Schweißerplasma Plasmaschweißen - was ist und wie es funktioniert. Besonderheiten des Plasmaschweißens.

Verbindung von Oberflächen beim Schweißen von Plasma! Plasmaschweißen  - eine Methode, die sich radikal von allen herkömmlichen Schweißtechnologien unterscheidet.

Plasma-Schweißgerät

Dies zeigt sich in den bestehenden Vorteilen des Plasmaschweißens:

• Prozesssicherheit für den Schweißer;
• Eine einzigartige Gelegenheit, Strom zu sparen;
• Das hohe Leistungsniveau, das das entsprechende kennzeichnet schweißvorrichtung;
• Bereitstellung von qualitativ hochwertigen Ergebnissen beim Schweißen oder Schneiden.

Das Plasmaschweißen ist im Kern ein innovatives Verfahren zum Verbinden von Metallebenen. Heute wird dieser Typ in bestimmten Branchen aktiv eingesetzt: Maschinenbau, Instrumentenbau, Luftfahrtunternehmen usw.

Plasmaschweißen wird verwendet, wenn eine Schweißnaht mit hoher Festigkeit erforderlich ist. Es ist charakteristisch, dass Anlagen zum Plasmaschweißen keine Sauerstoffflaschen benötigen.

Die Technologie ist umweltfreundlich, da beim Schweißen von Metall keine Schadstoffe und Gase freigesetzt werden. Darüber hinaus ist mittels Plasmaanlagen nicht nur das Schweißen, sondern auch das Schneiden von Metallen und Legierungen möglich (Sie brauchen nur den geeigneten Schneider).

Mehr zum Schweißprozess

Für ein korrektes Verständnis der Technologie des Schweißprozesses ist es wichtig, gründlich in das Wesentliche einzutauchen. Aus physikalischer Sicht wird beim Plasmaschweißen ionisiertes Gas (dh Plasma) mittels einer Düse auf die Oberfläche der zu schweißenden Teile gerichtet. Zur Plasmabildung muss das Arbeitsgas auf eine hohe Temperatur erhitzt werden. Dies wird durch einen starken elektrischen Strom erreicht.

Plasmaprozess

Sie können das entsprechende Gerät verwenden, um eine Verbindung herzustellen:

• Dünnwandige Rohre;
• Verschiedene Arten von dünnen Behältern;
• Teile aus Folie;
• Separate Schmuckstücke.

Selbstmontage der Schweißmaschine

Das Gerät zum Plasmaschweißen sowie zum Schneiden von Metallen benötigt für seinen Betrieb nur Druckluft und Strom. Wenn die Kompressorausrüstung verwendet wird, benötigt das Gerät nur Strom. Infolgedessen erfordert das Schweißen einen Austausch der Elektroden sowie der Plasmabrennerdüse.

Die unabhängige Konstruktion einer Plasmaschweißmaschine erfordert harte Arbeit.

Zunächst müssen Sie die Stromversorgungsschaltung entwickeln. Von einem solchen Block hängt die volle Funktionsfähigkeit der Vorrichtung ab.

Für die Arbeit benötigen Sie:

• Choke aus dem üblichen Schweißgerät. Dieses Element ist erforderlich, um die Spannung zu stabilisieren. Wenn die Stabilität nicht gewährleistet ist, dämpfen Spannungsstöße das Plasma, das zum Schweißen und Schneiden erforderlich ist.
• Thyristor-Dreiphasengleichrichter. Ihre Einbeziehung in die Schaltung erklärt sich aus der Notwendigkeit einer Strombegrenzung im Bereich von 50 Ampere;
• Normaler Autostarter. Dieser Artikel wird zur automatischen Brandstiftung benötigt. Es ist jedoch möglich und die Verwendung herkömmlicher Verteiler. All dies macht die manuelle Brandstiftung überflüssig.

Bei der Herstellung einer Plasmaschweißmaschine muss natürlich die Karosserie sehr genau betrachtet werden. Bei allen notwendigen Materialien und guten Metallbearbeitungsmaschinen bereitet die unabhängige Produktion aller Hauptelemente keine Schwierigkeiten.

