Máy cắt plasma tự làm được làm từ hàn biến tần. Tự chế máy cắt plasma từ máy hàn biến tần. Khuyến nghị. Những sai lầm điển hình của người vận hành MTP trong quá trình cắt plasma và cách tránh chúng

Lắp ráp máy cắt plasma bằng tay của chính bạn từ biến tần là một vấn đề tương đối đơn giản.

Máy cắt plasma không chỉ có thể được sử dụng để cắt các bộ phận khác nhau mà còn có thể hàn.

Trước khi tự tay lắp ráp máy cắt plasma tự chế, bạn nên chuẩn bị trước một số linh kiện có trong thiết kế của máy cắt plasma. Thiết kế máy cắt plasma bao gồm các yếu tố sau:

máy cắt Plasma;
nguồn điện, có thể là bộ biến tần hoặc máy biến áp;
thiết bị máy nén để cung cấp luồng không khí và tạo thành dòng plasma;
ống cáp để lắp ráp tất cả các bộ phận thành một tổ hợp duy nhất.

Máy cắt plasma tự chế có thể được sử dụng để thực hiện nhiều hoạt động kỹ thuật khác nhau không chỉ trong sản xuất mà còn trong gia đình.

Ở nhà, những thiết bị này có thể được sử dụng để gia công các sản phẩm kim loại nếu cần cắt mỏng và chính xác.

Ngành công nghiệp cung cấp cho người tiêu dùng các thiết bị có thể được sử dụng để hàn kim loại trong môi trường khí bảo vệ. Khí trơ argon được sử dụng để bảo vệ trong quá trình hàn.

Khi lắp ráp một thiết bị tự chế, cần đặc biệt chú ý đến cường độ dòng điện. Giá trị của tham số này phụ thuộc vào nguồn điện được sử dụng.

Tốt nhất nên sử dụng biến tần làm nguồn điện. Thiết bị này đảm bảo cho máy cắt plasma hoạt động ổn định. Ngoài ra, việc sử dụng biến tần còn cho phép tiêu thụ năng lượng tiết kiệm hơn so với khi sử dụng máy biến áp làm nguồn điện.

Nhược điểm của việc sử dụng nguồn điện biến tần trong thiết kế máy cắt plasma là độ dày phôi nhỏ có thể được xử lý bằng thiết bị như vậy.

Ưu điểm của máy cắt plasma dựa trên việc sử dụng biến tần là trọng lượng tương đối nhỏ của thiết bị và mức tiêu thụ điện năng thấp. Ngoài ra, hiệu suất của thiết bị sử dụng nguồn điện biến tần cao hơn 10% so với thiết bị có bộ biến áp, điều này ảnh hưởng đến chất lượng hoạt động.

Khi lắp ráp một thiết bị cần chú ý đến độ chính xác và chất lượng của việc lắp ráp theo đúng thiết kế cũng như sự tích hợp của các phần tử trong hệ thống.

Khi lắp ráp thiết bị theo cấu trúc, bạn cần sử dụng vòi có chiều dài vừa đủ, không nên dài quá nếu không sẽ phải thay thế thường xuyên.

Lựa chọn các yếu tố cấu trúc để lắp ráp đồ gá

Khi chế tạo một thiết bị bằng tay của chính mình, bạn cần chọn đúng linh kiện.

Cung cấp điện cho thiết bị. Bộ biến tần được sử dụng làm phần tử này - đây là thiết bị cung cấp điện áp với các đặc tính được xác định trước cho hoạt động của thiết bị. Ngoài biến tần, có thể sử dụng máy biến áp. Nếu sử dụng máy biến áp làm nguồn điện thì khi thiết kế thiết bị phải tính đến trọng lượng lớn của máy biến áp hàn. Ngoài ra, cần nhớ rằng khi sử dụng máy biến áp, thiết bị sẽ tiêu tốn một lượng điện năng lớn.

Để lắp ráp dụng cụ, bạn cần chuẩn bị máy cắt plasma, đây là bộ phận chính của thiết bị đảm bảo thực hiện các thao tác công việc. Bạn cũng sẽ cần mua một thiết bị phun luồng không khí - một máy nén và một gói ống cáp.

Sử dụng nguồn điện biến tần sẽ có lợi hơn vì thiết bị này tiết kiệm hơn và giá thành thấp hơn nhiều. Một thiết bị hoạt động dựa trên việc sử dụng nguồn điện biến tần sẽ dễ sử dụng hơn. Thiết bị này có thể được sử dụng khi thực hiện công việc tại nhà và trong các nhà máy nhỏ. Khi sử dụng loại nguồn điện này, điện áp sẽ đạt được độ ổn định, cho phép thực hiện công việc chất lượng cao ở những nơi khó tiếp cận, nơi không thể sử dụng các thiết bị biến áp.

Ngọn đuốc plasma là thành phần chính của máy cắt. Thiết kế của thiết bị này bao gồm một vòi phun, một kênh dẫn khí đảm bảo cắt phôi kim loại, một điện cực và một chất cách điện, đồng thời đóng vai trò làm mát.

Lắp ráp máy cắt plasma

Để lắp ráp đèn pin plasma, bạn cần chọn điện cực phù hợp. Các điện cực được sử dụng phổ biến nhất được chế tạo bằng thori, berili, zirconi hoặc hafnium. Những vật liệu như vậy được coi là tối ưu để cắt kim loại bằng luồng ngọn lửa không khí. Trong quá trình vận hành lắp đặt, các oxit chịu lửa được hình thành trên bề mặt vật liệu điện cực, giúp ngăn chặn sự phá hủy vật liệu điện cực. Khi chọn loại điện cực, cần nhớ rằng một số vật liệu được sử dụng để chế tạo thân điện cực có thể gây nguy hiểm cho người lao động. Ví dụ, berili trong điện cực trong quá trình hoạt động gây ra sự hình thành các oxit phóng xạ và việc sử dụng thori gây ra sự hình thành các hợp chất độc hại với oxy. Chất liệu tốt nhất là hafnium, an toàn tuyệt đối cho người lao động thực hiện công việc.

