Muchos artesanos necesitan una máquina de corte por plasma manual para cortar láminas de metal. eso dispositivo móvil, con la ayuda de la cual en casa todo el mundo puede sin dificultades innecesarias para dividir las planchas de hierro en las partes necesarias. La mayor ventaja de este mecanismo es la capacidad de cortar sin procesar más los bordes de la pieza. Consideremos qué dispositivos existen, cuál es su diseño, esquema de trabajo y definitivamente indicaremos las reglas de selección.
Equipo para corte por plasma de metal
La masa total de tales mecanismos se puede dividir condicionalmente en dos grupos: para fines industriales y para fines domésticos. Las primeras máquinas suelen ser muy masivas y grandes, están equipadas con un CNC (numérico control de programa), que le permite realizar una amplia variedad de formas de piezas. En este caso, el desarrollador crea un diseño en la computadora, según el cual se realizará el trabajo, luego, en el formato requerido, el archivo se redirige a la máquina y la máquina lo corta. El costo de dichas unidades se calcula en decenas de miles de dólares.
El equipo de corte por plasma en el hogar parece mucho más simple: es un bloque pequeño que convierte la corriente en la energía necesaria, una manguera y una punta que libera un arco eléctrico. Realiza una función de corte, se encarga de dividir la chapa y alisar los bordes. Dado que el metal no se corta con una sierra para metales o un disco, no se requiere un esmerilado adicional para las piezas. Aparato para uso doméstico permitido llevar o transportar, almacenar y utilizar durante mucho tiempo.
Dependiendo del tipo de gas presente en el mecanismo, podrá cortar diferentes tipos materiales. Los dispositivos de tipo aire-plasma pueden trabajar con metales ferrosos y sus aleaciones (hierro fundido o acero). El corte de especies coloreadas y sus combinaciones se realizará mejor utilizando elementos inactivos (hidrógeno, nitrógeno, argón). Este tipo de oxicorte se realiza con menos frecuencia en casa.
La diferencia entre dispositivos de acción directa e indirecta.
Existen diferentes tipos de mecanismos manuales, que difieren en el principio de funcionamiento. Un aparato de acción directa funciona con un arco eléctrico. Tiene forma de cilindro y está conectado directamente a la corriente de gas. Con un dispositivo de este tipo, se proporciona una temperatura muy alta (aproximadamente 20.000 grados) del arco mismo, si es posible para crear sistema eficaz enfriamiento para el resto del dispositivo.
En cuanto a los dispositivos de acción indirecta, tienen una eficiencia mucho menor, por lo tanto, se utilizan con menos frecuencia. Su dispositivo es acomodar Puntos calientes cadenas en una tubería o un electrodo de tungsteno especial. Los aparatos de acción indirecta se utilizan para rociar, calentar dispositivos metálicos, pero no para cortar. A menudo, este mecanismo manual se utiliza para reparar piezas de automóviles sin quitarlas primero.
Común a estos dispositivos es la necesidad de filtros de aire y refrigeradores. El primero contribuye a la preservación de una larga vida del cátodo y ánodo, un inicio rápido del mecanismo incluso con a largo plazo su servicio. El segundo proporciona largo tiempo trabajar sin interrupción. Se considera bueno si por cada hora de corte ininterrumpido se necesitan 20 minutos de reposo de la máquina. Vale la pena prestar atención a estos parámetros a la hora de comprar cualquier dispositivo, incluso si se trata de una acción directa o indirecta.
Diseño de cortador de plasma manual
El principio de funcionamiento de dicho dispositivo se basa en el suministro de aire muy caliente a una hoja de metal. Cuando el oxígeno se calienta a una temperatura de varias decenas de miles de grados, se suministra a la superficie a alta presión, cortándolo así. Este trabajo se acelera teniendo en cuenta la ionización por corriente eléctrica, y para que dicho aparato funcione correctamente debe constar de:
- plasmatron (cortador que realiza las tareas principales);
- cortador de plasma (impacto directo o indirecto);
- boquillas (la parte más funcional, que muestra cuán difícil es posible cortar con el dispositivo);
- electrodos (en algunos tipos de dispositivos);
- compresor (para producir un flujo de aire de alta potencia).
Cómo hacer un cortador de plasma con sus propias manos desde un inversor: instrucciones
Está permitido hacer un dispositivo de este tipo por su cuenta en casa, lo principal es observar todas las reglas. El inversor será una muy buena ayuda en este asunto, ya que este mecanismo es una fuente confiable de corriente. Garantizará un funcionamiento ininterrumpido, utilizará la energía de forma económica. Pero también hay un pequeño inconveniente: el grosor del material que se cortará es ligeramente menor que cuando se usa un transformador.
Seleccionar elementos
- Un inversor o transformador con la potencia requerida (al comprarlo en una tienda, debe consultar con el vendedor y decirle el grosor aproximado del material a cortar, en función del cual se seleccionará el mecanismo). El primer tipo de dispositivos es más preferible para confeccionar un cortador manual porque es más ligero y ahorra energía.
- Cortador de plasma o soplete de plasma (seleccionado de manera similar al inversor, según el tipo de material a cortar). Debe prestar atención al hecho de que el cortador de plasma de impacto directo se produce para cortar materiales conductores, y el dispositivo de impacto indirecto debe tomarse para aquellos productos que no conducen electricidad.
- Compresor para soplado de aire (la potencia debe ser adyacente al resto de piezas).
