24artstroy.ru

Строительный журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Газовый резак по металлу

Газокислородный резак служит для смешения смеси на основе горючего (ацетилен, пропан) и режущего газов (кислород) с целью получения режущей струи.

Конструктивно газовый резак для раскроя металла состоит из таких элементов:

  • специальная головка с двумя сменными мундштуками;
  • трубки для подачи кислорода и газа;
  • смесительная камера для образования смеси горючего и режущего газов;
  • 3 вентиля – для горючего газа, подачи и регулировки количества подаваемого кислорода;
  • рукоятка.

Это основные компоненты инструмента для газокислородной резки, поскольку его конструкция имеет множество других составляющих.

Рисунок 1. Схема газокислородного резака

Принцип действия и виды

Принцип разделения металла газовым резаком основан на нагреве его до температуры, несколько меньшей температуры плавления. Для повышения энергетического потенциала горелки в сопло подается смесь из горючего газа и окислителя — кислорода. Атомы поверхностного слоя вступают в реакцию с кислородом захватываются и выносятся струей пламени за пределы рабочей зоны, формируя разрез.

При разрезе очень важно не достигнуть температуры плавления. В этом случае материал заготовки начнет плавиться и стекать, и разрез получится неровный, с неаккуратной поверхностью.

[stextbox резке хорошо поддается черный металл. Чугуны, легированные стали, нержавейка газом не режутся. Они плохо окисляются.[/stextbox]

Технологический процесс резания состоит из двух этапов:

  1. Нагревание области разреза до температуры начала активного окисления металла. Разогревающий факел получают с помощью формирования смеси кислорода и пропана.
  2. Интенсивное окисление (горение) материала заготовки в кислородной струе, выносящей продукты сгорания из рабочей зоны.

Ручные газовые устройства для резки металла классифицируют по следующим признакам:

  • тип топлива;
  • тепловая мощность горелки;
  • по методу образования горючей смеси.

По виду горючего различают:

  • ацетиленовые;
  • пропановые;
  • универсальные.

Приняты следующие градации мощности:

  • малая: предназначены для заготовок толщиной до 10 см;
  • средняя: до 20 см;
  • большая: до 30 см;
  • увеличенная: до 50 см.

По методу создания горючей смеси резаки могут быть инжекторные и обычные.

Классификация изделий

  1. Пропановый. Весьма распространен, поскольку безопасен и имеет высокий КПД. Используется при резке цветных либо черных металлов, популярен среди любителей и профессионалов. Пример востребованной модели — пропановый резак «Корд-05П-L340». Режет металл от 3 до 500 мм толщиной, весит лишь 0,9 кг, стоит около 1500 рублей.
  2. Кислородный. Является инжекторным резаком, рабочая смесь которого на 85% состоит из кислорода и на 15% — из пламени. Первый подается под большим давлением, поэтому происходит воспламенение смеси. Невысокая стоимость газокислородного резака позволила ему стать популярным среди любителей. Стоимость чуть ниже пропанового аналога, поскольку рассмотренный аппарат режет не такой толстый металл (до 300 мм).
  3. Ацетиленовый. Данное горючее используется при работе с толстыми заготовками, поскольку оно сильно нагревается. Труба, через которую подается ацетилен, имеет вентиль, позволяющий регулировать скорость потока. Резак ацетиленовый — один из немногих, имеющий портативные аналоги. Они становятся популярнее ежегодно, поскольку не уступают в качестве крупным изделиям. Пример — Redius P2A-01M, стоимость которого составляет около 1600 рублей.

Интересное видео по этому поводу подготовила компания Сварка Центр:

Также газовый резак по металлу имеет различное конструктивное исполнение; это второй критерий классификации. Сюда относятся размеры, количество трубок, способ воспламенения смеси и другое. Выделяют:

  • промышленные резаки (для больших объемов работ; также известны как машины для газовой резки металла);
  • компактные, портативные, мини-резаки (условные названия, поскольку изделие по размеру не больше паяльной лампы; используется, к примеру, при розжиге костра);
  • туристический (похож на ранее названный, но имеет функцию предварительного подогрева и исправно работает под любым углом наклона);
  • резак с пьезоподжигом (не содержит вентилей; воспламенение смеси происходит при нажатии одной кнопки).

