Использование плазменной резки

5. Использование плазменной резки

Если вы считали, что легче всего обучиться сварке металлическим электродом в среде инертного газа, попробуйте использовать плазменную резку. Данная технология имеет большое количество преимуществ по сравнению с резкой при помощи кислородно-ацетиленовой горелки, при этом агрегат практически не нуждается в техническом обслуживании, а научиться данной технологии достаточно просто. Мы наблюдали за тем, как опытный сварщик обучал новичка пользоваться агрегатом для плазменной резки. Новичок вырезал свою первую деталь размером 101,6 мм на 152,4 мм из стальной пластины толщиной 9,5 мм уже после 15 минут инструктажа. После того, как новичок потренировался некоторое время резать с различной скоростью, уровнем мощности и на различных материалах, уже через час он был готов к выполнению реальных проектов. Конечно же, вы не узнаете все тонкости за один день, однако это обычное дело для новичков.

В отличие от сварочных агрегатов, большая часть агрегатов для плазменной резки для небольших мастерских готова к эксплуатации непосредственно после покупки. Провод можно сразу же подключать к источнику питания, горелка обычно уже подсоединена к передней части агрегата, вам остается только подсоединить ваш компрессор.

Хотя с агрегатами для плазменной резки риск возгорания и получения травм намного ниже, чем при использовании кислородно-ацетиленовой горелки, все равно необходимо соблюдать меры предосторожности перед началом выполнения работ. Внимательно прочтите инструкцию по эксплуатации, которая идет в комплекте с агрегатом. Как только вы освоите все элементы управления, возьмите в руки горелки, чтобы понять принцип работы. Особая конструкция электродов и других деталей может варьироваться в зависимости от производителя, однако несмотря на это, обратите внимание, что электрод не похож на те, которые вы видели раньше. Вместо вольфрамового электрода длиной 152,4 мм, который используется в агрегатах для сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа, электрод для плазменной резки представляет собой деталь, обработанную на станке.

Хотя он никогда не соприкасается с рабочей поверхностью, электрод для плазменной резки все равно можно считать расходуемым. Электроды могут использоваться в течение длительного промежутка времени, однако рекомендуется иметь в наличии несколько запасных электродов, так как они могут изнашиваться и загрязняться со временем (смотрите иллюстрацию). Кроме электрода, внутри плазменной горелки находятся еще несколько деталей, включая сопло (также называющееся защитной чашей), фиксирующую чашу и газовый диффузор, а также режущий наконечник, направляющий поток воздуха к электроду, который придется заменять (смотрите иллюстрации). Горелки различных производителей могут быть оснащены небольшими пружинами, изоляторами и кольцами с калиброванными отверстиями, однако основной принцип работы не будет отличаться.

При использовании плазменной резки, риск получения серьезных травм гораздо ниже, чем при использовании другого оборудования для сварки, однако все равно во время выполнения работ могут выделяться искры. К тому же вырабатывается ультрафиолетовое излучение. Так как процесс плазменной резки не кажется таким ярким и интенсивным, как сварка, некоторые сварщики выполняют данные работы без соответствующей защитной одежды, при этом они рискуют получить серьезные ожоги.

7.15. Агрегаты больших размеров обычно идут в комплекте с дополнительной прямой горелкой (под углом 180°) для резки по шаблону в промышленных масштабах.

7.16. По мере эксплуатации, во время резки материал будет попадать на сопло, образуя налет шлака, именно поэтому периодически необходимо выполнять техническое обслуживание.

Поэтому необходимо носить рубашки с длинными рукавами и воротником, при этом манжеты на рукавах лучше застегнуть, также рекомендуется носить специальные кожаные защитные перчатки и маску. При выполнении обслуживания вашего агрегата, необходимо выключить его из сети, даже если вы просто собираетесь заменить электрод. Агрегат работает под высоким напряжением, что может стать причиной поражения электрическим током и получения серьезных травм. Также при резке окрашенных поверхностей или гальванизированных металлов убедитесь, что рабочее помещение должным образом вентилируется. В процессе плазменной резки не должен вырабатываться дым, однако различные покрытия металлов могут стать причиной его образования.

На большей части агрегатов высокочастотная цепь создания дуги устраняет необходимость выполнять определенные манипуляции с горелкой, чтобы создать дугу. Установите выходное напряжение на агрегате в зависимости от толщины материала, который собираетесь резать. На некоторых небольших агрегатах есть выключатель ON/OFF или переключатель с двумя или тремя положениями силы тока. Большинство агрегатов оснащены регулятором силы тока.

Используйте направляющую, чтобы выполнить пробные прямые разрезы (смотрите иллюстрацию). Установите горелку таким образом, чтобы внешняя чаша располагалась на направляющей, при этом сопло должно располагаться на необходимом расстоянии от рабочей поверхности, затем просто нажмите на кнопку. После создания дуги она начнет разрезать металл (не нужно устанавливать горелку на край пластины, чтобы начать разрез) и выдувать шлак через нижнюю часть среза.

7.17. На иллюстрации изображены основные компоненты плазменной горелки, начиная с левой стороны: корпус горелки с уплотнительным кольцом и удлинение с резьбой, кольцо с калиброванным отверстием, электрод, режущее сопло и фиксирующая чаша. Горелки других производителей могут иметь несколько иную конструкцию.

7.18. Механики, занимающиеся модификацией автомобилей, всегда стараются усовершенствовать любое оборудование. Данный массивный агрегат для плазменной резки Thermal Dynamics силы тока 50 А, использующийся в мастерской, был модифицирован, в верхней части была добавлена полка и ящик для фиксации сопла и хранения запасных деталей.

7.19. Необходимо иметь под рукой некоторые запасные детали компонентов горелки, а также ключи для замены наконечника и электрода.

7.20. Агрегат для плазменной резки выполняет чистые и аккуратные срезы, поэтому наличие неровностей на краю среза свидетельствует о том, что ваша рука не была зафиксирована должным образом. Используйте направляющую по возможности. Для этих целей отлично подойдет кусок трубы. На иллюстрации вы видите, как сварщик выполняет пробный прогон, чтобы убедиться, что горелка следует четко по линии среза.

Перемещайтесь по линии среза с ровной скоростью. Со временем вы будете чувствовать, какая скорость необходима для резки различных материалов, однако в руководстве по эксплуатации вашего агрегата должны быть приведены приблизительные значения для материалов различной толщины. Потренируйтесь перемещать горелку по линии среза несколько раз, не создавая дугу, просто чтобы определить необходимую скорость движения.

Проверьте края среза материала. Если линии среза не вертикальны, скорость перемещения горелки была подобрана неправильно (смотрите иллюстрацию). Если линии среза указывают в сторону направления движения горелки, скорость ее перемещения была слишком высокой. Вы также можете попросить опытного сварщика понаблюдать за вами с короткого расстояния, пока вы будете выполнять резку. Наблюдатель сможет сказать вам, как были направлены искры. Если искры были направлены строго вниз, значит скорость движения горелки была подобрана правильно, если искры указывают в направлении движения горелки - скорость слишком высокая. Имейте в виду, что слишком высокая скорость движения горелки приведет к преждевременному износу сопел.

Как только пластина, которую вы разрезали, остынет, проверьте линию среза. Если скорость резки и сила тока были подобраны правильно, небольшое количество шлака в нижней части среза может быть легко удалено при помощи кусачек. В остальном, срез потребует минимальной обработки.

Если вам необходимо вырезать несколько деталей различной формы, вы можете использовать шаблоны. Для этого необходимо изготовить шаблон нужного размера. Если вы хотите вырезать окружность, в специализированных магазинах можно приобрести специальный инструмент для резки окружностей, который можно использовать с агрегатом для плазменной резки.

На данный момент наиболее важным параметром для соответствующей работы плазменной резки является состояние и количество воздуха. Прочтите внимательно рекомендации производителя относительно размера компрессора, который вам потребуется, а также давления воздуха. Если вы попытаетесь выполнить разрез, а воздуха при этом будет недостаточно, агрегат не начнет работу и будет издавать скрипящий звук. Кроме того, что воздух должен поступать в достаточных количествах, он также должен быть чистым и сухим. В большинстве случаев в комплекте прилагается осушитель/регулятор, установленный в месте подсоединения воздушного шланга в задней части агрегата, однако вам также понадобится качественный осушитель для компрессора. К тому же, если компрессор установлен достаточно далеко от места подсоединения гибкого шланга к плазменной резке, вы можете установить осушитель на стене перед точкой подсоединения к гибкому шлангу (смотрите иллюстрацию).

7.21. Данный инструмент, установленный на горелку для плазменной резки, компании Miller фиксирует ее на необходимом расстоянии от рабочей поверхности, поэтому, при наличии данного инструмента и надежной направляющей, выполненные срезы будут почти такими же ровными и аккуратными, как и при использовании механизированной горелки.

7.22. Тот же инструмент, что и на предыдущей иллюстрации, фиксирует наконечник на необходимом расстоянии от рабочей поверхности и обеспечивает отличную посадку горелки на направляющую.

7.23. На иллюстрации показаны два края срезов, выполненных при помощи ручной плазменной горелки. В верхней части горелку перемещали слишком быстро, при этом сила тока была недостаточной. При резке пластины посредине, скорость была подобрана правильно. В нижней части иллюстрации показан срез, выполненный при помощи механизированной кислородно-ацетиленовой горелки. Этот разрез получился самым гладким. Только после использования кислородно-ацетиленовой горелки можно заметить подобное обесцвечивание металла.

Жидкость из вашего компрессора и осушителей необходимо сливать каждый день, чтобы удалить загрязнения и влагу. Большая часть воздуха быстро разрушит электроды и сопла.

Попытка выполнить разрез слишком быстро или разрезать слишком плотный металл может стать причиной образования налета внутри сопла плазменной резки, который можно удалить при помощи тех же средств, что и налет внутри агрегата для сварки металлическим электродом в среде инертного газа. Однако, даже если вы будете бережно использовать агрегат для плазменной резки, все равно сопла и электроды придется заменять, так как по мере эксплуатации отверстия будут увеличиваться, что сделает электрическую дугу менее концентрированной. Если шлак пристанет к соплу или электроду, необходимо удалить его при помощи наждачной бумаги.

7.24. Как и при использовании обычной горелки для резки, вам пригодится аргиллит, чтобы отмечать линии среза, так как он не сгорает. Так как при использовании плазменной резки выделяется намного меньше тепла, вы также можете использовать маркер. Перед нанесением меток рекомендуется заточить аргиллит.

7.25. На иллюстрации показана прокладка выхлопной системы, которую обводят по контуру, чтобы изготовить плотные фланцы коллектора из стальной пластины толщиной 9,5 мм.

7.26. Агрегат для плазменной резки силы тока 50 А может легко вырезать необходимые детали по шаблонам, а также вырезать внутренние отверстия и формы.

7.27. Осушенный чистый воздух предельно важен для продления срока эксплуатации сопел и электродов вашего агрегата для плазменной резки. Осушители воздуха Super-Dry компании НТР оснащены бронзовым фильтром и влагопоглотителем внутри, который меняет цвет, когда его необходимо заменить.

7.28. В большей части агрегатов Super-Dry компании НТР установлены сменные фильтрующие элементы и осушители, которые можно привинтить непосредственно к задней части агрегата.

На самом деле мы обсудили практически все основные моменты, касающиеся оборудования для плазменной резки, а также принципов работы. Данное оборудование является высокотехнологичным и в то же время простым в эксплуатации и управлении. Что касается скорости, чистоты срезов и отсутствия необходимости дальнейшей очистки, а также минимального теплового воздействия, которому подвергается деталь – все это действительно можно отнести к преимуществам плазменной резки. Конечно же, плазменная резка является наиболее распространенным методом резки металлов в различных ситуациях, начиная от ремонта воздуховодов системы кондиционирования или кузовных работ до промышленных заводов, где детали необходимой формы вырезают при помощи шаблонов из плотных металлических пластин. В комплект оборудования для мастерской по производству гоночных автомобилей обязательно входит агрегат для сварки металлическим электродом в среде инертного газа и агрегат для плазменной резки (смотрите иллюстрацию).

7.29. Воздух для использования при плазменной резке должен иссушаться. Если компрессор расположен на свежем воздухе, используйте дополнительный фильтр/осушитель, установив его на стену, где прямое электрическое соединение подключается к гибкому шлангу агрегата для плазменной резки. Сливайте фильтр каждый день.

7.30. Агрегат Max-Dry компании НТР представляет собой трехуровневую систему. На первом уровне установлен самосливающийся 5-микронный фильтр, на втором уровне установлен угольный фильтр, а на последнем уровне - фильтр с большим количеством влагопоглотителя. Влагопоглотитель изменяет цвет, когда он больше не может впитывать влагу, однако вы можете использовать его повторно, высушив его в печи.

7.31. Компания Daytona MIG предлагает несколько видов воздушных фильтров, на иллюстрации начиная слева: фильтр со сменным элементом, корпус фильтра, фильтр с корпусом, крепящимся на стену, фильтр с корпусом, крепящимся на агрегат, а впереди - небольшой фильтр со сменным элементом.

7.32. Учитывая индивидуальные пожелания, современный механик, производитель гоночных автомобилей, фермер или производитель должен иметь в наличии прочный и несложный в эксплуатации агрегат для сварки металлическим электродом, а также безопасный, чистый и одинаково простой в использовании агрегат для плазменной резки.