Установка плазменной резки. Преимущества станка плазменной резки металла с ЧПУ: особенности выбора, сфера использования

Преимущества станка плазменной резки металла с ЧПУ: особенности выбора, сфера использования

Для качественного и точного раскроя металла, используется специальное оборудование — станок плазменной резки металла с ЧПУ. Какими же особенностями и преимуществами обладает подобный аппарат, какие виды существуют, и что важно учитывать в работе?

Выбор станков плазменной резки достаточно широк. Некоторые модели и вовсе могут использоваться для одновременного раскроя сразу нескольких изделий. К тому же процесс управления таким оборудованием довольно прост — освоить работу с машинами ЧПУ смогут даже новички. Достаточно лишь теоретических знаний и базовой подготовки.

Конструкционные варианты

В зависимости от типа конструкции, можно выделить несколько основных видов подобного оборудования. Машины бывают:

  • Портальные и консольные. Первый вариант удобнее — в этом случае металлы для раскроя укладываются на стол. В консольных станках эта поверхность отсутствует — резак двигается по направляющим. Это не всегда удобно, к тому же существует риск перекоса материала.
  • Стационарными и портативными. Переносные модели более актуальны, так как они отличаются небольшими габаритами и отличной производительностью, что значительно ускоряет рабочий процесс и делает его эффективнее.
  • Фотоэлектронное, числовое и электромагнитное управление. Именно модели с ЧПУ наиболее продуктивны, а также обеспечивают идеальное качество разреза.
  • Для труб и листов. Предназначение оборудования обозначено его названием. Устройства, которыми выполняется плазменная резка труб способны выполнять фигурную обработку.

Сфера использования и выбор модели

Сфера использования станка плазменной резки достаточно широка.

Но самое главное, подобное оборудование позволяет добиться 100% идентичности изготавливаемых изделий, что обусловило его использование для создания различных типов деталей и комплектующих. Широкий выбор моделей позволяет подобрать оборудование для плазмо резки, в соответствии с его будущим предназначением.

Бытовые конструкции справляются с металлами небольшой толщины, а приборы увеличенной мощности актуальны на крупных промышленных предприятиях. Соответственно варьируется и стоимость подобного устройства — она может различаться в десятки раз.

Преимущества использования

Плазменный станок с числовым программным управлением — оборудование, которое позволило пересмотреть отношение к производственному процессу и сделать работу максимально быстрой и эффективной.

А все благодаря следующим преимуществам:

  1. Участие оператора сводится к минимуму. Всю работу выполняет машина — достаточно лишь выбрать необходимую программу, и поставленная задача будет проделана на высшем уровне.
  2. Точность. Готовые детали не нуждаются в дополнительной механической зачистке и шлифовке, что значительно экономит время. К тому же, аппарат создает абсолютно одинаковые детали, вне зависимости от сложности их формы. Возможна работа с материалами любой конфигурации.
  3. Производительность. Плазморез поистине уникален благодаря его скорости. Другие виды оборудования не сравняться с ним по этому показателю, что обусловило его активное применения для производства массово выпускающейся продукции. И что самое главное, станок работает быстро, а результат безупречен.
  4. Простота работы. Несмотря на то, что конструкция машины довольно сложна, работать с ней легко и просто. Процесс обучения нового сотрудника занимает минимум времени, что значительно снижает расходы на подготовку операторов устройства. Достаточно лишь освоить особенности установки программного обеспечения — и процесс раскроя металлов не вызовет ни малейших сложностей.
  5. Экономичность. Подобное оборудование выгодно в эксплуатации, так как не требуются дополнительные расходы на его обслуживание, а в качестве плазмообразующего газа чаще всего используется воздух. К тому же существенно сокращается уровень потребления электроэнергии в соответствии с аналогичными системами.
  6. Качественный рез — отсутствие окалины и прочих дефектов, а благодаря высокой скорости, материалы не портятся под воздействием высоких температур.

Особенности конструкции: основные элементы

Машины для плазменной резки могут отличаться по функциональности, а соответственно и комплектации, но все они оснащены основными элементами:

  • Плазменный резак.
  • Источник питания.
  • Система перемещения.
  • Система управления.

Инверторные плазменные аппараты работают на основе переменного тока, а в аналоговых используется трансформатор увеличенной мощности. Первый вариант практичнее, удобнее и экономичнее в работе.

Износ патрубков зависит от количества резов — в среднем около 500. Срок использования электродов обычно в 2 раза больше.

Параметры устройства в соответствии с характеристиками металлов

Чтобы добиться высококачественного результата обработки, важно учитывать особенности, которыми обладает установка плазменной резки, но и характеристики раскраиваемых материалов. В зависимости от толщины металла определяется и требующаяся мощность станка.

Также учитываться и источник формирования плазмы — работать на небольшом токе можно только в том случае, если предстоит выполнить разрез на стальных листах не более 5- 6 мм. Если же толщина изделия превышает 10 мм, то в данном случае лучше отдать предпочтение высоким токам.

Если мощности недостаточно, то и результат оставляет желать лучшего. На срезе появляется шлак, окалина, заусенцы — соответственно и срок обработки деталей увеличивается. Не менее важно выбрать и подходящую смесь.

В зависимости от особенностей материала, применяют:

  • для алюминия — композиция из аргона, водорода и азота;
  • для меди — водород;
  • латунь — азотно-водородная смесь.
Читайте также:
Электроэрозионная обработка металла - границы применения

Современные станки плазменной резки с ЧПУ рассчитаны на продолжительную работу.

Как выбрать станок: основные критерии

Приобретая машину, предназначенную для плазменной резки, важно внимательно изучить её основные параметры, а также обратить внимание на следующие нюансы:

  1. Скорость. Чем выше мощность устройства, тем быстрее оно работает. Соответственно, процесс можно значительно ускорить, если для раскроя материала небольшой толщины, использовать аппарат увеличенной мощности.
  2. Рабочий цикл. Параметр, который определяет длительность беспрерывной работы аппарата. Этот критерий является одним из основных, если важно выбрать устройство для промышленного предприятия. Ориентируясь на время простоя, можно подобрать аппаратуру, позволяющую работать с минимальным простоем.
  3. Срок службы. В технической документации, предоставляемой производителем, обязательно указывается период замены каждого элемента. Соответственно, если детали изнашиваются слишком быстро, то подобное приобретение будет невыгодным в эксплуатации.
  4. Обзор. Если оператор обладает недостаточным полем обзора, то и работать с изделиями нестандартной формы будет весьма затруднительна. Поэтому чем компактнее горелка, тем удобнее с ней работать.
  5. Мобильность. Переносные аппараты практичнее и удобнее в работе, так как они рассчитаны на выполнение широкого спектра задач. Их легко перемещать по территории, а за счет компактности размеров, устройство подходит для использования даже в условиях ограниченного пространства.
  6. Безопасность. Если элементы управления надежно защищены, то и изнашиваются они гораздо медленнее. Для этой цели устанавливаются специальные решетки, защищающие фильтры, используемые для удаления влаги и масла из используемого воздуха.

Установка плазменной резки с числовым программным управлением упрощает рабочий процесс. Поэтому важно правильно выбрать аппарат, эксплуатация которого будет комфортной для оператора.

