.

Плазморезный станок с ЧПУ для домашнего бизнеса

Покупка плазменного резака для молодой компании станет хорошим вложением с высокой перспективой прибыли. Стоимость плазморезных станков с ЧПУ начинается от 600$. Но их технические характеристики весьма скромные. Например, максимальная толщина обрабатываемого металлического листа. Поэтому возьмем в расчеты бизнес-плана среднюю стоимость комплекта производственного оборудования около 2000$ без учета расходов на расходные материалы. Приблизительный расчет:

начальные вложения (плазморез + ежемесячные расходы) – 3000 USD;
ежемесячный доход – 1000-1300 USD;
срок окупаемости – 5-7 месяцев.

Этот расчет приведен для станка в стандартной комплектации с его эксплуатацией в рамках восьмичасового рабочего дня. Усредненный расчет по пунктам без учета стоимости самого оборудования:

зарплата оператора плазмореза с ЧПУ – 15 USD в день;
аренда помещения под оборудование (минимум 40 кв. м.) – 140 USD в месяц;
затраты на электроэнергию: источник плазмы (9 кВт/час), компрессор (3 кВт/час), станок (4 кВт/час) и прочее (5 кВт/час) – 21 кВт/час * 0,7 (КПД) * 0,06 USD/кВт * 8 ч = 7 USD в день.
расходные материалы (сопла, электроды и пр.) – 40 USD в месяц.

Резак на основе трансформатора

Как и другие компоненты системы, источник питания собирают или дорабатывают своими руками. Подробная инструкция помогает легко справиться с этой задачей.

Схема устройства

В электрическую цепь аппарата входят такие узлы:

сварочный трансформатор с выпрямителем;
пусковое реле;
осциллятор;
резистор, понижающий напряжение вспомогательной дуги;
кнопка запуска;
контактор, деактивирующий изначальную дугу;
компрессор с элементами управления.

На правильно составленной схеме должны отображаться все элементы вне зависимости от мест их расположения.

Какие детали будут необходимы

Помимо сварочного инвертора, для создания аппарата потребуются:

Держатель со сменным стержнем. При силе тока до 100 А и толщине обрабатываемой детали до 5 см элемент изготавливают из меди. Держатель более мощного агрегата снабжают каналами для жидкостного охлаждения. Для розжига дуги оставляют расстояние в 2 мм между соплом и электродом. Главный стержень делают подвижным.
Изолятор из фторопласта. По причине быстрого износа деталь является сменной.
Корпус с соплом.
Кабели: силовой и для розжига дежурной дуги.
Шланги. В аппаратах с жидкостным охлаждением неизолированный провод находится в трубке, подающей воду к горелке. Также потребуется отдельный шланг для вывода газа в сопло.

Рекомендуем к прочтению Особенности настройки сварочной маски Хамелеон

Сборка плазменного резака

Работу начинают с переделки сварочного трансформатора. Количество витков обмотки выбирают с учетом будущих характеристик оборудования и разрезаемых деталей.

При толщине листа до 1,2 см, силе тока 50 А и напряжении холостого хода 20 В устанавливают такие значения:

сечение сердечника – 107 мм²;
число витков первичной обмотки – 225, вторичной – 205.

После переделки трансформатора подсоединяют другие элементы:

Компрессор производительностью 140-190 л в минуту. Давление, создаваемое агрегатом, должно составлять более 4,5 бара.
Кабели и шланги для объединения компонентов. Сечение питающего провода зависит от мощности плазмореза. При силе тока 50 А оно составляет 6 мм². Сечение провода для дежурной дуги – 1,5 мм². Рекомендованный диаметр воздушного шланга – 1 см.
Осциллятор. При создании плазмореза из трансформатора в качестве этого блока можно использовать автомобильную систему электронного зажигания.

Воздушный шланг соединяют с отводом компрессора. Провод клавиши пуска подключают к управляющему блоку.

