autoExpert




autoExpert » СТАТЬИ » Оснащение СТО » Плазменный помощник

Плазменный помощник

«Забудьте о тяжелых трансформаторах, баллонах с пропаном, кислородом, аргоном. Любая розетка на 220В и бутылка водки – вот все что Вам нужно!» – говорят российские производители многофункциональных пароплазменных аппаратов. Естественно, не все так просто, да и водки кое-кто на такое дело пожалеет. И все же, свои преимущества, омрачаемые пока лишь ценой (стартует от 30000 российских рублей) у данного типа оборудования действительно есть.

Плазменный помощникСуть процесса, происходящего в плазматроне, следующая. Внутри ствола горелки, между соплом-анодом и катодом, зажигается электрическая дуга, которая превращает находящуюся там жидкость сначала в парообразное, а затем в плазменное состояние. При этом пар ионизируется и под естественно образованным давлением выходит из сопла горелки в виде плазменной струи температурой 7000-10000°С, с помощью которой и осуществляются процессы резки, сварки, пайки и другой термической обработки негорючих материалов.

В отличие от сварки, где важнейшее значение имеют защитные противоокислительные свойства плазмообразующей среды, для резки наличие в плазме большого количества окислителя, которым является кислород воздуха, оказывается положительным фактором. Использование внешнего источника рабочего тела высокого давления позволяет подавать в зону резки более высокоскоростной поток. При этом обеспечивается как частичное выгорание грата в окислительной плазме, так и его ускоренный вынос сильной струей горячего рабочего тела.

Преимущества
Мобильность аппаратов вне конкуренции. Высокая точность реза легко позволяет применять различные шаблоны, линейки, лекала. А вследствие узкой зоны прогрева отсутствует температурная деформация обрабатываемого материала, что обеспечивает минимальную усадку свариваемого металла.

История
Точную дату и место рождения первого плазматрона знают лишь посвященные, но на сайте одного из производителей выложен следующий рассказ об истории появления технологии пароплазменной сварки:

В конце восьмидесятых в городе Зеленограде группой ученых был создан прототип уникального аппарата, но до серийного производства дело дошло не скоро. Начался развал Советского Союза, наука ушла в забвение, на первый план вышли политические амбиции. Чаша сия не миновала и творческий коллектив разработчиков – он распался на группы. Нескончаемой вереницей потянулись тяжбы за авторство.

Работы по подготовке производства возобновились только через несколько лет с приходом инвесторов. И капитал сделал свое дело: инвесторы потребовали завершить работы в кратчайшие сроки и выпустить изделие на рынок. Это было практически самоубийством: на рынок попали недоработанные изделия, вызывавшие много нареканий со стороны потребителей. Инвесторы понесли убытки, и их интерес к разработке угас, сбить быстрые деньги не получилось. Но идея не умерла, к работам были привлечены компаньоны с «длинным дыханием», имеющие опыт освоения перспективных разработок.

В конце концов, в двухтысячных годах в продажу стали поступать серийные аппараты «Плазар», «Мультиплаз», «Аллплаз», «Плазма» от конкурирующих производителей – фирм «Плазариум», «Мультиплаз», заводов «Элакс» и «Элион».

К 2005 году основная конкурентная борьба за освоение рынка развернулась между «Мультиплазом» и «Элионом», остальные по разным причинам сошли с дистанции. Лидирующее положение занял «Мультиплаз». Он имел преимущество по техническим характеристикам, но существенно проигрывал по цене.

«Элион» не смирился с положением аутсйдера, и в конце 2007 года презентовал новый плазменный комплекс с источником питания «Горыныч», в разработке которого активное участие приняли и сотрудники нашей фирмы и завода «Протон-МИЭТ» в подмосковном Зеленограде».

Еще одна история от производителей плазматронов гласит, что этот новый тип сварки был разработан в Институте Патона, собран в ОКБ «Алмаз» для работы на станции «МИР» и в свое время прошел испытания в открытом космосе. Отсюда – и пароплазменная сварка, поскольку в космосе нет окисляющего металл кислорода.

Ассортимент
На сегодняшний день у покупателей уже есть выбор между теми или иными приборами разных производителей. Мы попытались собрать открытую информацию о технических характеристиках некоторых имеющихся на рынке плазматронов (по данным производителей).

«ПЛАЗМА 2007 М» – электродуговой пароплазменный аппарат улучшенный, модифицированный аналог в линейке аппаратов «Плазар» – для резки любого электропроводного и неэлектропроводного материала, сварки и пайкосварки черных и цветных металлов и их сплавов.
Производитель: ОАО «Элион»
Технические характеристики:
– пределы регулирования тока в дуге: от 4 до 10 A
– рабочее напряжение: от 130 до 200 В
– время непрерывной работы горелки (ток в дуге 8 А, сопло 1 мм, напряжение на дуге 140-160 В): не ограничено
– рабочая жидкость для резки: дистиллированная вода
– рабочая жидкость для сварки, пайки: 40-60% раствор этилового спирта в дистилированной воде
– номинальный объем рабочей жидкости, заправляемой в горелку: 80 мл
– максимальная температура факела в 2 мм от среза сопла (ток в дуге 8 А, сопло 1 мм, напряжение на дуге – 140-160 В),: не менее 7000°С
– режим работы горелки: непрерывный
– время достижения установившегося теплового состояния горелки: не более 3 мин.
– напряжение питающей сети: 190-240 В
– потребляемая мощность: не более 2,0 кВт
– масса: 2,9 кг
– габариты: 105х109х230 мм
– максимальная толщина рабочего металла: 8 мм
– ширина реза листовой стали: 1,0-1,5 мм
В комплект поставки входят: запасные сопла для резки и сварки, запасной катод, изолятор.

Плазменный комплекс «Горыныч» является электродуговым генератором низкотемпературной плазмы (плазматроном), получаемой нагревом паров рабочей жидкости до температуры ионизации. Конструктивно комплекс выполнен в виде двух отдельных устройств – блока питания и управления БПУ-220/8 и генератора плазмы (горелка).
Технические характеристики горелки:
– диапазон регулирования тока в дуге: 3-10 А
– диапазон рабочего напряжения: 130-200 В
– время непрерывной работы на одной заправке (при токе 6 А, напряжении 140-160 В, диаметре сопла 1,1 мм): не менее 25 мин.
– рабочая жидкость для резки: вода дистиллированная или деионизованная ТУ 6-97-48-91
– рабочая жидкость для остальных операций: в зависимости от операции и вида обрабатываемого материала оптимальный состав жидкости выбирается согласно рекомендациям, изложенным в технической литературе
– номинальный объем полной заправки рабочей жидкостью: 80 мл
– максимальная температура факела в 2 мм от среза сопла (при токе 6 А, напряжении 140-160 В, диаметре сопла 1 мм): не менее 7000°С
– схема подключения электродов и обрабатываемой детали в электрическую цепь: дуга косвенного действия
– вид полярности дуги: дуга прямой полярности
– сопротивление изоляции кнопки «ПУСК» относительно катода при нормальных климатических условиях: не менее 20 МОм
– класс защиты от поражения электрическим током по ГОСТ 12.2.007.0-75: 1
– режим работы: повторно-кратковременный
– время достижения установившегося температурного режима: не более 3 мин.
– масса: не более 0,7 кг
– габариты: не более 60x190x190 мм
Технические характеристики блока питания плазменного комплекса и управления:
– напряжение питающей сети: 220±22 В
– частота тока питающей сети: 50/60 Гц
– потребляемая мощность: не более 2500 ВА
– диапазон выходного напряжения холостого хода: 270-340 В
– минимальный ток нагрузки: 3,0 ± 0,3 А
– максимальный ток нагрузки: 8,0 ± 0,3 А
– шаг регулирования тока нагрузки: 1,0 ± 0,1 А
– коэффициент полезного действия при максимальной выходной мощности: не менее 80%
– режим работы: перемежающийся
– масса: не более 5 кг
– габариты: не более 263x208x179 мм

«Мультиплаз-3500» – многофункциональный портативный плазменный аппарат для сварки, пайки и резки металлов и неметаллов. Легко режет любой известный на земле негорючий материал, в том числе (в отличие от газосварки) нержавеющую и высоколегированную сталь, алюминий, титан, кирпич, бетон, керамику и т.д.
Производитель: ООО «Мультиплаз»
Технические характеристики:
– напряжение питающей сети: 110/220 В ± 10%
– частота питающей сети: 50-60 Гц
– потребляемая мощность: до 3,5 кВт
– габариты источника питания (инвертора): 380x190x140 мм
– вес горелки: 0,9кг
– вес источника питания (инвертора): 8кг
– температура факела: 8000°С
– вид сварки: плазменная и плазменно-дуговая
– толщина разрезаемого стального листа: до 10мм
– толщина свариваемого стального листа: от 0,3мм без ограничения
– скорость резки листовой стали (2 мм): до 7 мм/сек
– ширина реза листовой стали: не более 1,5мм
– расход рабочей жидкости: не более 0,25 литр/ч
– время работы с одной заправки горелки: 20-30 мин.

PLAZARIUM SPT-IP20 – аппарат для резки, сварки, пайки и термической обработки негорючих материалов плазменной струей. Диапазон рабочей температуры – от 100 до 10000°С.
Производитель: ООО «ПЛАЗАРИУМ»
Технические характеристики горелки:
– номинальный рабочий ток в дуге: 6А
– пределы регулирования тока в дуге: 4-8А
– номинальное рабочее напряжение на дуге: от 130 до 160В
– пределы регулирования напряжения на дуге: от 90 до 210В (зависят от режима MODE)
– номинальный объем рабочей жидкости, заправляемой в горелку: приблизительно 100 мл
– продолжительность непрерывной работы без дозаправки рабочей жидкостью: приблизительно 30 мин.
– продолжительность выхода на рабочий режим: приблизительно 3 мин.
– плазмообразующая среда: пар рабочей жидкости
– рабочая жидкость: для резки – вода, специальная техническая жидкость (водный раствор перекиси водорода с концентрацией 3 масс. %; водно-спиртовой раствор с концентрацией спирта 3…5 масс. %); для сварки – смесевое жидкое рабочее тело, состоящее из горючего и окислителя (в качестве горючего используют углеродсодержащее топливо из группы нефтяных растворителей с температурой кипения не ниже 50°С и не выше 120°С, например, Нефрас С2-80/120, Нефрас С3-70/95, Нефрас С2-70/85, Нефрас С2-94/99. В качестве окислителя используют водный раствор пероксида водорода (перекиси водорода) с концентрацией 0,1-3 масс. %)
– схема подключения электродов и обрабатываемой детали в электрическую цепь: обрабатываемая деталь не включена в электрическую цепь (дуга косвенного действия)
– режим работы: продолжительный (ПВ=100%)
– максимальная температура факела на срезе сопла: приблизительно 6000-10000°С
– класс защиты от поражения электрическим током по ГОСТ 12.2.007.0-75: 1
– охлаждение: рекуперативное
– габариты: приблизительно: 220х60х205 мм
– масса сухой горелки без кабеля: приблизительно 0,6 кг
Технические характеристики блока питания:
Напряжение питающей сети переменного тока: 220В (-15%, +10%)
– частота питающего напряжения: 50/60 Гц
– потребляемая мощность: до 2000 Вт
– напряжение холостого хода: 295±15 В
– охлаждение: воздушное принудительное
– регулировка тока: ступенчатая, число режимов 5
– степень защиты от прикосновения к токоведущим частям при помощи оболочек по ГОСТ 14254-96: IP21
– режим работы: продолжительный (ПВ=100%)
– габаритные размеры: приблизительно 260х160х150 мм
– масса (без упаковки): приблизительно 3,3 кг
Расходными элементами являются катод, сопло и прокладка 28х22х2. Скорость их износа зависит от режимов работы горелки и используемой техники работы.

Нынешнее название плазма получила только в 20-х гг. ХХ века. С разработкой в конце 50-х – начале 60-х гг. эффективных способов стабилизации высокочастотного и дугового разрядов, а также изоляции стенок камер, в которых происходят эти разряды, от их теплового действия, началось применение плазматронов в промышленной и лабораторной практике. Дуговые и высокочастотные (ВЧ) плазматроны получили наиболее широкое распространение.
Основные узлы дуговых плазматронов постоянного тока:
– один (катод) или два (катод и анод) электрода,
– разрядная камера,
– узел подачи плазмообразующего вещества.

Существуют дуговые плазматроны с осевым и коаксиальным расположением электродов, с тороидальными электродами, с двусторонним истечением плазмы, с расходуемыми электродами и др.

Для создания внешней плазменной дуги и плазменной струи существуют две группы дуговых плазматронов. В аппаратах 1-й группы дуговой разряд горит между катодом устройства и обрабатываемым телом, служащим анодом. Эти плазматроны могут иметь как только катод, так и второй электрод – вспомогательный анод, маломощный разряд на который с катода (кратковременный или постоянно горящий) «поджигает» основную дугу. В аппаратах 2-й группы плазма, создаваемая в разряде между катодом и анодом, истекает из разрядной камеры в виде узкой длинной струи.

Плазматроны обычно используют для разделительной и поверхностной резки, нанесения покрытий, наплавки, сварки, пайки, термической обработки металлов (и прочих негорючих материалов) методом нагрева. Резка металлов осуществляется сжатой плазменной дугой. Для интенсификации резки металлов используется химически активная плазма. Например, при резке воздушной плазмой O2, окисляя металл, дает дополнительный энергетический вклад в процесс резки. Плазменной дугой режут нержавеющие и хромоникелевые стали, Cu, Al и другие металлы и сплавы, не поддающиеся кислородной резке. Высокая производительность плазменной резки позволяет применять ее в поточных непрерывных производственных процессах. Мощность установок достигает 150 кВт. Неэлектропроводные материалы (бетоны, гранит, тонколистовые органические материалы) обрабатывают плазменной струей (дуга горит в сопле плазменной горелки между ее электродами). Способность плазменной дуги глубоко проникать в металл используется для сварки металлов. Благоприятная форма образовавшейся ванны позволяет сваривать достаточно толстый металл (10-15 мм) без специальной разделки кромок. Сварка плазменной дугой отличается высокой производительностью и, вследствие большой стабильности горения дуги, хорошим качеством. Маломощная плазменная дуга на токах 0,1-40 А удобна для сварки тонких листов (0,05 мм) при изготовлении мембран, сильфонов, теплообменников из Ta, Ti, Mo, W, Al. Мощности дуговых плазматронов – 102-107 Вт; температура струи на срезе сопла – 3000-25000 К; скорость истечения струи – 1-104 м/с; КПД – 50-90%; роль плазмообразующих веществ играют воздух, N2, Ar, H2, NH4, O2, H2O, жидкие и твердые углеводороды, металлы, пластмассы. Общий принцип действия большинства современных плазматронов (описанный выше) примерно одинаков. Основные различия отдельных марок и моделей лежат в поле их технических характеристик: мощности, способности обрабатывать материалы определенных толщин, максимальной температуры факела и т.д. В отличие от «болгарки», режущей только по прямой, с их помощью можно вырезать круглые отверстия, квадратные, ромбовидные и т.д. – любые геометрические фигуры. Не обязательно резать с краю, можно резать на пробивку. Потом рез зачищают либо напильником, либо маленьким диском. Можно работать даже по лекалам или по нанесенным высокотемпературными маркерами (выдерживающими температуры до 1500-2000°С) линиям. Аппарат ручной, поэтому качество на выходе напрямую зависит от мастерства исполнителя.


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
 (голосов: 1)






Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Архив

Ноябрь 2018 (8)
Октябрь 2018 (15)
Сентябрь 2018 (8)
Август 2018 (12)
Июль 2018 (29)
Июнь 2018 (15)


Для размещения рекламы обращайтесь в рекламный
отдел по телефону:

+38 067 537 8242