Plazmové svařování: vlastnosti, typy, klady a zápory

Rozvoj moderního průmyslu je neodmyslitelně spjat se vznikem nových metod zpracování a spojování různých materiálů. V těchto případech je svařování jedním z nejspolehlivějších. Svařovací technika se také vyvíjí a zdokonaluje. Jednou z mladých a perspektivních oblastí je plazmové svařování. Tato metoda značně zjednodušuje a usnadňuje práci, která si zaslouží podrobnější zvážení.

Funkce procesu

Tento způsob spojování dílů je podobný svařování argonovým obloukem díky tomu, že zahrnuje práci s inertními plyny. Stále však existují rozdíly. Například svařovací práce se provádějí pomocí speciálního zařízení – plazmového hořáku.

Plazma je stav, do kterého plyn přechází, když je vystaven elektrickému oblouku. To vše se děje při teplotách mnoha tisíc stupňů, takže hlavním rysem plazmového svařování je vysoká provozní teplota – od 5 do 30 tisíc stupňů. To umožňuje pracovat s prvky libovolné kompozice a rozměrů.

Dalším znakem plazmové technologie je vysoký tlak ve spoji. Toho je dosaženo díky válcovému tvaru svařovacího oblouku, který zajišťuje ohřev a rovnoměrné rozložení výkonu po celé ploše pracovního paprsku. U konvenčního svařování je to obtížnější, protože oblouk má kónický tvar a je velmi obtížné rovnoměrně rozložit tlakovou sílu a ohřev.

A třetí důležitou vlastností práce s plazmou je práce při nízkých proudech. Ano, právě plazmová technologie umožňuje svařování jak tenkých plechů materiálu, tak i na těžko dostupných místech.

Díky těmto vlastnostem je metoda plazmového svařování prakticky univerzální. Postupem času se objevily typy a odrůdy, protože kromě svařování lze plazmou snadno řezat kovy.

druhy

Plazmové svařování se liší podle typu zpracování, hodnoty proudu a způsobu připojení.

Podle typu zpracování se svařování dělí na:

1. Mezi spojovanými povrchy a nespotřebovatelnou elektrodou se vytvoří oblouk.
2. Proud vytvořený mezi nespotřebovatelnou elektrodou a špičkou plazmového hořáku.

Protože plazmová práce je možná při různých hodnotách proudu, rozlišují se následující:

• ošetření mikroplazmou – provádí se při napětí až 25 ampér;
• práce se středními proudy – provádí se při proudech do 150 A;
• interakce s proudy nad 150 ampér.

Plazmový hořák a obvod hořáku určují typ připojení ke zdroji energie:

• přímá akce;
• nepřímá akce.

Každá metoda je jedinečná a žádaná v určité oblasti. Podívejme se na ty oblíbené.

Mikroplazmová metoda

Spojování dílů pomocí mikroplazmové technologie je jednou z nejoblíbenějších metod. Mikroplazmové svařování umožňuje spojování tenkostěnných dílů a trubek, plechů o tloušťce až 1,5 mm a používá se i při výrobě šperků.

Při použití této metody průměr pracovního plazmového paprsku obvykle nepřesahuje 2 milimetry. Oblouk je výkonný s vysokým tepelným zářením. Plyn používaný při práci bývá argon, méně často argon s příměsí helia.

Přímo působící spojení

Kromě jemné práce pomocí mikroplazmy je neméně důležité schéma připojení ke zdroji energie.

Tato metoda je považována za hlavní ve svářečských pracích. Provádí se pomocí plazmy vytvořené mezi elektrodou a obrobkem. Oblouk je buzen postupně, nejprve se při nízkém proudu vytvoří pilotní paprsek, který se po kontaktu s pracovní plochou změní v oblouk přímého působení. Práce lze provádět střídavým nebo stejnosměrným proudem.

Tato metoda je účinná pro řezání kovů i nekovů, svařování a navařování. V běžném životě je také žádaná přímá akce.

Vzhledem k tomu, že teplota pracovního paprsku je při přímé expozici velmi vysoká, je nutné řídit ohřev trysky plazmového hořáku. V případě přehřátí (což je téměř nemožné) je vhodné na chvíli přerušit práci. Následně se vyplatí zkontrolovat provozuschopnost zařízení a v případě potřeby problém vyřešit nebo zakoupit nové zařízení.

Nepřímé svařování

V tomto případě se mezi špičkou plazmového hořáku a elektrodou vytvoří oblouk, plyn ho vytlačí z trysky, což má za následek silný proud plazmy na výstupu.

Teplota paprsku je v tomto případě mnohem nižší než při přímé expozici. Z tohoto důvodu se pro spojování a řezání dílů vyrobených z materiálů s nízkou elektrickou vodivostí často používá nepřímé působení.

Tlak plynu řídí sílu výstupu plazmového paprsku. Díky tomu se metoda nepřímého působení používá pro nástřik kovů a ohřev obrobků.

Kvalita přípojného bodu závisí na volbě provozního režimu. Při volbě režimu je nutné vzít v úvahu typ přívodu proudu, svařovaný materiál a hlavně průměr pracovního paprsku.

Výhody a nevýhody

Jako každá technologie má i plazmové svařování svá pro a proti.

Mezi výhody patří:

• vysoká rychlost tavení polotovarů;
• přesné a vysoce kvalitní švy;
• nepřítomnost strusky;
• hladké okraje dílů při řezání;
• udržitelnost;
• bezpečnost;
• snadnost použití;
• kontrola hloubky průniku.

Mezi negativní aspekty patří:

• vysoké náklady na vybavení;
• ovládání chlazení plazmového hořáku.

Ačkoli plazmová technologie má některé nevýhody, jsou nevýznamné. A náklady na zařízení se poměrně rychle vrátí, zvláště s kvalifikovaným technikem.

O vybavení

Práce s plazmou není možná bez příslušného vybavení. Plazmový svařovací stroj je poměrně kompaktní, jeho hmotnost obvykle nepřesahuje 10 kilogramů (nejkompaktnější cca 5 kg). Pro vytvoření plazmatu je nutné k zařízení připojit přívod plynu. Inertní plyn, rovněž připojený k zařízení, pomůže chránit svarový spoj před oxidy. A samozřejmě hořák, ten je připojen k výstupu zařízení.

Připomeňme, že plazmové svařování se provádí při velmi vysokých teplotách, což vyžaduje chlazení trysky plazmového hořáku. Každý plazmový svařovací stroj má přihrádku s chladicí kapalinou.

Plazmové svařovací zařízení je opravdu drahé – nízkoenergetické zařízení s minimální sadou funkcí stojí asi 30 tisíc rublů. Čím více nastavení (pájení, kalení), tím dražší jednotka.

Doporučení

Ne vždy jde o profesionála, který pracuje se svářečkou, často narazíte na samouka. Pro tuto kategorii lidí dávají kvalifikovaní odborníci několik doporučení:

• Před prací zkontrolujte provozuschopnost zařízení a tlak plynu v instalaci;
• před zahájením svařování vyčistěte plazmový hořák;
• připravit a vyčistit pracovní oblast od cizích předmětů;
• hliníkové díly by měly být svařovány (nebo řezány) při nízkých proudech.

Plazmové svařování je moderní technologie spojování a řezání nejen kovů, ale i jiných materiálů. Plazmové svařování je žádané mezi profesionály i amatéry – snadno se ovládá a přináší dobré výdělky bez ohledu na roční období. Navzdory vysokým nákladům je zařízení potřebné pro práci žádané, protože jednorázovým utracením peněz se můžete stát majitelem nádherné jednotky s mnoha dalšími funkcemi.