Некоторые изделия для резки металла газом выделяют в отдельные группы. Ниже — подробнее о них.

  1. Воздушно-дуговые резаки. Назначение — резка цветных или черных металлов в производственных условиях. Малогабаритны (например, воздушно-дуговой отечественный резак РВДм-315 весит 500 г при длине 315 мм), высокопроизводительны, однако работают только с источником тока и компрессором. Покупка его для бытовых нужд станет лишней тратой денег. К тому же, для работы воздушно-дуговым резаком понадобятся электроды, катоды и сопла, которые придется докупать регулярно.
  2. Трехтрубные устройства. Также известны как резаки с внутрисопловым смешением. В отличие от большинства газосварочных резаков имеют не два канала (трубки), а три. По первому идет режущий газ — кислород, по второму — горючий газ (пропан, ацетилен и др.), по третьему — подогревающий газ. Для нормальной работы трехтрубного устройства требуется повышенное давление рабочего газа (минимум 20 кПа).

Конструкция позволяет использовать любой горючий газ, необходимо лишь подбирать подходящие мундштуки для резака. Относятся к самым безопасным изделиям, поскольку смешивание элементов происходит не в основании изделия, а у головки. Однако это повышает цену на трехтрубный резак в 1,5-2 раза.

Оборудование для газовой резки делится на инжекторное и эжекторное. У вторых имеется два разделенных канала — для подогревающего и горючего газов. В инжекторных же установках они объединены. Резак обыкновенный, которым привыкли работать на заводах, чаще всего инжекторный; к этому же типу относятся устройства для ручной кислородной резки, компактные и мини-изделия. Эжекторное оборудование для кислородной резки — это трехтрубные аппараты.

Далее — пара слов о регулярных инвестициях в работу.

Подготовка к работе

Еще до начала резки газом необходимо обследовать прибор, удостовериться, что пропановый резак находится в рабочем состоянии. Далее нужно выполнить следующие операции:

  • Подготовка аппарата для резки начинается с подключения к нему шлангов. Ещё до присоединения рукава его продувают газом — это позволит убрать из него мусор и грязь.
  • Кислородный шланг необходимо подсоединить к штуцеру с правой резьбой, для этой цели используют ниппель и гайку. Что же касается шланга, через который будет поступать пропан, то его крепят к штуцеру с левой резьбой. Обязательно нужно еще до подключения рукава с газом выяснить, присутствует ли подсос в каналах резака. Эту задачу можно решить путем подключения кислородного шланга к штуцеру кислорода, при этом нужно убедиться, газовый штуцер останется свободным.
  • Далее потребуется выставить уровень подачи кислорода на 5 атмосфер, после чего нужно открыть вентили, регулирующие поступление газа и кислорода. Прикоснитесь пальцем к свободному штуцеру — так вы узнаете о наличии подсоса воздуха. В случае его отсутствия придется прочистить инжектор и продуть каналы резака.
  • После этого нужно убедиться, являются ли герметичными разъемные соединения. Если удастся выявить утечку, ее устраняют путем подтягивания гаек или замены уплотнителей. Также следует удостовериться в том, достаточно ли герметичны крепления газовых редукторов, в рабочем ли состоянии находятся манометры.

Плазменные резаки

Некоторые типы работ невозможно провести газовыми приборами, тогда лучший вариант – купить плазменный резак. Однако, важно понимать, что такие устройства отличаются между собой не только специальными возможностями, но и конструктивным исполнением. Также, есть различия по способу поджога дуги и используемой системы охлаждения.

Существуют компактные мобильные модели, которые без проблем переносятся с одной точки на другую. Кроме этого варианта есть целые портальные установки, которые предназначены для выполнения сложных производственных задач.

Большая часть плазморезов делится на 5 категорий:

  • Приборы, предназначенные для выполнения поставленных задач в среде инертных и защитных газов.
  • Модели, способные работать в окислительной среде – местах, обладающие высоким показателем кислорода.
  • Устройства, предназначенные для формирования с различными смесями.
  • Для работы в стабилизаторах.
  • Оборудование, обладающее магнитной стабилизацией.

