Как известно, для обработки и в целом для работы с металлами, применяются, как правило, плазмотроны постоянного тока, причем со стержневыми и нерасходуемыми электродами. Поэтому в данном материале будут рассмотрены конструктивные особенности основных узлов таких плазмотронов и затронуты их положительные и отрицательные качества. К тому же, мы постараемся это сделать максимально кратко и понятно, дабы в вашем представлении не путалось понятие о тех или иных видах конструкций плазмотронов.

Итак, к основным узлам плазмотронов относятся катодный и сопловой узел, а также узел завихрения рабочего газа. В свою очередь, именно узел завихрения газа обеспечивает максимально комфортные условия для формирования столба дуги, поэтому на этот узел стоит обратить особое внимание. Что же касается стержневых нерасходуемых катодов, то они изготавливаются из охлаждающего корпуса (материал – медь), в котором присутствует катодная вставка, сделанная из вольфрама, циркония и прочих тугоплавких материалов, необходимых для работы.

Самый распространенный вариант изготовления катода – это крепление вольфрамового прутка в специальном разрезном и цанговом зажиме. Такая цанга изготавливается из пружинящего, обязательно электропроводимого материала, поэтому она является и токоведущей составляющей, и деталью, которая обеспечивает надежный контакт с катодом. По факту, существует всего 2 типа цанг:

• те, которые обжимают электрод и вдавливают его в отверстие;
• и те, которые позволяют электроду вставляться свободно, а сама цанга при этом, обжимается снаружи.

Именно второй тип цанги наиболее практичен и распространен на сегодняшний день, так как в этом случае происходит лучшая центровка электрода. Схемы плазмотронов также различаются по медному наконечнику, которые соединяются с корпусом, различными методами, например посадкой или же резьбой. При этом резьбовые соединения наконечников всегда должны быть уплотнены при помощи резиновых колец. Поэтому, такие соединения более надежны, чем соединения на конической посадке.

Используя плазмотроны с головкой сквозной катодной вставки, вы позволите себе обеспечить лучший теплоотвод от катода. Однако такая схема применяется лишь тогда, когда необходимо изготовление электрода с циркониевым катодом. Также, не следует забывать о соплах плазменных горелок. Они могут быть выполнены с естественным, водяным или же воздушным охлаждением. Как правило, используются сопла с воздушным и водяным охлаждением. Также в головках плазмотронов часто используют шайбы-завихрители, которые помогают формировать хорошее качество столба, однако их нужно регулярно менять, так как быстро приходят в негодность.

На практике, широкое применение находят и двухсопловые варианты формирующих систем. В них используется двойное завихрение газового потока. Так, есть возможность изменять и сокращать длину каналов сопла, заменяя их на кольца стабилизированного газа, которые вращаются вокруг столба дуги.

И последней удачной идеей в конструкции плазмотрона, является использование электрода, в качестве завихрителя. Поверхность такого электрода должна быть выполнена с винтовой нарезкой. После того, как газ поступает в камеру, он попадает в пазы электрода, в результате чего, происходит его завихрение, и как следствие – стабилизация плазменной дуги. Таким образом, при выборе конструкции плазмотрона и деталей завихрителей, необходимо исходить из того, какая задача поставлена. К примеру, если вес и размер плазмотрона не будут столь большими и будут удобными для ручной работы, можно использовать электроды с завихрением или использование шайб-завихрителей. Также следует помнить, что одним из важнейших условий стабильности работы дуги является центровка электродов. И, если правильно отцентрировать электрод, это уже будет 75% вероятности стабильной работы плазменной дуги.