Плазморіз не можна назвати інструментом на кожен день в домашньому господарстві. У господарських потребах він застосовується рідко, і тільки в основному в період інтенсивного будівництва. А ось у виробничій сфері апарат плазмової різки - незамінна річ. Замість того щоб мучитися і відрізати листовий метал ручної болгаркою, можна використовувати плазморез, тоді роботи будуть виконуватися швидко і якісно, зріз буде рівним, акуратним, без задирок і окалини.
У даній статті ми розповімо про принцип роботи плазмореза і про те, на які характеристики необхідно звернути увагу при виборі.
Переваги і недоліки використання плазмореза
Переваги і недоліки використання плазмореза
Завжди знайдеться працівник. який скаже, що йому зручніше працювати болгаркою для легких робіт і газорезкі в складних ситуаціях. І, чесно кажучи, це особиста справа кожного, але ці особисті переваги жодним чином не применшують тих достоїнств, які може запропонувати плазмова різка.
Переваги використання плазмореза.
Швидкість різання. При здійсненні різання металу товщиною до 50 - 60 мм продуктивність збільшується в 5 - 10 разів. Вигіднішою можна вважати тільки лазерну установку для різання.
Можливість обробляти будь-який метал. сталь, нержавіючу сталь, титан, чавун, мідь, алюміній і сплави. Потрібно тільки правильно підібрати силу струму.
Не потрібно попередньо готувати деталь / заготовку - знімати іржу, фарбу або бруд. Вони абсолютно не заважають процесу.
Зріз високої якості. Він виходить точним, рівним, без напливів і окалини, подальша обробка практично не потрібно.
Місце зрізу нагрівається лише у вузькому діапазоні. тому теплові деформації металу заготовок мінімальні, навіть якщо товщина металу дуже маленька.
Безпека в тому плані, що не використовуються балони з газом. Для роботи плазмореза необхідний тільки повітря.
Можливість робити зрізи фігурної форми. обмежень по геометрії зрізу немає.
Мінімальна забруднення навколишнього середовища за рахунок невикористання газів.
Недоліки використання плазмореза.
Відносно невелика допустима товщина металу для різання. У найбільш просунутих промислових моделях вона не перевищує 80 - 100 мм. Для порівняння для кисневого різання обмеження - 500 мм.
Досить жорстка вимога перпендикулярного розташування щодо заготовки. Так максимальним відхиленням вважається 10 - 50 °, якщо перевищити його, ширина різу збільшується, а з ним і знос витратних деталей.
Неможливість використання двох ризиків. підключених до одного апарату.
Як бачите, переваг у плазмового різання досить багато. За допомогою неї можна різати і обробляти метал для дверей, воріт, фігурних огорож і парканів, виготовляти деталі з отворами, кронштейни, сходи, фасонні деталі, систему опалення та вентиляції, розрізати і демонтувати великі конструкції і багато іншого.
Для початку давайте визначимося, що таке плазма в даному конкретному випадку. Плазма - це повітря, нагріте електричною дугою до дуже високих температур 25000 - 30000 ° С і знаходиться в іонізованому стані. Як відомо, іонізоване повітря перестає бути діелектриком і починає проводити електричний струм, який розплавляє метал і видуває його із зони зрізу.
Плазмотрон - це головний робочий орган плазмореза, а не сам плазморез, як іноді його називають. Плазмотрон - це плазмовий різак, який підключений до основного апарату за допомогою пакета, що складається з кабелю і шланга для подачі повітря.
Плазмотрони бувають різними: прямого і непрямого дії. У разі використання плазмотронів прямої дії Розбита заготівля включена в електричний ланцюг, іншими словами дугового розряд виникає між металом і електродом в плазмотроне. Саме такий різновид даних деталей встановлюється в апаратах плазмового різання, що використовуються для обробки металевих заготовок. А ось для неметалічних деталей використовуються плазмотрони побічної дії, тоді дуга виникає безпосередньо в самому різаку.