Также различие приборов происходит по виду потребляемой энергии. Так встречаются бытовые резаки, которые активно используются для выполнения несложных задач и работающие от напряжения 220 В. Профессиональные устройства функционируют только от 380 В, но и область применения у них в несколько раз больше.

Важно понимать, что независимо от потребляемой энергии и показателя мощности, необходимо проверить устройство с подключением к общей сети. Кроме этого, стоит помнить, что к резаку подключается компрессор, обладающей средней мощностью. Поэтому его также необходимо учитывать при подключении.

Резаки инверторного типа

Это один из лучших бюджетных вариантов, который справится с металлом, толщина которого не будет превышать 30 мм. Такие модели пользуются активным спросом для проведения небольших работ в домашнем хозяйстве или в маленьких мастерских. Также большим плюсом является небольшое потребление электрической энергии и компактность.

90% продаваемых моделей легко транспортировать. Благодаря этому открывается возможность для работы в труднодоступных местах. Кроме этого, большим плюсом служит КПД, который выше на 30%.

Плазменные резаки по металлу трансформаторного типа

Более дорогие приборы, предназначенные для выполнения средних работ. Они способны разрезать металл толщиной до 80 мм. По виду напоминают большой короб, передвижение которого происходит за счет колесиков. Масса и размеры, соответственно больше, чем у предыдущей модели.

Надежность у таких приборов в разы выше. Даже при возникновении скачков напряжения плазморезы трансформаторного типа не выйдут из строя, а это дает возможность для работы в регионах, где есть проблема с электроэнергией.

Также дополнительное преимущество — время работы при бесперебойном включении, которое составляет практически 100%. Поэтому аппарат способен функционировать на протяжении целого дня без любых перерывов. Однако, несмотря на положительные черты у таких моделей есть и отрицательная сторона: высокое потребление электроэнергии.

Кроме разделения моделей по типу, резаки еще различают по виду контакта. Так бывают контактные и бесконтактные устройства. Первая модель способна работать с металлами, толщина которых не превышает 18 мм, а второй вариант функционирует с любой толщиной.

Необходимое оборудование

Для выполнения различных задач по обработке стали, необходимо подготовить оборудование, соответствующие инструменты. Эксплуатация производятся с помощью:

  • баллонов с кислородом и пропаном;
  • инструмент для рассекания;
  • мундштук определенного размера;
  • шланги.

Техникой безопасности обусловлено наличие на каждом баллоне регулировочного вентиля. Пропановый баллон имеет резьбу обратного хода, вследствие этого установка дополнительного редуктора невозможна. Оборудование имеет схожие конструкции, как при домашнем использовании, так и производственными целями. Перед тем, как производить срез металла, необходимо проверить работоспособность, наличие всех регулировочных элементов.

Шланги для кислородно-пропанового резака

Поступление озона маркируется синим цветом, вентили расположены как непосредственно на баллоне, так и на резаке. Пропановый поток маркируется как все остальные газовые и взрывоопасные вещества, красным либо желтым цветом.

После подключения резака, начинается процесс, при котором кислород и пропан сливаются в смесительной камере, вследствие чего образуется горючая смесь. Конструкцией предусмотрена смена агрегатов, для планового ремонта и технического обслуживания, в случае выхода из строя одного из узлов, возможно его заменить, продолжить работу. Мундштук подбирается в зависимости от типа производимых задач, имеет различные показания и отличается по номерам.

Принцип действия и виды

Независимо от размеров автогена и вида разогревающей газовой смеси резка происходит за счет сгорания метала в струе чистого кислорода, нагнетаемого через сопло головки в рабочую зону.

Основное и принципиальное условие газовой резки — температура горения должна быть меньше температуры плавления. Иначе металл, не успев начать гореть, будет плавиться и стекать. Этому условию соответствуют низкоуглеродистые стали, а цветные металлы и чугун — нет.

Большинство легированных сталей также не поддаются газовой резке — есть ограничения по максимально допустимым дозам легирующих элементов, углерода и примесей, при превышении которых процесс горения металла в кислороде становится нестабильным или вообще прерывается.

