Микроплазменная сварка

Размешаю по просьбе Уважаемого жителя форума [b]alset [/b] присланный им материал!

Микроплазменная сварка

Микроплазменный сварочный аппарат (далее МПА) предназначен для резки низкотемпературной плазмой материалов, в том числе и тугоплавких; сварки и пайки черных и цветных металлов. Возможности МПА позволяют с успехом использовать его при ремонте и изготовлении различных металлических и неметаллических конструкций, сантехнического оборудования.

Технические характеристики МПА
Напряжение питающей сети - 220 ±15 В, однофазное
Частота питающей сети - 50 Гц
Потребляемая мощность, max - 1,5 кВт
Масса плазмотрона, max - 1,2 кг
Температура факела, max - 8500 °С
Расход жидкости, max - 0,25 л/час

Принцип работы МПА

МПА реализует способ плазменной сварки материалов плазменной дугой косвенного действия с использованием в качестве плазмообразующей среды пара, причем парообразование происходит непосредственно в плазмотроне МПА путем испарения спиртоводной (или ацетон + вода) смеси, заполняющей специальную емкость плазмотрона.

Испарение происходит за счет тепловой энергии, выделяемой горящей дугой на электродах плазмотрона. На рис. 1 представлена схема работы плазмотрона МПА.

[url=https://servimg.com/view/14768808/940][img][Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Он состоит из катода 1; сопла - анода 2 с каналами для прохождения плазмообразующей среды; емкости, заполненной пористым (влаговпитывающим) термостойким материалом 3; крышки из электроизоляционного материала 4; источника питания 5.

Работа плазмотрона происходит следующим образом. В емкость 3 заливается спиртоводная смесь, от источника питания подают напряжение между катодом и анодом. Дуга поджигается путем перемещения катода до соприкосновения с анодом. Тепловая энергия, выделяемая горящей дугой на аноде и катоде, испаряет жидкость в емкости 3. Образующиеся пары поступают в зону горения по каналам в аноде и выходят через сопло, удлиняя при этом горящую дугу. Пар за счет обжатия в отверстии анода нагревается до высоких температур и переходит в состояние плазмы, образуя на выходе из сопла плазменную струю.


Устройство плазмотрона

Плазмотрон состоит из металлического корпуса с плазмообразующей каморой и емкостью для жидкости; электродов; механизма перемещения катода относительно анода; пластмассового корпуса. Анод поз. 1 и катод поз. 2 установлены соосно в плазмообразующей камере.

Катод закреплен в катододержателе поз. З. Держатель размещен в изоляционной термостойкой трубке поз. 4 с возможностью перемещения вдоль своей оси. Трубка поз. 4 установлена в испаритель, состоящий из трубки поз. 10, рубашки поз. 7, втулки поз. 22 и стеклоткани поз. 11, обернутой вокруг поз. 10.

Держатель катода, кварцевая трубка поз. 4, испаритель помещены в емкость, заполненную влаговпитывающим материалом поз. 43, трубка испарителя при этом, соприкасается с поз. 43. Рубашка испарителя поз. 7 соприкасается с завихрителем поз. 6, который в свою очередь, соприкасается с анодом поз. 1. Рубашка, завихритель, держатель катода имеют на своей поверхности каналы, предназначенные для прохождения пара в плазмообразующую камеру. Для фиксации оси катода относительно отверстия в аноде при перемещении держателя поз. 3 внутри кварцевого изолятора поз. 4 и компенсации теплового расширения (проще, чтобы держатель катода не заклинивало внутри кварцевой - трубки при нагреве) применены пружины поз. 8, 9 Механизм перемещения держателя катода состоит из дистанционной втулки поз 34, регулирующий зазор между анодом и катодом путем перемещения по резьбе обрамления поз 35.

В отверстии втулки размещен толкатель поз. 33, опирающийся своим фланцем на втулку изнутри. Толкатель упирается в торец цангового зажима поз. 31. который навинчен на резьбу держателя катода. Держатель подпружинен в сторону толкателя пружиной поз. 30. Эта пружина одновременно поджимает втулку поз. 29 и набор из колец поз. 27, шайбы поз. 28 к торцу кварцевого изолятора. Испаритель подпружинен в сторону анода пружиной поз. 23. Емкость для жидкости, образованная тройником поз. 15, переходником поз. 12 и стаканом поз. 18 имеет заливочное отверстие, закрывающееся пробкой поз. 26. Металлическая часть плазмотрона закрыта пластмассовым корпусом, состоящим из поз. 35-41 и скрепленными винтами ВМ2. Для контроля температурного режима плазмотрона во время работы на стакане установлен терморезистор. Питание от источника подводится через кабель поз. 42. Схема источника питания (далее ИП) представлена на рис. 2.

[url=https://servimg.com/view/14768808/941][img][Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Предохранителем в ИП является автоматический выключатель ОР типа АЕ на 5А (возможно использование и обычного плавкого предохранителя на 5А). Тумблер SА1 подает питание на охлаждающий вентилятор (от компьютерной стойки), тумблер SА2 подает питание на первичную обмотку трансформатора Тр1. Диодный мост на лавинных диодах обеспечивает подачу выпрямленного напряжения на электроды плазмотрона через разъем Ш1. Резистор R1 осуществляет регулировку тока в плазмотроне, контроль тока и напряжения по приборам РА и РV. С третьей обмотки Тр1 напряжение через помехозащитный фильтр L1L2 поступает на выпрямительный мост VD5, затем на ограничивающий резистор R2 и стабилитроны VD8. VD9 образующие параметрический стабилизатор напряжения. Затем напряжение поступает на измерительный мост, образованный диодами VD6, VD7, резисторами R3, R4 и терморезистором. При нормальном температурном режиме плазмотрона напряжение в точках "а" и "б" равно нулю - мост сбалансирован. При повышении температуры меняющееся сопротивление терморезистора приводит к разбалансу моста - появляется разность потенциалов в точках "а" и "б". Эта разность через резисторы R4, служащего для баланса и R5, служащего для изменения крайних величин температур, поступает на вход усилителя постоянного тока, выполненного на операционном усилителе (ОУ) К553УД2. Через резистор R9 осуществляется отрицательная обратная связь, конденсатор С3 предназначен для частной коррекции. С выхода ОУ напряжение через резистор R10, предназначенный для установки тока отсечки, поступает на транзистор VT 1, работающий в режиме ключа. Он включает реле К1 при достижении температуры на терморезисторе 120 °С. Реле своими контактами отключает питание от первичной обмотки Тр1.

Далее раздел Изготовление плазмотрона с подробным описанием процесса и материалов.
Если интересно пишите.