Las modernas máquinas de soldadura con inversor cubren la mayoría de las necesidades para la producción de uniones permanentes de piezas de metal. Pero en algunos casos, un dispositivo de un tipo ligeramente diferente será mucho más conveniente, en el cual el papel principal no es jugado por un arco eléctrico, sino por una corriente de gas ionizado, es decir, una máquina de soldadura por plasma. Adquirirlo para uso periódico no es demasiado rentable. Puedes hacer una máquina de soldar con tus propias manos.
Elementos para la fabricación de máquinas de soldadura por plasma.
Equipos y componentes
Es más fácil fabricar una máquina de soldadura por microplasma sobre la base de una máquina de soldadura con inversor existente. Para realizar esta actualización, necesitará los siguientes componentes:
- cualquier inversor de soldadura TIG con o sin oscilador integrado;
- boquilla con electrodo de tungsteno de una soldadora TIG;
- cilindro de argón con engranaje;
- una pequeña barra de tantalio o molibdeno con un diámetro y longitud de hasta 20 mm;
- tubo fluoroplástico;
- tubos de cobre;
- Pequeños trozos de lámina de cobre con un espesor de 1-2 mm;
- lastre electronico;
- mangueras de goma;
- sello de presión;
- abrazaderas de manguera;
- publicación
- terminales
- tanque de limpiaparabrisas del coche con bomba eléctrica;
- Fuente de alimentación rectificador para el limpiaparabrisas eléctrico.
El aparato de soldadura por plasma de la máquina.
Los trabajos de ajuste y fabricación de piezas y componentes nuevos requerirán el uso de los siguientes equipos:
- torno
- soldador eléctrico;
- antorcha para soldar con un globo;
- destornilladores
- un cuchillo
- alicates
- amperímetro
- voltímetro
Fundamentos teóricos
La máquina de soldar para soldadura por plasma puede ser de 2 tipos principales: abierta y cerrada. El arco principal de una máquina de soldadura de tipo abierto se quema entre el cátodo central del quemador y el producto. Entre la boquilla, que sirve de ánodo, y el cátodo central, solo se excita el arco de servicio para excitar la tubería principal en cualquier momento. El tipo cerrado de soldadora tiene solo un arco entre el electrodo central y la boquilla.
Hacer una máquina de soldadura duradera con sus propias manos sobre el segundo principio es bastante difícil. Con el paso de la corriente de soldadura principal a través de la boquilla-ánodo, este elemento experimenta enormes cargas térmicas y requiere enfriamiento de muy alta calidad y el uso de materiales apropiados. Es muy difícil asegurar la resistencia al calor de la estructura cuando dicho aparato se fabrica a mano. Cuando realice una máquina de plasma con sus propias manos, para una mayor durabilidad es mejor elegir un circuito abierto.
Implementación práctica
Diagrama esquemático de la máquina de soldadura por plasma.
A menudo, en la fabricación artesanal de una máquina de soldadura por plasma, la boquilla se mecaniza a partir de cobre. En ausencia de una alternativa, esta opción es posible, pero la boquilla se convierte en un material consumible, incluso cuando solo una corriente de servicio pasa a través de ella. Tendrá que ser cambiado con frecuencia. Si puede obtener un pequeño trozo de madera redonda de molibdeno o tantalio, es mejor hacer una boquilla de ellos. Entonces será posible limitarse a la limpieza periódica.
El tamaño del agujero central en la boquilla se elige empíricamente. Debe comenzar con un diámetro de 0, 5 mm y perforarlo gradualmente hasta 2 mm, hasta que el flujo de plasma sea satisfactorio.
La boquilla se enrosca en la camisa de refrigeración hueca, que está conectada al soporte del electrodo central a través de un aislante fluoroplástico. El refrigerante circula en la camisa de refrigeración. Como tal, en los meses más cálidos, se puede usar agua destilada, en invierno es mejor el anticongelante.
El esquema de la unidad de control de la máquina de soldadura por plasma.
La camisa de enfriamiento consiste en 2 tubos de cobre huecos. El diámetro interior y la longitud de aproximadamente 20 mm se encuentran en el extremo frontal del tubo exterior con un diámetro de aproximadamente 50 mm y una longitud de aproximadamente 80 mm. El espacio entre los extremos del tubo interior y las paredes exteriores está sellado con una lámina delgada de cobre. Los tubos de cobre con un diámetro de 8 mm se sueldan en la camisa con la ayuda de una antorcha de gas. El refrigerante entra y sale. Además, el terminal debe soldarse a la camisa de refrigeración para aplicar una carga positiva.
En el tubo interior, se hace una rosca en la cual una boquilla extraíble está hecha de materiales resistentes al calor. En el extremo extendido del tubo exterior también se corta la rosca interna. Un anillo de sellado de PTFE está atornillado. El portaelectrodo central se atornilla en el anillo.
Un tubo de suministro de argón del mismo diámetro que para la refrigeración se suelda a través de la pared del tubo exterior en el espacio entre la camisa de refrigeración y el aislante fluoroplástico.
En la camisa de refrigeración circula fluido del tanque del limpiaparabrisas. La alimentación a la bomba de su motor eléctrico se alimenta a través de un rectificador separado a 12 V. La salida para el suministro al tanque ya está allí, el retorno del líquido se puede cortar a través de la pared o la tapa del tanque. Para hacer esto, se perfora un agujero en la tapa y se inserta una sección del tubo a través del sello de presión. Las mangueras de goma para la circulación del fluido y la alimentación de argón están conectadas a sus abrazaderas de manguera.
Fusión plasmática de polvo.
La carga positiva se toma de la fuente de alimentación principal. Para limitar la corriente a través de la superficie de la boquilla, se selecciona un balasto electrónico adecuado. La corriente eléctrica suministrada debe tener un valor constante en la región de 5-7 A. El valor de corriente óptimo se determina experimentalmente. Esta debe ser la corriente mínima que asegure la quema estable del arco piloto.
La excitación del arco piloto entre la boquilla y el cátodo de tungsteno se puede llevar a cabo de dos maneras. El oscilador integrado en la máquina de soldar o en su ausencia por el método de contacto. La segunda opción requiere la complejidad del diseño de la antorcha de plasma. El soporte del electrodo central en la excitación de contacto se hace con resorte con respecto a la boquilla.
Al presionar el botón de goma de la varilla conectada al portaelectrodo, el extremo afilado del cátodo central de tungsteno entra en contacto con la superficie cónica de la varilla. En el caso de un cortocircuito, la temperatura aumenta bruscamente en el punto de contacto, lo que hace posible iniciar un arco cuando el cátodo se aleja del ánodo. El contacto debe ser muy corto, de lo contrario la superficie de la boquilla se quemará.
La excitación de una corriente por un oscilador de alta frecuencia es preferible para la durabilidad de la estructura. Pero adquirirlo o incluso hacerlo hace que una máquina de soldadura por plasma improvisada no sea rentable.
Durante la operación, el terminal positivo de la máquina de soldadura se conecta a la parte sin lastre. Cuando la boquilla está a una distancia de varios milímetros de la pieza de trabajo, la corriente eléctrica cambia de la boquilla a la pieza. Su valor aumenta hasta el valor establecido en la máquina de soldadura, y se intensifica la formación de plasma a partir de argón. Al ajustar el flujo de argón y la corriente de soldadura, es posible lograr la intensidad requerida del flujo de plasma desde la boquilla.
Instrucciones adicionales
El esquema de plasma de soldadura abierto y cerrado de chorro de plasma.
La desventaja de este diseño es el consumo de argón. El cilindro es suficiente para varias horas de trabajo continuo. En lugar de argón, puede utilizar aire comprimido o vapor de agua. Tales modificaciones son más adecuadas para el corte por plasma de metales. Dado que estos gases no son neutros y oxidan el metal.
Además, la quema de arco en la atmósfera de estos gases no es tan estable como en el argón. El trabajo en el aire acelera el desgaste y la obstrucción de la boquilla. En los plasmatrones prefabricados, el aire se seca previamente y se limpia.
En dispositivos de fabricación propia para el suministro de aire mediante compresores de automoción de 12 V con una capacidad de hasta 50-60 l / min. Para trabajar en el agua se necesita un generador de vapor portátil. Este puede ser un recipiente sellado de metal con electrodos de titanio instalados en su interior. Llénalo con agua destilada. Los electrodos están conectados a 220 V AC.
A menudo, para cortar eficazmente el oxígeno, se instala otra carcasa de 1 boquilla en la parte superior de la camisa de refrigeración. Helio o argón se sirve en su entrada. El flujo de esta boquilla fluye alrededor del flujo de plasma.
No es necesario utilizar un inversor o un rectificador de soldadura como fuente de alimentación. Para ello, puede utilizar cualquier puente de diodo con una corriente de 50 A. El valor exacto se regula mediante un estrangulador adicional.