Сам процесс резки можно разложить на две фазы:

  1. Разогрев ограниченной зоны детали до температуры, при которой металл начинает гореть. А для того, чтобы получить факел разогревающего пламени, часть технического кислорода в определенной пропорции смешивают с горючим газом.
  2. Сгорание (окисление) разогретого металла в струе кислорода и удаление продуктов горения из зоны реза.

Если рассматривать классификацию только ручных резаков, то принципиальное значение имеют следующие признаки:

  • вид горючего, мощность и способ получения смеси газов для разогревающего пламени;
  • классификация по виду горючего газа: ацетилен, пропан-бутан, метан, универсальный, МАФ.

Керосинорезы и бензорезы хоть и имеют то же назначение относятся к жидкотопливным резакам.

  • По мощности: малая (резка металла толщиной от 3 до 100 мм) — маркировка Р1, средняя (до 200 мм) — Р2, высокая (до 300 мм) — Р3. Есть образцы с повышенной толщиной резки — до 500 мм.
  • По способу получения горючего газа: инжекторные и безинжекторные.

И если первый признак влияет лишь на температуру разогревающего пламени, а мощность — на предельную толщину металла, то третий признак определяется конструкцией резака.

Конструкция

1. Инжекторный или двухтрубный, газовый резак — это наиболее распространенный тип конструкции. Технический кислород в резаке разделяется на два потока.

Часть потока по верхней трубке движется в головку наконечника и с высокой скоростью выходит через центральное сопло внутреннего мундштука. Эта часть конструкции отвечает за режущую фазу процесса. Регулировочный вентиль или рычажный клапан вынесен за пределы корпуса.

Другая часть поступает в инжектор. Принцип работы которого заключается в том, что инжектируемый газ (кислород), выходя в камеру смешения под высоким давлением и с высокой скоростью, создает там зону разрежения и через периферийные отверстия втягивает горючий (эжектируемый) газ. Благодаря смешению, происходит выравнивание скоростей, и на выходе камеры образуется поток смеси газов со скоростью ниже, чем у инжектируемого кислорода, но выше, чем у эжектируемого горючего газа.

Далее смесь газов движется по нижней трубке в головку наконечника, выходит через сопла между внутренним и внешним мундштуком, и формирует факел разогревающего пламени. Каждый канал имеет свой вентиль на корпусе, которым регулируют подачу кислорода и горючего газа в инжектор.

2. Безинжекторный, или трехтрубный резак имеет более сложную конструкцию — оба кислородных потока и газ поступают к головке по отдельным трубкам.

Смешение подогревающей смеси происходит внутри головки. Но именно отсутствие камеры смешения обеспечивает более высокий уровень безопасности, не создает условий для «обратного удара» (распространению горящих газов в каналах резака и трубах в обратном направлении).

Помимо более сложной конструкции и высокой цены, недостатком трехтрубного газового резака считается то, что для его стабильной работы необходимо более высокое давление горючего газа (здесь нет эффекта эжекции и увеличения скорости потока).

Размеры и вес

Размеры ручного инжекторного газового резака оговорены стандартом ГОСТ 5191-79 и зависят от его мощности:

  • у Р1 — до 500 мм;
  • у Р2 и Р3 они лежат в пределах 580 мм. Но выпускают и «удлиненные» модели для работы в особых условиях.

Есть ограничения по весу для каждой категории мощности: 1.0 и 1.3 кг соответственно для Р1 и Р2/Р3.

Этот же ГОСТ определяет, что тип Р3 — это резак кислородно-пропановый, а Р1 и Р2 могут работать на любом виде горючего газа.

Есть отдельная категория ручного инжекторного инструмента для кислородной резки — вставные резаки, которые имеют маркировку РВ.

По ГОСТу их определяют как наконечники для резки к сварочной горелке. Отличие конструкции в том, что разделение кислорода и смешение горючей смеси происходит в наконечнике, а он имеет гораздо меньшие размеры и вес, чем резак. Так вес РВ1 имеет верхнюю границу в 0.6 кг, а РВ2 и РВ3 — 0.7 кг.