Trong quá trình lắp ráp, cần đặc biệt chú ý đến vòi phun, nơi tạo ra tia để cắt. Chất lượng của tia làm việc phụ thuộc vào đặc tính kỹ thuật của bộ phận này. Tốt nhất là sử dụng thiết bị có đường kính 3 cm. Chiều dài phải vừa đủ để vết cắt có hình thức gọn gàng và chất lượng cao. Nếu vòi quá dài, nó có thể nhanh chóng bị phá hủy trong quá trình hoạt động.

Để cung cấp luồng không khí, máy nén được sử dụng trong thiết kế máy cắt plasma. Điểm đặc biệt trong hoạt động của máy cắt là việc sử dụng khí để bảo vệ và tạo plasma trong quá trình vận hành thiết bị. Công việc cắt kim loại được thực hiện ở dòng điện 200 A. Khi vận hành thiết bị, người ta sử dụng khí nén, khí này cần thiết để làm mát thiết bị vận hành và tạo thành tia plasma. Việc sử dụng thiết kế này trong quá trình vận hành cho phép cắt phôi kim loại có độ dày kim loại lên tới 50 mm.

Gói ống cáp được sử dụng để kết nối tất cả các bộ phận của hệ thống lắp đặt. Khi lắp ráp cài đặt, phải tuân theo một trình tự công việc nhất định. Đầu tiên, biến tần được kết nối với điện cực bằng cáp để cung cấp điện áp cho nó. Một ống được sử dụng để cung cấp luồng khí nén từ bộ phận máy nén đến mỏ hàn plasma, nơi hình thành tia plasma.

Nguyên lý hoạt động của máy cắt

Sau khi lắp đặt để cắt kim loại đã được lắp ráp, cần kiểm tra chức năng của nó. Khi khởi động, biến tần sẽ cung cấp dòng điện tần số cao cho plasmatron. Sau khi đặt điện áp vào điện cực, hồ quang điện được hình thành; nhiệt độ của nó tại thời điểm xuất hiện thay đổi trong khoảng từ 6 đến 8 nghìn độ C. Sự hình thành hồ quang xảy ra giữa điện cực và đầu vòi phun. Tiếp theo, một luồng khí nén được cung cấp, khi đi qua hồ quang điện, nó sẽ nóng lên và tăng thể tích lên hàng trăm lần, đồng thời luồng khí bị ion hóa và nó có được đặc tính dẫn điện.

Sử dụng vòi phun, một dòng plasma hẹp được hình thành. Tốc độ của dòng plasma là 2-3 mét mỗi giây. Vào thời điểm tia plasma hết hạn, nhiệt độ của nó tăng lên đáng kể và đạt tới 25-30 nghìn độ. Ở lối ra khỏi vòi phun, một dòng plasma nhiệt độ cao được hình thành, được sử dụng để thực hiện quá trình cắt. Tại thời điểm tia plasma tiếp xúc với kim loại của phôi, hồ quang ban đầu bị dập tắt và hồ quang cắt được đốt cháy, nhờ đó phôi được xử lý. Sự nóng chảy của kim loại xảy ra cục bộ, tại điểm tiếp xúc với dòng plasma.

Không còn nghi ngờ gì nữa, nhiều người trong chúng ta đã xem một video trên YouTube trong đó Vitaly Bogachev lắp ráp máy cắt plasma từ máy hàn hồ quang thông thường.
Tôi sẽ cố gắng giải thích bằng những từ ngữ đơn giản mà không có chút cuồng tín nào. Vitaly đã tháo cuộn thứ cấp trên máy biến áp hàn và thay vào đó quấn cuộn thứ cấp mới bằng cáp có tiết diện nhỏ hơn để tăng điện áp đầu ra lên 200V. Tiếp theo, tôi lắp một cầu điốt trên bộ tản nhiệt và một cuộn cảm trên sắt, tương tự như một máy biến áp hàn lớn hơn. Tôi đã kết nối thứ này với máy cắt.
Để thanh lọc tôi sử dụng không khí thông thường được bơm bằng máy nén

Đây là video đầu tiên Vitaly mô tả thiết kế của thiết bị

Trong video thứ hai, Vitaly cho thấy cách hoạt động của máy cắt plasma tự chế. Có thể thấy máy cắt cắt được kim loại tới 8mm nhưng Vitaly không hiện thân máy trong quá trình cắt, thậm chí chỉ đi vào phòng này và chỉ ra ống bọc của máy cắt đi đâu, cái này không có

Thành thật mà nói, ý tưởng này thực sự thu hút tôi và tôi muốn lắp ráp một thiết bị tương tự, nhưng đây là điều khiến tôi lo lắng. Tại sao máy cắt plasma của nhà máy lại đắt tiền nếu chúng không có gì quá phức tạp, có thể trong video có điểm nhấn và thực chất video là để PR

Đầu tiên, bạn cần một chiếc máy hàn hồ quang AC 200A, hay nói đúng hơn là bạn cần một cặp máy như vậy. Máy biến áp thứ nhất sẽ là máy biến áp nguồn, máy biến áp thứ hai sẽ đóng vai trò là cuộn cảm. Máy biến áp hàn có ba cuộn dây, hai cuộn sơ cấp 0-220-400V, cũng như một cuộn thứ cấp 40V. Đây là những gì tôi dự định làm với những máy biến áp này, cắt cả hai máy biến áp, tháo cuộn thứ cấp khỏi cuộn thứ nhất và đặt cuộn sơ cấp của máy biến áp thứ hai vào vị trí của nó, vì vậy tôi sẽ nhận được 200V trên cuộn thứ cấp. Bây giờ về ga. Tôi vẫn còn bàn ủi từ máy biến áp thứ hai, cũng như hai cuộn dây thứ cấp có thể đặt trên lõi thứ hai và mắc nối tiếp. Bạn sẽ có được một cuộn cảm tuyệt vời với độ tự cảm chưa được biết đến.
Tôi đã xem xét các máy biến áp hàn này trên thị trường Yandex và tìm thấy lựa chọn rẻ nhất ở mức 2.376 ₽ một chiếc. Điều này có nghĩa là đối với cả hai người, bao gồm cả phí giao hàng, sẽ có giá khoảng 6.500 RUR.
Đây là những máy hàn

Tôi đi xa hơn, bạn cần 4 điốt có điện áp từ 600V trở lên, nhưng 1000V thì tốt hơn. Tốt hơn là chọn dòng điện lớn hơn cho điốt, chẳng hạn như 150A là vừa phải. Tôi sẽ chuyển sang AliExpress cho vấn đề này. Tôi đã tìm thấy một cầu điốt 150A 1600V phù hợp để đánh thủng ngược; một biên độ tốt cho điện áp ngược sẽ không thừa.