Особенности использования

При работе с резаком из трансформатора от сварочного полуавтомата тщательно соблюдают правила безопасности, что объясняется воздействием следующих вредных факторов:

Брызг расплава. Под влиянием плазмы металл нагревается до экстремальной температуры. Воздушный поток выдувает его из линии разреза. Попадание брызг на некоторые материалы приводит к их возгоранию. Контакт расплава с кожей человека приводит к глубоким ожогам. Поэтому плазменную струю направляют в противоположную от сварщика и легковоспламеняющихся материалов сторону.
Запыленности и загрязненности воздуха вредными газами. Металл при плазменной резке начинает гореть. Дым опасен для органов дыхания человека. Поэтому над рабочим столом устанавливают вытяжку. Мастер надевает респиратор.
Яркого света. Плазмотрон является мощным генератором ультрафиолетового излучения, вызывающего ожог сетчатки глаза. Поэтому резчик надевает защитную маску, оборудует рабочую зону передвижным щитом.
Температуры. Края полученных заготовок длительное время сохраняют тепло. Прикасаться к ним можно только в рукавицах после остывания деталей.

Строение стола для плазменной резки

Все столы для резки металла с помощью плазмы имеют похожее строение, и состоят из следующих частей:

Рабочая поверхность для обработки металла
Поддон для охлаждения плазмы (или защитный короб в случае отсутствия поддона)
Наводящие оси для шаговых моторов по периметру
Ножки
Усиления для рамы в случае работы с высокой нагрузкой

Стол — одновременно самая простая и в то же время сложная часть ЧПУ-станка для резки. К этой, на первый взгляд, простой конструкции есть ряд требований. Их мы рассмотрим ниже

Размеры столов для плазменной резки

Размеры стола варьируются в зависимости от требований к изделиям, изготовляемым на столе. Промышленные столы часто имеют размер рабочей поверхности в 1500 на 3000 миллиметров. Столы, используемые в декоративной резке, бывают меньше, вплоть до 200 на 400 миллиметров. Зачастую, соотношение сторон учитывается как 2 к 1. Реже — 4 к 3.

Требования к рабочей поверхности

Во время резки, плазма должна проходить сквозь заготовку, при этом раскаленные отходы не должны оседать на основании рабочей поверхности. Поэтому для изготовления поверхности используют следующие конструкции:

Параллельно расположенные ламели
Решетчатая основа
Ламели из металлического профиля
Ячейки с зубчатой фактурой

Параллельные ламели — дешевле всего. Это отрезки металла толщиной в 4-8 миллиметров и шириной в 30-60 миллиметров. Их легко монтировать в стол, и они не требуют много сил в изготовлении. Проблема такой конструкции — надежность.

Ламели плохо держат форму, изгибаются при высоком давлении, а за счет слабого соединения, может возникать вибрация. При работе с заготовками толще 30 миллиметров лучше избегать таких решений. В то же время, параллельные ламели, в случае повреждения, можно изготовить и заменить самостоятельно, не обращаясь к специалисту.

Ламели могут быть прямыми, а также можно использовать изогнутые заготовки. Жесткость изогнутой ламели выше, но и изготовить ее сложнее.

Решетчатая основа дороже. Т.к. на ее изготовление, монтаж и калибровку в плоскости уходит больше времени. В то же время, такая конструкция надежнее, т.к. давление металла во время резки выдерживает на порядок лучше, за счет большого количество углов, перпендикулярных источнику давления.

Ламели из металлического профиля ценятся выше. Но имеют ряд недостатков. Кроме высокой цены, такая основа хуже пропускает плазму. Тем менее, в случаях, когда есть необходимость закреплять заготовку на столе, этот вариант подходит лучше других. На профиль легко ложится зажим, и заготовка держится крепко.

Ячейки с зубчатой фактурой лучше выбирать при работе с большими заготовками. Зубцы имеют наименьшую площадь соприкосновения с заготовкой, а значит, и с горячей плазмой. Для малых заготовок это минус, ведь расположить заготовку на нескольких точках сложнее, чем на ровной поверхности. С большими заготовками такой проблемы нет. Но цена на стол возрастает, ведь на изготовление зубцов уходит больше затрат.