Современные особенности: как увеличить продуктивность?

Современное оборудование, используемое для плазменной резки, обладает определенными особенностями:

  • Усовершенствованы защитные системы, предохраняющие устройство от перегрузки.
  • Снижение уровня электропотребления.
  • Увеличение коэффициента полезного действия.
  • Поджиг дуги бесконтактным методом.
  • Плавная регулировка.

К тому же, доступна плазменная резка труб, а также возможность добиться максимальной идентичности производимых деталей. А самое главное, возможность работы с любыми материалами, вне зависимости от их формы и толщины. Важно лишь подобрать правильное оборудование, и задача будет выполнена на высшем уровне.

Аппарат с ЧПУ, предназначенный для плазменной резки металла, практичен и выгоден в использовании. Это оборудование, которое отлично подходит для применения, как в бытовых, так и промышленных условиях.

Тематический материал на видео:

Преимущества плазменной резки

Преимущества и недостатки плазменной резки по сравнению с другими методами резки металлов?

Резка металлов – проблема, с которой приходится сталкиваться и в цеху, и на стройплощадке, и в мастерской. Простые решения вроде автогена устроят многих, но не всех. Если объем работ по резке металла большой, а требования к качеству реза высоки, то стоит подумать об использовании аппарата плазменной резки (плазмореза).
Первые установки и аппараты плазменной резки появились более полувека назад, но широкому кругу мастеров они стали доступны только в последние два десятилетия.

ПРЕИМУЩЕСТВА:
Какие преимущества в работе дает аппарат или станок плазменной резки металла в работе?

1. При правильном подборе мощности он позволит в 4-10 раз (по сравнению кислородной горелкой) повысить производительность. По этому параметру плазморез уступит лишь промышленной лазерной установке, зато намного выиграет в себестоимости. Экономически целесообразно использовать плазменную резку на толщинах металла до 50-60мм. Кислородная же резка более предпочтительна при раскрое стальных листов толщиной свыше 50 мм.

2. УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ. Плазменная резка позволяет обрабатывать и сталь, и чугун, и алюминий, и медь, и титан, и любой другой металл, причем работы выполняются с использованием одного и того же оборудования: достаточно выбрать оптимальный режим по мощности и выставить необходимое давление воздуха. Важно отметить и то, что качество подготовки поверхности материала особого значения не имеет: ржавчина, краска или грязь помехой не станут.

3. ТОЧНОСТЬ и ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО РЕЗА. Современные плазморезы обеспечивают минимальную ширину реза и “чистые” без наплывов, перекаливания и грата кромки, почти не требующие дополнительной обработки. Немаловажно и то, что зона нагрева обрабатываемого материала намного меньше, чем при использовании автогена, а поскольку термическое воздействие на участке реза минимально, то и тепловые деформации вырезанных деталей незначительны, даже если они небольшой толщины.

4. БЕЗОПАСНОСТЬ, обусловленная отсутствием взрывоопасных газовых баллонов.

5. НИЗКИЙ уровень загрязнения окружающей среды. Касательно экономической стороны вопроса, то совершенно очевидно, что при больших объемах работ плазменная резка выгоднее той же кислородной или, например, механической. В остальных же случаях нужно учитывать не материалы, а трудоемкость использования. Например, сделать фигурный рез в толстом листе недолго и автогеном, но может потребоваться продолжительная шлифовка краев.

НЕДОСТАТКИ:

Читайте также:
Универсальная пила – ножовки на все случаи жизни (+ 5 видео)

Ну а теперь поговорим о недостатках. Первый из них – относительно скромная максимально допустимая толщина реза, которая даже у мощных аппаратов редко превышает 80-100 мм. В случае же с кислородной резкой максимально допустимая толщина реза для стали и чугуна может достигать 500 мм.

Следующий недостаток метода – довольно жесткие требования к отклонению от перпендикулярности реза. В зависимости от толщины детали угол отклонения не должен превышать 10-50°. При выходе за эти пределы наблюдается значительное расширение реза и, как одно из следствий, быстрый износ расходных материалов.

Наконец, сложность рабочего оборудования делает практически невозможным одновременное использование двух резаков, подключенных к одному аппарату, что с успехом применяется при резке штучным электродом.

Процесс плазменной резки (принцип работы плазмореза)

Для начала определим, что же есть плазма. В данном случае это нагретый электрической дугой до высокой температуры (порядка 25000 °C) воздух в ионизированном состоянии. Последнее означает, что он утрачивает свойства диэлектрика и приобретает способность проводить электрический ток. В процессе резки плазменный поток становится проводником для тока, расплавляющего металл, и сам же его выдувает.

Для начала определим, что же есть плазма. В данном случае это нагретый электрической дугой до высокой температуры (порядка 25000 °C) воздух в ионизированном состоянии. Последнее означает, что он утрачивает свойства диэлектрика и приобретает способность проводить электрический ток. В процессе резки плазменный поток становится проводником для тока, расплавляющего металл, и сам же его выдувает.

Рабочий орган аппарата называется плазмотрон. Под этим словом подразумевается плазменный резак с кабель-шланговым пакетом, подключаемый к аппарату. Иногда плазмотроном ошибочно называют аппарат плазменной резки целиком. Разновидностей плазмотронов достаточно много. Но наиболее распространены и более всего пригодны для резки металлов плазмотроны постоянного тока прямой полярности. По виду дуги различают плазмотроны прямого и косвенного действия. В первом случае разрезаемое изделие включено в электрическую цепь, и дуговой разряд возникает между металлической деталью и электродом плазматрона. Именно такие плазмотроны применяются в устройствах, предназначенных для обработки металлов, включая и аппараты воздушно-плазменной резки. Плазматроны косвенного действия применяются, в основном, для обработки неэлектропроводных материалов (у них электрическая дуга возникает в самом резаке).

Сопло – важнейший элемент, определяющий возможности плазмотрона. При плазменной резке применяются сопла небольшого (до 3 мм) диаметра и большой (9-12 мм) длины. От размера диаметра сопла плазмотрона зависит количество воздуха, которое способен пропустить плазмотрон, этот параметр необходимо учитывать при подборе компрессора. Это также влияет на ширину реза и охлаждение плазмотрона. Что касается длины, то чем она больше, тем выше качество реза. Однако чрезмерное увеличение этого параметра ведет к снижению надежности работы и быстрому разрушению сопла. Считается, что длина канала должна быть больше диаметра в 1,5-1,8 раза.

Электродом (катодом) внутри плазматрона служит металлический стержень – другие конструкции в недорогих аппаратах не применяются. То же можно сказать и о материале: разновидностей изобилие, но массово используется лишь электрод из гафния.

Теперь пару слов о рабочих газах, используемых при плазменной резке. Их можно разделить на плазмообразующие и защитные (транспортирующие). Для резки в обычных плазменных системах бытового назначения (сила тока дуги – ниже 200 А, максимальная толщина реза – до 50 мм) сжатый воздух применяют и как плазмообразующий, и как защитный газ. При этом достигается удовлетворительное качество реза, хотя и наблюдается некоторое азотирование и окисление обрабатываемой поверхности. В более сложных системах применяются иные газовые смеси, содержащие кислород, азот, водород, гелий, аргон.

