Використання плазмового різання

5. Використання плазмового різання

Якщо ви вважали, що найлегше навчитися зварюванню металевим електродом у середовищі інертного газу, спробуйте використати плазмове різання. Дана технологія має велику кількість переваг у порівнянні з різкою за допомогою киснево-ацетиленового пальника, при цьому агрегат практично не потребує технічного обслуговування, а навчитися даної технології досить просто. Ми спостерігали за тим, як досвідчений зварювальник навчав новачка користуватися агрегатом для плазмового різання. Новачок вирізав свою першу деталь розміром 101,6 мм на 152,4 мм із сталевої пластини товщиною 9,5 мм вже після 15 хвилин інструктажу. Після того, як новачок потренувався деякий час різати з різною швидкістю, рівнем потужності та на різних матеріалах, вже за годину він був готовий до виконання реальних проектів. Звичайно ж, ви не дізнаєтесь про всі тонкощі за один день, проте це звичайна справа для новачків.

На відміну від зварювальних агрегатів, більшість агрегатів для плазмового різання для невеликих майстерень готова до експлуатації безпосередньо після покупки. Провід можна відразу ж підключати до джерела живлення, пальник зазвичай вже під'єднаний до передньої частини агрегату, вам залишається лише приєднати компресор.

Хоча з агрегатами для плазмового різання ризик загоряння та отримання травм набагато нижчий, ніж при використанні киснево-ацетиленового пальника, все одно необхідно дотримуватися запобіжних заходів перед початком виконання робіт. Уважно прочитайте інструкцію з експлуатації, яка іде в комплекті з агрегатом. Як тільки ви освоїте всі елементи управління, візьміть до рук пальника, щоб зрозуміти принцип роботи. Особлива конструкція електродів та інших деталей може змінюватись в залежності від виробника, проте незважаючи на це, зверніть увагу, що електрод не схожий на ті, які ви бачили раніше. Замість вольфрамового електрода довжиною 152,4 мм, який використовується в агрегатах для зварювання вольфрамовим електродом у середовищі інертного газу, електрод для плазмового різання є деталлю, оброблену на верстаті.

Хоча він ніколи не стикається з робочою поверхнею, електрод для плазмового різання все одно можна вважати витрачається. Електроди можуть використовуватися протягом тривалого проміжку часу, проте рекомендується мати кілька запасних електродів, оскільки вони можуть зношуватися і забруднюватися з часом (дивіться ілюстрацію). Крім електрода, всередині плазмового пальника знаходяться ще кілька деталей, включаючи сопло (також називається захисною чашею), що фіксує чашу і газовий дифузор, а також ріжучий наконечник, що направляє потік повітря до електрода, який доведеться замінювати (дивіться ілюстрації). Пальники різних виробників можуть бути оснащені невеликими пружинами, ізоляторами та кільцями з каліброваними отворами, проте основний принцип роботи не відрізнятиметься.

При використанні плазмового різання, ризик отримання серйозних травм набагато нижчий, ніж при використанні іншого обладнання для зварювання, проте під час виконання робіт можуть виділятися іскри. До того ж, виробляється ультрафіолетове випромінювання. Оскільки процес плазмового різання не здається таким яскравим та інтенсивним, як зварювання, деякі зварювальники виконують дані роботи без відповідного захисного одягу, при цьому вони ризикують отримати серйозні опіки.

7.15. Агрегати великих розмірів зазвичай йдуть у комплекті з додатковим прямим пальником (під кутом 180°) для різання за шаблоном у промислових масштабах.

7.16. У міру експлуатації під час різання матеріал потраплятиме на сопло, утворюючи наліт шлаку, саме тому періодично необхідно виконувати технічне обслуговування.

Тому необхідно носити сорочки з довгими рукавами та коміром, при цьому манжети на рукавах краще застебнути, також рекомендується носити спеціальні захисні шкіряні рукавички і маску. При виконанні обслуговування вашого агрегату необхідно вимкнути його з мережі, навіть якщо ви просто збираєтеся замінити електрод. Агрегат працює під високою напругою, що може стати причиною ураження електричним струмом та отримання серйозних травм. Також при різанні пофарбованих поверхонь або гальванізованих металів переконайтеся, що робоче приміщення належним чином вентилюється. У процесі плазмового різання не повинен вироблятися дим, проте різні покриття металів можуть стати причиною його утворення.

На більшості агрегатів високочастотний ланцюг створення дуги усуває необхідність виконувати певні маніпуляції з пальником, щоб створити дугу. Встановіть вихідну напругу на агрегаті залежно від товщини матеріалу, який збираєтесь різати. На деяких невеликих агрегатах є вимикач ON/OFF або перемикач із двома або трьома положеннями сили струму. Більшість агрегатів оснащені регулятором сили струму.

Використовуйте напрямну, щоб виконати пробні прямі розрізи (див. ілюстрацію). Встановіть пальник таким чином, щоб зовнішня чаша розташовувалась на направляючій, при цьому сопло повинно розташовуватися на потрібній відстані від робочої поверхні, потім просто натисніть на кнопку. Після створення дуги вона почне розрізати метал (не потрібно встановлювати пальник на край пластини, щоб почати розріз) і видувати шлак через нижню частину зрізу.

7.17. На ілюстрації зображені основні компоненти плазмового пальника, починаючи з лівого боку: корпус пальника з кільцем ущільнювача і подовження з різьбленням, кільце з каліброваним отвором, електрод, ріжуче сопло і фіксуюча чаша. Пальники інших виробників можуть мати дещо іншу конструкцію.

7.18. Механіки, що займаються модифікацією автомобілів, завжди намагаються вдосконалити будь-яке обладнання. Даний масивний агрегат для плазмового різання Thermal Dynamics сили струму 50 А, що використовується в майстерні, був модифікований, у верхній частині була додана полиця та ящик для фіксації сопла та зберігання запасних деталей.

7.19. Необхідно мати під рукою деякі запасні деталі компонентів пальника, а також ключі для заміни наконечника та електрода.

7.20. Агрегат для плазмового різання виконує чисті та акуратні зрізи, тому наявність нерівностей на краю зрізу свідчить про те, що ваша рука не була зафіксована належним чином. Використовуйте напрямну по можливості. Для цих цілей чудово підійде шматок труби. На ілюстрації ви бачите, як зварювальник виконує пробний прогін, щоб переконатися, що пальник слід чітко по лінії зрізу.

Переміщайтесь по лінії зрізу з рівною швидкістю. Згодом ви відчуватимете, яка швидкість необхідна для різання різних матеріалів, однак у посібнику з експлуатації вашого агрегату повинні бути наведені приблизні значення для матеріалів різної товщини. Потренуйтеся переміщати пальник лінією зрізу кілька разів, не створюючи дугу, просто щоб визначити необхідну швидкість руху.

Перевірте краї зрізу. Якщо лінії зрізу не вертикальні, швидкість переміщення пальника була підібрана неправильно (див. ілюстрацію). Якщо лінії зрізу вказують у бік напрямку руху пальника, швидкість його переміщення була надто високою. Ви також можете попросити досвідченого зварювальника поспостерігати за вами з короткої відстані, поки ви будете виконувати різання. Спостерігач зможе сказати вам, як були спрямовані іскри. Якщо іскри були спрямовані строго вниз, то швидкість руху пальника була підібрана правильно, якщо іскри вказують у напрямку руху пальника - швидкість занадто висока. Майте на увазі, що надто висока швидкість руху пальника призведе до передчасного зносу сопел.

Як тільки пластина, яку ви розрізали, охолоне, перевірте лінію зрізу. Якщо швидкість різання та сила струму були підібрані правильно, невелика кількість шлаку в нижній частині зрізу може бути легко видалена за допомогою кусачок. В іншому, зріз вимагатиме мінімальної обробки.

Якщо вам потрібно вирізати кілька деталей різної форми, ви можете використовувати шаблони. Для цього потрібно виготовити шаблон потрібного розміру. Якщо ви хочете вирізати коло, у спеціалізованих магазинах можна придбати спеціальний інструмент для різання кіл, який можна використовувати з агрегатом для плазмового різання.

На даний момент найбільш важливим параметром для відповідної роботи плазмового різання є стан та кількість повітря. Уважно прочитайте рекомендації виробника щодо розміру компресора, який вам знадобиться, а також тиску повітря. Якщо ви спробуєте виконати розріз, а повітря при цьому буде недостатньо, агрегат не почне роботу і видаватиме скрипучий звук. Крім того, що повітря має надходити в достатніх кількостях, воно також має бути чистим і сухим. У більшості випадків в комплекті додається осушувач/регулятор, встановлений у місці під'єднання повітряного шланга в задній частині агрегату, проте вам також знадобиться якісний осушувач компресора. До того ж, якщо компресор встановлений досить далеко від місця приєднання гнучкого шлангу до плазмового різання, ви можете встановити осушувач на стіні перед точкою приєднання до гнучкого шлангу (дивіться ілюстрацію).

7.21. Даний інструмент, встановлений на пальник для плазмового різання, компанії Miller фіксує його на необхідній відстані від робочої поверхні, тому, за наявності даного інструменту та надійної напрямної, виконані зрізи будуть майже такими ж рівними та акуратними, як і при використанні механізованого пальника.

7.22. Той самий інструмент, що й на попередній ілюстрації, фіксує наконечник на потрібній відстані від робочої поверхні та забезпечує відмінну посадку пальника на напрямну.

7.23. На ілюстрації показані два краї зрізів, виконаних за допомогою ручного плазмового пальника. У верхній частині пальник переміщали дуже швидко, при цьому сила струму була недостатньою. При різанні пластини посередині швидкість була підібрана правильно. У нижній частині ілюстрації показаний зріз, виконаний за допомогою механізованого киснево-ацетиленового пальника. Цей розріз вийшов найгладшим. Тільки після використання киснево-ацетиленового пальника можна помітити подібне знебарвлення металу.

Рідина з вашого компресора та осушувачів необхідно зливати щодня, щоб видалити забруднення та вологу. Більшість повітря швидко зруйнує електроди та сопла.

Спроба виконати розріз занадто швидко або розрізати занадто щільний метал може стати причиною утворення нальоту всередині сопла плазмового різання, який можна видалити за допомогою тих же засобів, що і наліт всередині агрегату для зварювання металевим електродом серед інертного газу. Однак, навіть якщо ви будете дбайливо використовувати агрегат для плазмового різання, все одно сопла та електроди доведеться замінювати, тому що в міру експлуатації отвори збільшуватимуться, що зробить електричну дугу менш концентрованою. Якщо шлак пристане до сопла або електрода, необхідно видалити його за допомогою наждакового паперу.

7.24. Як і при використанні звичайного пальника для різання, вам знадобиться аргіліт, щоб відзначати лінії зрізу, оскільки він не згорає. Так як при використанні плазмового різання виділяється набагато менше тепла, ви також можете використовувати маркер. Перед нанесенням міток рекомендується заточити аргіліт.

7.25. На ілюстрації показано прокладання вихлопної системи, яку обводять по контуру, щоб виготовити щільні фланці колектора зі сталевої пластини товщиною 9,5 мм.

7.26. Агрегат для плазмового різання сили струму 50 А може легко вирізати необхідні деталі за шаблонами, а також вирізати внутрішні отвори та форми.

7.27. Осушене чисте повітря дуже важливо для продовження терміну експлуатації сопел і електродів вашого агрегату для плазмового різання. Осушувачі повітря Super-Dry компанії НТР оснащені бронзовим фільтром та вологопоглиначем усередині, який змінює колір, коли його необхідно замінити.

7.28. У більшості агрегатів Super-Dry компанії НТР встановлено змінні фільтруючі елементи та осушувачі, які можна пригвинтити безпосередньо до задньої частини агрегату.

Насправді ми обговорили практично всі основні моменти щодо обладнання для плазмового різання, а також принципів роботи. Дане обладнання є високотехнологічним і водночас простим в експлуатації та управлінні. Що стосується швидкості, чистоти зрізів та відсутності необхідності подальшого очищення, а також мінімального теплового впливу, якому піддається деталь – все це дійсно можна віднести до переваг плазмового різання. Звичайно ж, плазмове різання є найбільш поширеним методом різання металів у різних ситуаціях, починаючи від ремонту повітроводів системи кондиціювання або кузовних робіт до промислових заводів, де деталі необхідної форми вирізають за допомогою шаблонів із щільних металевих пластин. У комплект обладнання для майстерні з виробництва гоночних автомобілів обов'язково входить агрегат для зварювання металевим електродом у середовищі інертного газу та агрегат для плазмового різання (дивіться ілюстрацію).

7.29. Повітря для використання при плазмовому різанні має висушуватися. Якщо компресор розташований на свіжому повітрі, використовуйте додатковий фільтр/осушувач, встановивши його на стіну, де пряме електричне з'єднання підключається до гнучкого шлангу плазмового різання. Зливайте фільтр кожного дня.

7.30. Агрегат Max-Dry компанії НТР є трирівневою системою. На першому рівні встановлено самозливний 5-мікронний фільтр, на другому рівні встановлено вугільний фільтр, а на останньому рівні - фільтр з великою кількістю вологопоглинача. Вологопоглинач змінює колір, коли він більше не може вбирати вологу, проте ви можете використовувати його повторно, висушивши його в печі.

7.31. Компанія Daytona MIG пропонує кілька видів повітряних фільтрів, на ілюстрації починаючи зліва: фільтр зі змінним елементом, корпус фільтра, фільтр з корпусом, що кріпиться на стіну, фільтр з корпусом, що кріпиться на агрегат, а попереду - невеликий фільтр зі змінним елементом.

7.32. Враховуючи індивідуальні побажання, сучасний механік, виробник гоночних автомобілів, фермер або виробник повинен мати міцний і нескладний в експлуатації агрегат для зварювання металевим електродом, а також безпечний, чистий і однаково простий у використанні агрегат для плазмового різання.