Сопло - визначає можливості всього плазмотрона, воно може бути різних розмірів. Від діаметра сопла залежить, скільки повітря може через себе воно пропустити, від цього залежить і розмір різу і швидкість і інтенсивність охолодження плазмотрона. Для плазмового різання зазвичай використовують сопла маленького діаметра - до 3 мм і великої довжини - 9 - 12 мм. Чим більше довжина сопла, тим вище якість різу, але занадто велика довжина призводить до швидкого зносу і руйнування сопла і знижує надійність робіт. Оптимальною вважається довжина сопла в 1,5 - 1,8 разів більше діаметру.
Електродом або катодом всередині плазмотрона виступає металевий стрижень, переважно з гафнію. У більш дорогих апаратах можуть використовуватися інші конструкції.
В процесі плазмового різання також використовуються гази: плазмообразующих і захисні. Так ось в апаратах з максимальною силою струму до 200 А і розрахованих на розрізання металу товщиною до 50 мм використовується тільки повітря. який виступає і в якості плазмообразующего, і в якості захисного газу. В такому випадку зріз має задовільну якість, хоч все ж може бути деякий окислення оброблюваної поверхні. У більш складних промислових системах використовуються інші гази - кисень, водень, аргон, гелій, азот і їх суміші.
У конструкції плазмореза сопло і електрод є витратними матеріалами, які вимагають своєчасної заміни. Нижче ми поговоримо про те, на скільки їх вистачає.
Як вибрати плазморез
Отже, на що звернути увагу при виборі апарату плазменного різання? Перше - універсальність. Наприклад, апарати під назвою «плазморез CUT» призначені суто для різання металів. Але ж крім них є й інші - апарати, які суміщають декілька функцій одночасно: CUT - розрізання, TIG - аргонодугове зварювання і MMA - дугове зварювання штучним електродом. Залежно від потреб апарат можна використовувати для будь-якої з цих цілей. Але врахуйте, що така універсальність погано позначається на якості робіт і підсумковому ККД. У будь-якому випадку вибирати вам.
Машини плазменного різання діляться на два види:
Трансформаторний плазморез дозволяє різати листовий метал до 40 мм завтовшки.
Плазморіз інверторний призначений для розрізання металу до 30 мм завтовшки. При цьому споживає менше електроенергії і володіє великим на 30% ККД, ніж трансформаторний. Ще один важливий момент - більш стабільне горіння дуги в інверторному апараті, а також його компактність, що дозволяє проводити роботи у важкодоступних місцях.
Також плазморізи діляться на контактні і безконтактні. Першим для початку роботи необхідно дотик до металу оброблюваної заготовки, а другим - ні. Як правило, контактний підпал передбачений тільки у моделей, розрахованих на розрізання 10 - 15 мм металу. Більш складні апарати для розрізання металу 20 - 80 мм завтовшки вже мають безконтактним підпал.
І ще плазморізи бувають побутовими і промисловими і розрізняються вимогами до енергомережі. Наприклад, побутові моделі можуть працювати від 220 В, а професійні тільки від 380 В. Врахуйте, плазморізи мають колосальну потужністю - більше 4,5 кВт, не кожна мережа в приватному секторі зможе витримати такі навантаження. Перед покупкою обов'язково необхідно упевнитися в тому, що ваша мережа впорається з великими навантаженнями, так як крім плазмореза доведеться ще підключати і компресор. Але про це трохи пізніше.
Сила струму і товщина заготовки
Найголовнішими залежними один від одного критеріями вибору плазмореза є сила струму і максимальна товщина металу, який може обробляти конкретний плазморез. Чим вище сила струму в плазморезе, тим дуга сильніше нагріває метал і відповідно швидше його розплавляє.
Щоб правильно підібрати плазморез по силі струму, необхідно точно знати, для обробки яких металів буде використовуватися апарат, і яку товщину матимуть заготовки. Для різання різних металів потрібні різна сила струму. Її можна подивитися в таблиці нижче.