Выбор аппарата плазменной резки

Даже самые доступные аппараты плазменной резки сложны и довольно дороги в сравнении, например, со сварочными, поэтому к выбору недешевой техники нужно подходить осознанно. Прежде всего необходимо определиться, как обычно, с целями и задачами.

Первый параметр, без учета которого бесполезно учитывать остальные, – это максимально допустимая толщина реза. Данная величина обычно приводится для углеродистой стали, реже – для нержавеющей, еще реже – для алюминия и очень редко – для меди. Поскольку на максимально допустимую глубину реза сильно влияет теплопроводность материала, то для сплавов на основе меди этот показатель примерно на 30% ниже, чем для сплавов на основе железа. И если в технических характеристиках аппарата заявлена максимально допустимая толщина реза стали в 10 мм, это будет означать, что максимальная глубина реза медных сплавов составит 7 мм. Таким образом, вторым по важности показателем станет тип сплава, с которым предстоит работать.

Следующий фактор – планируемый режим эксплуатации плазмореза. Как и в случае со сварочными аппаратами, он определяется параметром “ПВ” (продолжительность включения), который определяет отношение времени работы аппарата ко времени, необходимому для его охлаждения. В некоторых промышленных аппаратах плазменной резки ПВ может приближаться к 100%, для ручной же резки металла вполне достаточно 40-50%.

Читайте также:
Фундамент под кирпичную баню

На практике это выглядит следующим образом. Если ПВ плазмореза составляет 50%, то в течение часа эксплуатации он должен 30 минут работать и 30 минут остывать. При ручной резке приходится время от времени перемещаться или перемещать изделие и периодически выключать кнопку поджига на плазмотроне. Это время как раз и идет в зачет охлаждения, и поэтому работа кажется непрерывной. Такая формула дает сбой при работе с толстыми листами металла или при автоматической плазменной резке с ЧПУ, когда время реза может быть значительным. Дело в том, что параметр ПВ определяется для 10-минутного цикла, поэтому в начале смены, пока аппарат холодный, он будет отработать без перерыва и 15 минут даже при низком ПВ, а вот при цикличной работе может отключиться и после 5 минут непрерывной резки.

Когда ключевые параметры, определяющие принципиальную возможность использования аппарата, определены, следует уделить внимание такому аспекту, как удобство использования. Тут первостепенное значение приобретает мобильность, точнее, радиус действия, на который можно свободно удаляться от малоподвижного аппарата, “прикованного” к своему месту компрессором. Так, длина кабель-шлангового пакета плазмотрона может варьироваться до десятков метров. Кстати, важна не только длина: некоторые производители заявляют ее на уровне 30 м и более, но “забывают” сообщить о том, имеются ли евроразъемы на плазмотроне и источнике. Если таких разъемов нет, то укоротить или удлинить плазмотрон вряд ли получится, и всякий раз разматывать его для того, чтобы резать небольшие по размерам листы, будет утомительно. Главный же минус длинного плазматрона не в этом, а в том (и производители об этом, как правило, тоже умалчивают!), что при его длине свыше 20 метров наблюдается потеря мощности, причем довольно ощутимая. Поэтому разумнее всего выбирать плазмотрон небольшой (6-12 м) длины, оснащенный евроразъемом, чтобы при необходимости была возможность удлинить конструкцию, используя быстронаращиванмый удлинитель плазмотрона. Это будет, кстати, удобно и при работе на открытом воздухе в неблагоприятных условиях, когда выносить из помещения аппарат нежелательно. Однако, как уже отмечалось, использовать удлинитель нужно лишь в случае действительной необходимости.

Очень важный вопрос – проблема расходных материалов: электродов (катодов) и сопел. Важно, чтобы они были доступны и недороги. Как правило, износ этих деталей происходит или одновременно или с небольшим “разбросом” (один катод на два сопла). Одного сопла в среднем хватает на целую рабочую смену (при работе с деталями, толщиной до 10 мм).

Момент, не относящийся напрямую к плазматрону, но требующий обязательного учета, – это система подачи воздуха. Если отбросить самые маломощные модели, оборудованные встроенным компрессором и воспринимаемые многими профессионалами как малополезные игрушки, то следует помнить, что для работы плазматрону нужен мощный компрессор. И не он один: при достаточно большом расходе воздуха (100-250 л/мин при 0,4-0,6 МПа) жесткие требования предъявляются и к его качеству, а значит не обойтись без вспомогательных устройств – таких как влаго- и маслоотделители, фильтры. Поступать в аппарат воздух должен равномерно, без пульсаций, поскольку они серьезно влияют на стойкость сопел и электродов, на стабильность поджига дуги и, как следствие, на качество реза, а значит, нужен объемный ресивер.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ЛЮБИТЕЛЯ

Среди современных устройств плазменной резки можно выделить отдельную и наиболее интересную для рядового потребителя категорию – переносные инверторные источники плазмы, применяемые при ручной резке. Их основные достоинства: низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес, эргономичный дизайн. Недостатки: ограничение по максимальной мощности (не более 70 А), и, как следствие, по максимальной толщине реза (до 15-20 мм). Также придется мириться с невысокой продолжительностью включения и чувствительностью к перепадам напряжения. Оборудование, выходящие за рамки этого типа, как правило, рассчитано на промышленное применение.

Большинство аппаратов с плазмотронами воздушного охлаждения пригодны для резки металлических деталей толщиной до 50 мм. Для резки деталей толщиной свыше 50 мм или для увеличения производительности применяют более сложные и дорогие аппараты с плазмотронами водяного охлаждения

Максимальная глубина реза определяет толщину материала, которая может быть разрезана данным аппаратом в принципе. Скорость работы при этом в расчет не берется. Чтобы комфортно и быстро работать с деталями толщиной 3-4 мм, следует выбирать аппарат, максимально допустимая глубина реза которого – 8-10 мм.

Унифицированные разъемы для плазмотронов производятся в соответствии с европейскими стандартами и состоят из розеток (со стороны источника плазмы) и вилок (со стороны резака). Преимущество подобной системы заключается в возможности при необходимости удлинить или укоротить конструкцию без ощутимой потери мощности, прочности и электрического контакта.

Износ сопла заключается в нарушении его геометрической формы, что негативно влияет на качество реза. Износ же катода приводит к выработке стержня (допустимая глубина выработки – не более 1,5 мм), в результате чего может произойти пригорание катода к головке плазмотрона и его (плазмотрона) перегрев.

При минусовых температурах необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Поскольку в ресивере и шлангах образуется конденсат, который в случае замерзания может вывести из строя оборудование, то после окончания работ шланги обязательно продувают, а сам компрессор хранят в помещении с плюсовой температурой.

Плазменная резка — как работает плазморез по металлу

Плазменная резка осуществляется аппаратом под названием плазморез. Он создаёт поток высокотемпературного ионизированного воздуха (плазмы), который разрезает заготовку.

Читайте также:
Современные диваны, стили, расцветки, материалы изготовления

Принцип плазменной резки основан на свойстве воздуха в состоянии ионизации становиться проводником электрического тока.

Плазморез создаёт в плазмотроне плазму (ионизированный воздух, разогретый до высокой температуры) и сварочную дугу, которые осуществляют раскрой материала.

