Плазмове зварювання та різання

Зазвичай користувачі нашого сайту знаходять цю сторінку за такими запитами:
зварювання авто, зварювання кузова, зварювання порогів, зварювання ремонт авто

9. Плазмове зварювання та різання

Це ще один вид зварювання, який отримав розвиток останнім часом, хоча ще нещодавно вважався досить «екзотичним». Тепер плазмове зварювання поступово завойовує свою нішу на ринку за рахунок зниження вартості обладнання. Плазмовим називають стан газоподібних речовин, при якому їх нагрівають до такого стану, що вони починають проводити електроенергію. Основною відмінністю плазмового зварювання від інших видів зварювання є те, що потік перегрітого газу дійсно створює зварювальну дугу, а електрод знаходиться всередині пальника, далеко від зварювання.

2.26. Плазмове різання швидко замінює киснево-ацетиленову у багатьох промислових та побутових проектах. Оснащена механічним або ручним різаком, дана система проста в керуванні і дозволяє виконати різання швидко і чисто, при цьому бризок буде менше, а основний метал буде менш схильний до дії тепла.

При плазмовому зварюванні температура дуги буде вищою, а контролювати її буде простіше, ніж при зварюванні вольфрамовим електродом. Дуга стає вузькою колоною нагрітого газу (зазвичай аргону чи азоту), яку можна точно спрямувати, як хірургічний лазер. Другий газ прямує через пальник, щоб створювати захищене середовище в зоні зварювання, як відбувається при використанні багатьох інших видів зварювання. Надзвичайно висока температура плазмової дуги дозволяє виконувати зварювання на вищій швидкості.

В експлуатації обладнання для плазмового зварювання дуже схоже на агрегат для зварювання вольфрамовим електродом у середовищі інертного газу, однак у комплект входять дві ємності з газом, внутрішня конструкція пальника також відрізняється. Інтенсивне і дуже гаряче полум'я пальника не вимагає точного розрахунку відстані від пальника до робочої поверхні, як при використанні електродугового зварювання, тому обладнання для плазмового зварювання легше в управлінні, особливо в проектах, де не потрібно використовувати метал присадки. При зварюванні вольфрамовим електродом серед інертного газу, зварювальник повинен створити дугу вольфрамовим електродом. При плазмовому зварюванні, електрод знаходиться на відстані від основного металу всередині пальника, тому велика частина агрегатів для плазмового зварювання мають високочастотний ланцюг ініціалізації, що дозволяє швидко і легко створювати дугу за допомогою потоку гарячого газу, після чого зварювальник легко може встановити відповідну відстань від пальника до робочої поверхні.

Якщо говорити про вужче застосування, де плазмове зварювання використовується особливо широко в наші дні, то, безперечно, це різання металу. Потік газу, розігрітого до плазми, має достатню температуру, щоб різати будь-який матеріал різної товщини. Більш тонкі матеріали будуть розрізатися настільки швидко, наскільки зварювальник зможе переміщати пальник (швидкість від 254 см за хвилину), пристрої для різання можуть розрізати сталь завтовшки 12,7 мм зі швидкістю 38,1 см за хвилину.

Швидкість різання плазмовим зварюванням справді виняткова, проте широке поширення в таких областях, як ремонт та виробництво автомобілів, конструювання вентиляційних систем, медичного обладнання, а також обладнання для харчової промисловості, вона отримала через високу якість зрізу. За допомогою плазмового зварювання теоретично можна розрізати будь-який залізистий та кольоровий метал, навіть алюміній та нержавіючу сталь, тоді як використання звичайного пальника передбачає попереднє та остаточне чищення.

Так як немає необхідності в безпосередньому контакті пальника та робочої поверхні, плазмове різання не передбачає попадання бризок у пальник, саме тому попереднє очищення матеріалу не потрібне. Це особливо важливо для автолюбителів, оскільки вони можуть швидко та чисто розрізати листовий метал, навіть якщо він пофарбований, корродував чи забруднений. Концентрація енергії та швидкість різання дозволяє отримати набагато чистіші зрізи, ніж, наприклад, при використанні киснево-ацетиленового пальника. Залежно від вимог до проекту, кінцева обробка може не знадобитися взагалі або буде незначною, при цьому краї зрізу будуть не тільки гладкими, а й незабрудненими, тому після плазмового різання краю деталей варити набагато простіше, ніж після різання газозварювальним обладнанням, після чого краї деталей потребуватимуть додаткового шліфування перед зварюванням.

Плазмове різання стало особливо популярним при машинному різанні, де пальник встановлюється в механізм, оснащений пантографом. Зварювальник переміщає руку по контуру дерев'яного, паперового чи металевого шаблону, а пальник вирізує точну копію з металу. Іноді кілька різаків працюють на одному аркуші металу, вирізуючи три або чотири копії за шаблоном одночасно.

2.27. У виробничих майстернях використовуються плазмові зварювальні апарати напругою 220 В (і з більш високою трифазною напругою), здатні розрізати щільні матеріали на високій швидкості. Більшість агрегатів для плазмового зварювання використовують без захисного газу, при цьому використовується повітряний компресор для охолодження пальника, при цьому дуга створюється під впливом іонізованого газу.

Раніше різання металу виконувалося за допомогою киснево-ацетиленового зварювання, проте крім чистих зрізів, плазмове зварювання має ще одну важливу перевагу. Так як один з основних компонентів повітря азот, який є відмінним інертним газом, що збільшує температуру полум'я, повітря можна використовувати як ріжучий газ. Це здійснюється найчастіше за допомогою приєднання зварювального апарата до стандартного повітряного компресора, що створює тиск 517 кПа.

Принцип плазмового зварювання такий, що при різанні практично не утворюється бризок, при цьому краї зрізів не знебарвлюються і не деформуються. Це практично як холодне різання. Всі ці переваги роблять плазмове зварювання дуже популярним у майстернях з утилізації автомобілів. Плазмове різання виконується набагато швидше, ніж різання газозварювальним обладнанням, а ризик загоряння від іскор і крапель розплавленого металу, що летять набагато нижче. Плазмове різання використовувалося в подібних ситуаціях з проводами пальника, що досягають довжини 71 м, при цьому зварювальний агрегат знаходився в закритому приміщенні, а оператор з пальником в руках переміщався відкритою місцевістю, при цьому не потрібно було переміщати важке обладнання та ємності зі стислим газом. Фахівці з кузовних майстерень віддають перевагу плазмовому різанню, оскільки краї зрізів виходять чистими і виключається ймовірність пошкодження пофарбованих поверхонь і проплавлення металу.

Хоча технологія може здатися досить складною, обслуговування обладнання для плазмового зварювання набагато простіше, ніж для газового зварювання, а також для зварювання металевим або вольфрамовим електродом, що плавиться, в середовищі інертного газу. Так як останнім часом вартість обладнання для плазмового зварювання значно знизилася, цей вид зварювання набув широкого застосування в різних майстернях. У побутовій сфері використання плазмового зварювання найчастіше не виправдовує себе, проте якщо вам необхідно виконати різання з «чистішими» краями, плазмове зварювання буде оптимальним рішенням. Якщо у вас поблизу є майстерні, в яких використовується плазмове зварювання для різання матеріалів, попросіть зварювальників продемонструвати цей вид зварювання в дії. Ви будете здивовані швидкістю, з якою ріжеться метал, відсутністю бризок і відносно холодними краями зрізу.

2.28. Якщо раніше найчастіше використовувалися апарати для електродугового зварювання або комплект газових пальників, у наші дні більша частина майстерень використовує зварювання металевим електродом, що плавиться, в середовищі інертного газу і плазмове різання. На візку, зображеному на ілюстрації, встановлений апарат для зварювання металевим електродом, що плавиться (сила струму 130 А) і агрегат для плазмового різання, здатний розрізати метал товщиною 4.8 мм. Обидва агрегати можуть працювати від побутових джерел живлення 110 В.

2.29. На ілюстрації показано магазин з продажу металу, де ви можете придбати матеріал у вигляді аркушів, труб або куточків для своїх проектів.