Таблиця 1. З якою силою струму необхідно різати різні метали.
Наприклад, вам необхідний апарат, за допомогою якого ви збираєтеся розрізати листову сталь товщиною 3 мм, тоді вважаємо: 3х4 = 12 А. Не варто брати плазморез з мінімальним показником, тобто 12 А, так як це значення є ідеальним варіантом. Краще взяти апарат з запасом не менше 25 - 30%, тобто розрахований на силу струму в 20 А.
Якщо необхідно розрізати мідну заготовку товщиною 40 мм, то знадобиться апарат 40х6 = 240 А, тобто професійний - промисловий.
Важливо! Завжди беріть плазморез з запасом по силі струму, щоб не перевантажувати його. Розраховуйте максимальну товщину металу самостійно, так як найчастіше в технічних характеристиках вказується товщина з розрахунку, що різатися буде чорний метал.
Яскравий тому приклад плазморез TelWin Superior Plasma 60 HF 400V з силою струму 60 А, але в характеристиках вказана товщина 20 мм. Якщо ж підрахувати, то для розрізання 20 мм міді необхідно 120 А. До речі, даний апарат розрахований на мережу з напругою 380 В і має потужність 7,5 кВт, так що для домашнього використання явно не підійде. Вартість такого плазмореза дорівнює 1770 - 1780 у.о. Перевагами даної моделі є: мікропроцесор, який полегшує роботу, потенціометр для регулювання сили струму з кроком в 15 А, вбудований манометр для визначення тиску повітря, штекерні входи для швидкого з'єднання кабелів. Ну і, звичайно ж, в комплект входить плазмотрон.
Взагалі ж італійський бренд TelWin випускає різні моделі з силою струму на 25 А, 40 А, 50 А, 60 А, 80 А, 90 А, 120 А, 160 А. Але виробляються вони не тільки в Італії, тому зверніть увагу на країну виробника, зазначену на упаковці. Хоча сам виробник стверджує, що в будь-якому випадку стандарти Євросоюзу дотримані.
Інтенсивність використання плазмореза має дуже велике значення при виборі апарату.
У характеристиках плазмореза є така графа як ПВ (тривалість включення), яка обчислюється у відсотках. Який час апарат може працювати, а яке йому необхідно для відпочинку і охолодження. За основу береться робочий цикл в 10 хвилин. Наприклад, якщо ПВ = 40%, то це означає, що плазморез може працювати 4 хвилини і далі потрібно 6 хвилин відпочинку. Якщо ПВ = 80%, то час роботи - 8 хвилин і час відпочинку - 2 хвилини.
Важливо! Тривалість включення плазмореза залежить від сили струму. Чим вище сила струму, яка використовується в процесі роботи, тим менше тривалість включення.
Якщо планується нечасте проведення різання металоконструкцій на будівництві, то досить буде плазмореза простіше, з ПВ менше 50% або рівним 50%. В такому випадку він буде використовуватися для допоміжних робіт. Якщо ж планується різання металу протягом усього робочого дня, тоді необхідно підбирати апарат з ПВ максимально наближеним до 100%, до речі, є моделі з ПВ = 100%, їх можна використовувати протягом всієї робочої зміни без перерв, але в них найчастіше використовується Водяне охолодження.
Серед доступних побутових моделей, представлених на ринку, плазморез Сварог володіє найбільшою ПВ, що дорівнює 60% на максимальному струмі. Особливо це стосується моделей з силою струму вище 60 А, розрахованих на мережу 380 В.
А ось плазморез Ресанта ІПР-25 мають таку ПВ на 25 А = 35%, ПВ на 20 А = 60 А, а ПВ на 15 А = 100%. Діапазон сили струму в даній моделі від 5 до 25 А.