Die für den Plasmaprozess verwendete Elektrode besteht aus Wolfram-2% Thorium und die Plasmadüse aus Kupfer. Der Durchmesser des Plasmadüsenkanals ist kritisch und der Öffnungsdurchmesser ist für das Stromniveau zu klein, und die Strömungsrate des Plasmagases führt zu einer übermäßigen Erosion der Düsen oder sogar zum Schmelzen. Es ist sinnvoll, den größten Lochdurchmesser für den Betriebsstromwert zu verwenden.

Hinweis: Ein zu großes Loch kann Stabilitätsprobleme verursachen und ein Schlüsselloch aufrechterhalten. Die normale Gaskombination ist Argon für Plasmagas, mit Argon plus 2 bis 5% Wasserstoff als Schutzgas. Helium kann für Plasmagas verwendet werden, aber da es heißer ist, verringert es den Nennstrom der Düse. Eine niedrigere Masse an Helium kann auch den Schlüssellochmodus beeinträchtigen.

Die Naht nach dem Verbinden der Teile durch Plasmaschweißen

Um ein vollständiges Bild davon zu erhalten, wie die zusammengebaute Maschine zum Schweißen und Schneiden aussieht, empfehlen wir Ihnen, eine Vielzahl von Schemata im Internet zu erkunden.

Ein Schlüsselelement zum Schweißen und Schneiden ist der Plasmabrenner. Sein Design ist so, dass es tatsächlich ein praktischer Griff ist, in dem sich Anode und Kathode befinden.

Die Anode, die gleichzeitig eine Düse ist, besteht aus Kupfer. Während des Schweißvorgangs wird es mit Wasser gekühlt. Wolfram (einschließlich lanthaniert) wird auch als Kathode verwendet.
  Diese beiden Elemente berühren sich nicht, da sie mit speziellen Materialien isoliert sind. In der Regel durch Asbest.

Für das Auftreten eines Plasmabogens wird zwischen der Anode und der Kathode gearbeitet gleichstrommit einer Spannung von 100 V. Mit diesem Lichtbogen kann das Gas auf die erforderliche hohe Temperatur erhitzt werden. Das Schweißen beginnt zu arbeiten: Es tritt ein Plasmafluss auf, in dem die zu schweißenden Teile platziert werden (oder Metall geschnitten wird).

Daher ist der unabhängige Aufbau der Vorrichtung zum Plasmaschweißen durchaus real. Das Ergebnis ist die Möglichkeit der hochwertigen Verbindung verschiedener Metallteile. Ein selbst zusammengebautes Gerät ist in vielen Fällen von Nutzen, das Plasmaschweißen mit den eigenen Händen ist besonders praktisch, wenn Sie ein persönliches Auto reparieren.

Beim Schweißen von Konstruktionen aus nichtrostenden Stählen, NE-Legierungen und unterschiedlichen Metallen sowie beim Schweißen von Metallen mit Nichtmetallen mit einer Dicke von bis zu 15 mm wird eine spezielle Art des Schweißens verwendet - Plasma.

Diese Art des Schweißens wird mit Hilfe eines Hochtemperaturplasmabogens (bis zu 50000 ° C) durchgeführt, der mit Hilfe einer speziellen Ausrüstung erhalten wird, die es ermöglicht, einen Plasmastrahl oder -bogen zu erhalten. Darüber hinaus wird der Plasmastrahl zum Schneiden, Löten, Spritzen und Aufbringen vieler Nichteisenmetalle und hochschmelzender Metalle verwendet. Es ist bekannt, dass Plasma ein Gas ist, das bis zu einem Zustand der Ionisierung und Leitung von elektrischem Strom erhitzt wird.

Das Plasmaschweißen wird in der Luftfahrt, Luft- und Raumfahrt, im Maschinenbau, in der Automobilindustrie, in der Elektroindustrie, in der Lebensmittelindustrie und in anderen Wirtschaftssektoren eingesetzt, wo die Strukturen hohen Anforderungen an die Qualität ihrer Herstellung unterliegen.

Die Essenz des Schweißens - ein durch Wärme erzwungener Lichtbogen schmilzt die Kanten der Teile und Formen schweißnaht. Das Schweißen kann im manuellen oder automatischen Modus erfolgen. Unabhängig von der Ausführungsart sind die Nähte von hoher Qualität und mit vorgegebenen geometrischen Abmessungen, während die Strukturen keine Verformungen erfahren.

Vor- und Nachteile des Plasmaschweißens

Die Vorteile des Schweißens sind:

• hohe Wärmekonzentration mit einer minimalen Wärmeeinwirkungszone, die das Verziehen von Teilen während des Schweißvorgangs beseitigt und somit deren Bearbeitung überflüssig macht;
• lichtbogenstabilität;
• hohe Schweißgeschwindigkeit (bis zu 50 m / h), was die Produktivität verbessert;
• eindringen des Metalls bis zur vollen Tiefe, wodurch das Schneiden der Kanten vor dem Schweißen nicht möglich ist;
• weite Grenzen der Regelung des Schweißlichtbogens;
• mangel an Metallspritzern während der Arbeit;
• rentabilität;
• hohe Qualität der Schweißverbindung;
• möglichkeit der vollständigen Automatisierung des Schweißprozesses.

Die Nachteile sind:

• die Komplexität der Wartung einiger Gerätetypen;
• die Notwendigkeit, die Sicherheit einzuhalten.

Plasmaschweißmaschine

Ein Plasmaschweißgerät besteht aus einem speziellen Brenner (Plasmabrenner) und einer Stromquelle.

Der Plasmabrenner besteht aus folgenden Hauptteilen:

• äußeres Gehäuse;
• pTFE-Schalen;
• elektrodenanordnung;
• luftstromsteuerungsmechanismus;
• isolierbuchsen;
• elektrode;
• isolierbuchsen;
• düsen;
• düsenmuttern.

Die Konstruktion sieht eine Zuführung für Gase (plasmabildend und schützend) und die Zufuhr von Wasser oder Luftkühlung vor. Plasmabildendes Gas ist reines Argon oder Argon unter Zusatz von Wasserstoff oder Helium, und Luft, Stickstoff, Wasserstoff oder Gasgemische können ebenfalls verwendet werden. Das Schutzgas ist meistens Argon. Elektroden bestehen aus Wolfram, das durch Thorium, Lanthan oder Yttrium aktiviert wird, sowie aus Hafnium und Kupfer. Zur Kühlung der Düsenwände ist eine Wasser- oder Luftzufuhr erforderlich.

Der durch die Düse strömende Gasstrom begrenzt die Größe des Bogens und drückt den Bogen von den Wänden der Düse weg. Somit ist die Gasschicht von der Düse isoliert. Eine Bogenentladung, die zwischen einer Elektrode und einem zu schweißenden Produkt (direktes Lichtbogenschweißen) oder zwischen einer Elektrode und einer Düse (indirektes Lichtbogenschweißen) auftreten kann, gelangt in den zentralen Teil der in der Düse befindlichen Bohrung.

Das Funktionsprinzip der Plasmaschweißmaschine ist wie folgt: Ein Oszillator (Hochspannungsgenerator) erzeugt ein elektrisches Potential, das für das Auftreten einer Funkenentladung und die Zündung eines Lichtbogens erforderlich ist. Es entsteht ein Betriebslichtbogen, der in Kontakt mit dem zu schweißenden Produkt darauf schließt und somit in den Betriebsmodus wechselt. Ein spiralförmiger plasmabildender Gasstrom stabilisiert und komprimiert die Säule des Arbeitslichtbogens. Dadurch können Sie die Wände der Plasmabrennerdüse nicht berühren.

Arten des Schweißens

Das Plasmaschweißen kann je nach verwendeter Ausrüstung durchgeführt werden:

• durchdringender und nicht durchdringender Bogen;
• auf dem Strom einer beliebigen Polarität;
• punkt und Impuls sein;
• ohne Zusatzdraht und Zusatzdraht;
• manuell, mit Hilfe von Halbautomaten und automatischen Maschinen.

Das Schweißen kann bei folgenden Strömen durchgeführt werden:
  Je nach Stärke des Schweißstroms gibt es drei Arten des Plasmaschweißens:

• klein (von 0,1 bis 25 A);
• mittel (von 25 bis 150 A);
• groß (über 150 A).

Schwachstromschweißen wird als Mikroplasma bezeichnet und wird am häufigsten verwendet. Es wird zur Herstellung von Strukturen mit einer Dicke von nicht mehr als 1,5 mm verwendet. Normalerweise erzeugen diese Schweißarten dünnwandige Behälter und Rohre, schweißen dünne Teile zu massiven, machen Schmuck in der Schmuckindustrie und verbinden Teile aus Folie bei der Herstellung von Thermoelementen.

Wenn das Schweißen mit Zusatzdraht erfolgt, wird normalerweise nahtloser Draht oder eine spezielle Art von Drahtpulver verwendet.

Die wichtigsten Parameter des Plasmaschweißens:

• stromstärke in Ampere (A);
• spannung gemessen in Volt (V);
• Ø Kanaldüse (in mm angegeben);
• Ø Elektrode (in mm angegeben);
• verbrauch von Plasmagas (angegeben in m / h);
• schutzgasverbrauch (angegeben in m / h).

Plasmaschweißtechnik

Vorrichtungen zum Plasmaschweißen, die von verschiedenen Herstellern hergestellt werden, sind in der Regel universell hergestellt. Mit ihrer Hilfe können Sie verschiedene Arbeiten in allen räumlichen Positionen durchführen: untere, Decke, vertikal, horizontal, geneigt. Der technologische Prozess der Herstellung von Strukturen besteht aus der Vorbereitung des Produkts für das Schweißen, der Auswahl eines Zusatzwerkstoffs, wenn damit geschweißt wird, und der Ausrüstung.

Das Teil vor dem Schweißen muss entfettet, gereinigt und sorgfältig gesichert werden. Während des Schweißvorgangs muss der Schweißer die Augen vor Strahlung schützen, alle zum Schutz vor thermischen Verbrennungen erforderlichen Methoden und Mittel einsetzen und beim Schweißen in Innenräumen ein Absaugsystem verwenden.

Heute können Sie im Handelsnetz verschiedene Gerätemodelle für das Plasmaschweißen kaufen, sowohl im Inland als auch im Ausland. Unter den Haushaltsgeräten sind die mobilen Plasmageräte "PLAZAR", "GORYNYCH", "MULTIPLAZ" sehr beliebt, und andere.

Zum Beispiel stellt GORYNYCH ein multifunktionales tragbares Gerät dar, das aus einem Plasmagenerator und einer Stromversorgungs- und Steuereinheit besteht. Es wird zum Schweißen, Schneiden und Löten von Metallen eingesetzt. Es wird aus dem 220-V-Netz gespeist, ist kompakt und einfach zu bedienen und besonders bei Schweißern beliebt. Als Arbeitsmedium wird je nach Art der durchgeführten Arbeiten entweder destilliertes Wasser oder eine Lösung von Ethylalkohol in demselben Wasser verwendet. Ein solches Gerät wird nicht nur in der Produktion, im Bauwesen, sondern auch im Alltag erfolgreich eingesetzt.

Bei ausländischen Herstellern wird besonders auf Geräte aus Deutschland und Italien geachtet. Die Modelle der Plasma-Schweiß- und Schneidemaschinen von MERKLE Schweißanlagen-Teshnik GmbH sind in verschiedenen Teilen der Welt bekannt. Das Unternehmen ist seit über 50 Jahren auf die Herstellung von Geräten und Komponenten für die Produktion spezialisiert schweißen. Professionelle Modelle plasmamaschinen  P 421 DC-PT11, P 601 DC-PT11 und P 601 AC / DC-PT11 werden von den bekannten Unternehmen VOLKSWAGEN, MERCEDES-BENZ und anderen zur Herstellung ihrer in vielen Ländern bekannten Produkte verwendet.

Hersteller aus Italien Telwin ist seit über 50 Jahren auf die Herstellung moderner Geräte zum Plasmaschweißen spezialisiert. Die Modelle Technica Plasma, Technology Plasma, Superplasma und andere sind mit Überspannungs-, Niedrig- und Hochstromschutz, Wärmeschutz ausgestattet, führen eine automatische Kühlung des Plasmatrons durch und verfügen über ein Alarmsystem über die Spannung im Brenner. Sie zeichnen sich durch geringe Abmessungen und Gewicht aus und sind sehr praktisch in der Anwendung.

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