- Un paquete de cables-mangueras que realizará la función de conectar todas las partes descritas anteriormente.
Montaje
Antes de iniciar el proceso de montaje en sí, conviene analizar si se han comprado todas las piezas y si encajan entre sí. Si se está fabricando una máquina de corte por plasma por primera vez, es mejor consultar con más artesanos experimentados que puede comparar la potencia de cada componente. También vale la pena preparar un conjunto de ropa protectora (traje y guantes). No es necesario para el montaje en sí, sino para probar el dispositivo. El proceso de conexión del cortador de plasma en sí se ve así paso a paso:
- Prepare todas las piezas de montaje y la ropa protectora.
- Cuida la disponibilidad de la fuente fuente de poder ininterrumpible.
- Tome un inversor o transformador seleccionado, cable espesor requerido y un electrodo. La última pieza debe ser berilio, circonio, torio o hafnio. Estos materiales son los más adecuados para el corte por plasma de aire. El hafnio será más seguro para el soldador o cortador. Conectar las piezas tomadas en serie, de esta forma se forma un arco eléctrico.
- Conecte una manguera al compresor para suministrar aire al cortador de plasma. Conecte el segundo extremo a la antorcha.
- Pruebe el dispositivo en una pequeña hoja de aluminio. Cuida la seguridad de todas las conexiones.
Video del principio de funcionamiento de la máquina de corte por plasma manual.
Antes de ensamblar de forma independiente dicho mecanismo o comprarlo en una tienda, vale la pena analizar diferentes variantes, observe el funcionamiento del dispositivo y sus tipos. Vale la pena considerar el tipo de materiales que deben procesarse más adelante. Por lo tanto, sugerimos ver un video, que describe los principios de funcionamiento de la máquina de corte por plasma manual y la tecnología para trabajar con ella.
Costo medio del equipo
El precio de las cortadoras manuales para metales depende del tipo, fabricante, espesor máximo corte deseado y modelo de dispositivo. Para elegir la herramienta adecuada, debe comunicarse con varias tiendas para comparar las condiciones de compra y el costo. Preste atención de inmediato a los precios de los repuestos que puedan ser necesarios para las reparaciones. El rango medio de costes, teniendo en cuenta el grosor del corte, estará dentro de los siguientes límites:
- 150.000 - 300.000 rublos (espesor de hasta 30 mm);
- 81,000 rublos - 220,000 rublos (hasta 25 mm);
- 45,000 rublos - 270,000 rublos (hasta 17 mm);
- 32,000 rublos - 230,000 rublos (hasta 12 mm);
- 25,000 rublos - 200,000 rublos (hasta 10 mm);
- 15,000 rublos - 200,000 rublos (hasta 6 mm).
El corte de materiales con una corriente de plasma es de alta tecnología, manera efectiva procesamiento de alta calidad. El corte por plasma manual, realizado con el equipo adecuado, amplía el alcance de este tipo de trabajos.
2 Clasificación principal de equipos de corte por plasma.
Todos los dispositivos de corte por plasma se dividen en:
- acción indirecta - para corte sin contacto;
- acción directa - por contacto.
El primer tipo se utiliza para cortar materiales no metálicos. Esta técnica es específica y no se solicita fuera de la producción. En el método sin contacto, se enciende un arco eléctrico entre el electrodo y la boquilla del soplete de plasma.
Los dispositivos de acción directa cortan varios metales. Al trabajar con ellos, la parte cortada se incluye en circuito eléctrico aparato de plasma, y se enciende un arco eléctrico entre éste y el electrodo ubicado en la boquilla. El flujo de gas ionizado se calienta en toda el área entre el punto de su salida y la superficie de la pieza de trabajo; el chorro de plasma tiene una potencia más alta que en los dispositivos del primer tipo. El plasma manual se realiza solo con la ayuda de equipos de este tipo, por el método de contacto.
3 Dispositivos para corte por plasma manual de metales
Consisten en un soplete de plasma, una fuente de energía, un conjunto de cables y mangueras, con la ayuda de los cuales el soplete de plasma se conecta a una fuente de energía y un cilindro de gas o compresor. La antorcha de plasma (cortador de plasma) es el elemento principal de dicho equipo. A veces, todo el aparato se llama así por error. Quizás esto se deba al hecho de que las fuentes de energía utilizadas para el cortador de plasma no difieren de dispositivos similares y pueden usarse junto con equipos de soldadura. Y el único elemento que distingue a un aparato de plasma de otro dispositivo es la antorcha de plasma. Sus principales componentes:
- boquilla;
- electrodo;
- aislante resistente al calor ubicado entre ellos.
La antorcha de plasma es un equipo que convierte la energía de un arco eléctrico en energía térmica plasma Dentro de su cuerpo hay una cámara cilíndrica con un canal de salida (boquilla) de muy pequeño diámetro. Se instala un electrodo en la parte posterior de la cámara, que sirve para formar un arco eléctrico. La boquilla es responsable de la velocidad y la forma del flujo de plasma. Se utiliza un dispositivo de corte por plasma manual para cortar metal manualmente: el operador sostiene el soplete de plasma en sus manos y lo guía sobre la línea de corte.
Dado que la herramienta de trabajo siempre está sobre el peso y, por lo tanto, puede estar sujeta a movimientos debido a movimientos involuntarios del ejecutante, esto invariablemente afecta la calidad del corte. El corte puede ser desigual, desigual, desigual, etc. Para facilitar y mejorar la calidad del trabajo, hay soportes especiales, paradas, coloque la boquilla de la antorcha de plasma. Le permiten colocar el equipo directamente sobre la pieza de trabajo y guiarlo a lo largo de la línea de corte. En este caso, el espacio entre el metal y la boquilla siempre cumplirá con los requisitos.
Para el corte manual, el plasma y el gas protector (para enfriar la boquilla y eliminar los productos cortados) pueden ser aire o nitrógeno. Se alimentan desde una línea, un cilindro o un compresor integrado en el equipo.
4 Fuentes de alimentación para máquinas de corte por plasma portátiles
Todas las fuentes de alimentación portátiles funcionan con alimentación de CA. La mayoría de ellos convierte la electricidad recibida en voltaje de CC, mientras que el resto solo sirve para amplificar la corriente de CA. Esta distribución se debe al hecho de que los plasmatrones que operan con corriente continua tienen una mayor eficiencia. La corriente alterna se utiliza en varios casos, por ejemplo, para cortar aluminio y sus aleaciones.
La fuente de energía puede ser un inversor o un transformador que suministra una alta corriente a la antorcha de plasma. Los inversores se utilizan generalmente en pequeñas industrias y en la vida cotidiana. Son más pequeños, ligeros y energéticamente más eficientes que los transformadores. Los inversores suelen formar parte de un aparato manual para. A los méritos dispositivos inversores incluyen la eficiencia, que es un 30% superior a la de los transformadores, y la combustión estable de un arco eléctrico, así como la compacidad y la capacidad de trabajar en cualquier lugar de difícil acceso.
Las desventajas son la limitación de potencia (la corriente máxima suele ser de 70-100 A). Como regla general, los dispositivos inversores se utilizan para cortar piezas de trabajo de un grosor relativamente pequeño.
Las fuentes de alimentación para transformadores reciben su nombre de los transformadores de baja frecuencia utilizados en su diseño. Tienen unas dimensiones y un peso mucho mayores, pero al mismo tiempo pueden tener una potencia superior a las fuentes inversoras. Los dispositivos transformadores se utilizan para el corte manual y mecanizado de metales de varios espesores. Son más fiables porque no fallan durante las subidas de tensión. La duración de su activación es mayor que la de los dispositivos inversores, pudiendo alcanzar valores del 100%.
El ciclo de trabajo (CC) tiene un impacto directo en las características específicas del trabajo con el equipo. Por ejemplo, si el corte por plasma manual de metal, cuyo equipo tiene un ciclo de trabajo del 40%, duró 4 minutos sin interrupción, entonces el aparato debe recibir 6 minutos de descanso para que se enfríe. Los dispositivos con un ciclo de trabajo del 100% se utilizan en la producción, donde el dispositivo se opera durante toda la jornada laboral. Un inconveniente importante de los equipos transformadores es el alto consumo de energía.
5 Principio de funcionamiento de los dispositivos para corte por plasma manual.
Una vez montada la instalación del corte por plasma manual (se han realizado todas las conexiones y conexiones de sus elementos), se conecta la pieza metálica al dispositivo (inversor o transformador) con un cable previsto para ello. El equipo se conecta a la red, el plasmatrón se lleva al material procesado a una distancia de hasta 40 mm y se enciende el arco eléctrico de reserva (iniciando la ionización). Luego se abre el suministro de gas.
Después de recibir un chorro de plasma, que tiene una alta conductividad eléctrica, en el momento de su contacto con el metal, se forma un arco eléctrico de trabajo (cortante). Al mismo tiempo, la operadora se desconecta automáticamente. El arco de trabajo mantiene la continuidad del proceso de ionización del gas suministrado, la formación de un flujo de plasma. Si por alguna razón se apaga, entonces es necesario detener el suministro de gas, encender nuevamente el aparato de plasma y encender el arco piloto, y luego encender el gas.
El corte por plasma le permite cortar metal, pero no con un cortador; esta unidad tiene un chorro de plasma.
La esencia del cortador de plasma es la siguiente: se forma un arco eléctrico entre la boquilla, el electrodo o el material a cortar.
El gas sale de la boquilla, se convierte en plasma después de la exposición a la electricidad.
El metal se corta con plasma, cuya temperatura puede alcanzar los 30 mil grados.
El artículo analiza en detalle la tecnología de corte por plasma de metal, el principio de su funcionamiento y algunos de los matices.
Existen varios tipos de corte de metal con plasma.
Depende del entorno en el que se desarrolle el proceso:
- Simple: se usa al cortar electricidad, aire, a veces se usa nitrógeno en lugar de aire. Con este método, la longitud del arco está limitada. Si el espesor de la hoja es de varios milímetros, entonces el paralelismo de las superficies se puede comparar con el corte por láser. Este parámetro se puede observar al cortar metal, cuyo espesor es de 10 mm. Este método se utiliza al cortar acero de baja aleación o acero dulce. El oxígeno se utiliza como elemento de corte. El borde permanece incluso después del corte, no se forman rebabas. Además, el borde metálico procesado contiene un contenido reducido de nitrógeno;
- Con el uso de un gas protector, se usa como tal un gas protector, formador de plasma. Con el uso de dicho corte, la calidad del corte del metal aumenta, ya que el corte está protegido de los efectos. medio ambiente;
- Con agua: el agua durante el corte de metal protege el corte de la influencia del medio ambiente, enfría la antorcha de plasma, todos los vapores dañinos son absorbidos por el agua.
El corte por plasma puede ser separación, corte de superficie. El corte dividido se utiliza con mayor frecuencia.
El corte también se divide de acuerdo con los siguientes métodos: arco: al cortar metal, el material es parte del circuito eléctrico y un chorro: al cortar, el metal no es parte del circuito eléctrico, el arco se forma entre los electrodos.
Beneficios del corte por plasma
El corte por plasma tiene sus ventajas sobre el corte por láser:
- cualquier metal se puede procesar con un cortador de plasma: no ferroso, negro, refractario;
- la velocidad de corte es más rápida que el corte con llama;
- la obra de arte está disponible con corte por plasma: los espacios en blanco se pueden hacer de cualquier forma geométrica, está disponible el corte con figuras de mayor complejidad, el corte artístico de metal con plasma y detalles;
- no importa cuál sea el grosor del metal a cortar, puede cortar la pieza de trabajo de forma rápida y precisa;
- un cortador de plasma puede cortar no solo metal, sino también materiales que no contienen hierro;
- El corte de materiales con plasma es mucho más eficiente, más rápido que el corte convencional. mecánicamente;
- en comparación con el corte por láser, el cortador de plasma es capaz de procesar hojas de material de gran ancho, en ángulo. Los productos se obtienen con la menor cantidad de defectos y contaminación;
- cuando se trabaja, se emite una cantidad mínima de contaminantes al aire;
- antes de cortar el metal, no es necesario calentarlo, lo que reduce el tiempo de combustión;
- seguridad durante el corte por plasma en nivel alto ya que no hay necesidad de usar cilindros de gas que son altamente explosivos.
Junto con las ventajas, el cortador de plasma tiene algunas desventajas:
- alto costo del plasmatrón;
- el grosor del metal que se puede cortar con el plasmatrón no debe ser superior a 10 cm;
- durante el funcionamiento, la unidad hace mucho ruido, ya que el gas se suministra a alta velocidad, cercana a la velocidad del sonido;
- la antorcha de plasma debe recibir un mantenimiento adecuado;
- Las antorchas no se pueden unir a la antorcha de plasma para que el metal se pueda procesar manualmente.
El principio de funcionamiento del plasmatrón.
El corte por plasma del metal se realiza a mano, quienes no tienen mucha experiencia en esta materia. Esta sección describe el principio de funcionamiento del dispositivo de corte por plasma.
Si hay un dispositivo especial disponible, puede cortar fácilmente metal, baldosas de cerámica, madera o plástico con sus propias manos; también está disponible el corte rizado.
Además, el dispositivo puede soldar metales ferrosos y no ferrosos, templar elementos, realizar limpieza al fuego o recocido de superficies y realizar cortes artísticos.
En el video se puede ver un ejemplo de la acción de un cortador de plasma.
A diferencia del corte por láser, el principio del corte por plasma es calentar el punto de calentamiento a una temperatura alta con el propio plasma. Se forma en la boquilla a partir de vapor. La boquilla tiene un orificio estrecho.
En él se forma un arco eléctrico. El vapor fluye por el conducto a presión, con esto se enfría el arco.
El vapor en la salida se ioniza, luego aparece un chorro de plasma, que tiene una temperatura alta, hasta 6 mil grados.
Los diagramas y dibujos lo ayudarán a comprender el diseño del cortador de plasma y los principios de la formación del chorro de corte.
El plasma no se calienta durante el trabajo gran parcela material. El lugar donde se realizó el corte con el cortador de plasma se enfría mucho más rápido que el corte con una técnica mecánica láser.
El fluido de trabajo en el cortador de plasma está diseñado para enfriar la boquilla y el cátodo, ya que estas son las partes más cargadas del aparato.
El arco se estabiliza como resultado de una cierta proporción del cátodo, la boquilla y el vapor. El depósito de plasmatrón contiene un material especial que absorbe la humedad.
Ayuda a transportar líquido al calentador. Se forma una carga negativa en el cátodo y la carga opuesta en la boquilla, lo que resulta en un arco.
Cuando se exponga al corte por plasma con sus propias manos, como con el láser o el corte mecánico, debe tener cuidado y seguir las reglas de seguridad.
El dispositivo es extremadamente traumático para los humanos: alto voltaje, calentamiento, material fundido.
Antes de comenzar a trabajar, es importante estudiar cuidadosamente los circuitos del aparato, inspeccionar la boquilla, el electrodo y el protector para la sujeción.
Si no están bien fijados, es imposible trabajar con un cortador de plasma. Además, no golpee el dispositivo contra un metal para eliminar las salpicaduras, ya que esto puede dañar el dispositivo.
El corte por plasma de bricolaje se realizará con alta calidad, no habrá escamas, rebabas, el material no se deformará si la corriente se calcula correctamente durante la operación.
Para hacer esto, debe aplicar acciones de acuerdo con el esquema: aplique una corriente alta, haga un par de cortes. Se verá en el material si necesita reducir la corriente o dejarla alta.
Si la corriente es grande para el material, entonces se formarán incrustaciones en él como resultado de su sobrecalentamiento.
Tecnología de corte por plasma
Antes de empezar a cortar con plasma, conviene saber cómo va todo el proceso. A diferencia del corte por láser, la antorcha de plasma debe colocarse cerca del borde del material.
Después de encender el botón de "inicio", el arco piloto se encenderá primero, luego el de corte. La antorcha de arco debe guiarse lentamente a través del material.
Se pueden observar varias razones: alta velocidad de paso del aparato, baja corriente, el quemador no estaba en un ángulo de 90 grados. al metal que se está cortando. En el video se muestra cómo configurar el ángulo de corte correctamente.
Una vez finalizado el proceso, se debe inclinar el quemador, como se muestra en los diagramas. Vale la pena recordar que después de apagar el arranque, el aire continuará fluyendo durante algún tiempo.
El cortador de plasma podrá derretir completamente el metal en el momento en que la pendiente sea de 90 grados o más.
Después de encender el dispositivo, espere a que aparezca el arco de corte, cree un ángulo recto entre la antorcha y el material. Entonces, cualquier estructura rizada puede tener un agujero.
Cuando se trabaja con un cortador de plasma, vale la pena estudiar los diagramas del aparato: indican el espesor de metal más grande en el que se puede hacer un orificio. La tecnología de corte por plasma se muestra en detalle en el video.
¿Cómo elegir una antorcha de plasma?
Para cortar metal con un cortador de plasma con sus propias manos, es importante comprar equipo.
El corte por plasma se puede realizar en dos tipos de corte por plasma:
- Sala de inventario: tiene un tamaño compacto, requiere una pequeña cantidad de energía para funcionar, el dispositivo es liviano con diseño atractivo... Al mismo tiempo, tiene un encendido corto, las caídas de voltaje afectarán negativamente al dispositivo;
- Transformador: larga duración de encendido, si el voltaje salta, el cortador de plasma no falla. El tamaño y el peso de la unidad son bastante grandes, por lo que un cortador de plasma de este tipo también consume mucha energía.
Al elegir una antorcha de plasma para el corte de bricolaje, se recomienda prestar atención a los parámetros.
Tal cortador de plasma podrá satisfacer las necesidades del maestro al máximo y hacer el trabajo.
Poder
La potencia se selecciona en función de las características del producto a cortar. El tamaño de la boquilla y el tipo de gas también diferirán.
Entonces, con una potencia de 60-90A, el cortador de plasma podrá hacer frente a metal de 30 mm de espesor.
Si es necesario cortar un gran espesor, se recomienda comprar un cortador de plasma con una potencia de 90-170A.
Al elegir una unidad, tenga en cuenta la intensidad de la corriente, el voltaje que puede soportar.
Tiempo, velocidad de corte del material.
Este indicador se mide en cm, que el dispositivo puede cortar en 1 minuto. Algunos cortadores de plasma podrán cortar metal en 1 minuto, mientras que otros en 5.
En este caso, el grosor del material será el mismo.
Si es importante acortar el tiempo de corte, se debe considerar la velocidad de corte.
Los dispositivos difieren en el tiempo de funcionamiento: la duración del corte del metal sin sobrecalentamiento.
Si se indica que la duración del trabajo es del 70 por ciento, esto significa que el cortador de plasma funcionará durante 7 minutos, después de lo cual debería enfriarse durante 3 minutos.
Si es necesario realizar cortes largos, se recomienda seleccionar unidades con un tiempo de ejecución prolongado.
Antorcha de corte por plasma
Vale la pena evaluar el material que habrá que cortar. El soplete cortador de plasma debe tener el poder para cortarlo de manera eficiente.
Hay que tener en cuenta que las condiciones de trabajo pueden ser difíciles, el corte puede ser intenso.
Se cree que las unidades con boquilla de cobre son muy duraderas, casi irrompibles y se enfrían con aire muy rápidamente.
En los mangos de tales cortadores de plasma, puede colocar elementos adicionales que sostienen la punta de la boquilla a cierta distancia. Esto facilita mucho el trabajo.
Si el cortador de plasma corta metal delgado, entonces puede seleccionar la unidad, cuyo quemador se suministra con aire.
Si se planea el corte por plasma de metal grueso, se debe preferir un soplete de plasma, en el cual se suministrará nitrógeno al soplete.
Caracteristicas externas
Al hacer un cortador de plasma con sus propias manos, se eligen con mayor frecuencia cortadores de plasma portátiles, que son de tamaño compacto.
No son difíciles de manejar sin la experiencia suficiente, el corte de formas está disponible.
Las unidades estacionarias tienen peso pesado, están destinados a cortar materiales más gruesos, su precio será correspondientemente más alto.
V tiempos recientes el uso de flujo de plasma para cortar materiales está ganando cada vez más popularidad. La aparición de dispositivos portátiles en el mercado, con la ayuda de los cuales se lleva a cabo el corte por plasma de metal, amplía aún más el alcance de esta tecnología.
La esencia del corte por plasma
El corte por plasma implica el calentamiento local del metal en la zona de separación y su posterior fusión. Este calentamiento significativo se proporciona mediante el uso de un chorro de plasma, que se forma con la ayuda de un equipo especial. La tecnología para obtener un chorro de plasma a alta temperatura es la siguiente.
- Inicialmente, se forma un arco eléctrico, que se enciende entre el electrodo del aparato y su boquilla, o entre el electrodo y el metal que se corta. La temperatura de tal arco es de 5000 grados.
- Después de eso, se suministra gas a la boquilla del equipo, lo que aumenta la temperatura del arco ya hasta 20.000 grados.
- Al interactuar con un arco eléctrico, el gas se ioniza, lo que conduce a su transformación en un chorro de plasma, cuya temperatura ya es de 30.000 grados.
El chorro de plasma resultante se caracteriza por un brillo brillante, alta conductividad eléctrica y velocidad de salida de la boquilla del equipo (500–1500 m / s). Tal chorro calienta localmente y derrite el metal en la zona de procesamiento, luego se corta, lo que es claramente visible incluso en el video de dicho proceso.
En instalaciones especiales para la obtención de un chorro de plasma, se pueden utilizar varios gases. Éstos incluyen:
- aire normal
- oxígeno técnico;
- nitrógeno;
- hidrógeno;
- argón;
- vapor obtenido por agua hirviendo.
La tecnología de corte por plasma implica enfriar la boquilla del equipo y eliminar partículas de material fundido de la zona de procesamiento. Estos requisitos se cumplen con el flujo de gas o líquido al área de corte. Las características del chorro de plasma, formado en equipos especiales, permiten su uso para cortar piezas metálicas, cuyo espesor alcanza los 200 mm.
Los dispositivos de corte por plasma se utilizan con éxito en las empresas. varias industrias industria. Con su ayuda, el corte se lleva a cabo con éxito no solo de piezas metálicas, sino también de productos plásticos y piedra natural... Gracias a estas capacidades únicas y su versatilidad, este equipo es ampliamente utilizado en plantas de construcción de maquinaria y construcción naval, en empresas de publicidad y reparación, en el ámbito municipal. Una gran ventaja de usar estas máquinas es también el hecho de que le permiten obtener un corte muy suave, fino y preciso, que es un requisito importante en muchas situaciones.
Equipo de corte por plasma
Sobre mercado moderno Hay dos tipos principales de máquinas que se pueden utilizar para cortar metal con plasma:
- dispositivos de acción indirecta: el corte se realiza sin contacto;
- dispositivos de acción directa - corte por un método de contacto.
El primer tipo de equipo, en el que se golpea el arco entre el electrodo y la boquilla de la antorcha, se utiliza para procesar no productos metálicos... Tales instalaciones se utilizan principalmente en varias empresas; no las encontrará en el taller de un artesano casero o en el garaje de un reparador.
En los dispositivos del segundo tipo, se enciende un arco eléctrico entre el electrodo y la pieza en sí, que, por supuesto, solo puede estar hecha de metal. Debido al hecho de que el gas de trabajo en tales dispositivos se calienta e ioniza en todo el espacio (entre el electrodo y la pieza de trabajo), el chorro de plasma en ellos tiene una potencia más alta. Este es el equipo que se puede utilizar para realizar el corte por plasma manual.
Cualquier máquina de corte por plasma que funcione según el principio de contacto consta de conjunto estándar componentes:
- fuente de alimentación;
- plasmatron;
- cables y mangueras, con la ayuda de los cuales la antorcha de plasma está conectada a la fuente de alimentación y la fuente de suministro de gas de trabajo;
- un cilindro de gas o un compresor para obtener un chorro de aire de la velocidad y presión requeridas.
El elemento principal de todos estos dispositivos es el plasmatron, es él quien distingue dicho equipo de la soldadura convencional. Las antorchas de plasma o cortadores de plasma constan de los siguientes elementos:
- boquilla de trabajo;
- electrodo;
- un elemento aislante de alta resistencia al calor.
El objetivo principal del plasmatrón es convertir la energía del arco eléctrico en energía térmica del plasma. La mezcla de gas o aire-gas que sale de la boquilla del soplete de plasma a través de un orificio de pequeño diámetro pasa a través de la cámara cilíndrica en la que se fija el electrodo. Es la boquilla del cortador de plasma la que proporciona la velocidad y la forma requeridas del flujo de gas de trabajo y, en consecuencia, el propio plasma. Todas las manipulaciones con un cortador de este tipo se realizan manualmente: por el operador del equipo.
Con el peso del operador sosteniendo la antorcha de plasma, puede ser muy difícil alta calidad corte de metal. A menudo, las piezas para las que se utilizó el corte por plasma manual tienen bordes con irregularidades, rastros de flacidez y sacudidas. Para evitar tales desventajas, se utilizan varios dispositivos: soportes y topes, que permiten garantizar el movimiento suave del plasmatrón a lo largo de la línea de corte, así como la constancia del espacio entre la boquilla y la superficie de la parte cortada.
Se puede usar aire o nitrógeno como gas de trabajo y enfriamiento cuando se usa equipo de mano. Este chorro de aire y gas también se utiliza para expulsar el metal fundido de la zona de corte. Cuando se usa aire, se suministra desde el compresor y el nitrógeno se suministra desde un cilindro de gas.
Fuentes de alimentación necesarias
Aunque todas las fuentes de alimentación de la antorcha de plasma funcionan con alimentación de CA, algunas pueden convertirla a CC y otras pueden amplificarla. Pero aquellos dispositivos que operan con corriente continua tienen una mayor eficiencia. Instalaciones en funcionamiento corriente alterna, se utilizan para cortar metales con un punto de fusión relativamente bajo, por ejemplo, aluminio y aleaciones basadas en él.
En los casos en que no se requiera una potencia demasiado alta del chorro de plasma, se pueden usar inversores convencionales como fuentes de energía. Son estos dispositivos, que se caracterizan por una alta eficiencia y garantizan una alta estabilidad de la combustión de un arco eléctrico, los que se utilizan para equipar pequeñas industrias y talleres domésticos. Por supuesto, no funcionará cortar una pieza de metal de un grosor considerable con un soplete de plasma alimentado por un inversor, pero es óptimo para resolver muchos problemas. Una gran ventaja de los inversores es su tamaño compacto, por lo que pueden llevarse fácilmente con usted y usarse para trabajar en lugares de difícil acceso.
Las fuentes de alimentación de tipo transformador tienen una potencia superior, con cuyo uso se puede realizar el corte de metales tanto manual como mecanizado mediante chorro de plasma. Dicho equipo se distingue no solo por su alta potencia, sino también por una mayor confiabilidad. No le temen a las subidas de tensión, de las que pueden fallar otros dispositivos.
Cualquier fuente de alimentación tiene tal característica importante como el ciclo de trabajo (DT). Para las fuentes de alimentación de transformadores, el ciclo de trabajo es del 100%, lo que significa que se pueden usar durante todo el día, sin interrupción para enfriar y descansar. Pero, por supuesto, estas fuentes de alimentación también tienen inconvenientes, el más importante de los cuales es su alto consumo de energía.
¿Cómo se realiza el corte por plasma manual?
Lo primero que debe hacer para comenzar a usar una máquina de corte por plasma es armar todo elementos constituyentes... Después de eso, el inversor o transformador se conecta a la pieza de trabajo de metal y a la red de CA.
El corte de metales es un proceso tecnológico que consiste en dividir una parte monolítica en partes separadas. La operación se realiza de forma mecánica (corte, aserrado), hidroabrasiva (suspensión de agua y material abrasivo) o térmica (calentamiento).
El último tipo es el corte de metal con oxicombustible, láser y plasma.
¿Qué es el corte por plasma? Este es el procesamiento de productos metálicos, donde un chorro de plasma sirve como cortador.
El plasma es una corriente de gas ionizado que se calienta a varios miles de grados. Contiene partículas con cargas positivas y negativas. Tiene propiedades casi neutrales. Es decir, en un volumen infinitamente pequeño, la carga total está equilibrada y es igual a cero.
Sin embargo, la presencia de radicales libres significa que el plasma es un conductor de electricidad. La combinación de alta temperatura, conductividad eléctrica y alta velocidad de flujo (mayor que la velocidad del sonido) permitió en el último siglo desarrollar y crear equipos de plasma para corte de metal.
Principio de operación
Cómo funciona el plasma: hay dos métodos para procesar piezas metálicas:
- corte directo o corte por arco de plasma de metales;
- cortado por impacto indirecto.
Cortador de acción directa
Se enciende un arco eléctrico entre la antorcha (conjunto del cátodo) y la pieza de trabajo (ánodo). El cátodo (electrodo) se coloca dentro de una carcasa con una boquilla. El gas, a presión, que pasa por el electrodo, se calienta a altas temperaturas y se ioniza. Se crea un alto caudal al pasar la boquilla. El arco eléctrico derrite el metal. El gas incandescente asegura la salida de la zona de calentamiento.
Cortador indirecto
Este método le permite manejar metales comunes, pero, y con un pequeño conductividad eléctrica y dieléctricos. A diferencia del esquema anterior, la fuente de chispa se coloca en la antorcha. Por lo tanto, solo el flujo de plasma afecta a las piezas de trabajo. Dicho equipo es mucho más caro que los modelos de acción directa.
Ambos tipos de cortadores tienen un nombre científico y técnico común: plasmatron (literalmente, generador de plasma).
Beneficios del tratamiento con plasma
En comparación con otros tipos de procesamiento de metales, este método tiene varias propiedades para el consumidor:
- la capacidad de procesar piezas de trabajo de varios metales, así como productos no metálicos;
- la velocidad de procesamiento de pequeños espesores (hasta 50 mm) es 25 veces mayor que mediante;
- el calentamiento local de la pieza ocurre solo en el punto de impacto, lo que contribuye a la ausencia de tensiones térmicas y deformación del producto;
- corte de metal limpio y de alta calidad, - pequeña rugosidad de la superficie en el lugar de procesamiento;
- ausencia de sustancias y objetos explosivos, - gases inflamables, cilindros a presión, etc.;
- el método le permite realizar cortes geométricos complejos.
Que equipo se utiliza
Las máquinas de corte por plasma se fabrican con fines industriales y domésticos. El primero es un complejo multifuncional complejo con un proceso automatizado (máquinas CNC). Los segundos son pequeños dispositivos alimentados por 220V o 380 V.
La fuente de corte por plasma en los electrodomésticos es un inversor (generador de soldadura) o un transformador. El primer tipo es de menor tamaño y más fácil de manejar. El segundo tiene alta confiabilidad, larga vida útil. El cuerpo de trabajo es aire atmosférico preparado.
La potencia de la unidad manual es suficiente para cortar metal de hasta 15-20 mm de espesor. Algunos modelos están equipados con una función de encendido por arco sin contacto. El paquete incluye un soplete de plasma y un dispositivo de preparación de aire.
Utilizado en talleres domésticos, producción profesional y condiciones de construcción:
- río plasma hoja de metal;
- procesamiento de productos cilíndricos, incluidos tubos de acero;
- complejo de corte formas geométricas, incluidos los agujeros;
- elaboración de productos cerámicos y pétreos y otros tipos de artesanía.
Este tipo de equipo es significativamente superior en funcionalidad y facilidad de uso al corte convencional con oxicombustible. No solo en términos de tamaño, sino también en términos de seguridad.
El modelo de un plasmatrón doméstico se muestra en la foto.
Propiedades tecnológicas
Los electrodomésticos industriales y domésticos se combinan principios generales trabajo de corte por plasma:
- creación de un arco eléctrico;
- formación de gas ionizado;
- creación de un flujo de plasma de alta velocidad;
- el efecto de este medio activo sobre el material procesado.
El corte por arco de plasma se caracteriza por:
- Temperatura de flujo. Los valores están en el rango de 5000 a 30 000 ° C. Determinado por el tipo de material a procesar: los valores más bajos se utilizan para los metales no ferrosos, los superiores para los aceros refractarios.
- Tasa de flujo. Valores en el rango de 500-1500 m / s. Configurable bajo cierto tipo Procesando:
- espesor de la pieza de trabajo;
- tipo de material;
- tipo de corte (recto o curvo);
- la duración del plasmatrón.
- Gas utilizado para corte por plasma. Al procesar metales ferrosos (aceros), se utiliza un grupo activo: oxígeno (O2) y aire. Para metales no ferrosos y aleaciones, - inactivo: nitrógeno (N2), argón (Ar), hidrógeno (H2), vapor de agua. Se explica por el hecho de que los metales no ferrosos se oxidan con el oxígeno (comienzan a arder), por lo tanto, se utiliza un ambiente de gas protector. Además, al combinar la composición de la mezcla de gases, se puede mejorar la calidad del procesamiento.
- El ancho del corte. Aquí hay una secuencia directa: con un aumento en los indicadores, aumenta el ancho del corte. Su valor está influenciado por:
- el grosor del metal y su apariencia;
- diámetro de la boquilla;
- fuerza actual;
- consumo de gas;
- Velocidad cortante.
- Rendimiento. Determinado por la velocidad de procesamiento. Por ejemplo, para electrodomésticos y según GOST, el valor no supera los 6,5–7 m / min (~ 0,11 m / s). Depende del espesor, tipo de metal, velocidad del chorro de gas. Naturalmente, con un aumento de tamaño, la velocidad de procesamiento disminuye.
Calidad de procesamiento
Calidad de corte - factor importante al procesar metal, especialmente si se trata de corte por plasma de tuberías. Determinado por el modo de operación, la habilidad del ejecutante. El corte por arco de plasma está regulado por GOST 14792-80. Norma internacional de calidad - ISO 9013-2002.
Los documentos definen los principales criterios:
- Tolerancia de cuadratura o angularidad. Muestra desviaciones de la perpendicular y el plano del corte a la superficie de la pieza de trabajo.
- Derritiendo el borde superior. No se permiten grietas en los puntos de mecanizado. El borde superior puede ser afilado, derretido, derretido y sobresalir.
- Aspereza. Según GOST, se divide en tres clases, 1, 2 y 3.
Tipos de corte por plasma
La tecnología de corte de metales por plasma es un conjunto de varios métodos. El corte por arco de plasma se subdivide en:
- método de corte de metales por plasma de aire;
- plasma de gas;
- método de corte por láser-plasma.
Los dos primeros tipos son similares en principio de funcionamiento: un arco eléctrico más una corriente ionizada de gas incandescente. La diferencia está en el cuerpo de trabajo. En el primer caso, aire, en el segundo, cualquier gas o vapor de agua.
Mediante el método de procesamiento de piezas de trabajo de hasta 200 mm de espesor, se utiliza equipo combinado. Moderno planta industrial combina el tratamiento térmico con un chorro de gas o el uso de un soplete de plasma. Las máquinas de corte están equipadas con un módulo CNC (Control numérico). Corte de chapa a lo largo de un camino recto o curvo.
El corte por plasma manual es un corte clásico por arco de plasma. Unidades portátiles ( nivel del hogar) cortan metales ferrosos con un chorro de aire ionizado. La ampliación de la gama de gases conlleva una importante complicación de los equipos y un aumento de su coste.
Plasma láser
Es una combinación en una sola máquina. El corte por láser se utiliza para trabajos con espesores de hasta 6 mm. Las hojas más grandes se procesan mediante corte por arco de plasma.
El corte por láser y por llama, combinado en una máquina CNC, aumenta la productividad. Le permite formar varias líneas de corte, incluidos los agujeros cortados.
El corte por láser o plasma, combinado en un solo dispositivo, ahorra significativamente espacio de producción. El corte por arco de plasma se utiliza en piezas de trabajo grandes. Láser: durante el procesamiento pequeñas partes con mayores requisitos de precisión de corte.
La diferencia fundamental entre el método láser y el de plasma es la fuente de calor. En un láser, este es un rayo de luz enfocado. El área de contacto es extremadamente pequeña, por lo que es posible obtener un efecto local en la pieza. Debido a esto, el ancho de corte es pequeño, la calidad de corte es mayor que la de un plasmatrón.
Debido a esto, el corte de tubos de plasma está perdiendo terreno gradualmente donde se requiere una alta precisión de corte y calidad mejorada hasta el borde del producto.
Procesamiento de titanio
El titanio y sus aleaciones están ganando popularidad en las industrias espacial, aeronáutica, médica y otras. La combinación de fuerza, baja densidad son las principales ventajas de esta sustancia. Pero este metal es químicamente activo y refractario.
Debido a tales características, es difícil someterlo a un procesamiento mecánico y térmico. No se puede cortar, el metal se quemará. Por lo tanto, el corte de titanio se domina bien con un plasmatrón y mediante un método láser.
Además del corte directo habitual, el método de plasma-láser le permite realizar un procesamiento espacial de complejos formas geométricas, por ejemplo, fileteado de múltiples agujeros.
En el video se puede ver un ejemplo de corte por plasma de metal usando un plasmatrón.