Вбудований компресор або зовнішній
Для утворення плазми необхідна подача стисненого повітря, і від того, звідки береться це повітря, залежить, чи є у плазмореза вбудований компресор або необхідний зовнішній. Моделі плазмореза з вбудованим компресором володіють не занадто великою потужністю, тому використовуються тільки в побутових умовах і на приватних підприємствах. Такі апарати зручні для переміщення і використання у важких місцях, так як не потрібно підключення до пневмосети.
Для постійного використання плазмореза протягом цілого робочого дня необхідний зовнішній компресор. Обов'язково необхідно звернути увагу, що витрата повітря в плазморезе не повинен бути більше, ніж кількість виробленого компресором стисненого повітря. Ну і, звичайно, тиск повітря в плазморезе не повинно перевищувати тиск, який забезпечує компресор. Тільки правильне співвідношення цих параметрів забезпечує стабільну дугу і високу продуктивність роботи плазмореза протягом усього робочого дня.
Важливо! Повітря повинен бути абсолютно сухим, не містити масла та інших сторонніх домішок. Для осушення необхідний спеціальний влагоотделитель. Надходити повітря повинен з рівномірною швидкістю, без пульсацій.
Вкрай важливо дотримуватися зазначена умова і обов'язково слідувати інструкції до плазмореза. Неправильна експлуатація призведе до швидкого виходу з ладу, а ви навіть не зрозумієте, що ж сталося. Наприклад, в пошуках найнадійнішого найкращого апарату ви зупинили свій вибір на плазморезе Hypertherm американського виробництва на 45 А, який коштує майже 3000 у.о. але в перший же день роботи у вас згорить ручка плазмотрона. І ніхто вам не замінить її по гарантії. Чому?
Частота заміни витратних матеріалів
Найбільш частозаменяемимі деталями плазмореза є електрод і сопло. Зазвичай вони виходять з ладу не одночасно, наприклад, на одне сопло вистачає два електроди. Але все індивідуально, буває, що доводиться міняти одночасно.
Частота заміни расходников занадто прикладної питання, на нього не можна відповісти заочно. Все залежить від інтенсивності використання апарату, товщини металу, що розрізає і сили струму. Наприклад, дехто каже, що одного сопла вистачає на одну робочу зміну (один робочий день), якщо товщина металу не перевищувала 10 мм. Інші, що витратних матеріалів вистачає на 500 - 600 різів, а треті, що на 150 м різу. Який спосіб обчислення вам ближче, на той і орієнтуйтеся.
Знос сопла виглядає як порушення його геометричної форми, а це може негативно впливати на якість різу. Знос електрода - вироблення стрижня, максимально допустима 1,5 мм. Якщо не простежити за цим, то при більшій виробленні катода він може підгоріти та спровокувати пожежу до голівці плазмотрона, що призведе до виходу його з ладу.
Зручність використання плазмореза
Важливий фактор вибору плазмореза - зручність. Перше, що може вплинути, це довжина пакета кабель-шланга. Чим він довший, тим далі можна відійти від апарату, і тим більше зручно розрізати широкі листові матеріали. Проте, один пакет довжиною 20 - 30 м теж не дуже зручний, так як його кожного разу необхідно розкручувати, навіть якщо роботи будуть проводитися в 2-х метрах від апарату. Саме тому бажано вибирати моделі з еврораз'емамі для підключення пакетів. Так можна купити модель з пакетом 6 - 12 м, які можна змінювати і нарощувати в міру необхідності довжину. До того ж, врахуйте, що при довжині кабель-шлангового пакету більше 20 м втрачається потужність. Тому використовувати пакети великої довжини краще в умовах необхідності, наприклад, для робіт на відкритому повітрі, щоб не виносити апарат.
Кілька слів про техніку безпеки.
Не варто працювати плазморезом при негативних температурах не можна чекати повного зносу витратних матеріалів - сопла і електрода.
І найголовніше - якщо у вас немає досвіду роботи з плазморезом, не починайте роботу самостійно, попросіть допомоги у досвідченого фахівця або поспостерігайте за його роботою і тільки потім пробуйте самі.