Но вряд ли можно назвать такой газовый резак по металлу компактным — в рабочем положении в сборе с корпусом от горелки его размеры и вес будут не меньше, чем у специализированного инструмента. Преимущество лишь в том, что можно купить горелку в комплекте с наконечниками разных типов (сварки и резки), а весь комплект будет помещаться в небольшом кейсе. Или приобрести к уже имеющейся горелке вставной резак.

Но и тут есть один нюанс. Пропан стоит намного дешевле ацетилена. Поэтому стоимость эксплуатации ацетиленового резака будет существенно выше, чем кислородно-пропанового. А для сварки металла лучше ацетиленовая горелка, у которой температура пламени выше на 300-400 чем у кислородно-пропановой (у чисто пропановой горелки температура меньше 2000C).

Компактность же всего «поста» для ручной газовой резки может быть обеспечена лишь за счет емкости баллонов с газами.

Портативные газовые резаки

В последнее время можно увидеть предложения по продаже портативных газовых резаков, которые представляют собой насадку к небольшому цанговому баллону с газом.

Но хоть их позиционируют как резаки, по сути это горелки. Температура факела большинства из них не превышает 1300C. Хотя есть «профессиональные» цанговые портативные резаки с температурой факела 2000—2500C (например, Kovea KT-2610 при работе с газовой смесью MAPP US), а это уже близко к температуре разогревающего пламени кислородно-пропанового резака — 2700—2800C.

Но в любом случае для создания условий «горения» стали нет главного режущего компонента — струи кислорода, благодаря которому и происходит окисление металла.

Портативными резаками можно резать легкоплавкие металлы и сплавы: олово, алюминий, латунь, бронзу, медь. Но и для них речь идет не о резке, а о плавке. Поэтому их чаще используют, чтобы запаять или сварить небольшие детали из цветных металлов (например, при ремонте кондиционеров и холодильников), а резать можно ручным электрическим инструментом.

На что обратить внимание при выборе газового резака

Если «идти» от шлангов к головке важно следующее:

  • ниппели из латуни служат дольше, чем алюминиевые;
  • материал рукоятки должен быть алюминиевым, пластиковые накладки менее долговечны и могут «поплыть»;
  • вентили должны вращаться с небольшим усилием;
  • рекомендованный диаметр рукоятки вентиля режущего кислорода — не менее 40 мм;
  • рычажные модели более удобны в эксплуатации и позволяют экономить газ;
  • шпиндели вентилей: из нержавейки — самые надежные (до 15000 циклов), из латуни — быстро выходят из строя (около 500 циклов), комбинированные — имеют «средние» показатели;
  • материал корпуса и трубок — нержавейка, латунь, медь;
  • у ацетиленовых резаков детали, соприкасающиеся с горючим газом до камеры смешения, не должны быть изготовлены из меди или сплавов с ее содержанием выше 65%;
  • разборная конструкция позволяет ремонтировать резак, проводить чистку инжекторного узла, трубок наконечника;
  • наружный мундштук только из меди;
  • внутренний мундштук ацетиленового резака — медь, кислородно-пропанового — может быть сделан из латуни;
  • к выбранной модели у продавца должны быть в ассортименте запасные части и расходные детали.

Как пользоваться кислородно-пропановым резаком

  • работа с резаком должна проходить в маске сварщика (или специальных очках);
  • рекомендованы одежда и рабочие перчатки с огнеупорными (негорючими) свойствами;
  • пламя автогена должно смотреть в сторону по отношению к подводящим шлангам, а шланги не должны мешать работе резчика;
  • баллоны с газом располагают не ближе пяти метров к месту работы;
  • резку металла проводят либо на открытом воздухе, либо в хорошо проветриваемом помещении.

После длительного перерыва или при первом запуске нового инжекторного резака надо убедиться, что каналы «чистые» и кислород в инжекторе создает необходимый уровень разрежения для подсоса горючего газа.

Вначале при закрытых вентилях на резаке и на баллонах с резака снимают шланг с пропаном. Затем на баллоне с кислородом устанавливают рабочее давление и открывают на резаке вентиль подогревающего кислорода и газа. Проверку работоспособности инжектора проверяют приложив палец к ниппелю горючего газа — должно ощущаться всасывание воздуха в отверстие ниппеля.

После этого кислород закрывают и подключают к резаку шланг с пропаном.

Последовательность операций при работе с резаком:

  • выставляют на баллоне с кислородом рабочее давление;
  • выставляют на баллоне с пропаном рабочее давление (приблизительно в 10 раз меньше, чем давление кислорода для двухтрубного резака или в 5 раз — для трехтрубного);
  • приоткрывают вентиль подогревающего кислорода и газа, зажигают горючий газ и вентилями формируют необходимый для работы факел разогревающего пламени;
  • резак готов к работе и резка металла проходит при открытом вентиле режущего кислорода.

Гасят резак в следующей последовательности:

  • закрывают вентиль режущего кислорода;
  • перекрывают вентили разогревающего пламени — первым горючий газ, затем кислород;
  • перекрывают вентили на баллонах;
  • сбрасывают газ из шлангов, поочередно открывая и закрывая на резаке оба вентиля разогревающей смеси.

Мини-резак

Мини-резак представляет собой разновидность портативного автогена для работы по металлу, но с еще меньшим размером.

По сути, мини-резак является зажигалкой, имеющей дюзу газового резака, которая располагается сверху аппарата.

При этом характеристики у аппарата довольно хорошие: мини-автоген имеет хороший напор пламени и достаточный размер резервуара для газа, что позволяет выполнять работу с ним даже при ветреной погоде.

Но здесь существует один нюанс: длительное горение может сильно нагреть верхнюю часть мини резака, и детали, сделанные из пластмассы, могут расплавиться, а провести их ремонт или замену в большинстве случаев не представляется возможным.

Мини-горелка имеет тот же принцип работы, что и агрегат стандартных размеров.

Но из-за того что, объем баллона с газом небольшой, его надо периодически заправлять (можно воспользоваться обычным цанговым баллоном).

Из минусов мини-горелки можно также отметить незначительную длину выходящего пламени, поэтому работы с некоторыми видами металла на них крайне неудобны.

В основном такие мини-аппараты используют ювелиры или мастера, производящие ремонт кондиционеров и холодильников, так как они очень удобны для работы своими руками с мелкими предметами.

В обиходе мини-горелку используют для розжига камина в частном доме или на даче.

Газовый резак своими руками

Предлагается вариант компактного и простого, но достаточно эффективного газового резака. Он с лёгкостью плавит и режет медные провода и за короткое время (секунды) раскаляет листовой металл. На этом примере можно понять принцип построения более мощного самодельного гаджета и, при остром желании, создать его.
Для его изготовления потребуются:

  • две большие медицинские капельницы;
  • игла для накачивания мячей (волейбольных/футбольных);
  • аквариумный компрессор. Возможна замена пластиковой двухлитровой бутылкой;
  • баллон для заправки газовых зажигалок пропаном;
  • медная проволока;
  • укомплектованный (подставка с ванночками, припой, флюс и т. п.) паяльник;
  • термо-пистолет (термо-клей);
  • съемный сосок для автомобильной камеры;
  • тонкий надфиль или мелкозернистый наждачный камень.

Принцип действия аппарата, после прочтения статьи, будет интуитивно понятен из рисунка.

Газовый резак своими руками. Ист. http://www.lifetweaks.ru/dlya-avtolyubitelya/gazovyj-mini-rezak-svoimi-rukami/.

В большой игле делаем отверстие (надрез) и пропускаем через него изогнутую медицинскую (острый её кончик стачиваем). Это место для герметизации заматываем медной проволокой и запаиваем (уже напоминает газовую горелку?). Осталось обеспечить подачу воздуха от компрессора и пропана от баллона. Зажимы-ограничители на трубках капельницы будут осуществлять регулировку пламени резака. Остальное предлагаем вам продумать самостоятельно и у вас получится газовый резак своими руками.

Где купить

Для приобретения советуем посетить вот этот раздел интернет магазина “Все инструменты”.

Читать еще:  Электроэрозионная резка в домашних условиях
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector