This page has been robot translated, sorry for typos if any. Original content here.

Selbstgemachtes Plasmatron - eine Variante des Gasschweißens

Achtung!Alle kostenpflichtigen und kostenlosen Informationen auf dieser Website werden ausschließlich zu Bildungszwecken bereitgestellt.
Der Autor der Website übernimmt keine Verantwortung für mögliche Folgen der Verwendung der Informationen von unten.
Selbstgemachtes Plasmatron - eine Variante des Gasschweißens

Selbst gemachtes Plasmatron

Das Funktionsprinzip der meisten Plasmatrons mit einer Leistung von einigen kW bis mehreren Megawatt ist nahezu gleich.
Zwischen der aus feuerfestem Material hergestellten Kathode und der intensiv gekühlten Anode brennt ein Lichtbogen. Durch diesen Lichtbogen wird das Arbeitsfluid (PT) hindurchgeblasen - ein plasmabildendes Gas, das Luft, Wasserdampf oder etwas anderes sein kann. Die Ionisierung von RT tritt auf, und als Ergebnis erhalten wir am Ausgang den vierten Aggregatzustand einer Substanz, genannt Plasma.
In Hochleistungsgeräten ist entlang der Düse eine Emagnetspule angeordnet, die den Plasmastrom entlang der Achse stabilisiert und den Anodenverschleiß verringert.


Dieser Artikel beschreibt die zweite Konstruktion, weil Der erste Versuch, ein stabiles Plasma zu erhalten, war nicht besonders erfolgreich. Nachdem wir das Gerät "Alplaza" studiert hatten, kamen wir zu dem Schluss, dass es vielleicht nicht wert ist, es alleine zu wiederholen. Wenn jemand interessiert ist, ist alles in den beigefügten Anweisungen sehr gut beschrieben.
Unser erstes Modell hatte keine aktive Anodenkühlung. Als Arbeitsmedium wurde Wasserdampf aus einem speziell gebauten elektrischen Dampferzeuger verwendet - ein geschlossener Kessel mit zwei in Wasser getauchten Titanplatten, die an ein 220-V-Netz angeschlossen waren. Das Plasmatron diente als Kathode mit einer Wolframelektrode von 2 mm Durchmesser, die schnell verbrannte. Der Lochdurchmesser der Anodendüse betrug 1,2 mm und war ständig verstopft. Es war nicht möglich, ein stabiles Plasma zu erhalten, aber es gab immer noch Einblicke, was die Fortsetzung der Experimente stimulierte.

In diesem Plasmagenerator wurden als Arbeitsmedium ein Dampf-Wasser-Gemisch und Luft getestet. Der Ausstoß des Plasmas erwies sich als intensiver mit Wasserdampf, aber für einen stabilen Betrieb ist es notwendig, auf eine Temperatur von mehr als einhundert Grad zu überhitzen, damit er nicht an den gekühlten Plasmatronknoten kondensiert. Eine solche Heizung ist noch nicht gemacht worden, so dass die Versuche bisher nur mit Luft fortgesetzt werden.

Fotos von Plasmatron-Eingeweiden:

Die Anode besteht aus Kupfer, der Durchmesser der Düsenöffnung beträgt 1,8 bis 2 mm. Der Anodenblock besteht aus Bronze und besteht aus zwei hermetisch verschweißten Teilen, zwischen denen sich ein Hohlraum befindet, um Kühlmittel zu pumpen - Wasser oder Frostschutzmittel.
Die Kathode ist ein leicht spitzer Wolframstab mit einem Durchmesser von 4 mm, der von der Schweißelektrode erhalten wird. Sie wird zusätzlich durch die Strömung des unter Druck zugeführten Arbeitsfluids von 0,5 bis 1,5 atm gekühlt.

Hier ist ein vollständig zerlegter Plasmatron:

Die Anode erhält Strom durch die Rohre des Kühlsystems und die Kathode durch einen Draht, der an ihrem Halter befestigt ist.
Laufen, d.h. Die Zündung des Lichtbogens erfolgt durch Verdrehen des Kathodenzuführungsgriffs, bis er die Anode berührt. Dann muss die Kathode sofort auf einen Abstand von 2,4 mm von der Anode (einige Umdrehungen des Knopfes) bewegt werden, und zwischen ihnen brennt der Bogen weiter.

Stromversorgung, Anschluss der Luftzufuhrschläuche vom Kompressor und vom Kühlsystem - in der folgenden Abbildung:

Als Ballastwiderstand können Sie jede geeignete Elektroheizung mit einer Leistung von 3 bis 5 kW verwenden, beispielsweise mehrere parallel geschaltete Kessel aufnehmen.
Die Gleichrichterdrossel sollte für einen Strom von bis zu 20 A ausgelegt sein, unser Prüfling enthält etwa hundert Windungen aus dickem Kupferdraht.
Dioden passen auf alle, berechnet mit einem Strom von 50 A und darüber und einer Spannung von 500 V.


VORSICHT! DIESES GERÄT VERWENDET
BESTRANSFORMER POWER AUS DEM NETZWERK!


Der Luftkompressor zum Zuführen des Arbeitsfluids wird in ein Kraftfahrzeug gebracht, und zum Pumpen von Kühlmittel durch einen geschlossenen Kreislauf wird ein Kraftfahrzeugfensterwäscher verwendet. Die Stromversorgung erfolgt über einen separaten 12-Volt-Transformator mit Gleichrichter.


Ein wenig über zukünftige Pläne:
Wie die Praxis gezeigt hat, erwies sich auch dieses Design als experimentell. Schließlich wurde eine stabile Arbeit für 5 bis 10 Minuten erhalten. Perfektion ist jedoch noch weit entfernt.
Auswechselbare Anoden brennen allmählich aus, und es ist schwierig, sie aus Kupfer herzustellen, und selbst mit Gewinde wäre es ohne Gewinde besser. Das Kühlsystem hat keinen direkten Flüssigkeitskontakt mit der austauschbaren Anode, und deshalb lässt der Wärmeaustausch sehr zu wünschen übrig. Eine bessere Option wäre die direkte Kühlung.
Die Details werden aus den vorhandenen Halbzeugen herausgearbeitet, der gesamte Entwurf ist zu komplex, um wiederholt zu werden.
Es ist auch notwendig, einen leistungsstarken Trenntransformator zu finden. Es ist gefährlich, einen Plasmabrenner ohne diesen zu verwenden.


Und unter Abschluss noch Bilder vom Plasmatron beim Schneiden von Draht und Stahlplatten. Funken fliegen fast einen Meter. :)