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

Selbstgemachtes Plasmatron - eine Variante des Gasschweißens

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

Hausgemachte Plasmatron

Das Funktionsprinzip der meisten Plasmatrons mit Leistungen von mehreren kW bis zu mehreren Megawatt ist nahezu gleich.
Zwischen der Kathode aus feuerfestem Material und der intensiv gekühlten Anode brennt ein Lichtbogen. Durch diesen Lichtbogen wird das Arbeitsfluid (RT) hindurchgeblasen - ein Plasma bildendes Gas, das Luft, Wasserdampf oder alles andere sein kann. Die Ionisierung von RT erfolgt, und als Ergebnis erhalten wir am Ausgang den vierten Aggregatzustand der Substanz, das Plasma.
Bei Hochleistungsgeräten ist entlang der Düse eine Magnetspule angeordnet, die zur Stabilisierung des Plasmaflusses entlang der Achse und zur Reduzierung des Anodenverschleißes dient.


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 sich möglicherweise nicht lohnt, es alleine zu wiederholen. Wenn jemand interessiert ist, ist alles sehr gut in der beigefügten Anleitung beschrieben.
Unser erstes Modell hatte keine aktive Anodenkühlung. Als Arbeitsmedium diente der Wasserdampf eines speziell konstruierten elektrischen Dampferzeugers - ein geschlossener Kessel mit zwei in Wasser getauchten Titanplatten, der an ein 220-V-Netz angeschlossen war. Die Kathode des Plasmatron war eine Wolframelektrode mit einem Durchmesser von 2 mm, die schnell brannte. 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, und dies stimulierte die Fortsetzung der Experimente.

In diesem Plasmagenerator wurden das Dampf-Wasser-Gemisch und Luft als Arbeitsmedium getestet. Die Leistung des Plasmas erwies sich als stärker mit Wasserdampf, aber für einen stabilen Betrieb ist es erforderlich, auf eine Temperatur von mehr als einhundert Grad zu überhitzen, damit es nicht an den abgekühlten Plasmatronenknoten kondensiert. Eine solche Heizung wurde bisher noch nicht hergestellt, so dass die Versuche bisher nur mit Luft fortgesetzt wurden.

Bilder 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 zum Pumpen von Kühlmittel befindet - Wasser oder Frostschutzmittel.
Die Kathode ist ein leicht spitzer Wolframstab mit einem Durchmesser von 4 mm, der von der Schweißelektrode erhalten wird. Es wird zusätzlich durch den Strom des unter Druck zugeführten Arbeitsmittels von 0,5 bis 1,5 atm gekühlt.

Hier ist ein vollständig zerlegtes Plasmatron:

Die Anode wird über die Röhren des Kühlsystems und die Kathode über den an ihrem Halter befestigten Draht mit Strom versorgt.
Ausführen, d. H. Die Zündung des Lichtbogens erfolgt durch Drehen des Kathodenversorgungsgriffs, bis er die Anode berührt. Dann muss die Kathode sofort in einen Abstand von 2,4 mm von der Anode gebracht werden (ein paar Umdrehungen des Knopfes), und dazwischen brennt der Lichtbogen weiter.

Stromversorgung, Anschluss der Luftzufuhrschläuche vom Kompressor und vom Kühlsystem - im folgenden Diagramm:

Als Ballastwiderstand können Sie jede geeignete Elektroheizung mit einer Leistung von 3 bis 5 kW verwenden, z. B. mehrere parallel geschaltete Kessel aufnehmen.
Die Gleichrichterdrossel sollte für einen Strom von bis zu 20 A ausgelegt sein, unser Prüfling enthält etwa hundert Windungen dicken Kupferdrahts.
Dioden sind für alle Stromstärken ab 50 A und Spannungen ab 500 V ausgelegt.


VORSICHT! DIESES GERÄT BENUTZT
BESTRANSFORMER POWER AUS DEM NETZWERK!


Der Luftkompressor zum Zuführen des Arbeitsfluids wird automotiv entnommen, und zum Pumpen von Kühlmittel durch einen geschlossenen Kreislauf wird eine Autofensterwaschanlage verwendet. Die Stromversorgung erfolgt über einen separaten 12-Volt-Transformator mit Gleichrichter.


Ein wenig über zukünftige Pläne:
Wie die Praxis gezeigt hat, hat sich dieses Design auch als experimentell erwiesen. Schließlich wurde eine stabile Arbeit von 5 bis 10 Minuten erhalten. Aber bis zur vollständigen Perfektion ist es noch weit.
Austauschbare 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 Fluidkontakt mit der austauschbaren Anode, und aus diesem Grund lässt die Wärmeübertragung viel zu wünschen übrig. Eine bessere Option wäre die direkte Kühlung.
Aus den vorrätigen Halbzeugen werden Details bearbeitet, das Design als Ganzes ist zu kompliziert, um es wiederholen zu können.
Es ist auch notwendig, einen leistungsstarken Trenntransformator zu finden, ohne den es gefährlich ist, den Plasmabrenner zu verwenden.


Und unvollständig noch Bilder vom Plasmatron beim Schneiden von Draht und Stahlblechen. Funken fliegen fast einen Meter. :)