Giá cho một cây cầu diode như vậy là 770,33 rúp, đây là liên kết mua hàng. Bạn cũng cần một bộ tản nhiệt để làm mát cầu diode, không có ý tưởng nào hay hơn bộ tản nhiệt từ bộ xử lý PC, bộ tản nhiệt như vậy có thể mua ở chợ trời với giá 100-200R. Và đó là 1000R cho bộ chỉnh lưu

Để vận hành máy cắt plasma, bạn cần có một máy nén, đó là việc đã xong, nó đã được lắp ráp từ lâu. Máy nén thì tốt nhưng không khí phải sạch, không có dầu và hơi ẩm. Điều này có nghĩa là bạn cần lắp chất hút ẩm phía trước máy cắt, tốt hơn hết bạn nên đặt hàng từ Trung Quốc. Tôi thích bộ lọc AF2000-02 G1/4 với giá 442,20 rúp.

Máy hút ẩm có thể chịu được áp suất 1,5 MPa, khá khả quan. Mình cũng cần một cái van để điều khiển, mình sẽ dùng một cái van như thế này, giá nó là 480 RUR. Đây là liên kết

Ngoài ra, để kết nối với nhau, bạn cần có các phụ kiện có đường kính 1/4 inch.

Ngoài ra, bạn có thể đặt mua 5 chiếc với giá 276 rúp. liên kết ở đây

Bộ phận tiếp theo của máy cắt plasma và có lẽ là bộ phận chính chính là mỏ hàn. Một chiếc đầu đốt như vậy ở đây có giá rất cao, nhưng ở Trung Quốc, họ cũng yêu cầu 2400 RUR cho nó.

Theo những gì người Trung Quốc đưa ra thì đây là lựa chọn rẻ nhất. Bạn có thể đặt hàng bằng cách sử dụng liên kết này. Ngoài ra, để kết nối ống bọc này, bạn cần có một khớp nối, giống như tôi đã trình bày trong bài viết. Tôi không thể tìm thấy bất cứ điều gì hữu ích trên Internet, vì vậy tôi sẽ phải đặt hàng nó từ một người quay vòng. Đây là 600-800 rúp khác

Cần thêm một vài thành phần nữa để có một bộ hoàn chỉnh.
Một số công tắc để điều khiển máy biến áp điện và van gas.

Những rơle như vậy có thể được đặt hàng từ Trung Quốc với giá 100 rúp
Yêu cầu nguồn điện 12V để cấp nguồn cho van và rơle
Bộ nguồn như vậy có giá 232 rúp ở Trung Quốc, bạn có thể mua tại liên kết này. Đầu nối cho nút điều khiển trên giá đỡ.

Nút này bật máy biến áp, mở van và bật bộ dao động. Từ Trung Quốc, chiếc này có giá 66 rúp, một bộ cha mẹ. Ngoài ra, để đốt cháy hồ quang plasma không tiếp xúc, cần có bộ tạo dao động điện áp cao.

Một mô-đun làm sẵn từ Trung Quốc để cung cấp điện từ điện áp xoay chiều 220V, mô-đun này có giá 1.500 rúp, liên kết

Cắt plasma là một thao tác khá phổ biến, đặc biệt là khi cắt các bộ phận hoặc phôi kim loại dày. Quá trình diễn ra nhanh chóng, các cạnh của kim loại vẫn mịn. Nhưng một thiết bị như vậy không hề rẻ. Vì vậy, nhiều thợ thủ công đã tự tay chế tạo một chiếc máy cắt plasma từ nhiều loại thiết bị khác nhau, kết hợp chúng thành một thiết kế. Sơ đồ kết nối của chúng rất đơn giản, điều chính là chọn đúng thiết bị theo đặc tính kỹ thuật cần thiết.

Cắt plasma dựa trên khí ion hóa bay ra khỏi vòi mỏ hàn với tốc độ cao. Khí này chính là plasma đó. Cô ấy đang làm gì.

Về cơ bản, môi trường ion hóa này là chất dẫn điện tuyệt vời, chạy từ điện cực đến phôi kim loại.
Plasma làm nóng kim loại đến nhiệt độ cần thiết.
Nó thổi bay kim loại nóng chảy và giải phóng không gian cắt.

Điều này có nghĩa là để tạo ra plasma, bạn cần có khí đốt và nguồn điện. Và hai thành phần này phải kết hợp với nhau ở một nơi. Do đó, thiết bị cắt plasma bao gồm một xi lanh khí, nguồn điện công suất cao và một máy cắt trong đó lắp đặt điện cực.

Thiết kế của máy cắt được chế tạo sao cho khí đi xung quanh điện cực và khi được làm nóng từ điện cực, sẽ thoát ra ngoài qua một lỗ nhỏ. Đường kính lỗ nhỏ và áp suất khí tạo ra tốc độ cần thiết cho plasma. Khi thực hiện cắt plasma tự chế, bạn chỉ cần mua máy cắt làm sẵn và không cần nghĩ đến việc tạo ra nó. Bởi vì mọi thứ đã được tính toán sẵn trong đó, cộng với phiên bản xuất xưởng là sự đảm bảo an toàn.

Đối với khí đốt, tất cả các lựa chọn đã bị loại bỏ từ lâu, chỉ còn lại khí nén. Bạn có thể có được nó ngay hôm nay rất đơn giản - mua và lắp đặt một máy nén.

Có một số điều kiện nhất định đảm bảo chất lượng cắt plasma.

Cường độ dòng điện ở điện cực không được nhỏ hơn 250 A.
Khí nén phải được cung cấp cho máy cắt ở tốc độ trong vòng 800 m/giây.

Cách chế tạo máy cắt plasma bằng tay của chính bạn

Những kiến thức cơ bản về cắt plasma đã rõ ràng, thiết kế của máy cắt plasma cũng rõ ràng và bạn có thể bắt đầu lắp ráp nó. Nhân tiện, bạn không cần những bản vẽ đặc biệt cho việc này.

Vậy sẽ cần những gì.

Chúng ta cần tìm một nguồn điện. Tùy chọn đơn giản nhất là máy biến áp hàn hoặc biến tần. Vì nhiều lý do, biến tần sẽ tốt hơn. Ví dụ, nó có giá trị hiện tại ổn định, không giảm. Nó kinh tế hơn về mặt tiêu thụ năng lượng. Bạn sẽ phải chú ý đến dòng điện mà máy hàn tạo ra. Giá trị của nó không được nhỏ hơn 250 ampe.
Nguồn khí nén. Máy nén vẫn không thay đổi ở đây. Nhưng cái nào? Thông số chính là áp suất không khí. Bạn sẽ cần phải chú ý đến anh ấy. 2,0-2,5 atm. - sẽ ổn thôi.
Máy cắt có thể được mua tại cửa hàng. Và đây sẽ là giải pháp lý tưởng. Nếu bạn có một máy cắt để hàn argon thì nó có thể được chuyển đổi để cắt plasma. Để làm được điều này, bạn sẽ phải chế tạo một phụ tùng bằng đồng ở dạng vòi phun, được lắp vào máy cắt hàn argon.
Bộ ống và cáp để kết nối tất cả các bộ phận của máy cắt plasma tự chế. Một lần nữa, bộ sản phẩm có thể được mua trong cửa hàng dưới dạng một bộ phận kết nối duy nhất.

Dưới đây là bốn yếu tố được sử dụng để lắp ráp máy cắt plasma tự chế.

Các yếu tố và vật liệu phụ trợ

Bạn nên chú ý điều gì nữa khi lắp ráp máy cắt plasma bằng tay của chính mình? Như đã đề cập ở trên, đặc điểm chính của máy cắt plasma là đường kính lỗ của nó. Kích thước của nó là bao nhiêu để đảm bảo chất lượng cắt tối đa? Các chuyên gia tin rằng đường kính 30 mm là kích thước tối ưu. Vì vậy, khi mua máy cắt ở cửa hàng, bạn cần chú ý xem nó có đi kèm đầu phun có lỗ như vậy hay không.

Ngoài ra, cần chọn vòi phun có chiều dài đáng kể. Chính kích thước này cho phép luồng khí nén đạt được tốc độ cần thiết. Điều này dẫn đến việc cắt kim loại gọn gàng và quá trình cắt diễn ra nhanh chóng và dễ dàng. Nhưng bạn không nên mua một vòi quá dài. Một thiết bị như vậy nhanh chóng sụp đổ dưới tác động của nhiệt độ cao.

Đối với việc chọn điện cực cho máy cắt plasma, bạn cần chú ý đến hợp kim mà nó được chế tạo. Ví dụ, nếu hợp kim có chứa berili thì đó là chất phóng xạ. Không nên làm việc với các điện cực như vậy trong thời gian dài. Nếu hợp kim có chứa thori, nó sẽ giải phóng các chất độc hại ở nhiệt độ cao. Một điện cực lý tưởng để cắt plasma, hợp kim của nó bao gồm hafni.

Kiểm tra máy cắt plasma

Vì vậy, các ống kết nối máy cắt và máy nén, máy cắt cáp và biến tần. Bây giờ bạn cần kiểm tra xem cấu trúc lắp ráp có hoạt động hay không. Tất cả các thiết bị được bật, nút trên máy cắt để cấp điện cho điện cực được nhấn. Trong trường hợp này, một vòng cung được hình thành ở nhiệt độ 6000-8000C. Nó trượt giữa kim loại của điện cực và vòi phun.

Sau đó, khí nén bắt đầu chảy vào máy cắt. Đi qua vòi phun và được làm nóng bằng hồ quang điện, nó nở ra gấp 10 lần và đồng thời có được đặc tính dẫn điện. Nghĩa là, nó hóa ra là một loại khí bị ion hóa.

Nó đi qua một vòi hẹp và đạt tốc độ 2-3 m/giây. Nhưng nhiệt độ huyết tương tăng lên 25000-30000C. Điều quan trọng nhất là hồ quang, với sự trợ giúp của khí nén được làm nóng và biến thành plasma, sẽ tắt ngay khi plasma bắt đầu tác động lên phôi kim loại được chuẩn bị để cắt. Nhưng ngay lập tức, cái gọi là hồ quang làm việc thứ hai được bật, hoạt động cục bộ trên kim loại. Chính xác trong khu vực cắt. Do đó, kim loại chỉ được cắt ở vùng này.

Nếu khi kiểm tra hoạt động của máy cắt plasma, bạn có thể cắt kim loại có độ dày ít nhất 20 mm, thì tất cả các yếu tố của thiết kế mới, được lắp ráp bằng tay của chính bạn, đã được chọn chính xác. Cần lưu ý rằng máy cắt plasma không thể cắt phôi có độ dày lớn hơn 20 mm từ biến tần. Nó chỉ không có đủ sức mạnh. Để cắt kim loại dày hơn, bạn sẽ phải sử dụng máy biến áp.

Chú ý! Bất kỳ công việc nào liên quan đến việc sử dụng máy cắt plasma đều phải được thực hiện với trang phục bảo hộ và găng tay.

Có nhiều điểm tất yếu ảnh hưởng đến hoạt động của đơn vị.

Không cần phải mua, ví dụ, một máy nén lớn. Nhưng 2-2,5 atm có thể không đủ cho một lượng lớn công việc. Cách giải quyết là cài đặt một bộ thu trên máy nén. Nó hoạt động giống như một bộ tích lũy áp suất trong khí nén. Với mục đích này, bạn có thể sử dụng, chẳng hạn như bu lông từ hệ thống phanh của xe hạng nặng. Tùy chọn thực sự đơn giản. Thể tích của xi lanh lớn và đủ dùng trong một thời gian dài.
Để áp suất không khí ổn định và đồng đều, phải lắp đặt bộ giảm tốc ở đầu ra của máy thu.
Tất nhiên, giải pháp tối ưu là mua một máy nén kèm theo đầu thu. Nó đắt hơn bình thường, nhưng nếu thiết bị này được sử dụng cho những việc khác, chẳng hạn như để vẽ tranh, thì bạn có thể tăng chức năng của nó và từ đó trang trải chi phí.
Để tạo phiên bản di động của máy, bạn có thể làm một chiếc xe đẩy nhỏ. Xét cho cùng, tất cả các bộ phận của máy cắt plasma đều là những thiết bị nhỏ. Tất nhiên, bạn sẽ phải quên đi tính di động nếu máy được chế tạo dựa trên máy biến áp hàn. Nó quá to và nặng.
Nếu không thể mua bộ dây cáp ống làm sẵn, bạn có thể tự làm. Bạn cần kết hợp cáp hàn và ống cao áp vào một ống bọc và đặt chúng vào một vỏ bọc duy nhất. Ví dụ, vào một ống thông thường có đường kính lớn hơn. Một bộ được làm theo cách này đơn giản sẽ không gây cản trở, điều này rất quan trọng khi cắt kim loại.

Tự làm máy cắt plasma không khó chút nào. Tất nhiên, bạn sẽ cần thu thập những thông tin cần thiết và nghiên cứu nó; bạn chắc chắn nên xem video đào tạo. Và sau đó, chọn chính xác tất cả các phần tử theo đúng thông số yêu cầu. Nhân tiện, máy cắt plasma được lắp ráp dựa trên biến tần nối tiếp giúp không chỉ có thể thực hiện cắt plasma kim loại mà còn có thể hàn plasma, giúp tăng chức năng của thiết bị.

Máy cắt plasma là một thiết bị khá phổ biến cho phép cắt bất kỳ kim loại nào trong nhiều lĩnh vực sản xuất. Máy cắt plasma không chỉ được sử dụng trong các doanh nghiệp. Gần đây, chúng bắt đầu xuất hiện trong các xưởng gia đình. Tuy nhiên, vì hầu hết xưởng nào cũng đều có máy hàn, nên sẽ khôn ngoan hơn nếu bạn không mua một chiếc máy cắt plasma làm sẵn mà hãy tự tay chế tạo một chiếc từ biến tần.

Trong một số trường hợp, máy cắt plasma là công cụ không thể thiếu để gia công các sản phẩm kim loại, vì nhiệt độ của plasma khi rời khỏi mỏ hàn lên tới 25-30 nghìn độ. Nhờ những đặc điểm này mà phạm vi ứng dụng của máy cắt plasma khá rộng:

sản xuất các loại kết cấu kim loại;
đặt đường ống;
cắt nhanh bất kỳ kim loại nào, kể cả thép chịu nhiệt hợp kim cao chứa titan, niken và molypden, điểm nóng chảy của chúng trên 3000°C;
cắt định hình vật liệu tấm mỏng (dẫn điện) nhờ độ chính xác cắt cao.

Ngoài ra, máy cắt plasma (thay thế cho máy cắt laser) được sử dụng như một phần của dây chuyền tự động tại các doanh nghiệp lớn để cắt các bộ phận có cấu hình khác nhau từ vật liệu tấm.

Cần phân biệt các khái niệm như cắt plasma và hàn plasma. Loại thứ hai chỉ có sẵn trên các thiết bị chuyên nghiệp, đắt tiền, chi phí bắt đầu từ 100 nghìn rúp.

Biến tần hoặc máy biến áp

Có nhiều phương pháp khác nhau, cũng như các bản vẽ và sơ đồ để bạn có thể chế tạo một máy cắt plasma. Ví dụ: nếu nó được chế tạo trên cơ sở máy hàn biến áp, thì sơ đồ máy cắt plasma được cung cấp bên dưới là phù hợp, mô tả chi tiết những bộ phận nào cần thiết để sản xuất mô-đun này.

Nếu bạn đã có một biến tần, thì để chuyển nó thành máy cắt plasma, bạn sẽ cần sửa đổi một chút, cụ thể là thêm một bộ dao động vào mạch điện của thiết bị. Nó được kết nối giữa biến tần và mỏ hàn plasma theo hai cách, như minh họa trong hình dưới đây.

Bộ dao động có thể được hàn độc lập theo sơ đồ được cung cấp dưới đây.

Nếu bạn tự chế tạo máy cắt plasma thì không nên chọn máy biến áp làm nguồn dòng điện vì một số lý do:

thiết bị tiêu thụ nhiều điện năng;
Máy biến áp nặng và bất tiện khi vận chuyển.

Mặc dù vậy, máy biến áp hàn cũng có những phẩm chất tích cực, chẳng hạn như không nhạy cảm với sự thay đổi điện áp. Nó cũng có thể cắt kim loại dày.

Nhưng Ưu điểm của máy cắt plasma biến tần Phía trước máy biến áp có:

trọng lượng nhẹ;
hiệu suất cao (cao hơn 30% so với máy biến áp);
tiêu thụ điện năng thấp;
Cắt chất lượng cao nhờ hồ quang ổn định hơn.

Vì vậy, nên chế tạo máy cắt plasma từ biến tần hàn hơn là từ máy biến áp.

Thiết kế máy cắt plasma điển hình

Để lắp ráp một thiết bị có thể cắt kim loại bằng plasma bằng không khí, bạn cần phải có sẵn các bộ phận sau.

Nguồn cấp. Cần thiết để cung cấp dòng điện cho điện cực đầu đốt. Nguồn điện có thể là máy biến áp (hàn) tạo ra dòng điện xoay chiều hoặc thiết bị hàn kiểu biến tần, đầu ra của nó là dòng điện một chiều. Dựa trên những điều trên, tốt nhất nên sử dụng biến tần và có chức năng hàn argon. Trong trường hợp này, nó sẽ có một đầu nối để kết nối gói ống và một nơi để kết nối ống dẫn khí, điều này sẽ đơn giản hóa việc sửa đổi thiết bị.
Ngọn đuốc plasma (máy cắt).Đây là một thiết bị rất quan trọng có thiết kế phức tạp. Trong đèn khò plasma, tia plasma được hình thành dưới tác động của dòng điện và luồng không khí định hướng. Nếu bạn quyết định tự tay mình lắp ráp một máy cắt plasma thì tốt hơn hết bạn nên mua bộ phận này làm sẵn trên các trang web của Trung Quốc.
. Cần thiết để đánh lửa và ổn định hồ quang hiệu quả. Như đã đề cập ở trên, nó được hàn theo một sơ đồ đơn giản. Nhưng nếu bạn không giỏi về radio thì mô-đun này có thể được mua ở Trung Quốc với giá 1.400 rúp.
Được thiết kế để tạo ra luồng không khí đi vào đầu đốt. Nhờ nó, mỏ cắt plasma được làm mát, nhiệt độ plasma tăng lên và kim loại nóng chảy được thổi bay khỏi vị trí cắt trên phôi. Đối với công việc tự chế, bất kỳ máy nén nào thường được kết nối với súng phun đều phù hợp. Nhưng để loại bỏ hơi nước khỏi không khí được máy nén bơm, bạn sẽ cần lắp đặt bộ lọc khô hơn.
. Thông qua nó, dòng điện chạy vào đầu đốt, tạo điều kiện cho việc đánh lửa hồ quang điện và ion hóa khí. Khí nén cũng được cung cấp cho đầu đốt thông qua ống này. Bạn có thể tự làm cáp ống bằng cách đặt cáp điện và ống oxy vào bên trong, chẳng hạn như ống nước có đường kính phù hợp. Nhưng tốt hơn hết bạn nên mua một gói ống làm sẵn, trong đó sẽ có tất cả các bộ phận để kết nối với plasmatron và thiết bị.
Cáp mặt đất. Nó có một cái kẹp ở cuối để gắn vào kim loại đang được gia công.

Lắp ráp thiết bị

Sau khi chuẩn bị tất cả các yếu tố cần thiết, bạn có thể bắt đầu lắp ráp máy cắt plasma:

kết nối một ống với biến tần mà qua đó không khí sẽ được cung cấp từ máy nén;
kết nối gói ống và cáp nối đất với mặt trước của biến tần;
Kết nối đèn pin (đuốc plasma) với gói ống.

Sau khi tập hợp tất cả các yếu tố, bạn có thể bắt đầu thử nghiệm thiết bị. Để thực hiện việc này, hãy kết nối cáp nối đất với bộ phận hoặc bàn kim loại nơi đặt cáp. Bật máy nén và đợi cho đến khi nó bơm lượng không khí cần thiết vào máy thu. Sau khi máy nén tự động tắt, hãy bật biến tần. Đưa mỏ hàn lại gần kim loại và nhấn nút khởi động để tạo hồ quang điện giữa điện cực mỏ hàn và phôi. Dưới tác dụng của oxy, nó sẽ biến thành dòng plasma và quá trình cắt kim loại sẽ bắt đầu.

Để máy cắt plasma tự chế từ máy hàn biến tần hoạt động hiệu quả và lâu dài, bạn nên lắng nghe lời khuyên của các chuyên gia liên quan đến hoạt động của thiết bị.

Nên có một số lượng miếng đệm nhất địnhđược sử dụng để kết nối ống. Sự hiện diện của chúng cần được kiểm tra đặc biệt khi thiết bị phải được vận chuyển thường xuyên. Trong một số trường hợp, việc thiếu miếng đệm cần thiết sẽ khiến thiết bị không thể sử dụng được.
Do đầu phun của máy cắt tiếp xúc với nhiệt độ cao nên sẽ bị mòn và hỏng theo thời gian. Vì vậy, bạn nên lo lắng về mua vòi phun dự phòng.
Khi lựa chọn linh kiện cho máy cắt plasma, bạn nên cân nhắc xem bạn muốn nhận được bao nhiêu năng lượng từ thiết bị. Trước hết, điều này liên quan đến việc lựa chọn một biến tần phù hợp.
Khi chọn điện cực cho đầu đốt, nếu bạn tự làm, bạn cần ưu tiên vật liệu như hafini. Vật liệu này không phát ra các chất có hại trong quá trình sưởi ấm. Nhưng vẫn nên sử dụng máy cắt làm sẵn được sản xuất tại nhà máy, trong đó quan sát tất cả các thông số về độ xoáy của luồng không khí. Plasmatron tự chế không đảm bảo chất lượng cắt cao và nhanh chóng bị hỏng.

Đối với các quy tắc an toàn, công việc phải được thực hiện trong quần áo đặc biệt để bảo vệ khỏi sự bắn tung tóe của kim loại nóng. Bạn cũng nên đeo kính hàn tắc kè hoa để bảo vệ mắt.

Máy cắt plasma được sử dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp làm việc với kim loại màu. Không giống như thép thông thường, có thể được cắt bằng ngọn lửa propan-oxy, thép không gỉ hoặc nhôm không thể được xử lý theo cách này do tính dẫn nhiệt của vật liệu cao hơn. Khi cố gắng cắt bằng ngọn lửa thông thường, một phần lớn bề mặt tiếp xúc với nhiệt, dẫn đến biến dạng ở khu vực này. Máy cắt plasma có khả năng làm nóng điểm kim loại, tạo ra vết cắt với chiều rộng cắt tối thiểu. Ngược lại, khi sử dụng dây phụ, máy có thể hàn các loại thép không chứa sắt. Nhưng thiết bị này khá đắt tiền. Làm thế nào để tự lắp ráp máy cắt plasma từ biến tần hàn? Thiết bị hoạt động dựa trên nguyên lý nào? Bố trí thiết bị là gì? Có thể tự chế tạo một khẩu súng cắt, hay tốt hơn là mua mặt hàng này? Phần sau đây thảo luận về câu trả lời cho những câu hỏi này, bao gồm cả video chuyên đề.

Bạn có thể tự tay chế tạo máy cắt plasma từ biến tần nếu bạn hiểu rõ về nguyên lý hoạt động của thiết bị và các yếu tố liên quan đến quy trình. Bản chất hoạt động của máy cắt plasma như sau:

Nguồn hiện tại tạo ra điện áp cần thiết, được cung cấp qua cáp tới đèn pin (đuốc plasma).
Ngọn đuốc plasma chứa hai điện cực (cực âm và cực dương), giữa chúng có một hồ quang được kích thích.
Luồng không khí được cung cấp dưới áp suất và các kênh xoắn đặc biệt sẽ hướng hồ quang điện ra ngoài, đồng thời làm tăng nhiệt độ của nó. Các mô hình khác sử dụng chất lỏng bay hơi và tạo ra áp suất giải phóng. Ngọn lửa bị ion hóa ở nhiệt độ cao (có vẻ ngoài) là plasma.
Cáp nối đất được nối sẵn vào sản phẩm giúp đóng hồ quang trên bề mặt được cắt, giúp máy cắt plasma có thể hoạt động.
Khi tiến hành hàn, khí được cung cấp có thể là argon hoặc các hỗn hợp trơ khác để bảo vệ vũng hàn khỏi môi trường bên ngoài.

Nhiệt độ của hồ quang, do sự tăng tốc của luồng không khí, có thể đạt tới 8000 độ, cho phép bạn làm nóng ngay lập tức và chính xác phần kim loại cần thiết, thực hiện cắt và không làm phần còn lại của sản phẩm bị quá nóng.

Máy cắt plasma khác nhau về công suất và cấu hình. Các mẫu nhỏ có khả năng cắt kim loại dày khoảng 10 mm. Máy công nghiệp làm việc với thép dày tới 100 mm. Thông thường đây là những máy lớn đặt trên giá đỡ, trên đó các tấm thép được đưa bằng tời. Máy cắt plasma tự chế sẽ có thể cắt thép không gỉ và các kim loại khác lên đến 12 mm. Họ có thể thực hiện các vết cắt có hình dạng trên tấm sắt (hình tròn, hình xoắn ốc, hình dạng sóng), cũng như hàn thép hợp kim bằng dây phụ.

Máy cắt plasma tự chế đơn giản nhất nên có bốn bộ phận cấu thành:

Nguồn cấp;
plasmatron;
máy nén;
khối.

Nguồn hiện tại

Việc lắp ráp sản phẩm phải bắt đầu bằng việc tìm nguồn điện phù hợp. Các model công nghiệp sử dụng máy biến áp mạnh mẽ tạo ra dòng điện cao và có khả năng cắt độ dày trên 80 mm. Nhưng ở nhà, bạn không cần phải làm việc với những giá trị như vậy và máy biến áp như vậy sẽ gây ra nhiều tiếng ồn.

Là nguồn hiện tại, bạn có thể sử dụng một biến tần thông thường, có giá thấp hơn bốn lần so với máy cắt plasma đơn giản nhất. Nó sẽ hoạt động tốt hơn máy biến áp bằng cách tạo ra điện áp ổn định ở tần số cao. Nhờ đó, độ ổn định của hồ quang và chất lượng cắt cần thiết sẽ được đảm bảo. Biến tần cũng sẽ thuận tiện do kích thước nhỏ, trong trường hợp làm việc tại chỗ với máy cắt plasma. Trọng lượng nhẹ sẽ giúp việc vận chuyển thiết bị đến vị trí mong muốn dễ dàng hơn.

Máy cắt plasma từ biến tần ở dạng hoàn thiện phải đáp ứng một số yêu cầu chính:

sử dụng nguồn điện 220V;
hoạt động ở công suất 4 kW;
có phạm vi điều chỉnh dòng điện từ 20 đến 40 A;
nhàn rỗi 220V;
chế độ hoạt động danh nghĩa 60% (với chu kỳ khoảng 10 phút).

Để đạt được các thông số này, sản phẩm phải được trang bị thêm thiết bị, theo đúng sơ đồ.

Mạch cắt plasma và hoạt động của nó

Cách chế tạo máy cắt plasma được trình bày rõ ràng trong một số video trên mạng. Ở đó bạn cũng có thể tìm thấy các sơ đồ quan trọng để lắp ráp thiết bị. Để đọc các ký hiệu, cần có kỹ năng kỹ thuật điện cơ bản và khả năng hiểu các ký hiệu.

Mạch cắt plasma đảm bảo rằng thiết bị có thể thực sự thực hiện công việc. Điều này xảy ra như sau:

Đèn pin plasma có nút khởi động quy trình. Nhấn nút sẽ bật rơle (P1), cung cấp dòng điện cho bộ điều khiển.
Rơle thứ hai (P2) cung cấp dòng điện cho biến tần, đồng thời kết nối van điện từ làm sạch đầu đốt. Luồng không khí làm khô buồng đốt và giải phóng nó khỏi cặn và mảnh vụn có thể có.
Sau 3 giây, rơle thứ ba (P3) được kích hoạt, cấp nguồn cho các điện cực.
Đồng thời với rơle thứ ba, một bộ tạo dao động được khởi động, làm ion hóa không khí giữa cực âm và cực dương. Một vòng cung được gọi là vòng cung thí điểm được kích thích.
Khi ngọn lửa được đưa đến sản phẩm nối đất, một hồ quang sẽ bốc cháy giữa mỏ hàn plasma và bề mặt, gọi là hồ quang làm việc.
Rơle công tắc sậy cắt nguồn cung cấp dòng điện hoạt động để đánh lửa.
Vật liệu đang được cắt hoặc hàn. Nếu mất tiếp xúc với bề mặt (hồ quang chạm vào vị trí đã cắt), thì rơle công tắc sậy sẽ được kích hoạt lại để đốt cháy hồ quang thí điểm.
Sau khi tắt nút trên đèn pin plasma, mọi loại hồ quang sẽ tắt và rơle thứ tư (P4) bắt đầu cung cấp không khí thanh lọc trong thời gian ngắn để loại bỏ các phần tử bị cháy khỏi vòi.

Lắp ráp ngọn đuốc plasma

Việc cắt và hàn plasma được thực hiện bằng đèn khò (đuốc plasma). Nó có thể có nhiều sửa đổi và kích cỡ khác nhau. Việc chế tạo một mô hình chạy bằng nước ở nhà khá khó khăn, vì vậy việc mua một “khẩu súng” như vậy ở cửa hàng là điều đáng giá.

Việc tạo ra một plasmatron với hệ thống không khí sẽ dễ dàng hơn nhiều. Các phiên bản tự chế của máy cắt plasma thường giống như thế này. Để tự lắp ráp nó, bạn sẽ cần:

tay cầm có lỗ cho dây cáp (có thể được sử dụng từ bàn hàn hoặc đồ chơi cũ);
nút bắt đầu;
điện cực đặc biệt;
chất cách điện;
máy xoáy dòng chảy;
vòi phun cho đường kính kim loại khác nhau;
đầu chống văng;
lò xo khoảng cách để duy trì khoảng cách giữa vòi và bề mặt;
vòi phun để loại bỏ vát và cặn carbon.

Hàn và cắt bằng cùng một thiết bị có thể được thực hiện trên các độ dày kim loại khác nhau nhờ các bộ phận có thể thay thế của đầu mỏ hàn plasma. Với mục đích này, nhiều loại vòi phun được cung cấp, khác nhau về đường kính của lỗ thoát và chiều cao của hình nón. Chính họ là người hướng tia plasma hình thành vào kim loại. Vòi phun được mua riêng trong cửa hàng. Bạn nên mua vài chiếc của mỗi loại vì chúng sẽ tan chảy và cần phải thay thế theo thời gian.

Các vòi phun được cố định bằng một đai ốc kẹp đặc biệt, đường kính của đai ốc này cho phép nón vòi đi qua và kẹp phần rộng của nó. Ngay phía sau vòi phun có một điện cực và một ống bọc cách điện giúp ngăn hồ quang bốc cháy ở nơi ngoài ý muốn. Sau đó có cơ chế xoắn luồng khí, giúp tăng cường tác dụng của hồ quang. Tất cả những thứ này được đặt trong một hộp nhựa dẻo và được bọc bằng vỏ kim loại. Một số mặt hàng này có thể được bạn tự làm, trong khi những mặt hàng khác tốt hơn nên mua ở cửa hàng.

Đèn pin plasma mua tại cửa hàng cũng có thể có hệ thống làm mát không khí, hệ thống này cho phép thiết bị hoạt động lâu hơn mà không bị quá nóng. Nhưng nếu việc cắt chỉ được thực hiện trong thời gian ngắn thì điều này là không cần thiết.

Điện cực được sử dụng

Điện cực đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo quá trình đốt hồ quang và cắt bằng mỏ hàn plasma. Beryllium, hafnium, thorium và zirconium được sử dụng trong sản xuất chúng. Do sự hình thành màng bề mặt chịu lửa, thanh điện cực không bị quá nhiệt và bị phá hủy sớm khi làm việc ở nhiệt độ cao.

Khi mua điện cực cho máy cắt plasma tự chế, bạn nên tìm hiểu xem chúng được làm từ chất liệu gì. Beryllium và thorium tạo ra khói nguy hiểm và thích hợp để sử dụng trong các môi trường đặc biệt cung cấp sự bảo vệ đầy đủ cho thợ hàn. Vì vậy, để sử dụng tại nhà, tốt hơn hết bạn nên mua điện cực hafnium.

Máy nén và ống cáp

Hầu hết các máy cắt plasma tự chế đều có máy nén và đường dẫn khí đến đầu đốt trong thiết kế của chúng. Đây là bộ phận quan trọng của thiết bị, cho phép nhiệt độ của hồ quang điện phát triển lên tới 8000 độ và đảm bảo cho quá trình cắt. Ngoài ra, máy nén còn thổi qua các rãnh của thiết bị và mỏ cắt plasma, làm cạn kiệt hệ thống ngưng tụ và loại bỏ các mảnh vụn. Khả năng khí nén đi qua đầu đốt giúp làm mát các bộ phận làm việc.

Bạn có thể lắp một máy nén đơn giản vào mỏ hàn plasma, máy nén này được sử dụng khi sơn bằng súng phun. Kết nối với thiết bị được thực hiện bằng một ống mỏng và đầu nối thích hợp. Một van điện được lắp đặt ở đầu vào để điều chỉnh việc cung cấp không khí cho hệ thống.

Kênh từ máy cắt plasma đến mỏ cắt đã chứa sẵn một bộ phận điện (cáp cấp nguồn cho điện cực), do đó, một ống dày hơn được sử dụng, chẳng hạn như từ một máy giặt cũ, bên trong có đặt dây điện. Không khí được cung cấp sẽ đồng thời làm mát cáp. Khối nặng được làm từ dây có tiết diện lớn hơn 5 mm vuông, có kẹp ở đầu. Nếu tiếp xúc với mặt đất kém thì hồ quang thí điểm sẽ không thể chuyển sang hồ quang làm việc. Vì vậy, điều quan trọng là phải mua một chiếc kẹp chắc chắn và đáng tin cậy.

Hoàn toàn có thể lắp ráp máy cắt plasma tại nhà bằng cách sử dụng video và các linh kiện mua sẵn. Một biến tần và mạch hoạt động sẽ làm cơ sở để hiện thực hóa mục tiêu. Và những thủ thuật trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về quy trình cũng như mục đích của từng phần tử trong cụm lắp ráp.