  1. Устройство плазмореза
  2. Источник электропитания
  3. Плазмотрон
  4. Компрессор
  5. Принцип работы
  6. Технология
  7. Резка плазменной струей
  8. Плазменно-дуговая резка
  9. Виды плазменной резки
  10. Видео
  11. Принцип работы воздушно-плазменной резки металла
  12. Принцип работы плазменного резака
  13. Конструкция и принцип работы плазмотрона с совмещенным соплом и каналом
  14. Типы плазмотронов
  15. Автомат: принцип работы
  16. Какие газы используются, их особенности
  17. Достоинства и недостатки плазменной резки
  18. Возможности плазменной резки
  19. Полезная информация по теме

Устройство плазмореза

Плазморез состоит из нескольких блоков:

Устройство плазмореза. Плазменная резка осуществляется плазморезом, который состоит из нескольких блоков

  • источник электропитания;
  • плазмотрон (резак);
  • компрессор;
  • комплект кабель-шлангов (отдельно о шлангах тут).

Источник электропитания

Источником электропитания может быть:

  • трансформатор. Достоинством его является то, что он практически не чувствителен к перепадам напряжения электросети и позволяет резать заготовки большой толщины, а недостатком – значительный вес и низкий КПД;
  • инвертор. Единственным его недостатком является то, что он не позволяет резать заготовки большой толщины. Достоинств много:
    • при питании от него стабильно горит дуга;
    • КПД на 30 % выше, чем у трансформатора;
    • дешевле, экономичнее и легче трансформатора;
    • его удобно использовать в труднодоступных местах.

Плазмотрон

Плазмотрон – это плазменный резак, с помощью которого разрезается заготовка. Он является основным узлом плазмореза.

Конструкция и схема подключения плазмотрона

Конструкция плазмотрона состоит из следующих составляющих:

  • электрод;
  • сопло;
  • охладитель;
  • колпачок.

Компрессор

Компрессор в плазморезе требуется для подачи воздуха. Он должен обеспечивать тангенциальную (или вихревую) подачу сжатого воздуха, которая обеспечит расположение катодного пятна плазменной дуги строго по центру электрода. Если этого не будет обеспечено, то возможны неприятные последствия:

  • плазменная дуга будет гореть нестабильно;
  • могут образоваться одновременно две дуги;
  • плазмотрон может выйти из строя.

Принцип работы

Принцип действия плазмотрона заключается в следующем. Создаётся поток высокотемпературного ионизированного воздуха, электропроводность которого равна электропроводности разрезаемой заготовки (т.е. воздух перестаёт быть изолятором и становится проводником электрического тока).

Образуется электрическая дуга, которая локально разогревает обрабатываемую заготовку: металл плавится и появляется рез. Температура плазмы в этот момент достигает 25000 – 30000 °С. Появляющиеся на поверхности разрезаемой заготовки частички расплавленного металла будут сдуваться с нее потоком воздуха из сопла.

Технология

Технология плазменной резки металла вкратце может быть описана следующим образом. Плазменной обработке поддаются все виды металлов толщиой до 220 мм.

Эффект появляется после воспламенения плазмообразующего газа при образовании искры в контуре электрической дуги (между наконечником форсунки и неплавящимся электродом. От искры загорается поток газа, здесь же он ионизируется, превращаясь в управляемую плазму (с крайне высокой, 800 и даже 1500 м/с скоростью выхода).

В выходном отверстии, от сужения, происходит ускорение потока плазмообразующего носителя. Высокоскоростная плазменная струя позволяет получить температуру на выходе около 20 0000с. Узконаправленная струя в тысячи градусов буквально проплавляет материал в точечной области воздействия, нагрев вокруг места обработки незначительный.

Плазменно-дуговой способ используется с замыканием обрабатываемой поверхности в проводящий контур. Другой вид резки (плазменной струей) — работает при наличии стороннего (косвенного) образования высокотемпературного компонента в рабочей схеме плазмотрона. Нарезаемый металл не включен в проводящий контур

Резка плазменной струей

Раскрой заготовок плазменной струей применяется для обработки материалов, не проводящих электрический ток. При резке этим методом дуга горит между формирующим наконечником плазмотрона и электродом, а сам разрезаемый объект в электрической цепи не участвует. Для разрезания заготовки используется струя плазмы.

Плазменно-дуговая резка

Плазменно-дуговой резке подвергаются токопроводящие материалы. При выполнении резки этим методом дуга горит между разрезаемой заготовкой и электродом, её столб совмещен со струей плазмы. Последняя образуется за счет поступления газа, его нагрева и ионизации. Газ, продуваемый через сопло, обжимает дугу, придает ей проникающие свойства и обеспечивает интенсивное плазмообразование. Высокая температура газа создает высочайшую скорость истечения и увеличивает активное воздействие плазмы на плавящийся металл. Газ выдувает из зоны реза капли металла. Для активизации процесса используется дуга постоянного тока прямой полярности.

Читайте также:
Трап для бани: установка своими руками

Плазменно-дуговая резка применяется при:

  • производстве деталей с прямолинейными и фигурными контурами;
  • вырезании отверстий или проемов в металле;
  • изготовлении заготовок для сварки, штамповки и механической обработки;
  • обработке кромок поковок;
  • резке труб, полос, прутков и профилей;
  • обработке литья.

Виды плазменной резки

В зависимости от среды, существуют три вида плазменной резки:

  • простой. Этот метод подразумевает использование только воздуха (или азота) и электрического тока;
  • с защитным газом. Применяются два вида газа: плазмообразующий и защитный, который сохраняет зону реза от влияний окружающей среды. В результате повышается качество реза;
  • с водой. В этом случае вода выполняет функцию, аналогичную защитному газу. Кроме того, она охлаждает компоненты плазмотрона и поглощает вредные выделения.

Основанная на указанных принципах плазменная резка обеспечивает не только высокопроизводительное производство, но и совершенно пожаробезопасное: применяемые в технологии материалы не огнеопасны.

Видео

Посмотрите ролики, где наглядно объясняется, как происходит плазменная резка:

Принцип работы воздушно-плазменной резки металла

Воздушно-плазменная резка: на чем основан принцип осуществления. Плазма, производящая резку, является разогретым газом с высоким значением электропроводности . Его еще называют ионизованным. Генерируется плазма специальным дуговым элементом. Принято называть этот способ резки плазменным.

Обычная дуга сжимается плазмотроном. Ионизованный газ вдувается в нее, с помощью чего она может генерировать горячий воздух. Она способна производить обработку, при помощи повышенной температуры.Металл разрезается, плавясь при этом.

Осуществление обработки металла происходит благодаря, как плазменной дуге, так и струе. В первом варианте на металлическое изделие оказывается прямое воздействие, во втором — косвенное. Наиболее распространенным и действенным является метод резки с помощью действия напрямую. Для материала, который не обладает электропроводностью (как правило это неметаллические изделия) применяют способ непрямого влияния. При любом из вариантов разрезаемый материал не теряет агрегатного состояния и его конструкция слабо подвергается деформации.

Принцип работы плазменного резака

Плазмотрон – это техническое устройство, которое образует электрический разряд между электродом (катодом) и поверхностью обрабатываемого изделия (анодом), это происходит в потоке газа который образует плазму.

Принцип работы устройства: для охлаждения применяется вода или газ, для получения плазмы используется плазмообразующий газ. Поток входящего в камеру газа подвергается нагреванию до высоких температур после чего ионизируется, тем самым приобретает свойства плазмы. Плазмообразующий газ и охлаждающий подаются в различные каналы плазматрона. При подаче питания между катодом и соплом образуется так называемый вспомогательный разряд, визуально её можно видеть как небольшой факел.

Основная (рабочая дуга) образуется при касании второстепенного разряда обрабатываемой поверхности, которая в данном случае выполняет роль анода (плюс). Стабилизация разряда может осуществляться магнитным полем, водой либо газом, зачастую стабилизирующий газ является и плазмообразующим. После этого можно проводить резку материала, нанесение покрытий, сварку, наплавку или даже добычу полезных ископаемых, путём разрушения горных пород.

Условно конструкцию плазмотрона можно представить как несколько основных элементов:

  1. изолятор;
  2. электрод;
  3. сопло;
  4. механизм для подвода плазмообразующего газа;
  5. дуговая камера.
Конструкция и принцип работы плазмотрона с совмещенным соплом и каналом

Особенностью плазмотрона, использующего воздушно-плазменную резку является совмещение канала и сопла. Воздух проходит через канал сопла наружу. Принцип работы схож, при подаче электропитания промеж катодом и соплом образуется вспомогательный разряд. Воздух закрученный по спирали, стабилизирует и сжимает столб рабочего разряда. Он же предотвращает соприкосновение электрической дуги стенок соплового канала.

Типы плазмотронов

Плазмотроны можно условно разделить на три глобальных типа

  1. электродуговые;
  2. высокочастотные;
  3. комбинированные.

Устройства работающие на основе электрической дуги оснащены одним катодом, который подключен к источнику питания постоянного тока. Для охлаждения применяют воду, которая находится в охладительных каналах.

Можно выделить следующие виды электродуговых аппаратов

  • с прямой дугой;
  • косвенной дугой (плазмотроны косвенного действия);
  • с использованием электролитического электрода;
  • вращающимися электродами;
  • вращающейся дугой.

Автомат: принцип работы

Станок плазменной автоматической резки имеет:

  1. пульт управления,
  2. плазмотрон
  3. рабочий стол для заготовок.

Автомат для резки (Китай). Источник фото: ru.made-in-china.com

На пульте управления происходит корректировка предварительно установленных программ, если резка отклоняется от установленных параметров. Для оперативного исправления в процессе работы и выбора оптимальных режимов резания.

Через установленный на рабочем столе лист, пропускается электрический ток. Между поверхностью листа и плазмотроном пробегает первичная электродуга. В которой сжатый воздух, разогревается до состояния плазмы. Первичная дуга скрывается в раскаленной ионизированной струе, которая и режет металла.

Резка начинается с середины или с края. Чем чаще происходит прерывание дуги и зажигание новой искры, тем меньше становится ресурс сопла и катода. Грамотный оператор автоматической резки выбирает режимы резания по таблице и отталкиваясь от конкретных условий (толщина металла, диаметр сопла). Благодаря чему можно добиться значительного сокращения расходов. По окончанию операции, автомат самостоятельно оповестит оператора, выключит и отведет плазмотрон от материала.

Читайте также:
Фотографии пробковых полов: дизайн-идеи (на кухне, в ванной, в прихожей)

Какие газы используются, их особенности

Плазменная резка металла представляет собой процесс проплавления и удаления расплава за счет теплоты, получаемой от плазменной дуги. Скорость и качество резки определяются плазмообразующей средой. Также, плазмообразующая среда влияет на глубину газонасыщенного слоя и характер физико-химических процессов на кромках среза. При обработке алюминия, меди и сплавов, изготовленных на их основе, используются следующие плазмообразующие газы:

  • Сжатый воздух;
  • Кислород;
  • Азотно-кислородная смесь;
  • Азот;
  • Аргоно-водородная смесь.

Важно! Для некоторых марок металла недопустимо применение определенных плазмообразующих смесей (к примеру, для резки титана нельзя использовать смеси, содержащие в составе азот или водород).

Все газы, используемые при выполнении плазменной обработки, условно делятся на защитные и плазмообразующие.

В целях бытового назначения (толщина до 50 мм, сила тока дуги – менее 200 А) применяется сжатый воздух, который может использоваться как защитный, так и плазмообразующий газ, а в более сложных условиях промышленного назначения применяются другие газовые смеси, которые содержат кислород, азот, аргон, гелий или водород.

Достоинства и недостатки плазменной резки

Обработка металлов аппаратами или станками плазменной резки дает в работе целый ряд преимуществ.

  1. По сравнению с кислородной горелкой, плазморез обладает более высокой мощностью, и соответственно, производительностью, и по данному параметру уступает только лазерным установкам промышленного масштаба.
  2. Плазменная резка выгодна с экономической точки зрения при толщине металла до 60 мм. Для резки материалов с толщиной более 60 мм рекомендуется использовать кислородную резку.
  3. Современные плазморезы отличаются высокоточной и качественной обработкой металлов. Срез получается «чистый», с минимальной шириной, благодаря чему, практически не требует дополнительной шлифовки.
  4. Также, плазменно-дуговая обработка характеризуется универсальностью применения, безопасностью и низким уровнем загрязнения окружающей среды.

Из недостатков можно отметить скромную толщину среза (до 100 мм), а также невозможность одновременной работы двух плазморезов и соблюдение жестких требований к отклонениям от перпендикулярности среза.

Возможности плазменной резки

Сфера применения плазменной резки очень разнообразна, благодаря своей универсальности и диапазону обрабатываемых металлов и металлических сплавов. Автоматизированная и ручная плазменная резка материалов широко применяется на предприятиях и во многих отраслях промышленности для выполнения обработки:

  • Труб;
  • Листового металла;
  • Чугуна;
  • Стали (в т.ч. нержавеющей);
  • Бетона;
  • Отверстий;
  • Фигурной и художественной резки.

Характеристики плазморезов позволяют выполнять обработку нержавеющей стали, что недоступно кислородным горелкам. Плазморезы практически незаменимы для обработки тонкой листовой стали. Особого внимания заслуживают ручные устройства, которые отличаются компактными размерами и экономичным потреблением электроэнергии. Технология плазменно-дуговой резки особенно ценится за выполнение чистого среза без «наплывов», что положительно влияет на скорость и точность выполнения работ, а также на производственные возможности предприятий.

Самодельный отрезной станок с электродвигателем

Отрезной станок для резки металла своими руками сделать совсем несложно. Для этого необходимы: электродвигатель, маятник, привод, рабочий стол.

Отрезной станок по металлу — незаменимый инструмент в домашней мастерской, слесарном цехе, на строительной площадке. Производится немало промышленных моделей этих инструментов, но цена их порой не доступна не только частному мастеру, но и небольшому предприятию. Выход есть — отрезной станок по металлу своими руками сделать совсем несложно. Для этого необходимы только определенные навыки работы со сварочным аппаратом, слесарным инструментом, и некоторая квалификация электрика. Из материалов тоже не понадобиться ничего дефицитного, или недоступного в свободной продаже.

Материалы и инструменты

Для работы понадобится:

  • болгарка;
  • сварочный аппарат;
  • дрель;
  • набор плашек, метчиков, гаечных ключей.

Купить придется электрический двигатель мощностью 1,5-2 кВт однофазный или трехфазный. Кроме того понадобятся два шкива, вал, подшипники 204 или 205, металлический уголок, листовая сталь толщиной 2-4 миллиметра. Когда все это будет собрано, начинается собственно изготовление станка.

Чертежи можно сделать самому, используя материал из интернета, или воспользоваться готовыми, например этими. Но опыт показывает, что лучше всего адаптировать чертежи под те материалы, которые есть у вас в наличии. Как правило, конструкции сделанные своими руками, лучше всего работают тогда, когда вы их «подгоняете» под себя. Естественно, при этом следует соблюдать определенные правила и требования, которые выдвигаются к инструменту повышенной опасности, каким выступают отрезной дисковый станок или маятниковая пила, как самодельные, так и промышленные.

Он состоит из нескольких основных узлов:

  • электродвигателя;
  • маятника;
  • механизма привода;
  • отрезного диска;
  • рабочего стола.

Рассмотрим их по отдельности.

Двигатель

При наличии трехфазного двигателя мощностью около 3 киловатт его можно подключить на 220 вольт, использовав место схемы «звезда» схему «треугольник». Но при этом нужно учитывать, что мощность его снизится на 25-30%. Главное, что сохранится указанное на шильдике число оборотов.

Для установки на отрезном станке по металлу двигатель должен обладать количеством оборотов равным 2500-3000 в минуту. Это связано с тем, что именно при таких оборотах оптимально работает отрезной диск.

Для самодельного отрезного станка по металлу используются круги диаметром 300-400 миллиметров. Здесь тоже нужно исходить из потребностей производства. За слишком большим диаметром диска гнаться не стоит — чем дальше от центра отстоит рабочая кромка, тем меньше усилия реза, и потребуется более мощный двигатель. Оптимальное соотношение мощности двигателя и диаметра диска — 2 киловатта при трех тысячах оборотов и 300 миллиметров диаметр.

Читайте также:
Страстный красный в интерьере гостиной

Сделанный самостоятельно отрезной станок по металлу в первую очередь должен быть безопасным. На отрезных дисках указано максимальное количество оборотов, при которых их можно эксплуатировать. Как правило, оно не должно превышать 4400 оборотов в минуту. Если получится больше — диск может разрушаться, что небезопасно. Если же количество оборотов будет менее 3000, то скорость резки будет недостаточной, а диск будет сильно перегреваться и истираться. Именно эти цифры следует принимать в качестве исходных для расчета силовой передачи.

Привод

Для натяжения приводного ремня двигатель закрепляется у тыльной части маятника на 4 болтах, расположенных в продольных прорезях. Он может смещаться в направлении центральной оси станка (перпендикулярно оси вращения вала двигателя) на 5-7 сантиметров. Это позволит поддерживать необходимое натяжение ремня и предотвратить его проскальзывание. Так же легче будет произвести замену ремня, если предыдущий придет в негодность

Консоль (маятник)

В отверстия стоек горизонтально устанавливается вал-втулка к которому приваривается коромысло, состоящее из двух рычагов, соотношение которых один к трем. На коротком плече приваривается площадка под установку электродвигателя. На длинном плече вал привода отрезного круга. Соотношение длины рычагов приведено примерное, его нужно рассчитать так, чтобы в нерабочем положении вес двигателя перевешивал вес пильной части в собранном виде (с защитными кожухами). Для приведения диска включенного станка в соприкосновение с металлом необходимо приложить небольшое, но ощутимое усилие.

Для удобства работы к нижней части площадки двигателя прикрепляется возвратная пружина, а угол отклонения маятника вверх регулируется тросом или цепью, закрепленной одним концом к столу, а вторым — к нижней части длинного рычага.

Рабочий стол

Смонтировать отрезной станок дискового типа для квалифицированного слесаря не представляет особой сложности. Важно придерживаться некоторых фундаментальных требований:

  • правильно рассчитать скорость вращения диска;
  • отрегулировать угол вращения, он должен быть строго перпендикулярным плоскости рабочего стола;
  • выставить усилие подачи диска в зону реза;
  • установить на рукоятке кнопку аварийной остановки;
  • оснастить отрезной станок защитными кожухами диска и вращающихся частей.

Как сделать гильотину для резки металла своими руками?

В домашней мастерской или небольшом бизнесе по изготовлению изделий из тонколистового металла листовые ножницы по металлу, проще – гильотина – никогда не будут лишними. Приводной вариант можно установить, например, в гараже, а ручная гильотина вообще не займёт много места. При наличии довольно большого количества вариантов изготовления (в чертежах, видео или описаниях), а также некоторых приспособленных узлов от какого-нибудь списанного оборудования сделать самодельные ножницы по металлу – это доступная реальность.

Работа наиболее простых ножниц по металлу

Принцип резки гильотинными (листовыми) ножницами заключается в том, что ножевая балка устройства, к которой прикреплена подвижная часть инструмента, по рабочему торцу должна иметь угол в 1,5…3°, вследствие чего резка металла происходит неодновременно по всей ширине. Это снижает усилие резки, но требует приёма, который бы компенсировал сдвиг листового металла (жести, плотного картона и пр.) при резке. Таким образом, потребуется надёжный прижим.

Основные узлы сабельной гильотины

Для привода самодельной гильотины можно применить электродвигатель небольшой мощности, поскольку энергоёмкость процесса невелика. Но по результатам расчёта максимального усилия резки часто достаточно и ручного привода, например, рычажного типа (в самодельных устройствах часто предлагается именно он). Потребуется также надёжное направление подвижных деталей в процессе резки, а также жёсткая опорная поверхность станины. В таком случае детали самодельной гильотины и само изделие не будут упруго деформироваться.

В чертежах обычно указываются пределы толщины и ширины листового металла, либо жести, на которые рассчитано устройство. Если же весь процесс получения листовых ножниц своими руками проводится самостоятельно, то проектирование начинают с уточнения силовых характеристик резки и выбора схемы механизма.

Исходными данными для выбора конструкции являются:

  1. вид материала, с которым будут производиться операции;
  2. предельные габариты листа по толщине, длине и ширине;
  3. точность разделения;
  4. предельные габаритные размеры ножниц;
  5. тип привода.

Механические гильотинные ножницы

Ручное устройство — наиболее простое по конструкции. Оно включает в себя:

  • опорный стол, на котором будет располагаться исходная заготовка;
  • две или четыре стойки, которые будут обеспечивать ножницам прочность и устойчивость;
  • поворотную ось с подшипниками скольжения (подшипники качения непригодны, поскольку зазоры при работе такой гильотины будут существенно изменяться, что быстро приведёт к заклиниванию);
  • ножевую балку, в которой предусматриваются посадочные места под крепление сменных ножей;
  • неподвижные ножи, которые монтируются на передней торцевой поверхности рабочего стола;
  • рычаг поворотного типа, который будет производить силовое перемещение балки при резке;
  • струбцины для фиксации металла.
Читайте также:
Установка входной двери:пошаговая инструкция, рекомендаии

Изготовление своими руками начинают со стола. Его размеры должны быть достаточными для удобного размещения заготовки, с учётом мест под фиксирующие струбцины: их должно быть как минимум две, по каждой из сторон листа. Толщина должна исключать прогиб под усилием деформирования. Проще всего приспособить стальную плиту, которую устанавливают своими руками на швеллеры. Места соединения можно скрепить болтами заподлицо с верхней поверхностью, а можно использовать и сварку. Передний торец обязательно шлифуется, чтобы обеспечить ровность последующего прилегания к нему неподвижного ножа.

Следующий этап – получение своими руками опорных стоек. Их обязательно следует сделать из цельного профиля. Подойдут квадратные трубы из качественной среднеуглеродистой стали, либо швеллер. Размер сечения можно легко вычислить по предельной нагрузке на стойки, которая складывается из собственного веса составляющих ручных гильотинных ножниц по металлу, и усилия резки Р, кН.

Последнее рассчитывается по зависимости:

k – коэффициент, учитывающий возможную неравномерность рабочего зазора, затупление режущих кромок, качество разрезаемого материала и т.д. Обычно k = 1,05…1.3;

В – наибольшая ширина листа металла, мм;

s – максимальная толщина металла, мм;

σср – предел прочности материала на срез, МПа.

Для наиболее употребительных в быту материалов данный параметр составляет, МПа:

  • для малоуглеродистой стали – 280…290;
  • для среднеуглеродистой стали – 300…400;
  • для высокоуглеродистой и нержавеющей стали – 400…500;
  • для жести, алюминия – 65…80;
  • для меди, латуни – 180…200.

При сборке стоек своими руками обязательно необходимо выдержать параллельность опорных поверхностей и их перпендикулярность оси поворота ножевой балки. Для этих целей лучше пользоваться лазерным уровнем. Пол в месте установки ножниц необходимо сделать ровным и прочным. Не допускается установка своими руками оборудования на уплотнённый грунт, ламинат и прочие варианты покрытия бетона полимерами.

Особо ответственный момент – изготовление своими руками ножевой балки: её профиль необходимо сделать таким, чтобы в процессе поворота подвижные ножи постепенно входили в контакт с разрезаемым металлом. Для этого можно предусмотреть два варианта:

  • профилирование по контуру сабли, с постепенным увеличением радиуса кривизны по мере приближения к ручке рычага;
  • пирамидальный профиль с углом скоса не более 5…60 (при большем угле металл начнёт деформироваться и изгибаться в направлении оси поворота).

Саблевидный профиль сделать сложнее, зато он обеспечивает более плавное внедрение в разрезаемый металл.

Для лучшего направления корпуса его размещают либо в специальном пазе на столе, либо – при повышенных усилиях деформирования – проектируют специальные направляющие, которые своими руками крепятся к стойкам.

Ручная самодельная гильотина

Ось поворота лучше сделать из качественной углеродистой стали, после чего закалить на твёрдость не ниже 42…45 HRC. Подшипниковые втулки изготавливают из бронзы ОФ10-1, имеющей хорошую износостойкость.

Для изготовления инструмента используют инструментальные стали У10 или У12, закаливаемые до твёрдости 48…54 HRC. Закалённые ножи тщательно шлифуют своими руками, после чего затачивают их под углом 85…90°. Значения зазора между ножами принимают в пределах 3…6% от толщины.

Как сделать роликовые ножницы для резки листового металла своими руками

Резка металла – один из самых популярных и распространенных способов обработки такого материала. При этом обязательным является использование специальные инструментов, которые предоставляют возможность осуществлять резку листового металла, поскольку сделать это без использования дополнительных приспособлений нереально.

Технология резки состоит в том, что на заготовку из того или иного материала воздействует режущий край инструмента. Острая режущая кромка инструмента движется по поверхности металла, разрезая его. Во время этого процесса срезаемый слой подвергается пластической деформации.

Резка металла в домашних условиях

Основными инструментами для резки в домашних условиях являются фрезы, диски, сверла. Использование таких инструментов дает возможность придать детали требуемую форму, отполировать металлическую поверхность, приводя ее к необходимым размерам.

При использовании таких способов на поверхность металла воздействует нож или другой станок. При этом очень важно, чтобы его резец имел более высокую твердость, чем заготовка, иначе никакого резания и не будет происходить.

Самым распространенным способом резки металла в домашней мастерской является механическая резка. Такой способ обработки материала является достаточно экономичным, способен обеспечить очень ровный край заготовки. Единственный его недостаток – обычно можно осуществлять только прямолинейную резку металла.

Роликовые ножи для металла

Очень часто в современной металлообрабатывающей промышленности для резки листового металла используются роликовые ножи. Работа такого инструмента заключается в работе двух основных его элементах – режущих дисках. Вращаясь в разные стороны, эти ролики-диски вдавливаются в материал, осуществляя его разрезание. За счет трения металла и ножей между собой заготовка продвигается по инструменту.

Читайте также:
Цветочные часы своими руками

Чаще всего встречаются роликовые ножи по металлу, что состоят из двух роликов. В таком инструменте есть два вращающихся диска – нижний и верхний. Сейчас встречаются такие инструменты трех типов ножей:

  • с параллельным положением;
  • с одним наклонным;
  • с несколькими наклонными.

Первая группа такого инструмента для резки предназначена в основном для разрезания материала на полосы.

Вторая группа – предназначена для нарезания металла на полосы, а также для круглых и кольцевых заготовок.

Третья группа в основном используется для резки кольцевых, круглых и криволинейных заготовок с небольшим радиусом.

Все такие ножи хорошо подходят для быстрого разрезания листового металла. При этом обрезанный край материала не нуждается ни в какой дополнительной обработке.

Самодельные роликовые ножи

Стоимость даже самых простых моделей роликовых ножей сейчас очень высокая. Поэтому приобретать такой инструмент имеет смысл только в том случае, если такая обработка листового металла будет проводиться очень часто. В противном же случае, для одноразового или периодического использования такая покупка себя не оправдает с материальной точки зрения.

В подобном случае более правильным решением будет попытаться изготовить такой инструмент своими руками.

Конструкций роликовых ножей может быть очень много, поэтому сделать самостоятельно нож не составит особого труда. Но основная часть инструмента – режущие ножи – должны быть изготовлены из самого качественного и прочного сплава, прочность которого превышает разрезаемый материал. В противном случае качество обрезанного края будет очень низким, потребуется его дополнительная обработка.

Обычно даже в заводских моделях роликовых ножей ресурс находится в пределах 25 км листового металла толщиной в 0,5 миллиметра. Если же резать листовой металл с большей толщиной, то и ресурс использования инструмента будет снижаться. Но после этого ролики можно наточить, в результате чего инструмент снова будет готов к работе.

Что же относится к ресурсу использования самодельных роликовых ножей, то он напрямую зависит от качества материала, из которого сделанные режущие части станка.

Из чего можно сделать ножи

В случае собственноручного изготовления такого инструмента основная проблема – выбрать подходящий материал, который и будет резать металлические заготовки.

Так, в случае необходимости резать не самый прочный листовой металл – алюминий, оцинкованную сталь и тому подобное, неплохим решением будет использовать обычные подшипники, торцы которых необходимо предварительно заточить.

Для врезания таких ножей в металл один из роликов – приводной, нужно установить на ручку, при помощи которой можно прижимать ножи к материалу. После этого останется только тянуть металл, удерживая ручку самодельного станка прижатой к основанию.

Чем большим при этом будет диаметр подшипников, тем большую скорость резания будет иметь такой ручной инструмент.

Таким образом, сейчас можно найти немало конструкций самодельных роликовых ножниц для резки. Самое сложное при этом – найти детали, которые можно будет использовать в качестве ножей. Для более удобного использования станка, сделанного своими руками, его можно будет дополнительно оборудовать направляющими, которые позволят ровно отрезать заготовку.

При этом готовый инструмент, в случае необходимости, можно будет устанавливать на любой металлообрабатывающее оборудование, к примеру, на листогибочный станок.

Отрезной станок по металлу

Давно хотел соорудить себе в мастерскую абразивно – отрезной станок для резки металла. Резать металл болгаркой не всегда удобно. С резкой листовой стали болгарка справляется отлично, но вот ровно отрезать уголок и профильные трубы болгаркой получается долго и не всегда удобно . Необходимо произвести разметку по всем сторонам и отрезать заготовку по одной стороне. Резка производится на земле в согнутом положении тела, придерживая заготовку ногой. Спина устает и искры летят во все стороны. А ровно отрезать круглую трубу еще сложнее и дольше. Удобнее это делать на отрезном станке по металлу, когда нет необходимости нагибаться, а заготовка надежно и безопасно закреплена в станке. Очень удобно на таком станке изготавливать навес из сотового поликарбоната или автоматические ворота. Станок был изготовлен из «того, что было под руками». Я рассказываю и показываю Вам, что получилось у меня, а Вы вносите свои поправки и делаете станок еще лучше из «того, что под руками» у Вас. Подробно описывать весь процесс изготовления я не считаю целесообразным, сделаю лишь акценты на важных (по моему представлению) моментах.

Процесс изготовления нужно выполнять в следующем порядке:

  1. Изготовление вала, на котором будут установлены отрезной диск и шкив привода. Сборка всего узла и установка его на маятник ( маятником я называю верхнюю, подвижную часть станка, на котором установлен отрезной диск и двигатель).
  2. Установка двигателя. Соединение двигателя с валом отрезного диска приводным ремнем.
  3. Изготовление защитных кожухов для отрезного диска и приводного ремня.
  4. Изготовление вала крепления маятника
  5. Изготовление рамы станка с устройством для закрепления заготовки, искроуловителем, подготовкой для установки электрики…
  6. Установка маятника на раму.
  7. Электропроводка.
  8. Пробный пуск. Регулировка и отладка.
Читайте также:
Чем оттереть йод с мебели?

Я изготавливал станок в другой последовательности и столкнулся с постоянными переделками и подгонками, из-за чего процесс затянулся. Если бы я сейчас решил изготовить станок, то делал все в таком порядке.

Перед тем как начать изготовление отрезного станка, я изучил опыт других людей, из которого понял, что:

  • двигатель необходимо устанавливать не меньше 3 кВт. если отрезной диск будет 400 мм.
  • обороты диска должны быть не меньше 3000 в минуту.
  • на валу диск удобнее расположить справа, а приводные шкивы слева, это не позволит гайке крепления отрезного диска отворачиваться при работе.
  • подшипники для вала отрезного диска подойдут и 205 и 204 (я использовал 205)

Двигатель я установил 3-х фазный, так как располагаю в мастерской напряжением 380В. Если у Вас напряжение 220 В. в этом случае Вам придется устанавливать пусковые конденсаторы, информации как это сделать в интернете много.

Далее смотрим фотографии процесса изготовления.

Защитный кожух поднимается для замены использованного диска новым. Для этого нужно сверху открутить всего один болт М8.

Возможность регулирования наклона коромысла при помощи пластин металла. Подшипники на этот вал я не стал устанавливать, а просто просверлил сверху отверстия для смазки и заглушил их болтами М6.

Тиски для зажима заготовки я позаимствовал у старого отрезного станка заводского производства, но мне пришлось их немного переделать. У этих тисков гайка прижимного винта может разделяться на две половинки , это очень удобно при установки и снятии заготовки.

Возвратный механизм можно не делать, достаточно просто изменить центровку вала коромысла.

Искроуловитель. Процентов 97 всех искр попадают в съемный контейнер.
При помощи упорного болта(снизу) можно регулировать максимальный угол наклона.

Как рассчитать необходимый диаметр шкивов.

Будем исходить из того, что отрезной диск должен вращаться со скоростью 3000 об./мин. На дисках нанесена информация о максимально допустимой скорости вращения 4400 об/мин. Так что Вы сами решайте с какой скоростью у Вас будет вращаться диск, главное чтобы не больше 4400 об/мин.

Для расчета диаметров шкивов необходимо знать :
  • обороты вращения двигателя
  • обороты вращения вала отрезного диска

Пример расчетов:

Двигатель у нас вращается со скоростью 1500 об./мин.

Отрезной диск должен вращаться со скоростью 3000 об./мин.

У нас имеется шкив на вал отрезного диска диаметром 65 мм.

Какой при этом должен быть вал на двигателе?

  1. считаем длину периметра, имеющегося вала: число Пи (3,14) умножаем на диаметр. 3,14 х 65мм = 204,1 мм (длина периметра вала).
  2. полученное число умножаем на нужные обороты вала: 204,1 мм х 3000 об/мин = 612 300 мм/мин.
  3. делим то, что получилось на обороты двигателя: 612 300 мм/мин / 1500 об.мин = 408,2 мм (периметр шкива двигателя)
  4. делим полученное на число Пи: 408,2мм / 3,14 = 130 мм шкив такого размера нам необходим для того, чтобы раскрутить отрезной вал со скоростью 3000 об)мин.

Таким способом также можно рассчитать размеры шкивов если:

  • у Вас имеются в наличии шкивы другого диаметра
  • у Вас есть только подходящий шкив на двигатель и необходимо подобрать шкив на вал отрезного диска
  • у Вас пока нет шкивов, и вы планируете их купить или изготовить.

Как рассчитать длину ремня привода?

Для расчета потребуются следующие данные:

  • радиус ведущего шкива
  • радиус ведомого шкива
  • расстояние между центрами шкивов.

Пример расчета.

У нас два шкива диаметром 65мм и 130мм, соответственно радиусы у них 32,5мм и 65мм. Расстояние между их центрами у нас изменяемое (для того чтобы осуществлять натяжение приводного ремня), для примера расчета возьмем длину между центрами 500мм.

Считаем половину окружности каждого шкива в миллиметрах и добавляем к полученному числу два расстояния от их центров (так как ремень проходит от одного шкива до другого и возвращается обратно к первому).

32,5мм х 3,14 (число Пи) = 102,05мм (длина половины окружности первого шкива)

65мм х 3,14 = 204,1мм (длина окружности второго шкива)

102,05 + 204,1 + 500 + 500 = 1306 мм (необходимая длина приводного ремня).

Для более точного расчета нужно взять минимальную и максимальную длину расстояния между центрами, выбрать нечто среднее подходящее Вам.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: